《电容器的电容》说课稿

.4《电容器的电容》必修教材：人教版必修第三册第十章第四节说课稿尊敬的各位评委、专家大家好：我说课的题目是《电容器的电容》，我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程六个方面展开说课。一、说教材本节是人教版物理必修三第十章第四节的内容,是静电场知识的实际应用，也是后面学习交流电路(电感和电容对交流电流的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识,在教材中起到承上启下的作用。课程标准的要求为“观察常见电容器，了解电容器的电容，观察电容器的充、放电，能举例说明电容器的应用"，由此确立本节核心内容为电容器的充放电过程、电容的概念。二、说学情高二学生已经具备了一定的知识基础及科学探究能力,但是对电容器的结构和功能都很陌生，不清楚电容器如何储存和释放电荷，也不知道电容器储存的电荷量与两板间电压的关系。说教学目标【物理观念】通过本节，树立能量观念和运动与相互作用观念；能从电学视角解释自然现象和解决实际问题【科学思维】实验定量探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量关系的过程中，培养了学生以证据支撑观点的科学思维习惯。【科学探究】通过利用改进的实验电路和DIS实验定量探究、自制实验等，培养学生探究问题的能力和创新能力。【科学态度与责任】探究过程中体验解决问题的成功喜悦，激发学生探索自然规律的兴趣。四、说教学重难点本节课的教学重点为：理解电容器的充、放电过程难点为：通过实验建构电容的概念五、说教法、学法教师教法：讲授法、情景教学法、练习法、实验演示法学生学法：小组合作探究、交流讨论法、推理归纳法六、说教学过程【教学流程】：我将从手工自制认识电容器电容器的充放电实验探寻电容定义式探究平行板电容器电容影响因素学以致用解决问题课后拓展--生活中电容器的应用,六个环节展开教学：环节一：认识电容器首先展示课前让学生们利用两块过塑的锡箔纸，之间再夹一层绝缘彩色塑料膜自制的简易平行板电容器，然后邀请两位同学进行演示实验:利用手摇式静电感应起电机通过两电极给其充电，充电完成后，对小灯泡放电。可以观察到小灯泡闪亮一下后慢慢熄灭，由此导入新课，同时引导学生得到电容器的结构及平行板电容器的概念。设计意图：通过自制电容器，培养学生动手能力的同时，加深对电容器构造的认识，让学生感受到电容器不只是书上的模型，更是生活中的实际应用。并提出问题：这么简单的结构，是怎样储存和释放电荷的呢？环节二：实验观察电容器的充放电电流传感器数字多用表--电压档设计实验，演示电容器的充放电过程，为了让学生对电容器的充放电现象有更加直观和深入的认识，我对教材中的实验方案进行了优化、改进：电流传感器数字多用表--电压档利用电流传感器及数字化实验系统，记录电容器充放电的电流变化，同时为了防止电容器快速充放电导致仪器读数变化迅速，实验采用大电阻、大电容，延长了电容器的充放电时间可达1min左右。实验过程中，引导学生注意观察各测量仪器示数变化，进而了解充放电过程中电压、电流的变化情况:根据电容器充电过程中出现电压与电流的返步调变化引起认知冲突，并由实验现象提出问题：让学生小组合作，结合实验交流、讨论完成表格中的内容:通过问题链引导学生理解充电过程中，随着极板所带电荷量越来越多，电容器两极板之间的电场强度越来越大，因而对应电压越来越大。当两极板之间的电势差增大到电源电压时，电路中电流为零，充电结束，此时电容器能量储存最多。放电过程中，极板所带电荷量越来越少，放电结束时，电流为零，说明两极板所带电荷量一样，我们以一个极板电荷量的绝对值表示电容器所带的电荷量。