《四、電容器》教學設(shè)計(甘肅省縣級優(yōu)課)-物理教案

電容器教學目標一．知識與技能1、知道什么是電容器；2、知道電容器充放電時能量的轉(zhuǎn)化；3、理解電容的概念，通過實驗探究知道平行板電容器電容大小的決定因素。二．過程與方法：1．了解類比法研究問題2．學習用控制變量法研究問題三．情感，態(tài)度價值觀：1．培養(yǎng)學生互相討論，互相協(xié)助，大膽創(chuàng)新的精神。2．滲透內(nèi)因決定事物本質(zhì)的哲學觀點3．課件展示電容器兩極帶等量異種電荷，讓學生體會物理學中的對稱美重點1.電容的概念2.電容影響因素難點1.建立電容器的充放電過程的印象2.對電容物理意義的理解教法類比法、探究法、討論法、實驗法學法實驗、討論、練習教具多媒體、平行板電容器、靜電計等教學過程教師活動設(shè)計意圖引入：【實物投影】：幾種不同規(guī)格、型號、外型的電容器。各種家電均有電容器，應用廣泛。（出示課題、學習目標）激發(fā)學習興趣新課教學：一、電容器電容器的構(gòu)造：觀察電容器的構(gòu)造學生觀察總結(jié),可以得出：該元件有兩片導體，中間是一層絕緣體引申電容器的概念：類似這樣，在兩個相互靠近的導體中間夾上一層絕緣物質(zhì)就構(gòu)成一個電容器。這兩個導體叫做電容器的兩個極，中間的絕緣物質(zhì)叫電介質(zhì)。【思考】相鄰兩同學是否構(gòu)成電容器？構(gòu)成，中間空氣絕緣，人是導體且靠很近。兩個平行金屬板夾上一層絕緣物質(zhì)能構(gòu)成一種最簡單的電容器。2.作用：儲存電荷，類比：水桶裝水的容器3.充電和放電充電：有短暫的充電電流，穩(wěn)定后，兩極板間的電勢差U=ε，且與電源正極相連的極板帶正電荷，與負極相連的極板帶等量的負電。能量轉(zhuǎn)化：電池中的電能轉(zhuǎn)化為電場能儲存在電容器中我們把一個極板的帶電量的絕對值叫做電容器所帶的電荷量。放電：有短暫的放電電流。穩(wěn)定后，電容器不再帶電。能量轉(zhuǎn)化：電容器當中儲存的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。二、電容人們通過實驗研究發(fā)現(xiàn)：對于同一電容器，電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U成正比，即比值Q/U是一個常量；對于不同的電容器，這個比值一般不同。那么這個比值表征了電容器儲存電荷的特性。人們這樣定義：1．定義：電容器所帶的電荷量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，用C來表示。2．定義式：3．單位：法拉符號：F1F＝1C/V1F＝106μF＝1012pF4．物理意義：描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。思考與討論1.如何理解電容器與電容？2.電容C與Q、U有關(guān)系嗎?當堂檢測：1、某電容C=20PF，那么用國際單位表示，它的電容為F．2、對于一個確定的電容器的電容，正確的理解是【】A．電容與帶電量成比B.電容與電勢差成反比C．電容器帶電量越大時，電容越大。D．對確定的電容器，每板帶電量增加，兩板間電勢差必增加．3、對于給定的電容器，在描述電容量C、帶電量Q、兩板間電勢差U的相互關(guān)系中，下列圖中正確的是【】三、平行板電容器的電容【猜想】既然電容C由自身因素決定，那么平行板電容器的電容的大小可能由哪些因素決定呢？學生根據(jù)電容器內(nèi)部構(gòu)造可能會猜想到：平行板電容器的電容大小可能與兩極板正對面積、絕緣電介質(zhì)、兩極板間距離有關(guān)。【思考】我們用怎樣來驗證它們之間的關(guān)系？控制變量法保持Q不變，探究電容C與極板距離d、正對面積s、插入電介質(zhì)板的關(guān)系1、Q、s、電介質(zhì)不變，d變大2、Q、d、電介質(zhì)不變，s變小3、Q，s，d不變，取出電介質(zhì)板【實驗過程】①探尋電容C與板間距離d之間的關(guān)系[操作]：將B靠近A。（提示學生觀察靜電計指針偏角的變化）[現(xiàn)象]：指針偏角減小。[學生分析現(xiàn)象]：根據(jù)，當Q不變而U減小，則C增大.即d越小，C越大。②探尋電容C與板間距離S之間的關(guān)系[操作]：減小兩板正對面積。（提示學生觀察靜電計指針偏角的變化）[現(xiàn)象]：指針偏角增大。[學生分析]：S越小，U越大，由知C越小。③探尋電容C與板間電介質(zhì)之間的關(guān)系[操作]：B板不動，在兩板間插入一塊電介質(zhì)板。[現(xiàn)象]：指針偏角減小。[學生分析]：板間插入電介質(zhì)，U減小，由，則C增大。[告知學生]：板間充滿某種介質(zhì)時，C會變?yōu)榘彘g為真空時的若干倍，這一倍數(shù)叫這種介質(zhì)的介電常數(shù)，用ε表示。課本中給出幾種電介質(zhì)的介電常數(shù)?！疽龑W生總結(jié)】理論和實驗可證明：平行板電容器的電容C跟介電常數(shù)成正比，跟正對面積S成正比，跟兩極板間距離d成反比。公式：，k為靜電力常量。當堂檢測：課本32頁第1題實物的展示與實際生活的聯(lián)系使學生對電容器充滿興趣。過程：學生活動目的：加強知識的掌握，查漏補缺老師的提示讓學生思考的帆船駛向正確的方向控制變量法這種物理思想的灌輸與訓練訓練學生設(shè)計簡單實驗的能力以及培養(yǎng)思維習慣重溫比值定義法檢驗學生的掌握情況加強知