高中物理 第1章 電場 電流 第4節(jié)《電容器》教學(xué)設(shè)計 新人教版選修1-1(通用)

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1、《電容器》 一、教學(xué)目標 1、知識與技能 (1)知道電容器的基本構(gòu)造,了解電容器的充電、放電過程,認識常見的電容器。 (2)理解電容的物理意義,掌握電容的定義公式、單位,并能進行簡單的計算。 (3)了解影響平行板電容器電容大小的因素,能利用公式判斷平行板電容器電容的變化。 2、過程與方法 (1)學(xué)生通過觀察、分析理解物理科學(xué)研究的常用方法:比值定義法、類比法。 (2)學(xué)生在利用“控制變量法”?自主探究影響平行板電容器電容大小因素的過程中,進一步體會科學(xué)探究的過程與方法。 3、情感、態(tài)度與價值觀 (1)通過列舉電容器的廣泛應(yīng)用,增加學(xué)生的感性認識,培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。

2、 (2)通過教師的適時引導(dǎo)和學(xué)生的自主探究,促進師生之間、生生之間的合作互動,使學(xué)生在體驗探究的過程中,感悟科學(xué)思想,培養(yǎng)科學(xué)精神,實現(xiàn)知識和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。 二、教學(xué)重點、難點 1.?教學(xué)重點及其教學(xué)策略 重點:電容器電容的概念及物理意義 策略:通過實驗探究理解電容的比值定義式,進一步運用類比法加深對電容物理意義的理解。由感性到理性,符合學(xué)生的認知規(guī)律。 2.?教學(xué)難點及其教學(xué)策略 難點:?影響平行板電容器電容大小的因素 策略:由實際生活需要出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生自己提出問題,積極猜想與假設(shè),設(shè)計實驗方法,改進完善實驗,總結(jié)結(jié)論簡單應(yīng)用,從而完成自主探究的過程,使學(xué)生感受深刻,理解透

3、徹。 三、教學(xué)儀器 電容器若干個、、?干電池(3節(jié))、單刀雙擲開關(guān)(1個)、平行板電容器實驗器材(1個)、感應(yīng)起電機(1臺)、靜電計(1個)、導(dǎo)線若干、 四、教學(xué)設(shè)計 教師活動 學(xué)生活動 點評 一.??導(dǎo)入課題 通過對照相機閃光燈的工作原理的設(shè)疑,課件展示電容器廣泛應(yīng)用的圖片,導(dǎo)入課題。 二.??新課教學(xué) 1.介紹電容器的基本結(jié)構(gòu)組成 拆開一個電容器,讓學(xué)生觀察電容器的基本構(gòu)成,利用課件進行總結(jié)電容器的結(jié)構(gòu)、符號。 2.指導(dǎo)學(xué)生利用實驗觀察電容器的充電、放電過程,加強對電容器基本工作流程的了解。 儲存電荷并在需要時快速釋放電荷是電容器的基本工作流程。 投影實驗電路圖

4、。 電鍵偏向1,充電過程。 電鍵偏向2,放電過程。 3、進行理論分析總結(jié)。 電容器所帶的電荷量為一個極板所帶電荷量的絕對值,用Q表示。 兩個極板間存在電場,兩個極板間的電勢差用U表示。 保持與外電路斷開時,電容器所帶的電荷量不變。 4.通過比值定義法得到電容的概念,利用類比法進一步分析比較,加深學(xué)生對電容的物理意義的理解。 ①定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值,叫做電容器的電容。 ②公式:C?= ③物理意義: 電容在數(shù)值上等于使電容器的兩極板間的電勢差為1V時電容器需要帶的電荷量。 引導(dǎo)學(xué)生與水容器類比: ——C表示電容器容納電荷的本領(lǐng)大小。

5、 ④單位:法拉(法),符號:F 1F?= 106?μF = 1012?pF ⑤比值定義法:C與Q、U無關(guān),定義式提供了一種測量的方法。 7.由實際生活需要出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生提出問題、進行猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、自主探究影響平行板電容器電容的可能因素 問:為獲得較大電容值的電容器,首先應(yīng)解決什么問題? 提示:幾乎所有的電容器都是平行板電容器的變形。 展示平行板電容器實物,鼓勵學(xué)生大膽猜想、假設(shè)。 問:可能與那些因素有關(guān)? 引導(dǎo)學(xué)生對提出的各種可能因素進行評價、梳理、總結(jié)。 指導(dǎo)學(xué)生注意以下問題的解決: 采用什么方法進行實驗? 如何給平行板電容器充電?

