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1-1（通用）

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1-1（通用）

‎《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。‎ 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。‎ ‎“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。‎ ‎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。‎ ‎①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。‎ ‎②公式：C =‎ ‎③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。‎ ‎④单位：法拉（法），符号：F 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 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 ‎1F‎ = 106 μF = 1012 pF ‎⑤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？‎ 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，‎ 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。‎ 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。‎ ‎①平行板电容器的决定式：‎ ‎--- ε电介质的相对介电常数。‎ 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。‎ 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。‎ ‎②两个公式的比较 C = ——定义式 ‎——决定式 ‎9．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？‎ 了解几种电介质的相对介电常数。‎ 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。‎ 两个公式的比较，既是对本节课学生自主探究效果的检测，又进一步突显了主干知识结构。‎ 充分调动学生学习的主动性和积极性，培养学生主动利用多种资源进行学习研究的意识和习惯，更好地发挥学生主体地位。‎ 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 课堂总结以学生为主体来完成，通过学生自己对知识的总结，理清本节的知识结构；通过对方法、过程的回顾与思考，提升分析、解决问题的能力。‎ 五、课后反思：‎