1.《電容器的電容》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】（1）．知識(shí)技能： 1、了解電容器的結(jié)構(gòu)、類型及電氣符號(hào)； 2、了解電容器在電路中的基本功能——充電和放電，以及充電、放電過程中電流與時(shí)間的關(guān)系； 3、掌握電容的定義和物理意義； 4、掌握影響平行板電容器電容量的因素； 5、結(jié)合均勻電場(chǎng)知識(shí)，研究平行板電容器極板間的電場(chǎng)、電壓、電容、距離等（2）。過程和方法： 1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和抽象思維能力； 2.滲透物理學(xué)的基本方法——對(duì)比法、控制變量法等。 （3）情感、態(tài)度和價(jià)值觀： 1.體驗(yàn)從具體到抽象的探究思維模式，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，滲透哲學(xué)的內(nèi)涵。認(rèn)為內(nèi)在因素決定事物本質(zhì)； 2、了解生活中的電容器，感受現(xiàn)代科技不斷進(jìn)步對(duì)人類生活的影響。 【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】 1、電容的概念以及影響平行板電容器電容的因素是本教學(xué)部分的重點(diǎn)。 2、學(xué)生不經(jīng)常接觸電容器，缺乏實(shí)踐知識(shí)。他們對(duì)于接受本堂課的教學(xué)內(nèi)容有一定的困難。探究過程中的分析方法，幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上分析問題、解決問題，是教學(xué)的難點(diǎn)。 【教材及教具】各種類型電容器若干（包括一些可拆卸紙質(zhì)電容器）、電容器顯示板、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集器、電壓傳感器、電流傳感器、靜電計(jì)、帶絕緣支架的導(dǎo)體圓板（兩個(gè)）、發(fā)生器、介質(zhì)板（泡沫）塑料板）教學(xué)用的各種電容器、帶閃光燈的相機(jī) 2 【教學(xué)流程】 教學(xué)內(nèi)容 教師對(duì)學(xué)生活動(dòng)的組織和指導(dǎo) 教學(xué)意圖 1.創(chuàng)設(shè)情景，引入新課 2.新課教學(xué) 1.電容器提出問題并提出問題演示：相機(jī)閃光燈 解釋：這是電容器放電，燈泡發(fā)光。
指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的各種電容器，并拆解紙電容器看其結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)介：電子電路中含有大量的電容器，其基本功能是充電和放電，對(duì)交直流有不同的作用。問題1：動(dòng)畫演示電容器的功能：電容器的充電和放電過程。充電：實(shí)驗(yàn)電路圖引導(dǎo)學(xué)生觀察屏幕上的動(dòng)畫并注意電源的正負(fù)極、電容器上下極板的極性以及電流表指針的方向。放電：查看實(shí)驗(yàn)電路圖并讀出這些電容器的參數(shù)。注意單位。 μF 觀看動(dòng)畫，獨(dú)立思考，激發(fā)興趣，激發(fā)學(xué)生的好奇心，為后面的內(nèi)容做好鋪墊。通過動(dòng)畫模擬，學(xué)生可以感性地了解電容器的基本功能。進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。電流方向。電流方向 3 問題與思考 引導(dǎo)學(xué)生觀察屏幕上的動(dòng)畫，注意電源的正負(fù)極、電容器上下極板的極性、電流表指針的方向。在我們的生活中，它們也有類似的功能，可以盛東西，也可以倒東西。衡量這個(gè)設(shè)備存儲(chǔ)物品功能的物理量有哪些？決定因素是什么？說明：參見本書第29頁圖1.8-3。杯子可以盛水。對(duì)于電容器來說，它是一種儲(chǔ)存電荷的裝置。對(duì)于杯子來說，我們可以用它的體積來體現(xiàn)它的持水能力。容積的大小與杯子的橫截面積和深度有關(guān)。電容器的電容量用電容量的物理量來表示電容器存儲(chǔ)電荷的能力。電容器越大，存儲(chǔ)電荷的能力就越強(qiáng)。這個(gè)物理量應(yīng)該如何定義呢？演示實(shí)驗(yàn)： 1、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、電壓傳感器、電流傳感器、電源（8V）、電容（470μF、1100μF）、電阻、開關(guān)（單刀雙擲）、電線等。
