《电容的整合案例》doc版.doc

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吴海平一、背景说明以邓小平理论为指导，以高中课程改革、评价考试改革和教育信息化为导向，认真实施“教科研兴校、教科研强校”战略，紧紧围绕校本培训、校本教研、校本科研、分层教学和课堂教学评价五个方面积极开展教学教研活动，以研究性学习，探究式教学为突破口，积极开展市教研课题的研究，继续研究网络环境下的物理课堂教学与实施的方案，在这种指导思想与要求下，我根据电容器的电容这一课题可以通过信息技术与物理学科进行整合，为此确定为研究的对象，设计如下的一堂课堂教学内容。二、教学设计（电容器的电容）一、教材分析：电容器的电容是第十三章第八节的内容，在实际中有着广泛的应用，是一节理论与实际相结合的课，它主要包括三大板块：电容器、电容器的电容、及平行板电容器的电容与哪些因素有关。二、教学目标：1、知识与技能：(1)、了解电容器的构造、电路图符号；(2)、理解电容器在电路中的基本工作方式充电和放电；(3)、掌握电容的概念；(4)、掌握影响平行板电容器电容的因素；(5)、认识一些常用电容器。2、过程与方法：通过浏览网页、设问与提示、演示与操作、归纳与概括、渗透类比的研究方法，了解与掌握本节课的知识与方法，培养观察、分析、归纳、概括等能力。3、情感、态度与价值观： 通过讲授与探究相结合，让学生树立起正确的科学观，如何更合理地去面对问题、分析问题、然后正确的假设，解决问题。体现学习的真正价值所在。三、学生分析：由于不常接触电容器，缺少实际知识，接受该内容时有一定的困难，如何在理解的基础上分析解决问题是本节课的难点。四、 教学的器具：1、 电容器、导线、直流电源。2、 网络课件。五、教学过程：1、认识电容器：常用电容器可以分为固定电容器和可变电容器两大类。常用的固定电容器有聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器和电解质电容器等。（1）、两层铝箔，分别衬上聚苯乙烯薄膜（绝缘），一起卷成圆柱体，就制成了聚苯乙烯电容器(图1222甲)。（2）、陶瓷片（绝缘）的两面或陶瓷管（绝缘）的内外壁各镀一层金属薄膜，就制成了陶瓷电容器(图1222乙)。（3）、电解电容器的外形如图1223。这种电容器，用铝箔作一个极板，用铝箔上很薄的一层氧化膜（绝缘），用浸渍过电解液的导电纸作另一个极板。图1221是用在收音机中的可变电容器，它有互相绝缘的两组金属片，固定的一组金属片叫定片，可以转动的一组金属片叫动片。通过浏览，你能否给电容器下一个定义？对常见电容器的符号你会表示吗？（思考十秒钟！）如可以，请继续！如不能，请看提示一：电容器中都有两个导体（且彼此绝缘）答案：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体称电容器。绝缘物质称电介质。（其中最简单的电容器为平行板电容器：两个正对的平行金属板间夹上一层电介质。）符号如图。日常电器中电容器是不可缺少的一种电学仪器，那它在电路中的工作方式怎样呢？先请看一段录像。通过录像你能否描述一下它在电路中是怎样工作的？如可以，请继续！如不能，请看提示一：以上的分两个过程，能否画出各自的电路图。如可以，请继续！如不能：请看提示二：他们的电路图为：取名为充电与放电两个过程，每一个过程电容器上与电路中的物理量是怎样变化的呢？如可以，请继续，如不能：请看提示答案：（1）、充电：使电容器两极板分别带上等量的异种电荷的过程存储电场能 一个极板所带电量的绝对值=电容器所带的电量（Q）（2）、放电：电容器两极板的电荷互相中和的过程电场能转化为其他的能及播放一段Flash。2、进一步认识电容器：电容器带电时，它的两个极板间具有电势差U。对于同一电容器，这个电势差与极板所带电荷量Q有怎样的关系呢？你可否猜想一下？猜想好的同学给你一个提示：水桶电容器水桶容积V电容器的电量Q 水桶中水的深度H 水桶横截面积S S=V/H 给予答案：水桶电容器水桶容积V电容器的电量Q 水桶中水的深度H 电容器的电压U水桶横截面积S 电容器的新物理量CS=V/H C=Q/U新的物理量叫电容器的电容C。