高中物理人教版选修3-1第一章第8节电容器的电容教案3.doc

第8节　电容器的电容　教案 ‎【课题】电容器与电容 ‎【教学对象】高中二年级 ‎【教材】人教版物理（选修3-1）第一章第8节 ‎【教学内容分析】‎ ‎1.教材的地位和作用：本节主要内容是电容器和电容的本质，在生活中有广泛的应用，对培养学生的探究能力和服务社会的意识有一定的作用。‎ ‎2.课程标准对本节的要求：通过实验探究，让学生初步了解电容器的构造和储存电荷的原理，并能简单解释电容充放电的过程。‎ ‎3.教材内容安排：通过实验得出电容的定义式，然后又通过实验探究影响平行板电容的因素。‎ ‎4.教材的特点：第一，注重学生活动，突出实验探究；第二，重视物理知识在生活中的应用。‎ ‎5.对教材的处理：电容如何储存电荷这一知识点的内容较为抽象，在本节的教学过程中，通过让学生动手做实验和适当利用多媒体课件，来观察充放电过程的一些现象，这样更有助于学生对这一知识的理解和应用。‎ ‎【学生情况分析】‎ ‎1.学生的兴趣：具有强烈的好奇心。‎ ‎2.学生的知识基础：学生已经学过平行板电场和电路的知识。‎ ‎3.学生的认识特点：对与电容储电相关的现象有所了解，但并不知道由自身因素决定储电本领，对应用物理规律来解释电容充放电的过程就更加感到困难。‎ ‎【教学目标】‎ ‎1.知识与技能 ‎1、知道电容器的定义和常用的电容器。‎ ‎2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时能量的转化。‎ ‎3、理解电容的概念以及定义式，并会进行有关计算。‎ ‎ 4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系。‎ ‎2.过程与方法 ‎（1）通过观察与实验，探究电容器的基本结构；‎ ‎（2）通过实验与多媒体，体验电容器充放电的过程。‎ ‎3.情感态度与价值观 ‎（1）领略电容器在实际生活中的奥妙，获得对科学的热爱和亲近感；‎ ‎（2）培养学生具有将物理知识服务于生活和社会的意识。‎ ‎【教学重点】‎ 电容概念的建立、电容充放电原理。‎ ‎【教学难点】‎ ‎ 探究影响电容大小的因素。‎ ‎【教学策略设计】‎ ‎1.教学组织形式 新课程提倡以自主、合作、探究的教学组织形式来进行课堂教学，本节采用教师引导，学生探究的教学组织形式，让学生在体验科学探究的过程中，获取物理知识。‎ ‎2.教学方法 ‎（1）实验探究法 物理是一门以实验为基础的科学。本节教学设计注重以问题为先导，把主要内容的教学过程变成一种解决问题和科学探究的过程。根据前苏联心里学家维果茨基的“最近发展区”理论，创设稍高于学生原有知识水平的情境，激发学生的求知欲，让学生按照“提出问题——猜想——实验——分析论证——得出结论”的思维进行探究。‎ 在教师的启发、引导下，学生自己探究，动手做一些有趣的小实验，尝试自己观察并描述实验现象，分析现象产生的原因，从而获取知识。整个过程渗透物理学研究方法、科学思维方法和协作精神、探索精神等情感态度价值观教育。‎ ‎（2）讲授法 通过老师形象生动、富于引导式的讲解，辅以演示实验、各种直观教具和现代教学技术，启发学生思维，把学生的感性认识上升到理性认识。在讲授知识的同时渗透探究的思想，在探究的过程中讲授必要的物理知识。‎ ‎3.学法指导 ‎“授人以鱼，供一饭之需；授人以渔，则终身受用。”在课堂教学中,要注重培养学生的观察、实验能力和科学思维能力。首先，通过观察实验，创设问题情境，激发学生积极的探索欲望；其次，在教学中利用典型的教学材料和生活现象引导学生去探索、分析和总结,使学生的学习过程本身构成一个解决问题的过程；第三，在教学中，通过实验和多媒体，引导学生思考电容充放电的原理，培养学生的逻辑推理能力。‎ ‎4.