高中物理《电容器的电容》优质课教案、教学设计

高中物理《电容器的电容》优质课教案、教学设计高中物理《电容器的电容》优质课教案、教学设计高中物理《电容器的电容》优质课教案、教学设计V:1.0精细整理，仅供参考高中物理《电容器的电容》优质课教案、教学设计日期：20xx年X月教学设计选修3-1第一章静电场第8节电容器的电容【教学目标】知识与技能⑴知道电容器是储存电荷和电场能的装置；⑵了解电容器的电容器的外形、结构和符号及充、放电过程⑶理解电容的意义，知道其单位、并会用电容定义式进行计算；⑷了解影响平行板电容器电容的相关因素及其电容的决定式。过程与方法⑴经历影响平行板电容器电容因素的探究过程，体会其中蕴涵的思想方法⑵通过类比法理解电容器的电容概念。情感态度与价值观⑴体会类比的方法和控制变量法；培养学生探究的意识和能力；⑵中渗透事物本质是自身的因素，即内因决定外因，不由外因决定观点，激发学习物理知识的兴趣。【教学重点】电容的概念、电容定义式和决定式及其应用【教学难点】电容的定义和理解研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究【教学用具】电容器示教板，静电计，平行板电容器，电介质板，感应起电机【教学过程】富兰克林“引电实验”来引出电容器。【莱顿瓶】图片展示——电视、电脑等线路中的电容器提出课题：电容器到底是什么样的元件它的作用、构造、原理是什么合作探究1：电容器结构及充、放电现象。实例探究：出示一纸质电容器并将其拆开，请学生观察。结论：有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸（绝缘）。合作生成：概念：实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。问题讨论：两平行导体板夹上一层绝缘物质（空气也算）能否构成电容器？aA充电、放电过程Ab sE C实验演示1：连接如图的电路现象观察：当接a时，G偏转当接b时，G反偏转分析：充电——充电电流；电能 电场能放电——放电电流；电场能 其他形式能合作探究2：电容提出问题：既然电容器是用来储存电荷的，而不同电容器容纳电荷的本领是不同的，我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个怎样的物理量呢？（引导学生用类比的方法研究：比如电阻）演示实验2：（实验电路同上一电路）不同充电电压时，观察电容器充放电时，灵敏电流计指针的偏转幅度。（学生能根据数据得到电压越高，电荷量越大；并且能得到粗略的得到电荷量与电压的比值是恒定的。）课件演示2：让学生通过观察到的实验现象得到结论：电容器储存的电荷量不仅与电容有关还与充电电压有关。并且根培灵敏电流计指针偏转的幅度，粗略的得到，同一个电容器，电荷量与充电电压的比值保持不变，为建立电容的概念做好铺垫。进一步研究：①实验表明，Q增加为原来的几倍，U也增加为原来的几倍，而两者的比值Q/U，对同一电容器是一定的（这符合我们的要求）。②比值大，意味着在相同的电压情况下，能带的电荷量越大，这正能说明其储电能力强。合作生成：QU的比值QU

（比值定义）单位：单位制中单位是法拉（F），1F=1C/V 1μF=10-6F，1рF=10-12F常见电容器，一般是几十pF到几千μF之间类比理解：CU=1V时，容纳的电荷量大，储电本领强1㎝，S大的容器容纳的水量多（4）物理意义：C是表示电容器容纳电荷本领的物理

V1 ah V2bs AS1 S2E C问题讨论：①S大，能装水的总量就一定多吗（

不一定，容器的高度h不同，V=Sh）②C大，能储存的电荷量就一定多吗（

不一定，C能承受的最大电压不同）（因此，C大，储电本领大，是指相对于同一电势差U而言；电容器能容纳的电荷还跟它能承受的最大电压有关。引出ft穿电压、额定电压的概念。）课堂训练1.一个电容器，充电后所带电荷量为Q=4×10-6C的电荷量时，它的板间电势差U=2V，由此可知，该电容器的电容是 F。如果再充进4×10-6C的电荷量，其电容为 F。如果用导线将电容器两极相连，放电后，其电容为 F课堂训练2.对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容C带电荷量Q电压U之间的相互关系的线中正确的是（ ）小结：C取决于电容器自身结构而与是否带电无关。过渡：通过上面的学习我们知道电容是电容器储存电荷本领的物理量，与U和Q都没有关系，只与电容器的本身的构造有关。那么和什么因素有关有什么知道呢我们下面研究平行板电容器的电容与什么因素有关

合作探究3：研究影响平行板电容器电容大小的因素提出课题：平行板电容器是最简单，也是最基本的电容器，几乎所有的电容器都是平行板电容器的变形，所以我们从研究平行板电容器入手，探究决定其电容大小的因素。问题：决定平行板电容器电容的因素有哪些？定性分析①电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，因此它只与电容器自身的内部结构有关，与其它量（Q、U）应该无关，环境因素也可不予考虑两极板大小（用面积S两极板大小（用面积S表示）两极板间的距离d②研究电容器内部的结构因素：③方法分析：控制变量法Q不变（离源）UQ不变（离源）U用静电计测实验探究⑴改变平行板两极板的距离dC与d反相关现象：d↓偏角↓U↓C与d反相关现象：d↓偏角↓U↓C↑d↑偏角↑U↑↓现象：S↓偏角↑ U↑ C↓

C=Q/U 结论S↑偏角↓

C与d正相关C与d正相关⑶两极板间插入绝缘介质（保持Q、S、d不变）现象：插入电介质偏角↓ U↓ 分析

C与电介质有关C=Q/U C与电介质有关合作生成3：以上实验还只是定性分析，从理论角度进行定量研究，表明：⑴当平行板电容器两极板之间是真空C时，

S⑵当板间充满同一种介质时，电容变C大为真空时的倍，即

rrS（3）相对介电常数是一个与电介质性质有r关的常数（无单位）。读表—1，空气的近似为1（一般性研究中，空气对C的影响可以忽略）（水指纯净水）电容C是描述电容器容纳电荷本领的物理量。定义式CQ适用于任何电容器C与Q、U无关决定式USC r4kd只适用于平行板电容器反映C的决定因素课堂训练3.试求其电容C的大小。学生活动：（）2μF的电容，每个极板的面积要做多大（

试与窗户作个比较）

学生活动：（，约10倍）S4kdC合作探究4：常用电容器从构造上看，可分为固定电容器和可变电容器聚苯乙烯电容器；陶瓷电容器固定电容器根据材料不同，常见的有：聚苯乙烯电容器；陶瓷电容器

固定电容器

++电解电容器电解电容器（电容比较大，有极性），符号：电解电容器可变电容器符号：演示：动片，定片问题：试分析变容原理合作生成4：常用的电容器,从构造上看,可分为 和 两类

可变电容器常见的固定电容器有 和 两种,其表示符号分别为 和 .教上所给出的可变电容器是利用 的改变来改变电容大小的,其表示符号为 .(3)ft穿电压是指 .电容器上标出的额定电压一般 (选填“大于”或“小于”)ft穿电压.课堂小结：课后作业：拓展思考1:若电容器充电后：dCUE如何变化，并说出理由。dCUE如何变化，并说出理由。拓展思考2:电容式传感器介绍传感器是把非电物理量()电学量(如电压、电流、电