《四、电容器》教学设计(甘肃省县级优课)-物理教案

电容器教学目标一．知识与技能1、知道什么是电容器；2、知道电容器充放电时能量的转化；3、理解电容的概念，通过实验探究知道平行板电容器电容大小的决定因素。二．过程与方法：1．了解类比法研究问题2．学习用控制变量法研究问题三．情感，态度价值观：1．培养学生互相讨论，互相协助，大胆创新的精神。2．渗透内因决定事物本质的哲学观点3．课件展示电容器两极带等量异种电荷，让学生体会物理学中的对称美重点1.电容的概念2.电容影响因素难点1.建立电容器的充放电过程的印象2.对电容物理意义的理解教法类比法、探究法、讨论法、实验法学法实验、讨论、练习教具多媒体、平行板电容器、静电计等教学过程教师活动设计意图引入：【实物投影】：几种不同规格、型号、外型的电容器。各种家电均有电容器，应用广泛。（出示课题、学习目标）激发学习兴趣新课教学：一、电容器电容器的构造：观察电容器的构造学生观察总结,可以得出：该元件有两片导体，中间是一层绝缘体引申电容器的概念：类似这样，在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物质就构成一个电容器。这两个导体叫做电容器的两个极，中间的绝缘物质叫电介质。【思考】相邻两同学是否构成电容器？构成，中间空气绝缘，人是导体且靠很近。两个平行金属板夹上一层绝缘物质能构成一种最简单的电容器。2.作用：储存电荷，类比：水桶装水的容器3.充电和放电充电：有短暂的充电电流，稳定后，两极板间的电势差U=ε，且与电源正极相连的极板带正电荷，与负极相连的极板带等量的负电。能量转化：电池中的电能转化为电场能储存在电容器中我们把一个极板的带电量的绝对值叫做电容器所带的电荷量。放电：有短暂的放电电流。稳定后，电容器不再带电。能量转化：电容器当中储存的电场能转化为其他形式的能。二、电容人们通过实验研究发现：对于同一电容器，电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比，即比值Q/U是一个常量；对于不同的电容器，这个比值一般不同。那么这个比值表征了电容器储存电荷的特性。人们这样定义：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，叫做电容器的电容，用C来表示。2．定义式：3．单位：法拉符号：F1F＝1C/V1F＝106μF＝1012pF4．物理意义：描述电容器容纳电荷本领的物理量。思考与讨论1.如何理解电容器与电容？2.电容C与Q、U有关系吗?当堂检测：1、某电容C=20PF，那么用国际单位表示，它的电容为F．2、对于一个确定的电容器的电容，正确的理解是【】A．电容与带电量成比B.电容与电势差成反比C．电容器带电量越大时，电容越大。D．对确定的电容器，每板带电量增加，两板间电势差必增加．3、对于给定的电容器，在描述电容量C、带电量Q、两板间电势差U的相互关系中，下列图中正确的是【】三、平行板电容器的电容【猜想】既然电容C由自身因素决定，那么平行板电容器的电容的大小可能由哪些因素决定呢？学生根据电容器内部构造可能会猜想到：平行板电容器的电容大小可能与两极板正对面积、绝缘电介质、两极板间距离有关。【思考】我们用怎样来验证它们之间的关系？控制变量法保持Q不变，探究电容C与极板距离d、正对面积s、插入电介质板的关系1、Q、s、电介质不变，d变大2、Q、d、电介质不变，s变小3、Q，s，d不变，取出电介质板【实验过程】①探寻电容C与板间距离d之间的关系[操作]：将B靠近A。（提示学生观察静电计指针偏角的变化）[现象]：指针偏角减小。[学生分析现象]：根据，当Q不变而U减小，则C增大.即d越小，C越大。②探寻电容C与板间距离S之间的关系[操作]：减小两板正对面积。（提示学生观察静电计指针偏角的变化）[现象]：指针偏角增大。[学生分析]：S越小，U越大，由知C越小。③探寻电容C与板间电介质之间的关系[操作]：B板不动，在两板间插入一块电介质板。[现象]：指针偏角减小。[学生分析]：板间插入电介质，U减小，由，则C增大。[告知学生]：板间充满某种介质时，C会变为板间为真空时的若干倍，这一倍数叫这种介质的介电常数，用ε表示。课本中给出几种电介质的介电常数。【引导学生总结】理论和实验可证明：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，跟两极板间距离d成反比。公式：，k为静电力常量。当堂检测：课本32页第1题实物的展示与实际生活的联系使学生对电容器充满兴趣。过程：学生活动目的：加强知识的掌握，查漏补缺老师的提示让学生思考的帆船驶向正确的方向控制变量法这种物理思想的灌输与训练训练学生设计简单实验的能力以及培养思维习惯重温比值定义法检验学生的掌握情况加强知