6、沒有提供直接測量電容的儀器怎么辦? 如何保證電容器所帶的電荷量不變? 怎樣測量電容器兩極板間的電勢差?能用電壓表嗎? 教師與學(xué)生共同討論方案的科學(xué)性、可行性。 8.得出結(jié)論,指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用結(jié)論,加深理解。 給出由理論分析得到的平行板電容器電容的表達式。 ①平行板電容器的決定式: ---?ε電介質(zhì)的相對介電常數(shù)。 ②兩個公式的比較 C =?——定義式 ——決定式 9.介紹常見的電容器 利用多種電容器實物和多媒體課件,向?qū)W生簡要介紹常用電容器及擊穿電壓、工作電壓的概念。 利用多媒體課件模擬過度充電現(xiàn)象,加強學(xué)生對擊穿電壓的理解

7、。 指導(dǎo)學(xué)生把課前上網(wǎng)查找的信息資料進行討論交流。 三.教師點評,引導(dǎo)學(xué)生自我小結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生從以下兩方面進行自我小結(jié): 本節(jié)課學(xué)到了那些物理知識? 通過本節(jié)課的探究學(xué)習,接觸到了那些物理學(xué)的研究方法? 觀看圖片,思考回答 觀察實物,獲得感性認識。 連接電路,實驗觀察,分析回答: 充電過程:靈敏電流計的指針猛的偏轉(zhuǎn),再慢慢變小,最后歸零。 放電過程也有短時電流產(chǎn)生,但電流反向,放電完畢,電流消失。 觀看、分析、理解。 同一個電容器,電荷量Q與電勢差U的比值恒定。

8、 回顧比值定義法的應(yīng)用--- 指出類比的對象: 電容器??——??柱形水容器 電荷量?Q?——??盛水量?V 電勢差?U?——??水?位??H 電?容?C??——??橫截面積?S 常識性了解法拉是一個很大的單位。 進行簡單練習、應(yīng)用。 觀看圖片,討論提出探究的問題—— 影響平行板電容器電容的可能因素 觀察實物,大膽猜想: 可能與平行板電容器兩極板的正對面積S、兩極板間的距離d、兩極板間插入的電介質(zhì)有關(guān) 分組討論、探究, 匯報可行的實驗方案。 “控制變量法” 學(xué)生代表上臺演示、操作。其他學(xué)生設(shè)

9、計表格,記錄現(xiàn)象,尋找規(guī)律,進行總結(jié)。 不變量 變化量 U變化 C變化 Q、d、 S 大 變小 變大 小 變大 變小 Q、S、 d 大 變大 變小 小 變小 變大 Q、S、d 插入電介質(zhì) 變小 變大 用理論公式分析實驗探究的結(jié)果。 了解幾種電介質(zhì)的相對介電常數(shù)。 思考、討論 定義式——提供了測量的方法 決定式——提供了控制、制作的方法 練習、應(yīng)用。 觀察,了解。 討論、交流。 進行自我小結(jié)。 知識回顧。 方法回顧:比值定義法 類比法

10、 控制變量法等 “從生活走向物理”,讓學(xué)生了解電容器在生活中的廣泛應(yīng)用,增加對電容器的感性認識,激發(fā)學(xué)習熱情,從而提出課題。 使學(xué)生獲得對電容器充、放電過程的感性認識,為后面教學(xué)做好鋪墊。 將抽象的模型形象化,幫助學(xué)生理解。 引導(dǎo)學(xué)生自主探究“電容的概念”,在成功突破教學(xué)重點的同時感受科學(xué)研究方法——比值定義法 利用類比的方法培養(yǎng)學(xué)生溫故知新的良好學(xué)習習慣 將抽象的物理量用直觀形象的事物來類比,不僅有利于學(xué)生的掌握,同時也讓學(xué)生學(xué)會學(xué)

11、習,體現(xiàn)出物理教學(xué)不僅僅是傳授知識和技能,更重要的是滲透方法的功能。 在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生由生活實際抽象出探究的問題,充分體現(xiàn)出“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的理念。 引導(dǎo)學(xué)生對猜想與假設(shè)進行評價、梳理、總結(jié),提高探究活動的科學(xué)性和可行性。 通過教師的引導(dǎo)和學(xué)生對問題探究中的相互交流、討論,既促進了師生之間、生生之間的合作互動,又培養(yǎng)了學(xué)生對知識的遷移能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力,實現(xiàn)知識和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。 兩個公式的比較,既是對本節(jié)課學(xué)生自主探究效果的檢測,又進一步突顯了主干知識結(jié)構(gòu)。 充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習的主動性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生主動利用多種資源進行學(xué)習研究的意識和習慣,更好地發(fā)揮學(xué)生主體地位。 課堂總結(jié)以學(xué)生為主體來完成,通過學(xué)生自己對知識的總結(jié),理清本節(jié)的知識結(jié)構(gòu);通過對方法、過程的回顧與思考,提升分析、解決問題的能力。 五、課后反思:

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