觀看動(dòng)畫，獨(dú)立思考討論并舉例：用于盛放物品的裝置，如可以盛水的杯子等。衡量其儲(chǔ)存能力的數(shù)量稱為體積，由個(gè)體大小、深度等因素決定杯子的形狀及其橫截面積。 【來源：Z|xx|k.Com】 ①通過杯子和水的類比，引出電容器的功能并測(cè)量這種能力的大小 ②讓學(xué)生體驗(yàn)類比的思想。 4、建立概念，引入一個(gè)新的物理量——電容。 2.電路圖 3.將電壓傳感器和電流傳感器連接到數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)上，并將其投影到大屏幕上。進(jìn)入“TriE信息系統(tǒng)”，對(duì)電壓傳感器和電流傳感器進(jìn)行調(diào)零； 4、實(shí)驗(yàn)過程：第一步，充電（傳感器采集數(shù)據(jù)到“TriE信息系統(tǒng)”，自動(dòng)生成當(dāng)前時(shí)間圖像和對(duì)應(yīng)電壓） 第二步，放電（傳感器采集數(shù)據(jù)到“TriE信息系統(tǒng)”，自動(dòng)生成當(dāng)前時(shí)間圖像和對(duì)應(yīng)電壓）自動(dòng)生成電流-時(shí)間圖像和對(duì)應(yīng)的電壓）5、數(shù)據(jù)處理：思考放電過程的圖像，電容器是存儲(chǔ)電荷量的器件，從放電的過程，我們?cè)趺粗浪伎肌⑺鼛淼难菔竞吞骄繉?shí)驗(yàn)？第一個(gè)重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容是通過實(shí)驗(yàn)和思維探索培養(yǎng)思考和探究的能力，了解實(shí)驗(yàn)方法，如何處理數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力 5 圖像處理數(shù)據(jù)收費(fèi)怎么樣？提示：tQI? 如果學(xué)生還是想不出來，進(jìn)一步提示：回憶一下，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像來研究其位移的過程和方法。勻速直線運(yùn)動(dòng) 勻速直線運(yùn)動(dòng) 圖像的面積代表 圖像面積代表位移 位移 x=vtx=vot+21vt2 恒流的電量變化 電流的電量可以用圖像面積來表示 可以用圖像面積來表示。想想這樣一個(gè)不規(guī)則的圖形如何計(jì)算大象的面積？提示：使用網(wǎng)格法改變電壓并重復(fù)實(shí)驗(yàn)三到四次。
記錄表1中的數(shù)據(jù)并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律或制作QU圖。使用圖像來發(fā)現(xiàn)關(guān)系。思考和討論：如何計(jì)算收費(fèi)金額。并討論提出的方法。這引發(fā)了進(jìn)一步的討論網(wǎng)校頭條，學(xué)生提出解決方案和證據(jù)。 【來源：學(xué)#科#網(wǎng)】李老師將通過類比的方式回顧運(yùn)動(dòng)學(xué)的微元思想，加深對(duì)用圖像解決問題的方法的理解。培養(yǎng)學(xué)生遷移和應(yīng)用知識(shí)的能力。面積代表位移 知識(shí)遷移 面積代表電量 6 充電電壓（U/V） 帶電電量 Q（As） Q 與 U 的比值 1234 說明：表中充電電壓為放電過程的起始電壓，充電時(shí)電量是放電過程的啟動(dòng)功率。通過分析可以看出，對(duì)于同一電容，Q與U之比是一個(gè)恒定值。換一個(gè)電容，總結(jié)一次實(shí)驗(yàn)： 由此我們可以發(fā)現(xiàn)Q和U的比值就是我們要找的物理量。我們把它定義為電容，用它來反映電容器存儲(chǔ)電荷的能力，就像杯子的體積一樣。并且這個(gè)量不會(huì)因?yàn)殡妷汉凸β实牟町惗淖儭?1、定義：電容器所帶電荷Q與電容器兩極板間電勢(shì)差U的比值，符號(hào)C 2、定義公式 UQC 3、單位：法拉（F） 1μF=10-6F 1pF= 10-12F 說明：電容的單位是電荷單位和電位差單位的組合。國(guó)際單位制中基本單位的名稱是法拉。收音機(jī)中常用的電容器的電容范圍從幾皮法到幾十微法。
電容描述討論討論數(shù)網(wǎng)格方法的微妙之處，執(zhí)行計(jì)算并計(jì)算電荷量。并且從表格數(shù)據(jù)中，我們發(fā)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中隱藏的重要信息，發(fā)現(xiàn)對(duì)于同一個(gè)電容，Q和U的比值是一個(gè)固定值。討論一下這樣做的目的。培養(yǎng)學(xué)生有效運(yùn)用形象，學(xué)習(xí)如何處理問題，提高物理思維能力。揭示事物規(guī)律的普遍性。培養(yǎng)科學(xué)思維習(xí)慣 72、電容 電容器容納電荷的特性。 4、物理意義：電容描述了電容器保持電荷的能力，表示將電容器兩極板之間的電位差增加1伏所需的電量。 5. 電容是一個(gè)標(biāo)量。 6、對(duì)于比率法定義的物理量，方程左右兩邊不存在決定性關(guān)系。問：電容器的容量由哪些因素決定？通過拆解紙質(zhì)電容器來演示電容器，激發(fā)學(xué)生思考。如何探索：控制變量法、簡(jiǎn)化電容器-平行板電容器、如何測(cè)量電容？我需要知道電容器的尺寸嗎？說明：在一定電荷量的情況下，電壓與電容成反比。電壓測(cè)量可以間接反映電容器電容量隨外界因素的變化，并提出設(shè)計(jì)方案。如何分析實(shí)驗(yàn)計(jì)劃？這個(gè)計(jì)劃可行嗎？思考并討論長(zhǎng)度（即面對(duì)面積）、材料、厚度（即距離）和板材。設(shè)計(jì)電路習(xí)慣。加深對(duì)對(duì)比值法定義的物理量的理解。讓學(xué)生對(duì)這個(gè)定義的特點(diǎn)有更深入的了解。