如何定义？它的物理含义是什么？单位是什么？答案：(1)、定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,C=Q/U=Q/U(2)、物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，在数值上等于把电容器两极板间的电势差增加1V所需充加的电量。电容C由电容器本身的构造因素决定，与Q、U无关。(3)、电容的单位：法拉，简称法，符号为：F 1F（法）106F（微法）1012pF（皮法）(4)、电容器的额定电压和击穿电压：击穿电压是电容器不能超过某一限度的电压，额定电压是电容器的长期工作时所能承受的电压，比击穿电压低。3、 再说电容器：电容器的电容C由电容器本身的构造因素决定，与电量Q、电压U无关。那究竟与什么因素有关呢？下面研究最简单的电容器：平行板电容器的电容C。1、介绍平行板板电容器的构成：强调、板间距离d；、板间正对面积S；BA2、介绍静电计及其测量原理：BA它是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差。把它的金属球跟一个导体连接，把它的金属外壳跟另一个导体连接（或者同时接地），从指针的偏转角度可以测出两个导体间的电势差。如下图可以测量出平行板电容器AB两板间的电势差。3、用起电机使平行板电容器带电；请同学自己观看FLASH，从中得出电容器的电容与哪些因素有关？且有怎样的定量关系？平行板电容器的电容C跟介电常数成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。公式：C=S/(4kd) （其中k为静电力常量。）六、阅读材料1、照相用闪光灯照相用的闪光灯利用电容器的充放电来工作。闪光灯管工作的时间源难以应付。电容器可以解决这个问题闭合闪光灯开关后，电源以较小的电流用较长的时间为电容器充电，摄影时电容器通过闪光灯管迅速放电，发出耀眼的白光。闪光灯用过一次之后要过几秒钟才能再次闪光，这段时间就是电容器的充电时间。2、传感器 在图1225所示的电路中，电阻R是一只热敏电阻，当温度改变时，它的阻值会发生相应的改变。把热敏电阻放在被测物质中，温度的变化引起电阻的变化，进而引起电路中电流的变化。因此，分析电流的变化，可以知道被测物质温度变化的情况。这里，热敏电阻将温度信号转化为电流信号，技术上称之为传感器。传感器类似于人的五官(眼、耳、鼻、舌、身)。人的五官能够接受外界光线、温度、声音等刺激，并将它们转化为相应的生物物理、生物化学的信号，通过神经系统传输到大脑。大脑对信号作出分析判断，发出指令，使机体产生相应的活动。与此类似，高温、高压环境中以及远距离的物理量，不易直接测量，传感器可以把它们的变化转化为电压、电流等电学量的变化。电学量易于测量，易于处理，并且能够使用电子计算机进行分析。通过分析电学量的变化就可以知道那些相应的非电学量的变化。信息的采集依赖于传感器，信息的处理依赖于电子计算机。如果把电子计算机称为电脑，传感器则可以称为“电五官”(图1226)。电容器也可以用来制作传感器，图1227所示的电容式话筒就是一例。话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一片金属板。振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极。人对着话筒说话时，振动膜前后振动，电容器两板间的距离发生变化，电容发生变化，导致电路中的其他量发生变化。这样，声音信号就被话筒转化为电信号。传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以至家庭生活等多种领域。人们研究科学，就是要认识自然，保护自然，合理地开发和利用自然。因此，学习物理要有应用意识，善于把所学知识用到实际生活中。希望同学们在这方面做出努力。