高中物理人教版1第一章靜電場第8節(jié)電容器的電容 市賽獲獎

第8節(jié)電容器的電容教案【課題】電容器與電容【教學(xué)對象】高中二年級【教材】人教版物理（選修3-1）第一章第8節(jié)【教學(xué)內(nèi)容分析】1.教材的地位和作用：本節(jié)主要內(nèi)容是電容器和電容的本質(zhì)，在生活中有廣泛的應(yīng)用，對培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和服務(wù)社會的意識有一定的作用。2.課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的要求：通過實驗探究，讓學(xué)生初步了解電容器的構(gòu)造和儲存電荷的原理，并能簡單解釋電容充放電的過程。3.教材內(nèi)容安排：通過實驗得出電容的定義式，然后又通過實驗探究影響平行板電容的因素。4.教材的特點：第一，注重學(xué)生活動，突出實驗探究；第二，重視物理知識在生活中的應(yīng)用。5.對教材的處理：電容如何儲存電荷這一知識點的內(nèi)容較為抽象，在本節(jié)的教學(xué)過程中，通過讓學(xué)生動手做實驗和適當(dāng)利用多媒體課件，來觀察充放電過程的一些現(xiàn)象，這樣更有助于學(xué)生對這一知識的理解和應(yīng)用。【學(xué)生情況分析】1.學(xué)生的興趣：具有強烈的好奇心。2.學(xué)生的知識基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)過平行板電場和電路的知識。3.學(xué)生的認(rèn)識特點：對與電容儲電相關(guān)的現(xiàn)象有所了解，但并不知道由自身因素決定儲電本領(lǐng)，對應(yīng)用物理規(guī)律來解釋電容充放電的過程就更加感到困難。【教學(xué)目標(biāo)】1.知識與技能1、知道電容器的定義和常用的電容器。2、知道電場能的概念，知道電容器充電和放電時能量的轉(zhuǎn)化。3、理解電容的概念以及定義式，并會進(jìn)行有關(guān)計算。4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系。2.過程與方法（1）通過觀察與實驗，探究電容器的基本結(jié)構(gòu)；（2）通過實驗與多媒體，體驗電容器充放電的過程。3.情感態(tài)度與價值觀（1）領(lǐng)略電容器在實際生活中的奧妙，獲得對科學(xué)的熱愛和親近感；（2）培養(yǎng)學(xué)生具有將物理知識服務(wù)于生活和社會的意識?！窘虒W(xué)重點】電容概念的建立、電容充放電原理?！窘虒W(xué)難點】探究影響電容大小的因素。【教學(xué)策略設(shè)計】1.教學(xué)組織形式新課程提倡以自主、合作、探究的教學(xué)組織形式來進(jìn)行課堂教學(xué)，本節(jié)采用教師引導(dǎo)，學(xué)生探究的教學(xué)組織形式，讓學(xué)生在體驗科學(xué)探究的過程中，獲取物理知識。2.教學(xué)方法（1）實驗探究法物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。本節(jié)教學(xué)設(shè)計注重以問題為先導(dǎo)，把主要內(nèi)容的教學(xué)過程變成一種解決問題和科學(xué)探究的過程。根據(jù)前蘇聯(lián)心里學(xué)家維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，創(chuàng)設(shè)稍高于學(xué)生原有知識水平的情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生按照“提出問題——猜想——實驗——分析論證——得出結(jié)論”的思維進(jìn)行探究。在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)下，學(xué)生自己探究，動手做一些有趣的小實驗，嘗試自己觀察并描述實驗現(xiàn)象，分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，從而獲取知識。整個過程滲透物理學(xué)研究方法、科學(xué)思維方法和協(xié)作精神、探索精神等情感態(tài)度價值觀教育。（2）講授法通過老師形象生動、富于引導(dǎo)式的講解，輔以演示實驗、各種直觀教具和現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生思維，把學(xué)生的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。在講授知識的同時滲透探究的思想，在探究的過程中講授必要的物理知識。3.學(xué)法指導(dǎo)“授人以魚，供一飯之需；授人以漁，則終身受用?！痹谡n堂教學(xué)中,要注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實驗?zāi)芰涂茖W(xué)思維能力。