高中物理《電容器的電容》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計

高中物理《電容器的電容》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計高中物理《電容器的電容》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計高中物理《電容器的電容》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計V:1.0精細整理，僅供參考高中物理《電容器的電容》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計日期：20xx年X月教學(xué)設(shè)計選修3-1第一章靜電場第8節(jié)電容器的電容【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能⑴知道電容器是儲存電荷和電場能的裝置；⑵了解電容器的電容器的外形、結(jié)構(gòu)和符號及充、放電過程⑶理解電容的意義，知道其單位、并會用電容定義式進行計算；⑷了解影響平行板電容器電容的相關(guān)因素及其電容的決定式。過程與方法⑴經(jīng)歷影響平行板電容器電容因素的探究過程，體會其中蘊涵的思想方法⑵通過類比法理解電容器的電容概念。情感態(tài)度與價值觀⑴體會類比的方法和控制變量法；培養(yǎng)學(xué)生探究的意識和能力；⑵中滲透事物本質(zhì)是自身的因素，即內(nèi)因決定外因，不由外因決定觀點，激發(fā)學(xué)習(xí)物理知識的興趣?！窘虒W(xué)重點】電容的概念、電容定義式和決定式及其應(yīng)用【教學(xué)難點】電容的定義和理解研究影響平行板電容器電容大小因素的實驗探究【教學(xué)用具】電容器示教板，靜電計，平行板電容器，電介質(zhì)板，感應(yīng)起電機【教學(xué)過程】富蘭克林“引電實驗”來引出電容器?！救R頓瓶】圖片展示——電視、電腦等線路中的電容器提出課題：電容器到底是什么樣的元件它的作用、構(gòu)造、原理是什么合作探究1：電容器結(jié)構(gòu)及充、放電現(xiàn)象。實例探究：出示一紙質(zhì)電容器并將其拆開，請學(xué)生觀察。結(jié)論：有兩片錫箔（導(dǎo)體），中間是一層薄紙（絕緣）。合作生成：概念：實際上，任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器。問題討論：兩平行導(dǎo)體板夾上一層絕緣物質(zhì)（空氣也算）能否構(gòu)成電容器？aA充電、放電過程Ab sE C實驗演示1：連接如圖的電路現(xiàn)象觀察：當(dāng)接a時，G偏轉(zhuǎn)當(dāng)接b時，G反偏轉(zhuǎn)分析：充電——充電電流；電能 電場能放電——放電電流；電場能 其他形式能合作探究2：電容提出問題：既然電容器是用來儲存電荷的，而不同電容器容納電荷的本領(lǐng)是不同的，我們應(yīng)該用一個物理量表示電容器容納電荷的能力，這應(yīng)是一個怎樣的物理量呢？（引導(dǎo)學(xué)生用類比的方法研究：比如電阻）演示實驗2：（實驗電路同上一電路）不同充電電壓時，觀察電容器充放電時，靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)幅度。（學(xué)生能根據(jù)數(shù)據(jù)得到電壓越高，電荷量越大；并且能得到粗略的得到電荷量與電壓的比值是恒定的。）課件演示2：讓學(xué)生通過觀察到的實驗現(xiàn)象得到結(jié)論：電容器儲存的電荷量不僅與電容有關(guān)還與充電電壓有關(guān)。并且根培靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的幅度，粗略的得到，同一個電容器，電荷量與充電電壓的比值保持不變，為建立電容的概念做好鋪墊。進一步研究：①實驗表明，Q增加為原來的幾倍，U也增加為原來的幾倍，而兩者的比值Q/U，對同一電容器是一定的（這符合我們的要求）。②比值大，意味著在相同的電壓情況下，能帶的電荷量越大，這正能說明其儲電能力強。合作生成：QU的比值QU

（比值定義）單位：單位制中單位是法拉（F），1F=1C/V 1μF=10-6F，1рF=10-12F常見電容器，一般是幾十pF到幾千μF之間類比理解：CU=1V時，容納的電荷量大，儲電本領(lǐng)強1㎝，S大的容器容納的水量多（4）物理意義：C是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理

