山东省郯城第三中学高中物理 电容器和电容教学设计 新人教版选修3-1

1 山山东东省省郯郯城城第第三三中中学学高高中中物物理理 人人教教版版选选修修3 3 1 1 教教学学设设计计 1 18 8 电电容容器器和和电电容容 一 教材分析一 教材分析 电容器 电容 是高考的热点 是电场一章的重点和难点 在教材中占有重要 地位 它是学完匀强电场后的一个重要应用 也是后面学习交流电路 电感和电容对交流 电的影响 和电子线路 电磁振荡 的预备知识 在教材中起承上启下的作用 二 教学目标二 教学目标 1 知识目标 知道什么是电容器以及常用的电容器 理解电容器的电容概念及其定义 并能用来进行有关的计算 知道公式及其含义 知道平行板电容器的电容与哪些因素有关 会对平行板电容器问题的动态分析 2 能力目标 知道利用比值法定义物理量 学会在实验中用控制变量法的实验方法 提高学生综合运用知识的能力 3 情感目标 结合实际 激发学生学习物理的兴趣 三 教学重难点三 教学重难点 四 学情分析 四 学情分析 通过这一堂课的教学 让学生知道电容器的结构 明确电容器的作用 了解电容器 的工作方式 重点掌握电容器的电容概念 知道它们与电量 电压无关 五 教学方法五 教学方法 1 学案导学 见后面的学案 2 启发式 探究式 类比法 六 课前准备六 课前准备 1 学生的学习准备 预习电容器的定义和电容器的充放电 2 2 教师的教学准备 多媒体课件制作 课前预习学案 课内探究学案 课后延伸拓展 学案 七 课时安排 七 课时安排 1 1 课时课时 八 教学过程 八 教学过程 一一 预习检查 总结疑惑预习检查 总结疑惑 要点 场强 电势能 电势 电势差等 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑 使教学具有了针对性 二 情景导入 展示目标 二 情景导入 展示目标 展示各种电容器 并做解释 这是一种能容纳电荷的容器 今天我们来学习它 电容器 以及描述它容纳电荷本领的物理量 电容 三 合作探究 精讲点拨 三 合作探究 精讲点拨 1 电容器构造 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器 2 电容器的充电 放电 操作 把电容器的一个极板与电池组的正极相连 另一个极板与负极相连 两个极板上就 分别带上了等量的异种电荷 这个过程叫做充电 现象 从灵敏电流计可以观察到短暂的充 电电流 充电后 切断与电源的联系 两个极板间 有电场存在 充电过程中由 电源获得的电能贮存在电场中 称为电场能 操作 把充电后的 电容器的两个极板接通 两极板上的电荷互相中和 电容器就不带电了 这 个过程叫放电 现象 从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流 放电后 两极板间不存在电场 电场能转化 为其他形式的能 量 提问 电容器在充 放电的过程中的能量转化关系是什么 待学生讨论后总结如下 小结 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 3 电容 与水容器类比后得出 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 这是量度式 不是关系式 在 C 一定 情况下 Q CU Q 正比于 U 1 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 3 2 公式 U Q C 3 单位 法拉 F 还有微法 F 和皮法 pF 1F 106 F 1012pF 4 电容的物理意义 电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量 是由电容器本身的性质 由导体大小 形状 相对位置及电介质 决定的 与电容器是不是带电无关 4 行板电容器的电容 1 演示 感应起电机给静电计带电 说明 静电计是在验电器的基础上制成的 用来测量电势差 把它的金属球与一个导体 相连 把它的金属外壳与另一个导体相连 从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势 差 U 现象 可以看到 保持 Q 和 d 不变 S 越小 静电计的偏转角度越大 U 越大 电容 C 越小 保持 Q 和 S 不变 d 越大 偏转角度越小 C 越小 保持 Q d S 都不变 在两极板间插入电介质板 静电计的偏转角度并且减小 电势 差 U 越小电容 C 增大 2 结论 平行板电容器的电容 C 与介电常数 成正比 跟正对面积 S 成正比 跟极板间 的距离 d 成反比 平行板电容器的决定式 真空 kd S C 4 介质 kd S C r 4 四 反思总结 当堂检测 四 反思总结 当堂检测 教师组织学生反思总结本节课的主要内容 并进行当堂检测 课堂练习 1 关于电容器的充放电 下列说法中正确的是 A 充放电过程中外电路有瞬间电流 B 充放电过程中外电路有恒定电流 C 充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D 放电过程中电容器中的电场能逐渐减小 2 一平行板电容器始终与电池相连 现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满 4 两极板间的空间 与未插电介质时相比 A 电容器所带的电荷量增大 B 电容器的电容增大 C 两极板间各处电场强度减小 D 两极板间的电势差减小 3 下列关于电容器的说法中 正确的是 A 电容越大的电容器 带电荷量也一定越多 B 电容器不带电时 其电容为零 C 由 C Q U 可知 C 不变时 只要 Q 不断增加 则 U 可无限制地增大 D 电容器的电容跟它是否带电无关 4 常用电容器 结合课本介绍 P30 1 AD 2 AB 3 D 五 发导学案 布置预习 五 发导学案 布置预习 九 板书设计九 板书设计 5 电容器和电容电容器和电容 一 一 电容器 电容器 定义 任何两定义 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体 组成一个电容器 个彼此绝缘又相隔很近的导体 组成一个电容器 电容器的充 放电电容器的充 放电 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 3 3 单位单位 F F 法 法 4 说明电容是反映了电容器储存电