1.8 电容器 电容 教学设计 -2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

8．电容器 电容 一、教学内容分析 本节是学完匀强电场、电场强度与电势差的关系以后静电场知识的一次重要综合应用。知识本身是这部分的重点内容，同时也为后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）打下基础。 学习电容概念，可以丰富学生的物理观念；理解电容与场强、电势差、电荷量的关系，利用它们的关系分析解决相关问题，可以发展和提高学生的思维能力。 二、学生分析 学生对于电容的概念比较生疏，基本没有相关的前概念。因此，实验演示形成认识表象非常必要；另一方面，随着学生思维能力的提高，利用推理、类比和实验方法建立电容概念，学生能够理解和接受；在理解的基础上，可以利用相关的概念，分析解决电容方面的问题。 学生学习可能遇到的问题是对电容物理意义的理解和电容概念的应用。形成学习困难原因之一是电容概念本身比较抽象，造成理解的困难；二是在电容器上，涉及电容、电压、电荷量、场强等多种关系，综合性过高，形成应用困难。做好实验，做好分析推理，可以化解学生的学习困惑。 三、学习目标 1．科学观念。 （1）了解电容器的构造，知道电容器的某些应用； （2）理解电容的概念，知道电容器的工作过程； （3）通过实验探究，理解平行板电容器电容的决定因素。 2．科学思维。 （1）通过定性分析，理解电容器上电压、场强、电荷量和电容的关系，培养学生的科学思维和推理能力； （2）通过对电容器充电和放电的观察，了解电容器的工作过程，培养学生通过实验和分析推理学习物理的方法。 3．科学探究。 （1）通过电路实验，探究电容器上电势差与电荷量的关系，体会设计实验解决物理问题的学习方法； （2）通过研究平行板电容器的电容大小决定因素的过程，培养学生的探究能力。 4．科学态度与责任。 了解电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。 四、学习重难点 重点：电容，平行板电容器的电容决定因素。 难点：电容概念的建立和理解。 五、学习评价设计 知识：涉及电容概念和平行板电容器的电容变化规律——通过在观察、实验中的表现、反应，提问回答，活动参与情况等进行评价。 能力：注重理解能力和推理能力的落实——通过提问、讨论活动和认识深度进行评价。 态度：注重调动学习积极性，体现严谨认真地学习——通过鼓励、激励、表现、表扬进行评价。 方法：落实科学思维的分析、理解、推理、判断等——通过自主活动、同伴讨论、检查反馈进行评价。 六、教学资源 照相机（观察闪光灯的应用），收音机。 各种电容器，电容器充电和放电电路。 研究电容器上电荷量与电势差的电路板、电池等。 平行板电容器、静电计、起电机等。 学生自带的电路图。 七、教学方法 这是一节概念和规律的综合新课，主要采用实验探究法和分析、讨论法。 八、教学活动设计 环节一：创设情境，认识电容器 演示1：①照相机闪光灯的工作；②收音机调谐旋钮的作用。 介绍：照相机的闪光灯是通过电容器快速放电发光的；收音机的调谐旋钮与电容器相连。它们都用到了一个相同的元件——电容器。 演示2：认识电容器（可调电容器、纸介电容器、电解电容器）。 展示讲解：这里展示的都是电容器，从外形上看，它有两个接线脚，它的内部构造是怎样的呢？ 学生活动：四人一组，“解剖”日光灯启动器上的电容器。 讨论交流：请你概括电容器的构造。 ——两张锡箔，中间夹有塑料薄膜，两接线脚分别与两张锡箔相连。 归纳：锡箔是导体，塑料薄膜是绝缘体。两个彼此绝缘而又互相靠近的导体组成电容器。（建立电容器的结构模型） 电容器：两个彼此绝缘而又互相靠近的导体组成电容器。 解释：这两个导体叫电容器的两个极。两极之间是电介质，电介质不导电。电容器在电路中的符号如图所示。 如果电容器的两个极板平行，叫平行板电容器。（展示平行板电容器） 师生活动:“水容器”变成“电容器”。（利用塑料水瓶，内外贴上锡箔，做成电容器） 环节二：了解电容器的工作过程 问题：电容器是怎样工作的？ 学生活动：阅读教科书，找出答案。 学生讨论交流。 电容器的工作过程：充电和放电。 使电容器带电叫充电。 充电要求：一个极板带正电（正极板），另一个极板带等量的负电（负极板）。 充电方法：把电容器的两个极板分别与电源的正负极相连即可。 演示3：电容器的充电。连接实验电路，接通电源。 观察：充电过程电流表指针是否偏转，指针偏转说明什么？有电流说明什么？ ——充电时间很短；充电过程有电流存在；充电结束电流消失。 充电过程分析：接通电源后，两个极板分别带上正、负电荷，达到与电源的正、负极等势，这一过程电荷发生定向移动（画出），形成充电电流；充电后，两极板之间有了电场，在两板间产生电压；电容器充电后储存了电荷，就储存了电场能；充电结束电流消失，表明电容器不导电。 讲解：电容器充电后就带了电，或者说它容纳了电荷。正是从这个意义上，我们管它叫电