2019-2020年高中物理人教版選修3-1 第一章 第8節(jié) 電容器的電容 教案3.doc

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2019-2020年高中物理人教版選修3-1 第一章 第8節(jié) 電容器的電容 教案3 【課題】電容器與電容 【教學(xué)對(duì)象】高中二年級(jí) 【教材】人教版物理（選修3-1）第一章第8節(jié) 【教學(xué)內(nèi)容分析】 1.教材的地位和作用：本節(jié)主要內(nèi)容是電容器和電容的本質(zhì)，在生活中有廣泛的應(yīng)用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和服務(wù)社會(huì)的意識(shí)有一定的作用。 2.課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)的要求：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生初步了解電容器的構(gòu)造和儲(chǔ)存電荷的原理，并能簡(jiǎn)單解釋電容充放電的過(guò)程。 3.教材內(nèi)容安排：通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出電容的定義式，然后又通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究影響平行板電容的因素。 4.教材的特點(diǎn)：第一，注重學(xué)生活動(dòng)，突出實(shí)驗(yàn)探究；第二，重視物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用。 5.對(duì)教材的處理：電容如何儲(chǔ)存電荷這一知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容較為抽象，在本節(jié)的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)和適當(dāng)利用多媒體課件，來(lái)觀察充放電過(guò)程的一些現(xiàn)象，這樣更有助于學(xué)生對(duì)這一知識(shí)的理解和應(yīng)用。 【學(xué)生情況分析】 1.學(xué)生的興趣：具有強(qiáng)烈的好奇心。 2.學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)平行板電場(chǎng)和電路的知識(shí)。 3.學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)：對(duì)與電容儲(chǔ)電相關(guān)的現(xiàn)象有所了解，但并不知道由自身因素決定儲(chǔ)電本領(lǐng)，對(duì)應(yīng)用物理規(guī)律來(lái)解釋電容充放電的過(guò)程就更加感到困難。 【教學(xué)目標(biāo)】 1.知識(shí)與技能 1、知道電容器的定義和常用的電容器。 2、知道電場(chǎng)能的概念，知道電容器充電和放電時(shí)能量的轉(zhuǎn)化。 3、理解電容的概念以及定義式，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系。 2.過(guò)程與方法 （1）通過(guò)觀察與實(shí)驗(yàn)，探究電容器的基本結(jié)構(gòu)； （2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)與多媒體，體驗(yàn)電容器充放電的過(guò)程。 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）領(lǐng)略電容器在實(shí)際生活中的奧妙，獲得對(duì)科學(xué)的熱愛和親近感； （2）培養(yǎng)學(xué)生具有將物理知識(shí)服務(wù)于生活和社會(huì)的意識(shí)。 【教學(xué)重點(diǎn)】 電容概念的建立、電容充放電原理。 【教學(xué)難點(diǎn)】 探究影響電容大小的因素。 【教學(xué)策略設(shè)計(jì)】 1.教學(xué)組織形式 新課程提倡以自主、合作、探究的教學(xué)組織形式來(lái)進(jìn)行課堂教學(xué)，本節(jié)采用教師引導(dǎo)，學(xué)生探究的教學(xué)組織形式，讓學(xué)生在體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程中，獲取物理知識(shí)。 2.教學(xué)方法 （1）實(shí)驗(yàn)探究法 物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)注重以問(wèn)題為先導(dǎo)，把主要內(nèi)容的教學(xué)過(guò)程變成一種解決問(wèn)題和科學(xué)探究的過(guò)程。根據(jù)前蘇聯(lián)心里學(xué)家維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，創(chuàng)設(shè)稍高于學(xué)生原有知識(shí)水平的情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生按照“提出問(wèn)題——猜想——實(shí)驗(yàn)——分析論證——得出結(jié)論”的思維進(jìn)行探究。 在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)下，學(xué)生自己探究，動(dòng)手做一些有趣的小實(shí)驗(yàn)，嘗試自己觀察并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，從而獲取知識(shí)。整個(gè)過(guò)程滲透物理學(xué)研究方法、科學(xué)思維方法和協(xié)作精神、探索精神等情感態(tài)度價(jià)值觀教育。 （2）講授法 通過(guò)老師形象生動(dòng)、富于引導(dǎo)式的講解，輔以演示實(shí)驗(yàn)、各種直觀教具和現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生思維，把學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。在講授知識(shí)的同時(shí)滲透探究的思想，在探究的過(guò)程中講授必要的物理知識(shí)。 3.學(xué)法指導(dǎo) “授人以魚，供一飯之需；授人以漁，則終身受用?！痹谡n堂教學(xué)中,要注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思維能力。