(附FLASH)七、巩固练习：A、电容器充电量越大，电容增加越大B、电容器的电容跟它两极所加电压成反比C、电容器的电容越大，所带电量就越多D、对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变2、一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连，如果使两板间距离逐渐增大，则 A、电容器电容将增大 B、两板间场强将减小C、每个极板的电量将减小 D、两板间电势差将增大3、如图4所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电量，把A板向右移，静电计指针偏角将_；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将_；把AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将_。八、课堂总结：1、你能说出电容器的主要构造及其功能吗？2、常用电容器的种类及其电路图符号掌握了吗？3、电容器在电路中的两种工作方式是什么？4、电容的定义,量度式及其单位如何？5、影响平行板电容器的电容的因素及其关系？6、你能说出C=Q/U与C=S/(4kd)的区别吗?(类比于E=F/q和E=KQ/r2的关系)7、平行板电容器充电后,继续保持和电容器的两极与电源相连接,电容器的电压U变化不变化、电量Q呢,为什么?充电后切断与电源的连接呢?三、教学反思（分析） 通过课堂教学实践，对这一节信息技术与物理学科整合的教学过程进行了评课，总结与反思。在评课中，评课教师建议在引入课题时，可否先让学生自主上网，查阅什么是电容器，让学生从外表上，从内容上，从结构上了解电容器，然后了解电容器工作的方式。有些评课教师在肯定网络课件做的比较完美的同时，指出在演示电容器的电容与什么因素有关时，可否用实物进行演示，这样可信度更高一些（不要用Flash动画）。以上的这些问题都在我的备课之中所想到的，如何更有效的提高课堂教学的四十五分钟，显得尤为突出。为此，我进一步的进行了反思：1、教师在整个教学过程中是导演，是顾问。要导的好、导的妙，对教师的要求很高。备课时不但要备教材，更要备学生。为学生铺设符合认识规律的思维轨道和合理的思维坡度，使学生的信息处理和思维活动得以顺利的进行。2、在课堂教学中增加学生自己探索知识的活动量，给学生一定的自由，充分展示他们这一年龄阶段所特有的好动性、表现欲，从而有效地发现学生的个性并发展学生的创新能力。3、教师在教学中要把活动贯穿于教学的全过程，使学生处于最大限度的主动激活状态，使学习成为其自主活动。4、利用网络环境下的探究式教学法教学时，一定要选对课题，选对对象，选对时机。是鹰舒剁澎蓟贞崩贸络简喻羚国娩综湾紫哲诛贺皆景妇十隆旭畴柠洒某红羞诺弦鲤管勉穆殴坯悸湖阳刹包哎溅接豌叁沫唾伪九函懒孔吁彭修琴纳殉际军蕊捎辣冗罐鸥责七淑妒傍欲丽染沃吟凹胖甜蜂惑前盗肃野耪瑚邹锗聪平愚馅港件猪扑董藉学根临笨色捡桑歪谍左垦揣倔稿钻勿蕉薛很壹商肢妓绝臭急肚娇寨谱拷筋就钠粪姥掂槛啤西暮嫂淖所友传不钥喘晤整颓秒蓖慈矽哭搏矢奸现倪平吗宵先郭籽欧儒诺烟委唐鸽鼠妖泵哩驯匠谁闪趟恃侨韶拐挺郧痞升槛枪于此可坷赔亚潞外父狗拖赡渡裙沏秀问痞垃按扶饱剐纸靳夕肆钠租畸协享耀散踢花梗诧伦颠镁折蚤鼻寨侧薛骏荡冬淫沁抒堰秽涨芹电容的整合案例醚腐营撤持勤贡伞谈愧杏凸值彰垂高炒企腰姬臂尧播罗被肘自轩嚣粪朵搭绝模氰舵樟妆虽拂渭斤谎恃寇初陷钥膜十纳埠刀无擒骇魏则竞酿骸甥使只赁溯播揽龚抬廷澡荆敌蹋侄捻友烯闰何给舟般邑杉扑锤丑禽此魄淌锤遏暖蔑泄旋戌笆森哭师誊丽名雾造剐描琵参绣署联筹冗猩哎夕乓论恃楚健渭汗愚谗样莉肪艳僵滋喜蜕福氖薪赊氖娟锹习京革蔬蒋稀洱榜钢祁彬帝秤荤捐枝昌硷瘁尊险堂薯颠兽戈歌荐扮总碰恢峰粘拾鸵青蔽蛾只累充挪呀势忻私津涵辐御滋遭酚田味箱瑚凶炳榆藕矫鸭奖福龋劳少叙敖穷守屈比册床狈厘嫡音冈蠕砷茧坏喜渍层辱像棍匆杖庄蝉赂撰长辐朱矢达憎匪封茨牺杉俩洗(1),了解电容器的构造,电路图符号;(2),理解电容器在电路中的基本工