教学媒体设计 ‎ 充分利用实物、视频、图片等材料，为学生学习物理规律提供必需的感性材料。利用自制教具“莱顿瓶演示器”演示电容器的构造和充放电的过程，帮助学生更好地了解电容具有容纳电荷的本领，利用多媒体课件将学生平时难以接触和抽象的物理情境展示出来，使物理现象更加形象直观，既增大教学容量，又提高教学效率。‎ ‎【教学用具】‎ 多媒体课件、电源、电容充放电路演示板、，水杯、静电计、平行板电容器。‎ ‎【教学流程图】‎ ‎【教学过程设计】‎ 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 ‎[创设情境，引入课题]‎ 故事引入:富兰克林与莱顿瓶 用课件展示物理史中的一则小故事：富兰克林用风筝将天上的闪电引到莱顿瓶中储存起来，学生产生了疑惑：莱顿瓶为什么能够储存闪电？并展示老师制作的简易莱顿瓶。接着播放一张莱顿瓶的图片。‎ 叙述故事并提问：闪电是如何储存在莱顿瓶中的呢？‎ 观察 思考 ‎ 好奇 用有趣生动的物理故事引入课题，提出要解决的问题，激发学生学习兴趣。‎ 通过自制的简易装置，让学生感受实在的物理情境，激发学生的求知欲。‎ ‎[提出问题] ‎ 演示小实验：莱顿瓶电击实验 师生互动，让学生通过小实验发现问题。‎ 把制作的莱顿瓶在桌面上方，让几个学生手拉手连成一圈，让首和尾两个同学分别接触莱顿瓶上的两根引线，瞬间会感受到麻痹的电击感。‎ 引导思考的思路：‎ ‎1.实验的时候为什么要手拉手连成一圈？‎ ‎2.是不是因为瓶子里装有电源，所以被电了？‎ 观察 疑惑 思考 根据前苏联心里学家维果茨基的“最近发展区”理论，创设稍高于学生原有知识水平的物理情境, 引起学生的探究欲望。‎ 提出接下来要探究的问题 问：莱顿瓶的内部有什么结构？‎ 疑惑 思考 激发学生探究物理的兴趣。‎ ‎[操作]‎ 当场拆开莱顿瓶装置 发现内部并没电源，只有两片金属片。‎ 学生更加疑惑和感兴趣。‎ 激发学生动脑思考，培养学生的猜想能力。‎ ‎[进行分析]‎ 老师引导学生观察发现纸质电容器的构造。‎ ‎1.先让学生观察，接着引导学生分析结构特点。‎ ‎2.归纳总结电容器的定义 观察 分析 解惑 ‎ 归纳 让学生自己观察分析并归纳总结使前面的疑问得到解决，加深理解 ‎（3）展示电容器示教板 ‎3.让学生认识各种电容器，注意区分 观察 好奇 接触电容实物，由感性认知转为理性认知 ‎1.展示某种未知元件的工作电路图 ‎1.问：电容器在电路中如何工作呢？‎ 观察 分析 思考 激发学生动脑思考，培养学生的猜想能力。‎ ‎2.利用实验板演示未知元件充放电的过程。‎ ‎2.引导学生观察现象并加以猜测 问：电路中接的是哪种元件呢？‎ 观察分析 分组讨论 想象猜测 ‎3.分小组讨论，根据所看到的现象作出猜测并加以说明 引导并作出点评 ‎（1）猜测：接了电阻 ‎（2）猜测：接了电源 ‎（3）猜测：接了电容 ‎4播放动画模拟电容器充放电的过程。‎ 进一步讲解分析电路，引导学生归纳：电量，电压和电场的变化情况 感兴趣 解决疑惑 ‎[得出结论]‎ 师生共同得出电容充放电的过程：‎ 充电——带电量Q增加，板间电压U增加，板间场强E增加， 电能转化为电场能 放电——带电量Q减少，板间电压U减少，板间场强E减少，电场能转化为电能 引导学生概括总结，并板书实验结论。‎ 根据实验现象和课件图示，进行总结。‎ 回答 记录 培养学生的抽象概括能力。 ‎ ‎ ‎ ‎5.展示电容器的具体应用 如：闪光灯，电脑键盘 拿手机拍照发出闪光灯 惊奇，感兴趣 提出接下来要探究的问题 引入一个新的物理量： 电容C 问：如何描述电容器容纳电荷的本领？‎ 思考 ‎[分析论证] 电容类比柱状水容器的储水问题 与水容器类比后得出（动画演示）。说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。