首先，通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生積極的探索欲望；其次，在教學(xué)中利用典型的教學(xué)材料和生活現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生去探索、分析和總結(jié),使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程本身構(gòu)成一個(gè)解決問(wèn)題的過(guò)程；第三，在教學(xué)中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和多媒體，引導(dǎo)學(xué)生思考電容充放電的原理，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。 4.教學(xué)媒體設(shè)計(jì) 充分利用實(shí)物、視頻、圖片等材料，為學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律提供必需的感性材料。利用自制教具“萊頓瓶演示器”演示電容器的構(gòu)造和充放電的過(guò)程，幫助學(xué)生更好地了解電容具有容納電荷的本領(lǐng)，利用多媒體課件將學(xué)生平時(shí)難以接觸和抽象的物理情境展示出來(lái)，使物理現(xiàn)象更加形象直觀，既增大教學(xué)容量，又提高教學(xué)效率。 【教學(xué)用具】 多媒體課件、電源、電容充放電路演示板、，水杯、靜電計(jì)、平行板電容器。 【教學(xué)流程圖】 【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】 教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 [創(chuàng)設(shè)情境，引入課題] 故事引入:富蘭克林與萊頓瓶 用課件展示物理史中的一則小故事：富蘭克林用風(fēng)箏將天上的閃電引到萊頓瓶中儲(chǔ)存起來(lái)，學(xué)生產(chǎn)生了疑惑：萊頓瓶為什么能夠儲(chǔ)存閃電？并展示老師制作的簡(jiǎn)易萊頓瓶。接著播放一張萊頓瓶的圖片。 敘述故事并提問(wèn)：閃電是如何儲(chǔ)存在萊頓瓶中的呢？ 觀察 思考 好奇 用有趣生動(dòng)的物理故事引入課題，提出要解決的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 通過(guò)自制的簡(jiǎn)易裝置，讓學(xué)生感受實(shí)在的物理情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲。 [提出問(wèn)題] 演示小實(shí)驗(yàn)：萊頓瓶電擊實(shí)驗(yàn) 師生互動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)小實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。 把制作的萊頓瓶在桌面上方，讓幾個(gè)學(xué)生手拉手連成一圈，讓首和尾兩個(gè)同學(xué)分別接觸萊頓瓶上的兩根引線，瞬間會(huì)感受到麻痹的電擊感。 引導(dǎo)思考的思路： 1.實(shí)驗(yàn)的時(shí)候?yàn)槭裁匆掷诌B成一圈？ 2.是不是因?yàn)槠孔永镅b有電源，所以被電了？ 觀察 疑惑 思考 根據(jù)前蘇聯(lián)心里學(xué)家維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，創(chuàng)設(shè)稍高于學(xué)生原有知識(shí)水平的物理情境, 引起學(xué)生的探究欲望。 提出接下來(lái)要探究的問(wèn)題 問(wèn)：萊頓瓶的內(nèi)部有什么結(jié)構(gòu)？ 疑惑 思考 激發(fā)學(xué)生探究物理的興趣。 [操作] 當(dāng)場(chǎng)拆開萊頓瓶裝置 發(fā)現(xiàn)內(nèi)部并沒電源，只有兩片金屬片。 學(xué)生更加疑惑和感興趣。 激發(fā)學(xué)生動(dòng)腦思考，培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力。 [進(jìn)行分析] 老師引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)紙質(zhì)電容器的構(gòu)造。 1.先讓學(xué)生觀察，接著引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 2.歸納總結(jié)電容器的定義 觀察 分析 解惑 歸納 讓學(xué)生自己觀察分析并歸納總結(jié)使前面的疑問(wèn)得到解決，加深理解 （3）展示電容器示教板 3.讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各種電容器，注意區(qū)分 觀察 好奇 接觸電容實(shí)物，由感性認(rèn)知轉(zhuǎn)為理性認(rèn)知 1.展示某種未知元件的工作電路圖 1.問(wèn)：電容器在電路中如何工作呢？ 觀察 分析 思考 激發(fā)學(xué)生動(dòng)腦思考，培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力。 2.利用實(shí)驗(yàn)板演示未知元件充放電的過(guò)程。 2.引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象并加以猜測(cè) 問(wèn)：電路中接的是哪種元件呢？ 觀察分析 分組討論 想象猜測(cè) 3.分小組討論，根據(jù)所看到的現(xiàn)象作出猜測(cè)并加以說(shuō)明 引導(dǎo)并作出點(diǎn)評(píng) （1）猜測(cè)：接了電阻 （2）猜測(cè)：接了電源 （3）猜測(cè)：接了電容 4播放動(dòng)畫模擬電容器充放電的過(guò)程。 進(jìn)一步講解分析電路，引導(dǎo)學(xué)生歸納：電量，電壓和電場(chǎng)的變化情況 感興趣 解決疑惑 [得出結(jié)論] 師生共同得出電容充放電的過(guò)程： 充電——帶電量Q增加，板間電壓U增加，板間場(chǎng)強(qiáng)E增加， 電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 放電——帶電量Q減少，板間電壓U減少，板間場(chǎng)強(qiáng)E減少，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能 引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)，并板書實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和課件圖示，進(jìn)行總結(jié)。 回答 記錄 培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力。 5.展示電容器的具體應(yīng)用 如：閃光燈，電腦鍵盤 拿手機(jī)拍照發(fā)出閃光燈 驚奇，感興趣 提出接下來(lái)要探究的問(wèn)題 引入一個(gè)新的物理量： 電容C 問(wèn)：如何描述電容器容納電荷的本領(lǐng)？ 