首先，通過觀察實驗，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生積極的探索欲望；其次，在教學(xué)中利用典型的教學(xué)材料和生活現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生去探索、分析和總結(jié),使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程本身構(gòu)成一個解決問題的過程；第三，在教學(xué)中，通過實驗和多媒體，引導(dǎo)學(xué)生思考電容充放電的原理，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。4.教學(xué)媒體設(shè)計充分利用實物、視頻、圖片等材料，為學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律提供必需的感性材料。利用自制教具“萊頓瓶演示器”演示電容器的構(gòu)造和充放電的過程，幫助學(xué)生更好地了解電容具有容納電荷的本領(lǐng)，利用多媒體課件將學(xué)生平時難以接觸和抽象的物理情境展示出來，使物理現(xiàn)象更加形象直觀，既增大教學(xué)容量，又提高教學(xué)效率。【教學(xué)用具】多媒體課件、電源、電容充放電路演示板、，水杯、靜電計、平行板電容器?！窘虒W(xué)流程圖】【教學(xué)過程設(shè)計】教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖[創(chuàng)設(shè)情境，引入課題]故事引入:富蘭克林與萊頓瓶用課件展示物理史中的一則小故事：富蘭克林用風(fēng)箏將天上的閃電引到萊頓瓶中儲存起來，學(xué)生產(chǎn)生了疑惑：萊頓瓶為什么能夠儲存閃電？并展示老師制作的簡易萊頓瓶。接著播放一張萊頓瓶的圖片。敘述故事并提問：閃電是如何儲存在萊頓瓶中的呢？觀察思考好奇用有趣生動的物理故事引入課題，提出要解決的問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過自制的簡易裝置，讓學(xué)生感受實在的物理情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲。[提出問題]演示小實驗：萊頓瓶電擊實驗師生互動，讓學(xué)生通過小實驗發(fā)現(xiàn)問題。把制作的萊頓瓶在桌面上方，讓幾個學(xué)生手拉手連成一圈，讓首和尾兩個同學(xué)分別接觸萊頓瓶上的兩根引線，瞬間會感受到麻痹的電擊感。引導(dǎo)思考的思路：1.實驗的時候為什么要手拉手連成一圈？2.是不是因為瓶子里裝有電源，所以被電了？觀察疑惑思考根據(jù)前蘇聯(lián)心里學(xué)家維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，創(chuàng)設(shè)稍高于學(xué)生原有知識水平的物理情境,引起學(xué)生的探究欲望。提出接下來要探究的問題問：萊頓瓶的內(nèi)部有什么結(jié)構(gòu)？疑惑思考激發(fā)學(xué)生探究物理的興趣。[操作]當(dāng)場拆開萊頓瓶裝置發(fā)現(xiàn)內(nèi)部并沒電源，只有兩片金屬片。學(xué)生更加疑惑和感興趣。激發(fā)學(xué)生動腦思考，培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力。[進(jìn)行分析]老師引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)紙質(zhì)電容器的構(gòu)造。1.先讓學(xué)生觀察，接著引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)構(gòu)特點。2.歸納總結(jié)電容器的定義觀察分析解惑歸納讓學(xué)生自己觀察分析并歸納總結(jié)使前面的疑問得到解決，加深理解（3）展示電容器示教板3.讓學(xué)生認(rèn)識各種電容器，注意區(qū)分觀察好奇接觸電容實物，由感性認(rèn)知轉(zhuǎn)為理性認(rèn)知1.展示某種未知元件的工作電路圖1.問：電容器在電路中如何工作呢？觀察分析思考激發(fā)學(xué)生動腦思考，培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力。2.利用實驗板演示未知元件充放電的過程。2.引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象并加以猜測問：電路中接的是哪種元件呢？觀察分析分組討論想象猜測3.分小組討論，根據(jù)所看到的現(xiàn)象作出猜測并加以說明引導(dǎo)并作出點評（1）猜測：接了電阻（2）猜測：接了電源（3）猜測：接了電容4播放動畫模擬電容器充放電的過程。進(jìn)一步講解分析電路，引導(dǎo)學(xué)生歸納：電量，電壓和電場的變化情況感興趣解決疑惑[得出結(jié)論]師生共同得出電容充放電的過程：充電——帶電量Q增加，板間電壓U增加，板間場強E增加，電能轉(zhuǎn)化為電場能放電——帶電量Q減少，板間電壓U減少，板間場強E減少，電場能轉(zhuǎn)化為電能引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)，并板書實驗結(jié)論。