信息技术优化教学设计高中物理选修3-1第一章第8节电容器的电容

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教学设计方案



课题名称

电容器的电容



姓名

李某某

工作单位

*_**学



年级学科

高二物理

教材版本

人教版



一、教学内容分析



人教版高中物理选修3-1第一章静电场第8节电容器的电容，本节内容主要向学生介绍什么是电容器及电容器的电容，让学生了解电容器的充放电过程及影响电容器电容大小的因素，并知道其在电路中的应用。



二、教学目标



一．知识与技能

1．知道什么是电容器及常见的电容器

2．知道电容器充电和放电时的电流情况

3．理解电容器电容的概念及物理意义

二．过程与方法：

通过观察视频，了解电容器的构造和特点，通过类比法理解电容器的电容概念。

三．情感，态度价值观：

1．培养学生互相讨论，互相协助，大胆创新的精神。

2．渗透内因决定事物本质的哲学观点,

3．展示电容器两极带等量异种电荷，让学生体会物理学中的对称美



三、学习者特征分析



学生已经学习电场强度及电势的概念，知道平行带电金属板之间的电场为匀强电场，匀强电场中电势差和电场强度的关系也已经熟悉，有了这些知识储备对研究电容器的电容与哪些因素有观，有很大的帮助。



四、教学过程



引入：盛水的容器是水容器，盛电的容器是电容器。

【课件展示】：几种不同规格、型号、外型的电容器。

电容器是电气设备中的一种重要元件，在电子技术、电工技术中有很重要的应用。

【图片展示】电视机、电脑的内部电路里的电容器。

除了电视机、电脑外，电风扇、日光灯、收音机、等电器中也有广泛的应用。本节来认识电容器及其相关问题。

新课教学：

一、电容器

电容器的构造：

【视频展示】一个电容器，并将其拆开，让大家观察它的构造。

学生观察总结,可以得出：该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄膜（绝缘体）。

板书：1、电容器：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。

板书：2电路图的符号

引申电容器的概念：类似这样，在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物质就构成一个电容器。这两个导体叫做电容器的两个极板，中间的绝缘物质叫电介质。

【思考】两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器？

可以构成一个电容器，这种电容器叫平行板电容器 ，它是一种最简单的电容器。两平行导体板夹上一层绝缘物质（空气也算）构成平行电容器。

过渡：电容器的构造我们了解了，它又是怎样容纳电荷的呢？

2．电容器的充、放电

【实验演示】电容器的充、放电过程。

[学生探究活动]

带着问题我们一起来观看视频。

问题：充放电时电路中电流计指针有怎样的反应？充电完毕，极板上带电情况如何？

学生讨论得出结论：指针摆动方向不一样，两者电流方向相反。与电源正极接触的一个带正电，与负极接触的一个带负电。

师：我们把一个极板的带电量的绝对值叫做电容器所带的电荷量。

过渡：对于同一电容器，两板间所加的电压越大，板上所带的电荷就越多，那么电容器的带电量与充电电压到底有什么样的关系呢？

二、电容

学生探究活动：探究电容器容纳电荷的本领

提出问题1：既然电容器是用来储存电荷的，而不同电容器容纳电荷的本领是不同的，我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个怎样的物理量呢？

定性分析：对一个电容器来说，其储电能力应该是一定的，我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。

问题2：对一个结构一定的电容器，给它带上一定的电荷量Q，两极间也就有了一定的电势差U，Q与U能用来表示电容器的储存能力吗？

学生：（不能，原因分析）

进一步研究：

①实验表明，Q增加为原来的几倍，U也增加为原来的几倍，而两者的比值Q/U，对同一电容器是一定的（这符合我们的要求）。

②比值大，意味着在相同的电压情况下，能带的电荷量越大，这正能说明其储电能力强。

对电容概念的总结：

人们通过实验研究发现：对于同一电容器，电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比，即比值Q/U 是一个常量；对于不同的电容器，这个比值一般不同。那么这个比值表征了电容器储存电荷的特性。人们这样定义：

1．定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，用C来表示。

2．定义式：

3．单位：法拉 简称：法 符号：F 1F＝1C/V 1F＝106XXXXXF＝1012pF

4．物理意义：描述电容器容纳电荷本领的物理量。

【提问】怎么理解呢？

引导学生类比理解：

既然电容器的作用是储存电荷，那么我们就把它与盛水的容器----水杯进行类比。

电容器 水容器

↓ ↓

容纳电荷的能力 容纳水的能力

↓ ↓

单位电压电容器所带电量 单位深度水容器所带水量

↓ ↓

/ /

【结论】

电容在描述电容器的储存本领时就如同水杯的底面积。

【提问】电容C与Q、U有关吗？

电容C是电容器本身的特性，不由Q、U这些外界因素决定。

老师强调：这是比值定义法。

回顾：前面我们刚学了一个也是用比值定义法定义的物理量是什么？

问题：单位？在国际单位制中单位是法拉（F），1F=1C/V

1XXXXXF=10-6F， 1XXXXXF=10-12F

常见电容器，一般是几十pF到几千XXXXXF之间

三、当堂检测

关于电容器，下列说法中正确的是（ ）

A.由C=Q/U可知，一只电容器所带电荷量越大，它的电容就越大。

B.对一固定的电容器，它所带的电荷量跟它两极间所加电压的比值可以改变。

C.电容器所带电荷量Q为两极板所带电荷量的总和。

D.两个相互靠近又彼此绝缘的导体就构成一个电容器。



五、教学策略选择与信息技术融合的设计（针对学习流程，设计教与学方式的变革，配置学习资源和数字化工具，设计信息技术融合点）



教师活动

预设学生活动

设计意图





电容器图片展示

学生观察

让学生了解电容器的外形及内部结构



视频演示

学生观察电容器充放电过程中，电流表指针偏转情况

让学生了解电容器充放电过程时间非常短，根据这一特点，知道其在电路中的作用。



实验演示

让学生观察电容器所带电荷量和两端电压之间的关系

让学生知道电容器所带电荷量和两端电压比值的物理意义



六、教学评价设计【创建量规，向学生展示他们将被如何评价（来自教师和小组其他成员的评价，也可以创建一个自我评价表，这样学生可以用它对自己的学习进行评价】



通过图片展示、视频讲解和实验演示，让学生掌握探究物理规律的方法。通过物理学习，让学生在以后的科学研究中掌握一定的科学探究方法和设计思想，对培养创新人才有很大推动力。



七、教学板书（本节课的教学板书。如板书中含有特殊符号、图片等内容，为方便展示，可将板书以附件或图片形式上传。）

XXXXX1.8电容器的电容

电容器：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。

电路图的符号

定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，用C来表示。

4、定义式：

5、单位：法拉 简称：法 符号：F 1F＝1C/V 1F＝106XXXXXF＝1012pF

6、物理意义：描述电容器容纳电荷本领的物理量。





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