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第八节、 电容器和电容教学设计一、教材分析 电容器、电容是高考的热点,是电场一章的重点和难点,在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用,也是后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识,在教材中起承上启下的作用。二、教学目标1知识目标 知道什么是电容器以及常用的电容器。理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。 会对平行板电容器问题的动态分析。2能力目标 知道利用比值法定义物理量。学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。3情感目标结合实际,激发学生学习物理的兴趣。三、教学重难点电容的定义和引入。 对平行板电容器的动态分析。四、学情分析:通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压无关。五、教学方法1、学案导学:见后面的学案。2启发式、探究式、类比法。六、课前准备1学生的学习准备:预习电容器的定义和电容器的充放电2教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。七、课时安排:1课时八、教学过程:(一)预习检查、总结疑惑要点:场强、电势能、电势、电势差等。检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。(二)情景导入、展示目标。展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量电容(三)合作探究、精讲点拨。1电容器构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。2电容器的充电、放电操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做- 2 - / 6充电。现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下:小结:充电带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能放电带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能3电容与水容器类比后得出。说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C(类比于横截面积)不变。这是量度式,不是关系式。在C一定情况下,Q=CU,Q正比于U。(1)定义:电容器所带的电量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。(2)公式:(3)单位:法拉(F)还有微法(F)和皮法(pF) 1F=106F=1012pF(4)电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关.4行板电容器的电容(1)演示感应起电机给静电计带电说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.现象:可以看到: 保持Q和d不变, S越小,静电计的偏转角度越大, U越大,电容C越小; 保持Q和S不变,d越大,偏转角度越小,C越小. 保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U越小电容C增大.(2)结论:平行板电容器的电容C与介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.平行板电容器的决定式:真空 介质 (四)反思总结,当堂检测。教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。课堂练习:1关于电容器的充放电,下列说法中正确的是 ( )A充放电过程中外电路有瞬间电流B充放电过程中外电路有恒定电流C充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D放电过程中电容器中的电场能逐渐减小2一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比 ( )A电容器所带的电荷量增大 B电容器的电容增大C两极板间各处电场强度减小 D两极板间的电势差减小3下列关于电容器的说法中,正确的是 ( )A电容越大的电容器,带电荷量也一定越多B电容器不带电时,其电容为零C由CQU可知,C不变时,只要Q不断增加,则U可无限制地增大D电容器的电容跟它是否带电无关4、常用电容器(结合课本介绍P30)1.AD 2.AB 3.D(五)发导学案、布置预习九、板书设计电容器和电容(一)、电容器 .定义:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。 .电容器的充、放电 充电带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能放电带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能3. 单位 F(法)4. 说明电容是反映了电容器储存电荷能力(储存能量能力)的物理量,其数值由电容器的构造决定,而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样,它的容量与是否有水无关(二)、平行板电容器的电容(三)、常用电容器十、教学反思:我深深地体会到,新一轮的课程改革,不是我们所想象的那么简单,只要按照课本给出的知识点,进行一些学生实验就可以了。新课程对教师提出了更高的要求,切实转变教育观念。教学中以人为本,不放过教学中的每一个可以利用的契机,有机地处理好“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”在整个教学活动中的关系,才能把新课程的精髓落实到课堂教学的实处。 希望对大家有所帮助,多谢您的浏览!
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