《電容器的電容》說課

電容器的電容安徽省宣城中學(xué)

汪夢(mèng)潔CONTENTS教材和學(xué)情分析1實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)2實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程3教學(xué)評(píng)價(jià)與反思4第一章節(jié)diyizhangjie教材和學(xué)情分析承上：靜電場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用啟下：交流電路、振蕩電路的基礎(chǔ)重難點(diǎn)：電容器的充放電現(xiàn)象、電容的定義教材分析學(xué)情分析熟悉比值定義、控制變量、電荷均分、類比遷移等思想方法對(duì)于電容器的充放電、電容的定義存在困惑第二章節(jié)dierzhangjie實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1.理解電容器充、放電現(xiàn)象及電容的定義物理觀念2.通過定性和定量的實(shí)驗(yàn)探究過程，讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)觀察、類比遷移、控制變量、比值定義等物理思想與方法科學(xué)思維3.通過生活實(shí)例，借助進(jìn)階實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣，培養(yǎng)學(xué)生利用常見器材解決物理問題的能力，并且在過程中體會(huì)物理學(xué)勇于求真敢于創(chuàng)新的精神科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任第三章節(jié)disanzhangjie教學(xué)流程三、教學(xué)流程設(shè)疑激趣，引入新課3.1設(shè)疑激趣，引入新課三、教學(xué)流程設(shè)疑激趣，引入新課進(jìn)階實(shí)驗(yàn)，探尋本質(zhì)電容器給公交車提供的電從何而來，如何充電？3.2進(jìn)階實(shí)驗(yàn)，探尋本質(zhì)123問題1：如何充電？遇到的問題：①學(xué)生常用的指針式電壓表，內(nèi)阻不夠大，以至于還未按下放電開關(guān)，電已經(jīng)被放完，所以充電時(shí)電壓表示數(shù)在達(dá)到電源電壓后會(huì)迅速減?、趯W(xué)生電源提供的直流電其最大電壓不超過20V，充電后電容器所帶電量不多，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，不易觀察，使學(xué)生對(duì)電容器的儲(chǔ)電作用缺乏感性直觀的認(rèn)識(shí)教材處理問題1：如何充電？實(shí)驗(yàn)1：利用自制演示儀演示電容器充、放電現(xiàn)象設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生根據(jù)充放電時(shí)燈泡工作的亮暗及時(shí)長(zhǎng)和短路時(shí)電視保險(xiǎn)管內(nèi)安全的電火花來直觀感受電容器儲(chǔ)存電荷的多少。問題1：如何充電？實(shí)驗(yàn)2：利用傳感器演示電容器充、放電現(xiàn)象教材處理改進(jìn)問題1：如何充電？實(shí)驗(yàn)2：利用傳感器演示電容器充、放電現(xiàn)象——表示電流隨時(shí)間的變化——表示電壓隨時(shí)間的變化設(shè)計(jì)意圖：利用DIS讓學(xué)生觀察到充、放電過程中電壓、電流的實(shí)時(shí)變化，以加深對(duì)充、放電現(xiàn)象的直觀感受。問題1：如何充電？學(xué)生分組討論：解釋充、放電現(xiàn)象充電時(shí)，電源正極與上極板、負(fù)極與下極板之間存在電勢(shì)差，在電場(chǎng)力的作用下，電荷定向移動(dòng)，形成電流。放電時(shí)，b比c電勢(shì)高，電子在電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)從c到b，電流從b到c，最終bc等勢(shì)電容器給公交車提供的電從何而來，如何充電？為增加續(xù)航，如何充更多的電？3.2進(jìn)階實(shí)驗(yàn)，探尋本質(zhì)123問題2：如何充更多的電？學(xué)生猜想一：提高充電電壓。實(shí)驗(yàn)1：利用自制演示儀演示電容器充、放電現(xiàn)象（220V、大燈泡持續(xù)亮)實(shí)驗(yàn)2：利用傳感器演示電容器充、放電現(xiàn)象(12V、小燈泡閃一下)對(duì)比結(jié)論：對(duì)于同一電容器，兩極間電勢(shì)差越大，儲(chǔ)存的電荷就越多問題2：如何充更多的電？實(shí)驗(yàn)3：利用電荷均分探究?jī)蓸O間電勢(shì)差和所帶電荷量的關(guān)系遇到的問題：實(shí)驗(yàn)室的電壓表在測(cè)量電容器兩極電壓時(shí)放電過快，電壓表示數(shù)迅速減為0。