V1 ah V2bs AS1 S2E C問題討論：①S大，能裝水的總量就一定多嗎（

不一定，容器的高度h不同，V=Sh）②C大，能儲存的電荷量就一定多嗎（

不一定，C能承受的最大電壓不同）（因此，C大，儲電本領(lǐng)大，是指相對于同一電勢差U而言；電容器能容納的電荷還跟它能承受的最大電壓有關(guān)。引出ft穿電壓、額定電壓的概念。）課堂訓(xùn)練1.一個電容器，充電后所帶電荷量為Q=4×10-6C的電荷量時，它的板間電勢差U=2V，由此可知，該電容器的電容是 F。如果再充進4×10-6C的電荷量，其電容為 F。如果用導(dǎo)線將電容器兩極相連，放電后，其電容為 F課堂訓(xùn)練2.對于一給定的電容器，在如下圖所示中，描述電容C帶電荷量Q電壓U之間的相互關(guān)系的線中正確的是（ ）小結(jié)：C取決于電容器自身結(jié)構(gòu)而與是否帶電無關(guān)。過渡：通過上面的學(xué)習(xí)我們知道電容是電容器儲存電荷本領(lǐng)的物理量，與U和Q都沒有關(guān)系，只與電容器的本身的構(gòu)造有關(guān)。那么和什么因素有關(guān)有什么知道呢我們下面研究平行板電容器的電容與什么因素有關(guān)

合作探究3：研究影響平行板電容器電容大小的因素提出課題：平行板電容器是最簡單，也是最基本的電容器，幾乎所有的電容器都是平行板電容器的變形，所以我們從研究平行板電容器入手，探究決定其電容大小的因素。問題：決定平行板電容器電容的因素有哪些？定性分析①電容是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，因此它只與電容器自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其它量（Q、U）應(yīng)該無關(guān)，環(huán)境因素也可不予考慮兩極板大?。ㄓ妹娣eS兩極板大?。ㄓ妹娣eS表示）兩極板間的距離d②研究電容器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)因素：③方法分析：控制變量法Q不變（離源）UQ不變（離源）U用靜電計測實驗探究⑴改變平行板兩極板的距離dC與d反相關(guān)現(xiàn)象：d↓偏角↓U↓C與d反相關(guān)現(xiàn)象：d↓偏角↓U↓C↑d↑偏角↑U↑↓現(xiàn)象：S↓偏角↑ U↑ C↓

C=Q/U 結(jié)論S↑偏角↓

C與d正相關(guān)C與d正相關(guān)⑶兩極板間插入絕緣介質(zhì)（保持Q、S、d不變）現(xiàn)象：插入電介質(zhì)偏角↓ U↓ 分析

C與電介質(zhì)有關(guān)C=Q/U C與電介質(zhì)有關(guān)合作生成3：以上實驗還只是定性分析，從理論角度進行定量研究，表明：⑴當(dāng)平行板電容器兩極板之間是真空C時，

S⑵當(dāng)板間充滿同一種介質(zhì)時，電容變C大為真空時的倍，即

rrS（3）相對介電常數(shù)是一個與電介質(zhì)性質(zhì)有r關(guān)的常數(shù)（無單位）。讀表—1，空氣的近似為1（一般性研究中，空氣對C的影響可以忽略）（水指純凈水）電容C是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。定義式CQ適用于任何電容器C與Q、U無關(guān)決定式USC r4kd只適用于平行板電容器反映C的決定因素課堂訓(xùn)練3.試求其電容C的大小。學(xué)生活動：（）2μF的電容，每個極板的面積要做多大（

試與窗戶作個比較）

學(xué)生活動：（，約10倍）S4kdC合作探究4：常用電容器從構(gòu)造上看，可分為固定電容器和可變電容器聚苯乙烯電容器；陶瓷電容器固定電容器根據(jù)材料不同，常見的有：聚苯乙烯電容器；陶瓷電容器

固定電容器

++電解電容器電解電容器（電容比較大，有極性），符號：電解電容器可變電容器符號：演示：動片，定片問題：試分析變?nèi)菰砗献魃?：常用的電容器,從構(gòu)造上看,可分為 和 兩類

可變電容器常見的固定電容器有 和 兩種,其表示符號分別為 和 .教上所給出的可變電容器是利用 的改變來改變電容大小的,其表示符號為 .(3)ft穿電壓是指 .電容器上標(biāo)出的額定電壓一般 (選填“大于”或“小于”)ft穿電壓.課堂小結(jié)：課后作業(yè)：拓展思考1:若電容器充電后：dCUE如何變化，并說出理由。dCUE如何變化，并說出理由。拓展思考2:電容式傳感器介紹傳感器是把非電物理量()電學(xué)量(如電壓、電流、電