思考 [分析論證] 電容類比柱狀水容器的儲(chǔ)水問(wèn)題 與水容器類比后得出（動(dòng)畫演示）。說(shuō)明：對(duì)于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器，C（類比于橫截面積）不變。 利用課件圖示分析電容器與水杯類似，在分析過(guò)程設(shè)問(wèn)引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生積極思維。 分析決定水杯容量的因素，并與電容容納電荷本領(lǐng)進(jìn)行類比。 記錄 思考 回答 利用多媒體課件圖示解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，將抽象的物理情境清晰地展現(xiàn)出來(lái)，有利于把學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。 通過(guò)老師的引導(dǎo)，使學(xué)生在觀察的過(guò)程中思維得到啟發(fā)。 [得出結(jié)論] 師生共同得出定義：電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫做電容器的電容。 公式： 引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)，并板書電容定義。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和課件圖示，進(jìn)行總結(jié)。 回答 記錄 培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力。 [規(guī)律應(yīng)用] （1）電容器帶電時(shí)有電容，不帶電就沒有電容。這種說(shuō)法正確嗎？ 例1．例2 解析電容的物理意義 將瓶子里的水喝光，還能裝水么？ 疑惑 思考 （實(shí)驗(yàn)探究）平行板電容與哪些因素有關(guān) 分小組開始做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)所用的實(shí)驗(yàn)的方法是控制變量法。 此實(shí)驗(yàn)分為三組：第一組只改變正對(duì)面積S， 第二組只改變板間距離d， 第三組在兩板插入介質(zhì)， 實(shí)驗(yàn)結(jié)束，要強(qiáng)調(diào)該實(shí)驗(yàn)受環(huán)境影響較大，要注意保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境干燥。 1.先介紹靜電計(jì)的裝置，弄清楚靜電計(jì)是用來(lái)測(cè)兩板間電壓的儀器。 2.提示學(xué)生：分三組，每組兩個(gè)同學(xué)上講臺(tái)，一個(gè)同學(xué)按書本要求操作，一個(gè)同學(xué)在近處觀察靜電計(jì)的變化情況，然后記錄數(shù)據(jù)表格、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 思考 觀察 互相討論，交流彼此的想法。 領(lǐng)悟 回答 記憶 通過(guò)老師一步步的引導(dǎo)，提高學(xué)生的邏輯推理能力；通過(guò)應(yīng)用所學(xué)物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生感到物理有用。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究影響電容的三個(gè)因素；利用課件展示三組實(shí)驗(yàn)的操作情況，形象直觀，使學(xué)生更好地體驗(yàn)電容變化與三種因素的關(guān)系。 [得出結(jié)論] 綜上所得結(jié)論： 引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)，并板書電容定義。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和課件圖示，進(jìn)行總結(jié)。 培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力。 [知識(shí)運(yùn)用] 電容的兩種連接方式 例3 課件展示： 聽講 思考 回答 將規(guī)律教學(xué)導(dǎo)入鞏固深化階段，體現(xiàn)從物理走向社會(huì)的新課程理念。 [布置作業(yè)] 思考奇妙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：萊頓瓶 演示制造萊頓瓶電容器的實(shí)驗(yàn)視頻，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合本節(jié)知識(shí)，思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。 觀察 思考 好奇 激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力。 【板書設(shè)計(jì)】 三、板書設(shè)計(jì)： 第八節(jié) 電容器的電容 一、電容器 定義：兩個(gè)相互靠近且彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成了電容器。 使電容器兩極板帶上等量異種電荷的過(guò)程叫做充電。電能a電場(chǎng)能 使電容器兩極板接通，電荷相互中和的過(guò)程叫做放電。電場(chǎng)能a其它形式能 二、電容 定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電勢(shì)差U的比值叫做電容器的電容。 用C表示電容，則有： 電容的單位：法拉（F） 1F＝106F＝1012pF 三、平行板電容器的電容 平行板電容器的電容C跟介電常數(shù)ε成正比，跟正對(duì)面積S成正比，跟兩極板間的距離d成反比。 即：，其中k為靜電力恒量。 【教學(xué)反思】 本節(jié)主要采用探究式教學(xué)模式，圍繞教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活的物理情境，提出要解決的問(wèn)題，接著演示吹紙片實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、猜想、實(shí)驗(yàn)、分析論證，從而得出電容器與電容的定義，各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密，順理成章，突出教學(xué)重點(diǎn)。各種教學(xué)手段的應(yīng)用也是恰到好處，例如通過(guò)誘導(dǎo)式的提問(wèn)啟發(fā)學(xué)生，用多媒體課件展示紙質(zhì)電容、圓柱電容在電路中充放電時(shí)的變化情況，用動(dòng)畫展示充放電的過(guò)程和探究平行板電容的決定因素，將抽象問(wèn)題直觀化，突破了教學(xué)難點(diǎn)。