高中物理_电容器的电容教学设计学情分析教材分析课后反思.doc

PAGE 1 PAGE 电容器的电容 【教学目标】 1、知识与技能 ⑴知道电容器是储存电荷和电场能的装置； ⑵了解常见电容器的外形、结构和符号； ⑶了解电容器的充、放电过程，了解击穿电压、额定电压的概念； ⑷理解电容的意义，知道其单位，并会用电容定义式进行计算； ⑸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。 2、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：控制变量法，提出问题，定性分析、实验探究与定量分析相结合等； ⑵通过实验与观察，了解电容器的构造和特点，通过类比法理解电容器的电容概念。 3、情感态度与价值观 ⑴通过介绍电容器的缘起、发展与应用，渗透STS教育思想； ⑵渗透事物的本质是有自身的因素即内因决定，不由外因决定的观点。 【教学重点】电容的概念 【教学难点】电容的引入与理解 研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究 【教学方法】问题讨论，理论探究与实验探究相结合，类比方法 【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，电池组，导线，单刀双掷开关，多媒体与课件 【教学过程】 提出问题：通过毛皮摩擦橡胶棒可产生静电荷，如何收集储存电荷？ 实验演示：两个大小相同的水盆，中间用薄膜隔开，将摩擦产生的电荷利用锡箔纸导入金属盆中。一位同学一只手托住下面的金属盆，另外一只手触摸上面金属盆的内部，有被电击的感觉，说明电荷被储存起来。 莱顿瓶：投影展示，荷兰科学家马森布洛克偶然所得，发明了莱顿瓶。富兰克林借助风筝，将天上的雷电引下来并储存在莱顿瓶里，进行研究，证明了天电与地电相同。由于能储存电荷，这种装置又称为电容器。 一、电容器结构 （一） 电容器 1、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？ 展示启辉器内电容器的内部结构，让学生直接感知电容器的构造。 介绍闪光灯的工作原理，提出闪光灯是如何带上电荷及放出电荷呢？ 2、电容器的充电、放电 展示电路，分析充电、放电过程 充电：接a，两极板分别带上等量异种电荷，板间形成电场，具有电势差，电源能量转化为电场能 放电：接b，负极板电子沿导线移到正极板中和正电荷，电场消失，电场能转化为其它能量。 如何能知道导线中有电流流过？ 现象观察：当接a时，G偏转再回到中间 当接b时，G反偏转再回到中间 absCE a b s C E 分析：充电、放电电流方向相反，电流为瞬间电流。 （二） 电容 提出问题1：若用一节电池给电容器供电，电荷量Q为可能会怎样？ 实验探究：探究电容器两端电压与电量的关系。 提出问题2：如何测量Q与U？ 数字电压表测量电压；电荷量接触均分 学生制定方案，交流，进行实验探究 实验电路图如图所示，电容器1、2为相同的电容器。当单刀双掷开关打到a点时，电源给电容器1充电，打开开关S1，电容器1充电结束，保持开关S2断开，将开关S1打到b点时，电容器1会给电容器2充电，充电结束后，因为两电容相同，电量会平分，则此时电容器1所带的电荷量为最开始的一半，再将开关S1断开，将S2闭合，此时电容2被短接放电。放电结束，断开S2，再将开关S1打到b点，电容器1会再次给电容器2充电，充电结束后，电容器1的电量会变为原来的1/4。 实验操作 将电容器两端接电压表，按照上面的分析进行操作，观察电压表的示数，并记录在下面的表格内。 电容器1电荷量 Q Q/2 Q/4 电容器1两极板间的电势差 实验表明，①Q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是一定的。 ②比值大，意味着在相同的电压情况下，能带的电荷量越大，说明其储电能力强。 引出电容概念： 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 2、定义式：（比值定义） 3、物理意义：C是表示电容器容纳电荷本领的物理量。 4、单位：在国际单位制中单位是法拉（F）， 1F=1C/V 1μF=10-6F， 1рF=10-12F （三）研究影响平行板电容器电容大小的因素 1、提出课题：平行板电容器是最简单，也是最基本的电容器，电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，因此它与其它量（Q、U）无关,只与电容器自身的内部结构有关，影响平行板电容器电容大小的因素会有哪些？ 2、猜想：板间距离、平行板的面积、正对面积、电介质的材料 3、实验探究： ①实验方法：控制变量法 ②实验器材：两块金属板（组成平行板电容器）、静电计（使用时金属球与金属外壳分别与电容器两极板连接，指针张角可反映出两极板间的电势差，张角越大，则两极板间电势差越大）、起电机（用来感应起电，接触极板可使极板带电） 、电介质（刀形云母，相对介电常数大于空