視頻標簽：電容器的電容

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視頻課題：人教版高中物理選修3-1第一章第8節電容器的電容-江西

教學設計、課堂實錄及教案：人教版高中物理選修3-1第一章第8節電容器的電容-江西省樂平中學

第一章 靜電場 
 第8節  電容器的電容的教學設計 
江西省樂平中學   華 鶯 
教案背景：在本節課的活動中，教師將單純的知識傳授轉換為學生的自主活動，充分體現學生的主體地位，教師的主導地位。教師在教學中，努力創設適宜學生活動的環境和條件，引導學生分析問題、解決問題，并教會學生學會利用網絡學習。 
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 
教材分析：本節學生會認識電容器這個電學的元件。知道電容器的構成要素、特點和描述電容器的物理量，及常見的電容器，其中平行電容在高考中出現的頻率最高。另一方面，實際生活中許多電器中都會用電容器，所以本節內容是教學的關鍵。 
根據本節內容的特點和學生的思維認知特點，本節的教學重點定位于對電容概念的理解應用上，教學難點定位于電容的引入，研究影響平行板電容器電容大小因素的實驗探究。 教學方法：為了提高學生學習的興趣，本節從實際出發引入新課，同時在本節的教學中采用觀察法、講授法、類比法、探究實驗法、互動探究法、使學生從各個角度充分認識電容器，可以很好地突出教學重點、突破教學難點。 教學目標 
（一）知識與技能 
                            1、知道什么是電容器，知道電容器充電和放電時的能量轉換； 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并能運用其討論有關問題。 （二）過程與方法 
1、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； 
2、能夠利用互聯網搜索學習新知識。 （三）情感態度與價值觀 
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。  
教學過程：引導學生觀察音樂盒裝置，當有電源供電時，音樂盒會響起；引導學生猜想當把電源斷開時，音樂是否會繼續想起？在學生給出回答后，進行實驗驗證。
引導學生認識生活中的許多電器中也都含有電容器。 
[學生活動] 利用互聯網搜索：在我們的日常生活中，哪些電器中用到了電容器？ 
教師用課件展示互聯網鏈接圖片——電視、電腦、VCD等線路板。 
    
這么多的電器中用到了電容器，電容器是什么樣的元件？它的構造、原理和作用有哪些呢？  
 
                    
             
                    
                            （一）電容器 
[教師活動] 出示一紙質電容器并將其拆開，請大家觀察它的構造。 
學生匯報觀察結果：該元件有兩片錫箔(導體)，中間是一層薄紙(絕緣)。  課件展現 
 
[教師板書] 任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體，組成一個電容器。 
[教師活動] 給學生出示相距10cm的兩金屬板，平行相對放置，并提出思考問題：這套裝置能否構成一個電容器？ 
學生思考后回答：能，兩金屬板是導體，中間的空氣是絕緣物體。 教師總結：這種電容器叫平行板電容器 ，其中的絕緣物質為電介質。 
[教師活動]引導學生了解電容器能放電的前提是有電源可以給電容器充電。 
[教師演示] 按圖連接電路， 提示學生注意觀察電容器充放電的實驗現象：當S接a和接b時，觀察電流表指針的偏轉情況。 
 
 
                    
             
                    
                             
 
[學生活動] 觀察實驗現象，總結電容器的充放電規律。 [教師點撥學生總結結論并板書] 
    1．把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負極相連，兩個極板將分別帶上等量的異號電荷，這個過程叫充電。 
    2．當用導線把充電后的電容器兩極板接通，導線中也有電流通過，兩極板上的電荷中和，電容器又不帶電了，這一過程叫放電。 
注意：我們把一個極板所帶電荷量的絕對值叫電容器的所帶
                    
             
                    
                             
通過多媒體投影，讓學生分別讀出
Q(1U);
2
Q(2U);
4Q
(3U);8
Q(4U),并且引導學生發現
U
Q
為定
值。 
[教師總結] 可用電容器所帶電量與兩板間電壓的比值來描述電容器容納電荷的本領:
U
Q
C 
學生活動：利用互聯網搜索學習電容器的電容與容器所帶電荷量Q、電容器兩極板間的電勢差U的關系是怎么得出來的。思考C與Q、U有關嗎，C由Q、U決定嗎？ 
學生思考后回答：C不由Q、U這些外界因素決定，因為C由電容自身決定。 [教師板書] 
電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容的電容。 
比值定義式：C=Q/U，C不由Q、U決定 
物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領的物理量 
 
                    
             
                    
                            單位：法拉     符號：F    1F＝1C/1V 1F＝106
μF＝1012
pF 
[教師活動]實驗室檢驗真理的唯一真理，現在我們通過一組實驗驗證一下這個結論是否正確。 
 
 
                    
             
                    
                            [學生總結]  
同一電壓（U不變），電容越大(C越大），音樂持續時間越長，即：儲存電荷量越多（Q越多） 
同一電容器（C不變），電壓越大（U越大），音樂更響亮，即：儲存電荷量越多（Q越多） 
[教師活動] 電容器的電容與極板間的電壓、極板所帶的電荷量無關，那與什么因素有關呢？下面我們以平行板電容器為例來研究一下。 
(三)平行板電容器的電容 
[學生活動] 猜想平行板電容器的電容可能與什么因素有關？ 學生回答：可能與極板正對面積、板間的距離、兩板間的絕緣物質等有關。  
[學生活動] 思考用實驗如何來探究電容跟這些因素間的關系？ [師生總結] 采用控制變量法。 [實驗步驟]實驗器材：    等厚度(3mm)的玻璃纖維片 （相對介電常數8-12）：4片    等厚度(3mm)的云母片 （相對介電常數6-8）：4片    面積不同的鋁塑板：2片 （面積S;面積2S) 
 
（1）A組同學依次測量1、2、3、4片玻璃纖維片 
 
                    
             
                    
                                 疊放時平行板電容器的電容 
c1=470pF;   C2=285pF;   C3=212pF;   C4=176pF 
 
(2)B組同學依次測量1、2、3、4片云母片    疊放時平行板電容器的電容 
c1=340pF;   C2=210pF;   C3=162pF;  C4=126pF 
 
(3)C組同學測量面積為S的鋁塑板的電容 
          測量面積為2S的鋁塑板的電容                  C1=550pF;     C2=1070pF 
⑷從理論角度進行定量研究，表明： 當平行板電容器兩極板之間是真空時，kd
SC4
； 
當板間充滿同一種介質時，電容變大為真空時的r倍，即kd
S
Cr4 (四)回顧總結 
1.請同學總結回顧本節所學內容； 2．對照學習目標檢查自己的學習情況。 (五)作業： 通過互聯網搜索： 
1.電視機、電腦中應用的電容器分別是那種類型的，工作原理是什么？2.收集常見電容式傳感器的資料，分析說明其工作原理。 教學反思：本節內容與實際結合較為密切，但是由于時間有限，不能很好地使學生充分的理解電容的工作原理及電容器的應用，不過由于網絡的便捷性，有興趣的學生可以利用網絡搜索來進行下一步的學習。

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