10.4 电容器的电容 教学设计-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

电容器的电容 1、 教学目标 1. 物理观念 1　 理解电容器的充、放电过程，进一步树立能量观； 2　 理解电容的定义。 2. 科学思维 通过定量探究电容器两极板间的电势差与所带电荷量的关系，培养科学论证的科学思维习惯。 3. 科学探究 通过探究平行板电容器的影响因素，培养提出问题与假设以及设计实验的本领。 4. 科学态度与责任 1　 培养自主学习与合作探究的能力； 2　 培养实事求是、追求真理、认真负责的精神。 2、 教材分析 1. 教材地位 1　 承上：静电场的应用； 2　 启下：交流电路、振荡电路的基础。 2. 教材内容 1　 电容器的构造及电容器的充放电过程； 2　 探究电荷量与电势差之间的关系及电容定义； 3　 平行板电容器的影响因素。 3. 教材内容特点 1　 电容器是电学元件，是静电场的运用； 2　 探究性实验多。 3、 学情分析 1. 已有的认知基础与能力：前面学习了电场强度、电势等，且具有一定的科学探究能力； 2. 存在的认知障碍：对电容器的结构和功能比较陌生，不清楚电容器如何存储和释放电荷，也不知道电容器储存电荷量和两极板间的电压关系。 4、 教学方法 1. 教法：讲授法、情境教学法、实验演示法； 2. 学法：小组合作探究、讨论法、归纳推理法。 5、 教学重难点 1. 教学重点 1　 理解电容器的充、放电过程； 2　 通过实验建构电容的概念及定义。 2. 教学难点 通过实验建构电容的概念。 6、 教学过程设计 环节 教师活动 学生活动 设计意图 设疑激趣，引入新课 （3分钟） 通过自制的“莱顿瓶”，使用摩擦起电向其导入电荷，请同学上来体验“触电”感。并提出问题“莱顿瓶是如何储存与释放电荷？” 与老师积极互动，并思考问题。 激发学生对电容器的兴趣。 进阶实验，探寻本质 （40分钟） 电容器的构造 1. 将莱顿瓶进行拆解，请小组观察与讨论其构造并分享； 2. PPT图片展示生活中各种各样的电容器。 观察莱顿瓶的结构，理解电容器的构造与定义。 培养学生的观察能力。 电容器的充、放电过程 1. 如图连接电路，演示实验； 2. 填写实验表格，总结充、放电规律； 3. 播放电容器充、放电过程中的电荷移动动画。 观察实验中电压表的示数及电流表图像的变化与老师一起完成实验表格，小组讨论电容器的充、放电规律。 电流传感器，更直观的观察到电流的变化。播放动画，减慢充、放电的过程有效帮助学生理解电容器的充、放电过程； 探究电容器两极板间电势差与所带电荷量之间的关系 1. 将电容器充、放电过程中得到I-t图像拿出，让学生思考所围成的“面积”表示什么？提示学生可联系“v-t图像”。 2. 有了电荷量的计算方法，则让学生在上一个实验的基础上设计出该实验的电路如图。 3. 连接电路，演示实验，与学生一起填写实验表格，并小组观察与讨论数据之间的关系。 思考I-t图像所围成的“面积”表示什么？类比v-t图像不难得出是电荷量。 观察实验表格中所得的数据，得出其电容器两极板间的电势差与所带电荷量的关系。 调动学生的积极性和求知欲望。 提高学生利用图像解决问题的能力。 电容的概念及定义式 1. 用比值定义法来定义电容，使用类比法来理解电容； 2. 复习在前面学习中，同样用到比值定义法的物理量； 3. 对电容的定义式、物理单位、物理意义进行讲解。 认真听讲并思考。 加强对比值定义法的理解。 探究平行板电容器的影响因素 1. 根据提出问题、做出假设、设计实验流程来进行探究，设计实验重点介绍控制变量法； 2. 通过仿真实验来进行实验的探究，得出平行板电容器的决定式； 3. 将电容器的定义式与平行板电容器的决定式进行对比，讲解它们之间的区别。 认真观察实验，体会控制变量法的科学性。 理解定义式与决定式的区别。 培养科学探究的能力，对控制变量法加深理解； 区别了定义式与决定式。 从物理走向社会 （2分钟） 介绍超级电容公交车 认真听讲。 激发学生的兴趣。 7、 板书设计 一、电容器 1. 概念：两个彼此绝缘又相距很近的导体。 2. 充电：两极板的Q增大，极板间的E增大，电能转化为电场能； 放电：电场能转化为其他形式的能。 2、 电容 1. 定义式： 2. 决定式： 3. 单位：F、、pF 4. 物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。 学科网（北京）股份有限公司 $