視頻標(biāo)簽：電容器的電容

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：滬科版高中物理選修3-1第二章2.4《電容器的電容》江西省 - 九江

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電容器的電容的教學(xué)設(shè)計(jì)
教案背景：  
在本節(jié)課的活動中，教師將單純的知識傳授轉(zhuǎn)換為以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的雙主課堂。教師在教學(xué)中，努力創(chuàng)設(shè)適宜學(xué)生活動的環(huán)境和條件，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題。  教材分析：  
本節(jié)學(xué)生會認(rèn)識電容器這個電學(xué)的元件。知道電容器的構(gòu)成要素、特點(diǎn)和描述電容器的物理量，及常見的電容器，其中平行班電容器的電容在高考中出現(xiàn)的頻率最高。另一方面，實(shí)際生活中許多電器中都會用電容器，所以本節(jié)內(nèi)容是教學(xué)的關(guān)鍵。 
根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的思維認(rèn)知特點(diǎn)，本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)定位于對電容概念的理解應(yīng)用上，先通過電容器充放電演示板演示電容器的充電和放電過程，然后用類比的方法提出電容的概念，教學(xué)難點(diǎn)在于研究影響平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)探究。  教學(xué)方法：  
為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，本節(jié)從實(shí)際出發(fā)引入新課，同時在本節(jié)的教學(xué)中采用觀察法、講授法、類比法、演示實(shí)驗(yàn)法、互動探究法，使學(xué)生從各個角度充分認(rèn)識電容器，可以很好地突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)。  教學(xué)目標(biāo)  
（一）知識與技能  
     1、了解電容器的構(gòu)造和常用電容器。  
     2、知道電容器充電和放電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。       3、理解電容的定義式，并會進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 （二）過程與方法  
1、通過影響平行板電容器電容因素的實(shí)驗(yàn)探究過程，體會其中蘊(yùn)涵的物理方法：控制變量法，能夠?qū)�問題進(jìn)行定性分析、定量分析等；  2、能夠利用電腦軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。  （三）情感態(tài)度與價值觀  
體會電容器在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。   教學(xué)過程：  【引入新課】教師通過用電容器儲存電荷帶動時鐘轉(zhuǎn)動，從而得出電容器是一種儲存電荷的容器。用課件展示圖片電腦主板、音響主板、電視機(jī)主板等，讓學(xué)生認(rèn)知電容器在我們生活中應(yīng)用非常廣泛。 （一）電容器  
[教師活動] 圖片展示一紙質(zhì)電容器并將其拆開，請大家觀察它的構(gòu)造。 匯報觀察結(jié)果：該元件有兩片石墨(導(dǎo)體)，中間是一層薄紙(絕緣)。   
課件展現(xiàn)  
 
                    
             