83、平行板電容器電容量的決定因素電容器已充滿電，但電壓表會(huì)中和電荷，因此不可行。靜電計(jì)介紹： 靜電計(jì)——改良型驗(yàn)電器，可以通過箔片的角度來反映電位的高低，但金屬棒和金屬殼之間是絕緣的，不會(huì)中和或耗盡電荷。 1、保持Q、d不變，改變兩極板所面對(duì)的面積，觀察電位差U的變化，判斷電容C的變化； 2、保持Q、S不變，改變兩極板之間的距離d，觀察電位差U的變化，判斷電容C的變化 3、保持Q、d、S不變，插入電介質(zhì)，觀察電位變化差U，判斷電容C的變化，思考討論，分析設(shè)計(jì)方案的可行性。小結(jié)：S越大，U越小，C越小。本次實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)主要是為了讓學(xué)生對(duì)控制變量法的廣泛應(yīng)用有更深入的了解。由于天氣等因素，該實(shí)驗(yàn)不會(huì)有效。可以用模擬動(dòng)畫代替，讓學(xué)生有感性的認(rèn)識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。通過比較，學(xué)生可以了解到電壓表并不適合測(cè)量所有電壓。通過與靜電計(jì)的比較，學(xué)生可以了解這兩種測(cè)量工具。 9 總結(jié)： rCdCS C 1 確定平行板電容器的電容 表達(dá)式： kdSCr4 r - 介電常數(shù) S - 面對(duì)面積 d - 極板之間的距離 k - 靜電力常數(shù)。由本章可知，在均勻電場(chǎng)下，UQC 與 dUE 結(jié)合可得： CdQE ? 思路：對(duì)于平行板電容器，在以下兩種情況下，E 隨著 d 的增大而變化： (1) S 保持不變on (2) S在一段時(shí)間后關(guān)閉。總結(jié)：d越大，U越大高中物理-電容器與電容，C越小。小結(jié)：插入電介質(zhì)后，U變小，C變大【出處：】分析電路，思考討論（1）d增大，E減小（2）d增大，E不變。演示控制變量法的實(shí)驗(yàn)過程，如果你擅長(zhǎng)的話，可以體驗(yàn)該方法。
培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。聯(lián)系以前的知識(shí)，培養(yǎng)分析問題的能力。培養(yǎng)分析實(shí)際問題的能力 10 【黑板設(shè)計(jì)】 1.電容器：電容器是儲(chǔ)存電荷的容器，可以充放電 2.電容 （1）定義：電容器所帶電荷Q與電容器兩極板之間的電位差U，符號(hào)C (2) 定義公式：UQC?，單位：法拉(F) (3) 物理意義：電容描述了電容器的容量和充電能力。 (4) 比率法 3. 平行板電容器電容量的決定因素 (1) 控制變量法 (2) kdSCr 4 【作業(yè)】 課后練習(xí)：2﹑3． 《電容器的電容》學(xué)習(xí)分析 1、知識(shí)點(diǎn)： （1）在學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電場(chǎng)力和電場(chǎng)能的知識(shí)，為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容奠定了一定的基礎(chǔ)。但這是學(xué)生們第一次遇到電容器等非線性元件。由于電的概念比較抽象，而學(xué)生普遍對(duì)電現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)較少，因此學(xué)生學(xué)習(xí)電的難度普遍較大。因此，電容器概念的教學(xué)成為本節(jié)的難點(diǎn)之一。因此，在教學(xué)中，可以增加更多的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生易于理解和接受，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和科學(xué)探究能力。 (2)電容器的充放電過程很快，學(xué)生無法直接觀察。再加上學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，也給學(xué)生學(xué)習(xí)該知識(shí)內(nèi)容造成了一定的障礙，成為學(xué)生的第二學(xué)習(xí)難點(diǎn)。
（3）在靜電場(chǎng)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生清楚地了解了驗(yàn)電器是用來測(cè)試電荷的存在和數(shù)量的。不過，本課11中的驗(yàn)電器已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o電計(jì)，這就要求學(xué)生了解電容的作用。原理只能在知識(shí)的基礎(chǔ)上理解，這給學(xué)生探究影響平行板電容器電容量的因素設(shè)置了很大的障礙。 2、能力：高二學(xué)生已經(jīng)具備一定的觀察、分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＫ麄円彩煜じ咧形锢碇谐Ｓ玫亩x物理量的方法——比率定義法等，對(duì)物理探究過程和探究方法也有一定的了解。學(xué)習(xí)。但學(xué)生的抽象思維能力不強(qiáng)高中物理-電容器與電容，所以當(dāng)面對(duì)現(xiàn)代學(xué)生很難遇到、工作流程特殊的電容器時(shí)，