‎ 利用课件图示分析电容器与水杯类似，在分析过程设问引导，启发学生积极思维。‎ 分析决定水杯容量的因素，并与电容容纳电荷本领进行类比。‎ 记录 思考 回答 利用多媒体课件图示解释实验现象产生的原因，将抽象的物理情境清晰地展现出来，有利于把学生的感性认识上升到理性认识。‎ 通过老师的引导，使学生在观察的过程中思维得到启发。‎ ‎[得出结论]‎ 师生共同得出定义：电容器所带的电量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：‎ 引导学生概括总结，并板书电容定义。‎ 根据实验现象和课件图示，进行总结。‎ 回答 记录 培养学生的抽象概括能力。 ‎ ‎ ‎ ‎[规律应用]‎ ‎（1）电容器带电时有电容，不带电就没有电容。这种说法正确吗？‎ 例1．例2‎ 解析电容的物理意义 将瓶子里的水喝光，还能装水么？‎ 疑惑 思考 ‎（实验探究）平行板电容与哪些因素有关 ‎ 分小组开始做这个实验，强调所用的实验的方法是控制变量法。‎ 此实验分为三组：第一组只改变正对面积S，‎ 第二组只改变板间距离d，‎ ‎1.先介绍静电计的装置，弄清楚静电计是用来测两板间电压的仪器。‎ ‎2.提示学生：分三组，每组两个同学上讲台，一个同学按书本要求操作，一个同学在近处观察静电计的变化情况，然后记录数据表格、归纳实验结论。‎ 思考 观察 互相讨论，交流彼此的想法。‎ 领悟 回答 记忆 通过老师一步步的引导，提高学生的逻辑推理能力；通过应用所学物理规律解决实际问题，让学生感到物理有用。‎ 通过实验让学生探究影响电容的三个因素；利用课件展示三组实验的操作情况，形象直观，使学生更好地体验电容变化与三种因素的关系。‎ 第三组在两板插入介质，‎ 实验结束，要强调该实验受环境影响较大，要注意保持实验环境干燥。‎ ‎[得出结论]‎ 综上所得结论：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 引导学生概括总结，并板书电容定义。‎ 根据实验现象和课件图示，进行总结。‎ 培养学生的抽象概括能力。 ‎ ‎ ‎ ‎[知识运用] 电容的两种连接方式 例3 ‎ 课件展示：‎ 听讲 思考 回答 将规律教学导入巩固深化阶段，体现从物理走向社会的新课程理念。‎ ‎[布置作业]‎ 思考奇妙的实验现象：莱顿瓶 ‎ ‎ 演示制造莱顿瓶电容器的实验视频，引导学生结合本节知识，思考实验现象产生的原因。‎ 观察 思考 好奇 激发学生进一步学习的兴趣，培养学生运用物理知识分析、解决问题的能力。‎ ‎【板书设计】 ‎ ‎ ‎ ‎ 三、板书设计：‎ 第八节 电容器的电容 一、电容器 定义：两个相互靠近且彼此绝缘的导体就构成了电容器。‎ 使电容器两极板带上等量异种电荷的过程叫做充电。电能a电场能 使电容器两极板接通，电荷相互中和的过程叫做放电。电场能a其它形式能 二、电容 定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电势差U的比值叫做电容器的电容。‎ 用C表示电容，则有：‎ 电容的单位：法拉（F） 1F＝106µF＝1012pF 三、平行板电容器的电容 平行板电容器的电容C跟介电常数ε成正比，跟正对面积S成正比，跟两极板间的距离d成反比。‎ 即：，其中k为静电力恒量。‎ ‎【教学反思】‎ 本节主要采用探究式教学模式，围绕教学目标，通过创设贴近学生生活的物理情境，提出要解决的问题，接着演示吹纸片实验，引导学生提出问题、猜想、实验、分析论证，从而得出电容器与电容的定义，各个环节联系紧密，顺理成章，突出教学重点。各种教学手段的应用也是恰到好处，例如通过诱导式的提问启发学生，用多媒体课件展示纸质电容、圆柱电容在电路中充放电时的变化情况，用动画展示充放电的过程和探究平行板电容的决定因素，将抽象问题直观化，突破了教学难点。‎