                    
                            [教師板書] 任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，組成一個電容器。  
[教師活動] 這么一個結(jié)構(gòu)簡單的裝置是怎么儲存電荷的呢？提示要從電容器的充、放電來進(jìn)行分析。  
[教師演示] 利用電容器充、放電演示板演示電容器充電與放電過程，分析實(shí)驗(yàn)中電流的流向揭示電容器儲存電荷的原理。 
總結(jié)] 電容器充電是，正負(fù)電荷聚集在兩極板上，放電過程正負(fù)電荷中和  [教師點(diǎn)撥 并進(jìn)行原理說明]  
    1．將電容器兩個極板帶上等量異種電荷的過程，這個過程叫充電。  
    2．用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，兩極失去電荷的過程，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電荷量Q。  [問題討論] 電容器能夠儲存電荷，如何表示電容器儲存電荷的本領(lǐng)？不同的電容器儲存電荷的本領(lǐng)是否相同？  
[教師活動]請同學(xué)思考回答，電容器儲存電荷的多少可能與什么因素有關(guān)？引導(dǎo)學(xué)生回答：與充電電壓和電容器本身有關(guān)。通過演示實(shí)驗(yàn)，不同充電電壓情況下，電容器使時鐘轉(zhuǎn)動的時間不同，得出電容器儲存電荷量與充電電壓有關(guān)；控制充電電壓不變，不同電容器充電后使時鐘轉(zhuǎn)動的時間也不相同，得出不同電容器儲存電荷的本領(lǐng)不同，引出反應(yīng)電容器儲存電荷本領(lǐng)的物理量——電容。 
[類比探究] 水杯可以盛水，可稱為水容器。物理學(xué)中用電容表示電容器儲存電荷的本領(lǐng)。  【教師板書】  （二）電容  
1.電容的物理意義：表示電容器儲存電荷本領(lǐng)的物理量。  
[學(xué)生活動] 如何分析水杯存儲水的本領(lǐng)，先獨(dú)立思考，然后再小組討論回答。           學(xué)生思考后回答：可用水量比深度來判斷水杯存水的本領(lǐng)。  [學(xué)生活動] 先猜想如何表示電容器的電容 學(xué)生回答：電荷量與電壓的比值來表示。 
[教師總結(jié)] 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(lǐng)，這就是我們要學(xué)習(xí)的電容這個物理量。與水容器類比，得出電容與電荷量Q和電勢差U無關(guān)，與電容器本身有關(guān)。  
[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 單位：法拉     符號：F    
[學(xué)生活動] 電容器的電容與極板間的電壓、極板所帶的電荷量無關(guān)，那與什么因素有關(guān)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(xué)生活動] 猜想平行板電容器的電容可能與什么因素有關(guān)？  
學(xué)生回答：可能與極板面積、板間的距離、兩板間的絕緣物質(zhì)有關(guān)。   [學(xué)生活動] 思考用實(shí)驗(yàn)如何來探究電容跟這些因素間的關(guān)系？  [師生總結(jié)] 采用控制變量法。   [教師演示實(shí)驗(yàn)探究]  
 保持兩極板上的正對面積S不變，改變平行板兩極板的距離d ，用數(shù)字萬用電表測出電容大小并記錄下板間距離，記錄在表格中。 保持極板上的板間距離d不變，改變平行板兩極板的正對面積S ，用數(shù)字萬用電表測出電容大小并記錄下正對面積，記錄在表格中。 
使用Excel表格處理，做出C與S、C與1/d的圖像，根據(jù)圖像得出結(jié)論：平行板電容器電容大小與正對面積S成正比，與板間距離d成反比。 
 
                    
             
                    
                            [學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究]  
保持板間距離d和正對面積S不變，使用不同的電介質(zhì)，用數(shù)字萬用電表測電容的變化情況，有學(xué)生匯報實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)得出結(jié)論：電介質(zhì)不同，電容大小發(fā)生變化。 [教師總結(jié)]平行板電容器電容表達(dá)式  
kdSCr4
 
(四)常用電容器  
[學(xué)生活動] 閱讀課本認(rèn)識常見電容器，了解它們的構(gòu)造和特點(diǎn)。   常見電容器：  
固定電容器，如聚苯乙烯電容器和電解液電容器。  
可變電容器，通常是通過改變正對面積或改變極板間距離來改變電容的。  [學(xué)生活動]展示電容器的表面參數(shù)，認(rèn)識額定電壓。  電容器的重要參數(shù)：  
(1)擊穿電壓：電容器兩極間電壓超過某一數(shù)值，電介質(zhì)被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓為電容器的擊穿電壓。電容器正常工作時的電壓應(yīng)低于擊穿電壓。  
(2)額定電壓：電容器長期工作時所能承受的電壓，額定電壓低于擊穿電壓．   (五)課堂小結(jié)    一、電容器 
二、電容 1、物理意義 2、定義 3、定義式 4、單位 
三、平行板電容器電容大小的決定因素 四、電容器的分類 
教學(xué)反思：本節(jié)內(nèi)容與實(shí)際結(jié)合較為密切，但是由于時間有限，不能很好地使學(xué)生充分的 理解電容的工作原理及電容器的應(yīng)用，不過由于網(wǎng)絡(luò)的便捷性，有興趣的學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)搜索來進(jìn)行下一步的學(xué)習(xí)。 

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