设计意图：采用电流传感器和数字化实验系统记录电流变化，其高精度和直观性得到了充分的显现，将传统实验中的“点”采集变成“线”采集，由实验现象学生能够明确充电和放电过程中电流、电压的变化规律，以及两极板所带电荷量与电压的正相关关系，有效帮助学生理解电容器充放电的过程，顺利解决本节第一个教学重点。环节三：探寻电容的定义式上述实验中，我们通过软件得到了电容器充放电对应的I-t图像，由此提出问题：类比前面所学习的V-t图像，利用微元的思想，学生不难得到I-t图线与横轴围成的面积就是对应的电荷量，并学会利用“四舍五入”的方法进行估算。而刚才演示实验中，我们可以直接利用软件的“积分功能”求出图像围成的面积，引导学生利用此系统自己动手处理实验数据得到电荷量。设计意图：在电学中再现微元法的使用，增强学生利用图像处理问题的能力，实现前后知识的整合，提高科学论证与数理结合的能力，同时也为下面学生自主设计实验，探寻电容的定义式做铺垫。通过电容器的充放电实验得到电荷量与电压的正相关关系，提出问题。引导、组织学生分组合作设计实验方案，并连接电路，分别用两个不同的电容器进行定量探究，并把实验数据记录在EXCEL表格中，以电荷量为纵坐标、电势差为横坐标插入散点图对数据进行拟合:学生由实验得到图像的斜率对比，再结合大量的精确实验可知，对于同一个电容器，电荷量与两极板的电势差比值是不变的，不同电容器比值一般不同，比值大说明同样的电压下，电容器带电量多，即容纳电荷的本领强。可见这个比值表征了电容器储存电荷的特性，从而得到电容的定义式。设计意图：从实验得出一般规律，培养了学生以证据支撑观点的科学思维习惯。通过DIS实验和EXCEL数据拟合得到的图像产生视觉冲击，帮助学生建构了电容的概念，从而突破了本节课的教学难点。把电容器容纳的电荷本领与水容器装水本领进行类比再次深化学生对电容定义式的理解，无论水容器中有没有水，其装水的能力是不变的，也就是电容电荷量、电势差都无关，这与前面所学的电场强度、电势的定义方法是相同的，使学生进一步体会物理研究方法的一致性。再对电容的物理意义、单位等相关内容进行梳理，并根据生活中的用电经验帮助学生理解电容器额定电压和击穿电压的概念，使学生具有安全使用电容器的意识。环节四：探寻平行板电容器电容的影响因素通过以上的学习，学生已经知道电容与电荷量、电势差都无关，那么它与哪些因素有关呢？以最简单的平行板电容器为例，引导学生根据其结构，猜想可能的影响因素。同样利用锡箔纸作极板、相片纸作电介质自制平行板电容器运用控制变量法进行定量实验。通过实验，可以看出平行板电容器的电容与这三个因素都有关，由实验数据可得与正对面积成正相关关系、与板间距成负相关关系。再结合大量实验和理论分析，可得平行板电容器电容的决定式。设计意图：本实验采用数字多用表的电容挡结合自制平行板电容器进行定量探究，比教材中利用静电计间接反映电容的变化，更加直观，降低了实验的难度，同时增强了学生通过自制道具成功实验的获得感，激发了对物理的学习兴趣。环节五：学以致用本节课利用电流传感器和DIS实验系统师生合作分别探究了电容器的充放电过程和电容的概念，通过设置相应题目进行回顾，并再次深化学生对电容器充放电过程中电流变化规律、利用I-t图像面积计算电荷量及电容定义式的理解。环节六：课外拓展电容器在日常生活中有着广泛的应用，常用电容器从结构上看有固定电容器和可变电容器两类，利用示教板向学生进行展示。而超级电容器作为新型动力电源在现代科技中扮演着重要的角色，展示由我国自主研发、设计的世界首艘纯超级电容动力渡轮，让学生感受我国科学技术发展潜力巨大的同时，激发科技创新精神和爱国情怀。【课后任务】1.搜集日常生活和科技生产中电容器的应用案例，查阅资料，撰写调查报告，下节课交流汇报2.利用本节课所学知识小组合作，设计出以电容为动力源的模型，进行科技小创作。下节课对作品进行展示，并评出最佳科技创作奖。3.完成教材中的练习与应用七、说板书设计八、说教