改進(jìn)為數(shù)顯式電壓表問題2：如何充更多的電？實(shí)驗(yàn)3：利用電荷均分探究?jī)蓸O間電勢(shì)差和所帶電荷量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)操作：給電容器C1充電，用相同的電容器C2均分電荷，接下來將C2短接放電，再次和C1接觸平分電量，重復(fù)操作使電容器所帶電荷量依次減半，記錄兩極間的電勢(shì)差問題2：如何充更多的電？實(shí)驗(yàn)3：利用電荷均分探究?jī)蓸O間電勢(shì)差和所帶電荷量的關(guān)系數(shù)據(jù)記錄與處理：利用Excel繪制表格，擬合圖像結(jié)論：對(duì)同一電容器，電荷量會(huì)隨電勢(shì)差增大而增大，但兩者比值不變，說明這個(gè)比值應(yīng)該是一個(gè)只與電容器本身有關(guān)的物理量問題2：如何充更多的電？學(xué)生猜想二：用更能裝的電容器實(shí)驗(yàn)4：探究相同電壓下不同電容器的儲(chǔ)電本領(lǐng)（220V)結(jié)論：用同一電壓給不同電容器充電，儲(chǔ)存的電荷量不同——不同電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)不同實(shí)驗(yàn)操作：利用自制的充、放電演示儀，用相同的220V電壓給兩個(gè)不同的電容器充、放電實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩次燈泡的亮暗和工作時(shí)長(zhǎng)不同問題2：如何充更多的電？若電壓不同，如何比較電容器容納電荷的本領(lǐng)呢？類比如何比較電容器容納電荷的本領(lǐng)相同電勢(shì)差比電荷量若電勢(shì)差不同，則比較單位電勢(shì)差所儲(chǔ)存的電荷量C=Q/U如何比較運(yùn)動(dòng)的快慢相同時(shí)間比位移若時(shí)間不同，則比較單位時(shí)間的位移v=x/t電容器給公交車提供的電從何而來，如何充電？為增加續(xù)航，如何充更多的電？?？空緯r(shí)間短暫，如何充的更快？3.2進(jìn)階實(shí)驗(yàn)，探尋本質(zhì)123問題3：如何充的更快？實(shí)驗(yàn)5：探究電阻對(duì)電容器充、放電的影響（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)操作：將實(shí)驗(yàn)2電路中的燈泡更換為變阻箱，依次調(diào)節(jié)為20歐、50歐、100歐，進(jìn)行充、放電。問題3：如何充的更快？實(shí)驗(yàn)5：探究電阻對(duì)電容器充、放電的影響（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：20歐50歐100歐問題3：如何充的更快？實(shí)驗(yàn)5：探究電阻對(duì)電容器充、放電的影響（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）學(xué)生分組討論：電阻越小，電流最大值越大，充、放電時(shí)間越短。且電流最大值和充、放電時(shí)間之間好像存在某種聯(lián)系，一個(gè)變大，另一個(gè)就縮短，似乎想要維持某個(gè)量不變。——面積重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作，任意改變變阻箱阻值，并對(duì)I-t圖像積分。問題3：如何充的更快？實(shí)驗(yàn)5：探究電阻對(duì)電容器充、放電的影響（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)I-t圖像的面積（即電荷量）幾乎相等，說明回路中的電阻對(duì)充電電量沒有影響，僅影響充放電的快慢。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：三、教學(xué)流程設(shè)疑激趣，引入新課進(jìn)階實(shí)驗(yàn)，探尋本質(zhì)拓展應(yīng)用，開拓視野3.3拓展應(yīng)用，開拓視野第四章節(jié)disizhangjie教學(xué)評(píng)價(jià)與反思四、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思1.為解決教材實(shí)驗(yàn)的不足，自制電容器充、放電演示儀并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路，使用DIS數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)儀器，定性與定量結(jié)合，且提高實(shí)驗(yàn)探究的深度，思維得以提升。2.本節(jié)課圍繞超級(jí)電容公交車這一生活實(shí)例，以學(xué)生為主體，用問題引導(dǎo)