电容器充放电教案

一、教材分析
1、教材的地位及作用
电容器是电路的基本元件之一，在电力系统作为功率因数的补偿元件；在电子电路中作为滤波、耦合、隔直元件；在机械加工中，用来产生电火花加工，因此电容器是一种应用非常广泛的电学元件。

而以上功能主要源于电容器的充、放电特性。

所以这部分知识既具有其独立性，又有其延展性，是后续学习的一个支点。

2、教学目标及确立目标的依据
（1）知识目标 :
①能说出何为电容器的充、放电。

②能分析并判断电容器充、放电过程中的电流、电压的变化规律。

（2）能力目标：
通过学生对实验的观察和研究，以及亲自动手实验来提高学生的动手能力、科学探究能力、抽象思维能力和理论联系实际的能力。

（3）情感目标：
培养学生的学习情趣，以及勇于发现、勇于探索的科学精神，同时加深对生活的感悟。

这些目标的确立，充分尊重大纲要求及教材对学生的基本要求，而且能从学生的实际出发，尊重、关注学生的情感体验，着眼于学习能力的培养。

目标是切合实际的，具有可操作性。

3、重点、难点及确定重点、难点的依据。

（1）重点 : 电容充、放电的过程。

（2）难点 : 电容充、放电的过程中电压和电流的变化规律。

这节课介绍的是电容充、放电过程，而充、放电的特性是电容器所特有的，所以定其为重点。

整节课都是围绕电容的充放电进行的，重点的突出不成问题。

在这一过程中电路中的电流和电压的变化比较抽象，难以理解，所以定电压、电流的变化规律为难点。

而难点的突破可以借助演示实验以及生活情景类比帮助学生理解，实现知识的触类旁通，促进学生对知识的掌握。

二、学生状况分析
《电工基础》这门课一般是在职高一年级下半学期开始上的，而学生往往是初次接触《电工基础》这门专业课，学生从知识准备和心理准备上都有些不足。

在学习本节内容之前，虽然有直流电路的一些知识，但知识结构并不牢固，对于所学也是囫囵吞枣，如今又迎来了一个新内容，加上又有点抽象，不好理解。

弄不好会让学生从此害怕学习这门课，所以如何上好这堂课，让这堂课变得浅显易懂，意义就显而易见了。

三、教学设计的基本出发点
1、注重问题情景的创设，促成学生真正地成为学习的主体。

《电工基础》学习的主要目的不仅仅是学习《电工基础》中知识性的内容，更重要的是让学生学会学习，学会探索，形成良好的学习方法。

意义是不能给予的，只能靠主动发现。

注重问题情景的创设，唤起学习者强烈的好奇心和旺盛的求知欲，真正地成为学习的主体。

2、重视学生参与教学活动，关注学生的情感体验。

对此，我在日常教学中更多的利用生活情景类比方法，利用学生的生活经验和体验来帮助化解学习中的难点，化抽象为具体，让学生由浅入深，学习起来很轻松，并感觉到触类旁通的学习乐趣。

这样不仅让学生十分清晰地理解电容器的充放电中电压、电流的变化，还将让学生产生浓厚的学习兴趣和对生活的感悟。

3、注重将理论与实际应用有机结合，从而降低抽象知识的学习的难度，体现应用性。

富有探索性的《电工基础》学习实践活动是发现电学现象背后意义的关键，亦是《电工基础》素养形成的过程。

在教学过程中强调学生的实践，如：操作演示实验、观察实验现象、归纳实验结论。

这些不仅让学生增强了理论联系实际的能力，还提高了动手操作能力和科学探究能力。

四、教学方法
根据教学内容和学生具体情况 , 本节课中主要运用了观察演示实验、问题情景探究、学生讨论协作、生活情景类比、多媒体辅助等教学方法来帮助学习。

借助于演示实验，通过创设问题情景来帮助和引导学生开展有效的学习。

利用生活情景类比来降低难度和加深学生对所学知识的理解。

用多媒体辅助教学来帮助学生巩固所学。

对于教学重点的突显和教学难点突破 ,将采用借助于实验演示→问题产生→学生讨论思考→教师引导→学生归纳→学生知识迁移这样一个模式展开。

如果学生在学习时有理解上的困难时，后面用生活知识进行类比来促进理解，整个过程中老师始终以学生学习的促进者的身份
出现，让学生时时体会着主动学习的快乐以及知识真正掌握理解时的兴奋。

