2022年安徽省普通高中物理新課程新教材優(yōu)質(zhì)課評(píng)選

暨優(yōu)秀課例匯集活動(dòng)

教學(xué)設(shè)計(jì)

教材人教版高中物理教材

版本：

授課必修第三冊(cè)第十章

章節(jié)：(10.4電容器的電容》

授課葛學(xué)松

教師：

學(xué)校合肥市第一中學(xué)

名稱：

2022.12.10

教學(xué)設(shè)計(jì)《10.4電容器的電容》

一教材分析

課標(biāo)要求：1.觀察常見的電容器2.了解電容器的電容

3.觀察電容器的充、放電現(xiàn)象4.說明電容器的應(yīng)用。從課標(biāo)要

求來看，電容器的目容這節(jié)主要是培養(yǎng)學(xué)生的觀察，探究能力。在觀

察分析后運(yùn)用科學(xué)思維去總結(jié)提煉物理規(guī)律。新人教版教材在這一節(jié)

更加重視實(shí)驗(yàn)研究的作用。與上一版教材相比。強(qiáng)調(diào)了電容器充、放

電的實(shí)驗(yàn)觀察，增加了電容器帶電量與電勢(shì)差關(guān)系的研究。因此培養(yǎng)

學(xué)生科學(xué)探究和科學(xué)思維是本節(jié)課的著力點(diǎn)！

二學(xué)情分析

同學(xué)們已經(jīng)比較熟練地掌握了描述靜電場(chǎng)的基本概念，對(duì)控制變

量法，比值定義法，微元法等物理研究方法有了一定應(yīng)用體驗(yàn)，但對(duì)

于電容器這種元件比較陌生，對(duì)于電容概念的理解有一定的困難。

三教學(xué)目標(biāo)：

【物理觀念】觀察常見電容器的結(jié)構(gòu)，知道什么是電容器，什么是

電容器的電容以及平行板電容器電容的表達(dá)式。

【科學(xué)思維】培養(yǎng)學(xué)生正確使用物理思維方法，進(jìn)行科學(xué)推理，

找出規(guī)律并形成電容概念。

【科學(xué)探究】通過探究“電容器兩極板電勢(shì)差與電荷量的關(guān)系”，

進(jìn)一步提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究和團(tuán)隊(duì)合作的能力。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】體會(huì)電子元件的奇妙，增強(qiáng)對(duì)電子線路的興趣，

感受探索規(guī)律的過程以及獲得成功的喜悅。

四教學(xué)重、難點(diǎn)

重點(diǎn)：理解電容器的充、放電過程，通過實(shí)驗(yàn)建構(gòu)電容的概念

難點(diǎn)：理解電容器的充、放電過程，影響平行板電容器電容的

因素

五教法、學(xué)法

教學(xué)方法：小組研討、實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)物展示

學(xué)習(xí)方法：實(shí)物展示、互助探究、討論交流

六教學(xué)過程

學(xué)習(xí)任教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)意圖

務(wù)

問題1:電動(dòng)公交車的儲(chǔ)能方式

創(chuàng)設(shè)情境引從生活現(xiàn)象入手，

有哪些？如何實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化？

入新課聯(lián)系實(shí)際，引起學(xué)生

關(guān)注。

進(jìn)一步追問，讓學(xué)生

思考如何把電荷儲(chǔ)存

起立，從而引入本節(jié)

課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

問題2：什么樣的結(jié)構(gòu)才能“裝進(jìn)”電荷并儲(chǔ)存起來?

—電容器及其構(gòu)造

(a)同學(xué)們分組實(shí)驗(yàn)，拆開一個(gè)紙質(zhì)電容器

(b)歸納總結(jié)得出電容器的普遍構(gòu)造

活動(dòng)一：分實(shí)驗(yàn)小組代表回答：電容器的構(gòu)造是什么？實(shí)物展示，直接觀

最簡(jiǎn)單的電容器有什么構(gòu)成？察，讓學(xué)生動(dòng)手拆解,

組觀察電

學(xué)生回答：任何兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可以構(gòu)并觀察

容器的結(jié)成電容器。

構(gòu)

1.定義：在兩個(gè)

相距很近的平行金屬

板中間夾上一層絕緣

物質(zhì)----電介質(zhì)(空

氣也是一種電介質(zhì))，

就構(gòu)成了一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器，叫做平行板電容器。

二電容器的工作原理

事生任務(wù)：1學(xué)生分組連接電路，完成實(shí)驗(yàn)操作過

程，得到充電和放電的圖像，

活動(dòng)二：觀

2分組對(duì)圖像觀察思考，明確電容器充電和放電規(guī)律。

通過實(shí)驗(yàn)探究，讓

察電容器

學(xué)生體驗(yàn)比較先進(jìn)的

的充放電實(shí)驗(yàn)裝置。善于觀察,

現(xiàn)象善于思考！

學(xué)生分組對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的

圖像進(jìn)行思考和討論。

學(xué)生對(duì)物理圖像進(jìn)

行概括，歸納。運(yùn)用

科學(xué)思維得出電容器

的工作原理

學(xué)生討論結(jié)果:

充電?時(shí)①電壓逐漸增大，最終為確定值，與電源電壓相等。

②有短暫電流，方向由電源正極流出的，電流由大到小直

到為Oo

③電容器所帶電荷量增加、兩極板間電勢(shì)差增大、電容器

中電場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)。

放電時(shí)①電壓漸減減小，直到為0。

②有短暫電流，方向?yàn)閺碾娙萜髡龢O板流出的電流方向，

電流由大到小直到為Oo

③電容器所帶電荷量減少、兩極板間電勢(shì)差降低、電容器

中電場(chǎng)強(qiáng)度減弱。

電荷量Q:兩板分別帶等量異種電荷，每個(gè)極板帶電量的

絕對(duì)值叫電容器的帶電量。

三電容器的帶電量Q與兩極板間電勢(shì)差U的關(guān)系

提問：電容器的帶電量Q隨著電壓變化而變化，有沒

提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作

有具體的規(guī)律?