根據(jù)實驗現(xiàn)象和課件圖示，進(jìn)行總結(jié)?；卮鹩涗浥囵B(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力。5.展示電容器的具體應(yīng)用如：閃光燈，電腦鍵盤拿手機拍照發(fā)出閃光燈驚奇，感興趣提出接下來要探究的問題引入一個新的物理量：電容C問：如何描述電容器容納電荷的本領(lǐng)？思考[分析論證]電容類比柱狀水容器的儲水問題與水容器類比后得出（動畫演示）。說明：對于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器，C（類比于橫截面積）不變。利用課件圖示分析電容器與水杯類似，在分析過程設(shè)問引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生積極思維。分析決定水杯容量的因素，并與電容容納電荷本領(lǐng)進(jìn)行類比。記錄思考回答利用多媒體課件圖示解釋實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，將抽象的物理情境清晰地展現(xiàn)出來，有利于把學(xué)生的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。通過老師的引導(dǎo)，使學(xué)生在觀察的過程中思維得到啟發(fā)。[得出結(jié)論]師生共同得出定義：電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容器的電容。公式：引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)，并板書電容定義。根據(jù)實驗現(xiàn)象和課件圖示，進(jìn)行總結(jié)?；卮鹩涗浥囵B(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力。[規(guī)律應(yīng)用]（1）電容器帶電時有電容，不帶電就沒有電容。這種說法正確嗎？例1．例2解析電容的物理意義將瓶子里的水喝光，還能裝水么？疑惑思考（實驗探究）平行板電容與哪些因素有關(guān)分小組開始做這個實驗，強調(diào)所用的實驗的方法是控制變量法。此實驗分為三組：第一組只改變正對面積S，第二組只改變板間距離d，第三組在兩板插入介質(zhì)，實驗結(jié)束，要強調(diào)該實驗受環(huán)境影響較大，要注意保持實驗環(huán)境干燥。1.先介紹靜電計的裝置，弄清楚靜電計是用來測兩板間電壓的儀器。2.提示學(xué)生：分三組，每組兩個同學(xué)上講臺，一個同學(xué)按書本要求操作，一個同學(xué)在近處觀察靜電計的變化情況，然后記錄數(shù)據(jù)表格、歸納實驗結(jié)論。思考觀察互相討論，交流彼此的想法。領(lǐng)悟回答記憶通過老師一步步的引導(dǎo)，提高學(xué)生的邏輯推理能力；通過應(yīng)用所學(xué)物理規(guī)律解決實際問題，讓學(xué)生感到物理有用。通過實驗讓學(xué)生探究影響電容的三個因素；利用課件展示三組實驗的操作情況，形象直觀，使學(xué)生更好地體驗電容變化與三種因素的關(guān)系。[得出結(jié)論]綜上所得結(jié)論：引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)，并板書電容定義。根據(jù)實驗現(xiàn)象和課件圖示，進(jìn)行總結(jié)。培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力。[知識運用]電容的兩種連接方式例3課件展示：聽講思考回答將規(guī)律教學(xué)導(dǎo)入鞏固深化階段，體現(xiàn)從物理走向社會的新課程理念。[布置作業(yè)]思考奇妙的實驗現(xiàn)象：萊頓瓶演示制造萊頓瓶電容器的實驗視頻，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合本節(jié)知識，思考實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。觀察思考好奇激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識分析、解決問題的能力?！景鍟O(shè)計】三、板書設(shè)計：第八節(jié)電容器的電容一、電容器定義：兩個相互靠近且彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成了電容器。使電容器兩極板帶上等量異種電荷的過程叫做充電。電能電場能使電容器兩極板接通，電荷相互中和的過程叫做放電。電場能其它形式能二、電容定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電勢差U的比值叫做電容器的電容。用C表示電容，則有：電容的單位：法拉（F）1F＝106μF＝1012pF三、平行板電容器的電容平行板電容器的電容C跟介電常數(shù)ε成正比，跟正對面積S成正比，跟兩極板間的距離d成反比。即：，其中k為靜電力恒量?！窘虒W(xué)反思】本節(jié)主