五、教学程序
（一）、导入新课
用照相机给学生拍摄课堂学习生活照片，用拍照时耀眼的闪光灯产生原因导入新课。

（学生看到老师手拿相机，就会感到新鲜，又给他们拍照，肯定精神振奋，引导学生注意拍照时强烈的闪光产生的原因就是同学们最近正在学习的电容器在发挥作用，通过创设距学生生活感知很近的真实情境，巧妙自然地渗透教学主题，激发学生的求知欲，点燃学生学习的激情。

）
复习衔接知识：电容器的结构、电容器的电容
（1）板书课题：§3.2《电容器的充、放电的过程》
（2）多媒体展示学习目标：
能说出电容器的充、放电的含义。

能分析并判断电容器充、放电过程中电流、电压的变化规律。

（把教学目标中的一部分转化为学习目标，告之学生学什么？告之学生将要达到预期目标，指导学生在学习时，必须将注意力集中在哪些方面。

）
（二）知识新授
一、电容器的充电过程
1、定义：使电容器带上电的过程。

3、实验演示电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。

提出观察要求：（1）. 观察开关K打到位置1的瞬间电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。

（2）. 观察开关K打到位置1的后电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。

请学生来进行操作演示。

实验现象：电流表读数由最大变小最后为零；电压表读数由零开始变大，最后为定值；指示灯的亮度先从亮慢慢变暗最后不亮。

（让学生参与，引发学生的好奇心，调动学生学习的积极性。

然后回答问题，保持学生的良好学习状态，积极思维。

实验若一遍看不清楚的话，可以换请其他同学上来重做。

观察的结果由学生回答。

）那么为什么会是这样的结果呢？（在教师的引导下由学生思考、讨论、归纳实验现象产生的原因。

）
原因：当电容器接通电源以后，在电场力的作用下，与电源正极相接电容器极板的自由电子将经过电源移到与电源负极相接的极板下，正极由于失去负电荷而带正电，负极由于获得负电荷而带负电，正、负极板所带电荷大小相等，符号相反，见图。

电荷定向移动形成电流，由于同性电荷的排斥作用，所以开始电流最大，以后逐渐减小，在电荷移动过程中，电容器极板储存的电荷不断增加，电容器两极板间电压U C等于电源电压U时电荷停止移动，电流I=0，见图2（分层教学）
二、电容器的放电过程
1、定义：电容器失去电荷的过程。

3、实验演示电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。

提出观察要求：（1）. 观察开关K打到位置2的瞬间电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。

（2）. 观察开关K打到位置2的后电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。

请学生来进行操作演示。

实验现象：电流表反偏，读数由最大变小最后为零；电压表读数由最大开始变小，最后为零；指示灯的亮度先从亮慢慢变暗最后不亮。

（在电容器充电过程的分析中学生已经了解了观察、归纳本次实验的方法教师只需稍作引导，通过放手让学生完成操作演示实验、观察实验现象和归纳实验结果的过程，提高学生动手操作能力和科学探究能力，感受探究科学、学有所得的成就感，激发学习热情。

实验若一遍看不清楚的话，可以换请其他同学上来重做。

观察的结果由学生回答。

）
那么为什么会是这样的结果呢？（在教师的引导下由学生思考、讨论、归纳实验现象产生的原因。

）
原因：当K闭合时，电容器C正极正电荷可以移动负极上中和掉，负极负电荷也可以移到正极中和掉，电荷逐渐减少，表现电流减小，电压也逐渐减小为
零。

同样进行生活类比：有些不懂得理财的同学，在安排自己的零花钱时，就像电容器的放电过程。

（通过利用生活知识进行类比，进一步地帮助学生展开想象，进一步地帮助学生进行理解。

让学生始终积极地参与学习，不断地发现问题、分析问题、解决问题，思维活动紧张有序，从而体验学习带来的乐趣。

）
板书实验结论。

（三）小结：1、电容器充放电特点（由学生小结重点内容），解释照相机闪光灯闪光原因。

正是电容器的充、放电特性，使得电容器被广泛应用在电子技术领域，如滤波电路，利用对电容的充放电，使得脉动的直流电变换成平滑的直流电。

介绍电容器的应用，是为了让同学们充满期待，期望能用所学知识来解决实际问题，调起他们进一步学习的欲望。

2、补充：电路中的电流是由于电容器的充放电所形成的，并非电荷直接通过电容器的介质。

与复习问题进行呼应。

提醒学生引起注意。

（四）、反馈练习（多媒体）
设计一些不同题型的练习，变式呈现课堂的主要知识点，帮助学生检测是否达到预期的学习目标，并将学生的信息及时反馈给老师，从而做出相应的调整和弥补。