人教版高中物理《电容器的电容》教学设计.doc

课堂教学设计案例关于“电容器的电容”的教学【教材分析】 电容器虽不属本章教学的重点，但近年高考中平行板电容器的命题频率较高，且本章在高考考查中最频繁的带电粒子在匀强电场中的运动，其中的匀强电场一般就采用平行板电容器带电后产生.所以电容器这一节的教学也很关键.【学生分析】 学生刚学完静电场的基本知识，但对这节内容实际没有多大联系，平时对电容器也不了解，对学生来说是一个完全陌生的东西【教学目标】一、知识与技能1.知道什么是电容器以及常用的电容器2.知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时能量的变化.3.理解电容器电容的概念及其定义,并能用来进行有关的计算.4.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系.5.知道公式及其含义二、过程与方法通过学生对实验的观察来研究电容器，运用类比法、比值法、控制变量法讲解电容的含义三、态度情感与价值观1渗透了事物的本质是自身的因素，即内因决定，不由外因决定的观点.2培养学生对科学的探究精神【重点难点】 电容器的结构和电容的概念【设计思想】 通过明显的简单的实验，让学生认识电容器，了解电容器【教学过程】一、新课引入出示电路板图片和实物，让学生观察上面的电子元件，其中有学生认识的电子元件电阻器，,还有学生不知道的电容器。拿出一个电容器，设问这是什么？是不是干电池，电源？演示1：把电容器与小灯泡相连让学生观察。现象：小灯泡没亮。演示2：先把电容器与电源相连，再与小灯泡相连。现象：小灯泡闪亮了一下。说明：这外电子元件不是电源，但是它能储存电荷，这就是今天我们要学习的一种很重要的电子元件电容器。下面我们具体了解一下电容器的结构二、新课教学（一）、电容器演示3：将一个纸制电容器轻轻展开，让学生观察元件结构，识别绝缘层和极板教师讲解：电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板，两个极板非常靠近，中间的绝缘层用薄绝缘纸充当，分别用两根导线连接两极这就是电容器的结构1、定义：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成电容器，具有储存电荷的功能2、平行板电容器：两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质-电介质，就组成最简单的电容器。（理想模型）3、电容器的符号：C 画法4、充电：使电容器两极带上等量异种电荷并存有电场能的过程，其它形式的能转化为电场能。放电：两极板接通，电荷互相中和，电场能转化为其它形式的能的过程。（二）、电容演示4：将“25V ，100F” 和“25V，1000F”的电容器分别与相同电压的电源相连，充电后将电容器的两极板与小灯泡相连。现象：亮度不同说明：不同电容器储电荷的本领不同。设问：电容器储电荷的本领怎么描述？是不储的电荷量越大，储电荷的本领就越大？演示5：同一个电容器用不同充电电压充电，再与小灯泡相连。现象：不同的电压充电，灯泡亮度不同。说明：不同的电压充电，储存的电荷量不同。分析水容器储水本领，相同高度差（深度）h的情况下，储水体积V越大，说明本领越大；相同高度差（深度）h的情况下根据,底面积越大，水容器储水本领越大。类比对应关系:水容器体积V深度h底面积S电容器电荷量Q电势差U电容C类比法：相同充电电压U的情况下，储电荷Q越大说明本领越大。经过精确实验知道：电荷Q与电压U的比值是不变的，用比值法定义电容1、 定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。2、 定义式： 单位：法拉（F），微法（F），皮法（pF） 1F=106F=1012pF3、 物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量（三）、平行板电容器的电容电容器的电容是一个与电量、电势差无关的物理量，它的大小是由电容器本身的结构决定的那么电容器的电容跟电容器结构的哪些因素有关呢？ 教师出示平行板电容器：现在我们研究平行板电容器的电容跟哪些因素有关参考书中实验和录像分析研究方法：控制变量法影响平行板电容器电容的因素：1、（Q 、S不变）d越小，C越大；2、（Q 、d 不变）S越大，C越大；3、（Q、S不变）两极板间插入电介质时比不插入电介质时电容大，即越大，C越大新方法：利用数字电容表实验验证录像中的得出的结果。（如F17/1 9型数字万用表的电容的测量范围是5nF5F、UT60B/60C型数字万用表的电容的测量范围是40nF100F）给出电容决定式： 为介电常数，k为静电力常数 （四）、常用的电容器先学生看书归纳电容器的分类，再教师讲解。（1）介绍固定电容器（2）介绍可变电容器（3）介绍击穿电压（实验演示）【演示实验设计】元件：学生电源：6V直流电一个，小灯泡：3.6V，0.6一只，灵敏电流表一只，电解电容器：C1=2200F，C2=1000F，C3=100F，C4=10F，耐压都是25V开关S一只 ×····aC3C4C2C1·····SLp··qbcd·L为两头各有一只鳄鱼夹的导线操作：（1）闭合开关S，用导线L连接pa，电源给电容器C1充电，然后用导线L连接qa，电容器C1放电，同样可以对其它的电容器充电和放电实验，可以演示具有不同的电容的电容器的放电效果，即小灯泡的亮暗程度（2）当电容较小时（如C3=100F，C4=10F），放电时小灯泡可能根本不亮，这个问题可以这样解决，把刚才的电路稍微改变一下就可以了，串联上一个灵敏电流表就行了，小灯泡虽然不亮，但是灵敏电流表的指针会偏转如下图×····aC3C4C2C1·····SLp··qbcd·G说明：为了增加可视性，可以用电路模板把上面的电路接起来，这样上课时可以竖直放在桌面上，学生可以直接观察到实物图当然还可以借助摄影头把电路图投影到大屏幕上，这样观察得更清楚了可以演示的内容：（1） 电容器的放电（2） 同一充电电压情况下不同电容的电容器放电现象（3） 同一电容的电容器不同充电电压情况下的放电现象（4） 电容器击穿现象【板书设计】概念：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体组成一个电容器电容器分类：固定电容器和可变是电容器充电：电源能量电场能放电：电场能电源能量其它形式能电容器所带电量：一个极板所带电量的绝对值电容定义式： ，C不由Q、U决定决定式： ，C由、S、d决定物理意义：描述电容器容纳电荷的本领单位：1F=106F=1012pF【教学后记】电容器这个电子元件对于现在学生来说比较陌生的，平时很说见到，更不说了解多少了，因此在上课时应该尽可能多的演示电容器有关的实验，有条件的话也让学生亲自动手做一做演示实验，这样对了解电容器，上好这节课应该有很大帮助的