高中物理 第1章 电场 电流 第4节《电容器》教学设计 新人教版选修

1、电容器一、教学目标1、知识与技能（1）知道电容器的基本构造，了解电容器的充电、放电过程，认识常见的电容器。（2）理解电容的物理意义，掌握电容的定义公式、单位，并能进行简单的计算。（3）了解影响平行板电容器电容大小的因素，能利用公式判断平行板电容器电容的变化。2、过程与方法（1）学生通过观察、分析理解物理科学研究的常用方法：比值定义法、类比法。（2）学生在利用“控制变量法”自主探究影响平行板电容器电容大小因素的过程中，进一步体会科学探究的过程与方法。3、情感、态度与价值观（1）通过列举电容器的广泛应用，增加学生的感性认识，培养学生探究新事物的兴趣。（2）通过教师的适时引导和学生的自主探究，促进师

2、生之间、生生之间的合作互动，使学生在体验探究的过程中，感悟科学思想，培养科学精神，实现知识和能力的协调发展。二、教学重点、难点1.教学重点及其教学策略重点：电容器电容的概念及物理意义策略：通过实验探究理解电容的比值定义式，进一步运用类比法加深对电容物理意义的理解。由感性到理性，符合学生的认知规律。2.教学难点及其教学策略难点：影响平行板电容器电容大小的因素策略：由实际生活需要出发，引导学生自己提出问题，积极猜想与假设，设计实验方法，改进完善实验，总结结论简单应用，从而完成自主探究的过程，使学生感受深刻，理解透彻。三、教学仪器电容器若干个、干电池（3节）、单刀双掷开关(1个)、平行板电容器实验器

3、材（1个）、感应起电机（1台）、静电计（1个）、导线若干、四、教学设计教师活动学生活动点评一.导入课题通过对照相机闪光灯的工作原理的设疑，课件展示电容器广泛应用的图片，导入课题。二.新课教学1介绍电容器的基本结构组成拆开一个电容器，让学生观察电容器的基本构成，利用课件进行总结电容器的结构、符号。2指导学生利用实验观察电容器的充电、放电过程，加强对电容器基本工作流程的了解。储存电荷并在需要时快速释放电荷是电容器的基本工作流程。投影实验电路图。电键偏向1，充电过程。电键偏向2，放电过程。3、进行理论分析总结。电容器所带的电荷量为一个极板所带电荷量的绝对值，用Q表示。两个极板间存在电场，两个极板间的

4、电势差用U表示。保持与外电路断开时，电容器所带的电荷量不变。4通过比值定义法得到电容的概念，利用类比法进一步分析比较，加深学生对电容的物理意义的理解。定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。公式：C=物理意义：电容在数值上等于使电容器的两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量。引导学生与水容器类比：C表示电容器容纳电荷的本领大小。单位：法拉（法），符号：F1F= 106F = 1012pF比值定义法：C与Q、U无关，定义式提供了一种测量的方法。7由实际生活需要出发，引导学生提出问题、进行猜想假设、设计实验、自主探究影响平行板电容器电容的可能因素问：为获

5、得较大电容值的电容器，首先应解决什么问题？提示：几乎所有的电容器都是平行板电容器的变形。展示平行板电容器实物，鼓励学生大胆猜想、假设。问：可能与那些因素有关？引导学生对提出的各种可能因素进行评价、梳理、总结。指导学生注意以下问题的解决：采用什么方法进行实验？如何给平行板电容器充电？没有提供直接测量电容的仪器怎么办？如何保证电容器所带的电荷量不变？怎样测量电容器两极板间的电势差？能用电压表吗？教师与学生共同讨论方案的科学性、可行性。8得出结论，指导学生应用结论，加深理解。给出由理论分析得到的平行板电容器电容的表达式。平行板电容器的决定式：-电介质的相对介电常数。两个公式的比较C =定义式决定式9

6、介绍常见的电容器利用多种电容器实物和多媒体课件，向学生简要介绍常用电容器及击穿电压、工作电压的概念。利用多媒体课件模拟过度充电现象，加强学生对击穿电压的理解。指导学生把课前上网查找的信息资料进行讨论交流。三教师点评，引导学生自我小结引导学生从以下两方面进行自我小结：本节课学到了那些物理知识？通过本节课的探究学习，接触到了那些物理学的研究方法？观看图片，思考回答观察实物，获得感性认识。 连接电路，实验观察，分析回答：充电过程：灵敏电流计的指针猛的偏转，再慢慢变小，最后归零。放电过程也有短时电流产生，但电流反向，放电完毕，电流消失。观看、分析、理解。同一个电容器，电荷量Q与电势差U的比值恒定。回顾

7、比值定义法的应用-指出类比的对象：电容器柱形水容器电荷量Q盛水量V电势差U水位H电容C横截面积S常识性了解法拉是一个很大的单位。进行简单练习、应用。观看图片，讨论提出探究的问题影响平行板电容器电容的可能因素观察实物，大胆猜想：可能与平行板电容器两极板的正对面积S、两极板间的距离d、两极板间插入的电介质有关分组讨论、探究，汇报可行的实验方案。“控制变量法”学生代表上台演示、操作。其他学生设计表格，记录现象，寻找规律，进行总结。不变量变化量U变化C变化Q、d、S大变小变大小变大变小Q、S、d大变大变小小变小变大Q、S、d插入电介质变小变大用理论公式分析实验探究的结果。了解几种电介质的相对介电常数。

8、思考、讨论定义式提供了测量的方法决定式提供了控制、制作的方法练习、应用。观察，了解。讨论、交流。进行自我小结。知识回顾。方法回顾：比值定义法 类比法 控制变量法等“从生活走向物理”，让学生了解电容器在生活中的广泛应用，增加对电容器的感性认识，激发学习热情，从而提出课题。使学生获得对电容器充、放电过程的感性认识，为后面教学做好铺垫。将抽象的模型形象化，帮助学生理解。引导学生自主探究“电容的概念”，在成功突破教学重点的同时感受科学研究方法比值定义法利用类比的方法培养学生温故知新的良好学习习惯将抽象的物理量用直观形象的事物来类比，不仅有利于学生的掌握，同时也让学生学会学习，体现出物理教学不仅仅是传授知识和技能，更重要的是渗透方法的功能。在教师的引导下，学生由生活实际抽象出探究的问题，充分体现出“教师为主导，学生为主体”的理念。引导学生对猜想与假设进行评价、梳理、总结，提高探究活动的科学性和可行性。通过教师的引导和学生对问题探究中的相互交流、讨论，既促进了师生之间、生生之间的合作互动，又培养了学生对知识的迁移能力和创新应用能力，实现知识和能力的协调发展。两个公式的比较，既是对本节课学生自主探究效果的检测，又进一