能力，團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

研究Q、U的關(guān)系，物理量如何測(cè)量?

各小組分析電路,明確實(shí)驗(yàn)原理。

操作步驟：

1.斷開Su將

S2撥到b位置，給電

活動(dòng)三：

容器C2充電，并測(cè)

電容器的出C2兩端電壓。

帶電量Q2.保持Si斷

開，將S2撥到a位置,

與兩極板

測(cè)出C2兩端電壓，

間電勢(shì)差3.斷開S2,閉合S”給G放電。

U的關(guān)系4.保持&斷開，將S2撥到a位置，測(cè)量C2兩端電壓。

5.斷開S2,閉合S”給新放電。

6.重復(fù)操作4、5,完成數(shù)據(jù)記錄。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345

G的電荷量(Q)QQ/2Q/4Q/8Q/16

應(yīng)用比值定義法

C2兩端電壓(V)i?物理規(guī)律深層次思

h提出電容的概念

提問：本實(shí)驗(yàn)有部匕有精確測(cè)量電荷量？

學(xué)生：沒有直接預(yù)【出電量，但是得出了電荷的比例。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論。結(jié)論：電容器C2的電

荷量與兩極板間的電壓之比為定值

只研究一個(gè)電容器的Q-U關(guān)系不能直接獲得結(jié)論，還

要繼續(xù)研究和探索。

問題4：電容器帶電量的定量計(jì)算？

DTS定量研究：電容器的帶電量Q與兩極板間電勢(shì)

差U的關(guān)系

學(xué)生：電流與時(shí)間圖像中,

圖像與坐標(biāo)所圍成的面積

表示電荷量。

1、用DIS實(shí)險(xiǎn)裝置對(duì)三個(gè)電容器進(jìn)行研究

2、學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較不同電容器容納電荷本領(lǐng)的

差異

電容器所帶電荷■與兩極板間電勢(shì)?的關(guān)系

????強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)

謹(jǐn)，精確。讓學(xué)生充

???"

??KV/V分體會(huì)到物理的簡(jiǎn)

?■?Q/At

潔、直觀

型初電/t:0.07mA巖笛電壓：1.44Vk(-LOOk^0.44%-0J0

?；!，」■ri?vLL王叼工iuunEZEOiBE^H*Wl同■CHU3

問題5:從Q?U圖像上分析三條直線的斜率大?。?/p>

圖像的斜率有什么物理含義？

學(xué)生充分討論思考后，發(fā)現(xiàn)斜率表示了單位電壓容納電荷

的多少，可以體現(xiàn)出容納電荷本領(lǐng)的不同。根據(jù)比值定義

得出電容的概念

四電容定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間的電

勢(shì)

差U的比值，叫做電容器的電容

物理意義：電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物

理量。

電容在數(shù)值上等于兩極板間的電勢(shì)差為IV時(shí)電容器所帶

的電量。

五平行板電容器電容的決定因素

學(xué)生思考：電容器電容的大小與Q、U是否有關(guān)？固

定電容器制作完成后，電容已經(jīng)標(biāo)注，與是否充電是無關(guān)

的。學(xué)生對(duì)物理概念進(jìn)

行深入研究，對(duì)影響

活動(dòng)因素大膽的猜測(cè)和嘗

試

四：探究

影響平行

板電容器

電容的因

素

實(shí)驗(yàn)器材：

自制平行板電容器、多用電表、一包白紙

學(xué)生分組：嘗試、探究平行板電容器的電容與哪些因

素有關(guān)？

各小組討論后提出可能影響電容的變量，并匯總這些變

量。

根據(jù)控制變量法制定合理的實(shí)驗(yàn)方案，完成探究。

各組展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論。

得出定性結(jié)論：平行板電容器的電容與極板間的正對(duì)面

積、極板的間距以及電介質(zhì)材料有關(guān)。進(jìn)一步研究可以得

出平行板電容器電容的決定式。

進(jìn)一步分析可以得出定量表達(dá)式

A兀kd

六常見電容器及其應(yīng)用

1.固定電容器2.可變電容器

3.超級(jí)電容器4.擊穿電壓與額定電壓

加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一

限度，超過這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容

器損壞。這個(gè)極限電壓叫作擊穿電壓。

電容器外殼上標(biāo)的是工作電壓，或稱額定電

壓，這個(gè)數(shù)值比擊穿電壓低。

課堂練習(xí)題：如圖所示是四種電容式傳感器的示

意圖，關(guān)于這四種傳感器的作用，下列說法不正

確的是（D）

課堂A.甲圖的傳感器可以用來測(cè)量角度

練習(xí)B.乙圖的傳感器可以用來測(cè)量液面的高度

C