教學課題:高中物理選修3-1 第一章靜電場 第8節電容器的電容
一、教學目標
1、知識與技能:
(1)知道什麼是電容器,知道電容器充電和放電過程;
(2)理解電容器電容的概念及定義式,能用來進行有關的計算;
(3)掌握平行板電容器的決定式並能運用其討論有關問題。
2、過程與方法:
通過影響平行板電容器電容因素的實驗探究過程,體會其中蘊涵的物理方法:控制變量法,能夠對問題進行定性分析、定量分析等;
通過探究實驗培養學生設計實驗實驗操作能力。
3、情感態度與價值觀:
通過教學活動使學生獲得成功的喜悅,培養學生參與物理學習活動的興趣,提高學習的自信心。
體會電容器在實際生活中的廣泛應用,培養學生探究新事物的興趣。
二、重點難點:
1、教學重點:
電容器的充放電過程,電容的定義的理解
2、教學難點:
掌握決定平行板電容器電容大小的因素
三、教學方法:
實驗探究法,問題導引法,實例列舉法,觀察法等
四、學法指導:
小組合作探究,實驗操作,問題回答,鞏固練習等
五、教學準備:
多媒體課件,導學案,靈敏電流計,導線,電容器,乾電池,電阻,感應起電機,平行板電容器,電容表,靜電計等
六、教學過程:
1、新課引入:
教師活動:通過電容器放電實驗引入新課,引起學生的興趣。
教師活動:教師展示家用電器電路板的圖片。
2、了解電容器
教師活動:通過前面的例子,我們已經了解電容器的作用是:容納電荷。
電容器為什麼能夠容納電荷呢?是怎樣的結構讓它有如此功能呢?大家想不想看一下電容器的內部結構?
拆開一個電容器讓學生觀察電容器的內部結構。並提出問題:
問題1、電容器是由哪幾部分組成?
問題2、什麼是平行板電容器?
學生活動:學生通過觀察思考討論,回答問題。
3、探究電容器的充放電過程:
教師活動:出示電容器充放電的電路圖,介紹實驗儀器,提出要求,通過實驗探究電容器的充放電過程。並結合電容器充電演示動畫。
教師活動:出示問題:
問題1、在充電、放電過程中你觀察到了什麼現象?
問題2、充電完畢,電容器兩極板上的帶電情況如何?
問題3、充電放電的過程電路中的能量如何轉化?
問題4、總結什麼叫做電容器的充電、放電?
學生活動:學生觀察電容器的充放電過程。並思考討論教師提出的問題。
學生活動:學生回答問題,並明確電容器的充放電過程。
4、電容概念的建立:
教師活動:提出問題:如何來量度一個電容器儲存電荷本領大小呢?
教師活動:我們知道,當電容器帶上電荷以後,兩極板間會有電勢差,教師出示通過探究活動得到的電容器帶電量與電勢差數據表格。
提出問題:通過數據,探究電容器帶電量Q與兩極板間電勢差U的關係。
學生活動:小組合作探究得出電容器帶電量Q與兩極板間電勢差U的關係。
同一電容器,Q與U的比值不變,不同電容器Q與U的比值不同。
教師活動:展示圖片把電容器與水容器(水杯)進行類比,電容器儲存電荷的多少並不能表示其儲存電荷本領的大小。而Q與U的比值就反映了電容器容納電荷本領。
學生活動: 通過分析得出電容的概念:
1、電容器所帶的電量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=Q/U
3、單位 1C/V=1F(法拉) 1F=106μF=1012pF
教師活動:為加深理解強調兩點:
(1) 電容是表徵電容器容納電荷本領的物理量,只與電容器的本身結構有關。
(2)公式 C=Q/U
是比值定義式,所以不能認為C與Q成正比,與U成反比.電容是反映電容器本身的一種特性,與Q,U無關。
5、平行板電容器的電容:
教師活動:提出問題:請同學們猜測平行板電容器電容的大小與電容器本身哪些因素有關?
學生活動:學生猜測可能與兩極板間的距離,兩極板的正對面積,兩極板間的電介質等因素有關。
教師活動:通過實驗探究平行板電容器電容的決定因素,先介紹原理:控制變量法。然後介紹儀器,電容表的原理與用法。
學生活動:學生通過實驗探究平行板電容器電容的決定因素,及其相應關係。並完成實驗表格:
通過分析得出結論。
教師活動:通過視頻介紹另一種研究平行板電容器電容決定因素的實驗方法。
學生活動:學生通過觀察視頻中的現象完成表格。
教師活動:更精確的實驗表明:平行板電容器的電容C跟相對介電常數ε成 正比,跟正對面積S正比,跟極板間的距離d成反比。
得出平行板電容器電容公式:
6、常用電容器:
教師活動:用常用電容器教學展示板,向學生介紹常用電容器。
提出問題:請同學們在教室中找一個電容器。
7、本課小結:
教師活動:課件展示本課所研究過的問題並提問學生
七、作業布置:
1、書面作業:完成課本課後「問題與練習」和學案上的「鞏固練習」
2、課外探究:查找網絡,收集相關電容器的資料;或到電器維修部,收集廢棄電容器,並對其進行研究,提升對電容器的認識。
結 束
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