1.8《电容器的电容》教学设计
电容器的电容教案

电容器的电容教案教案名称:电容器的电容教案一、教学目标:1.了解电容器的基本概念和特点。
2.理解电容器的电容与几何尺寸、介质性质相关。
3.能够计算电容器的电容。
4.掌握电容器的串联与并联规律。
二、教学准备:1.准备教学PPT或黑板。
2.准备电容器、导线、电源等实验器材。
3.准备实验指导书。
三、教学内容与步骤:1.引入:通过问题导入,例如“手机充电需要用到电容器吗?电容器的作用是什么?”引导学生思考电容器的作用和作用机理。
2.概念解释:介绍电容器的基本概念和特点,包括电容器的构造、作用、单位等。
3.电容公式:介绍电容器的电容与几何尺寸、介质性质的关系,引导学生探讨电容公式的推导过程。
4.计算实例:给出一些典型的电容器计算实例,包括平行板电容器、球型电容器等,指导学生进行计算并解析结果。
5.实验操作:组织学生进行电容器的实验操作,包括测量电容器的电容、串联与并联电容器的实验等。
6.实验分析:通过实验结果分析,引导学生总结电容器串联与并联的规律,并解释其原因。
7.练习与巩固:布置相关的练习题,让学生巩固所学知识。
8.拓展应用:通过相关应用题目,引导学生将所学知识应用到实际问题解决中。
9.课堂总结:对本节课所学内容进行总结,澄清学生的疑惑。
四、教学评价:1.课堂表现评价:观察学生在课堂上的表现,包括思考问题的积极性、实验操作的准确性等。
2.书面练习评价:评价学生对电容器的理解和应用能力,包括解答题、计算题等。
3.实验报告评价:评价学生的实验设计和实验结果的分析能力,包括实验报告的完成情况。
《电容器的电容》教学设计
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《电容器的电容》教学设计教学目标:1.理解电容器的概念和电容的定义,能够计算电容器的电容。
2.掌握电容器和电容的基本性质,理解电容器在电路中的作用和应用。
3.能够解决电容器的串并联问题,掌握电容器的等效电容计算方法。
4.培养学生分析和解决实际问题的能力,提高动手实验操作的技能。
教学内容:1.电容器的概念和定义2.电容的计算公式和单位3.电容器的串并联4.电容器的等效电容计算方法5.实验操作:测量电容器的电容值教学准备:1.教具准备:示波器、多用电表、电容计、电容器、导线等。
2.实验准备:准备若干个不同电容值的电容器、示波器和多用电表。
教学过程:第一节电容器的概念和定义(15分钟)1.引导学生回顾电路中电容器的作用,并引入电容概念。
2.介绍电容器的定义:电容器是一种用于存储电荷的元件,其电容表示了电容器存储电荷的能力。
3.讲解电容的计算公式:C=Q/V(电容等于电荷与电压的比值),解释电容的单位是法拉(F)。
第二节电容器的串并联(20分钟)1.讲解电容器的串联和并联概念,引导学生理解电容器在电路中的串并联关系。
2.演示串并联电容器的连接方式和等效电路图。
3.讲解串联电容器的等效电容计算方法:1/C=1/C1+1/C2+1/C3+...,并举例说明计算方法。
4.讲解并联电容器的等效电容计算方法:C=C1+C2+C3+...,并举例说明计算方法。
第三节实验操作:测量电容器的电容值(35分钟)1.将实验所需的电容器、示波器和多用电表准备好。
2.演示如何使用示波器和多用电表测量电容器的电容值。
3.学生操作实验步骤,测量不同电容值的电容器的实际电容。
4.让学生记录实验结果,并与理论计算值进行比较分析。
第四节讨论与总结(10分钟)1.分析实验结果,讨论实验中可能出现的误差和问题。
2.总结本节课的内容,强调电容器的电容计算方法和串并联电容器的等效电容计算。
3.回顾电容器的基本概念和定义,巩固学生对电容器的理解。
《电容器的电容》教学设计
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《电容器的电容》教学设计大城职教中心史万查一、教学目标1、知识与技能⑴知道电容器的基本构造,了解电容器的充电、放电过程,认识常见的电容器。
⑵理解电容的物理意义,掌握电容的定义公式、单位,并能进行简单的计算。
⑶知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,会对平行板电容器电容变化问题进行。
动态分析2、能力目标⑴知道利用比值法定义物理量。
⑵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、态度与价值观⑴通过列举电容器的广泛应用,增加学生的感性认识,培养学生探究新事物的兴趣。
⑵通过教师的适时引导和学生的自主探究,使学生在体验探究的过程中,感悟科学思想,培养科学精神。
二、教学重点电容的定义及其物理意义三、教学难点影响平行板电容器电容大小的因素四、教学资源多媒体、闪光相机、电容器五、教学方法启发式、探究式、类比法。
六、教学设计思想本节课的设计思想是:突出学生“自主探究、合作学习、互动高效”的教学方式,达到培养学生合作意识和创新精神的目的。
“从生活走向物理”,“兴趣是最好的老师”,让学生充分了解电容器在生活中的广泛应用,从而增加学生的感性认识,激发学习热情,培养学习兴趣。
在教学过程中,先通过演示照相机的闪光灯闪光让学生感受身边的电容器,激发学生对电容器的探究兴趣。
然后课件展示纸介电容器的构造,并通过亲自拆开电解电容器了解电容器的构造,更加激发了学生继续探究下去的兴趣。
同时多媒体课件的应用又体现了现代信息技术与物理课程的有机整合。
在知识讲授时,有意识地渗透物理学的研究方法,如:比值定义法、类比法,进一步加强学生对电容的物理意义的理解。
在处理“平行板电容器电容的影响因素的探究”时,注重体现教师的主导作用和学生的主体地位。
引导学生主动提出问题、大胆猜想假设、设计实验方案、完善实验方案、进行实验、归纳总结,从而体验自主探究的整个过程。
通过教师的适时引导和学生的自主探究,促进师生之间、生生之间的合作互动,使学生在体验探究的乐趣和曲折的过程中,完成对重点知识的建构,感悟科学思想,培养科学精神,实现知识和能力的协调发展。
《电容器电容》教学设计
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《电容器电容》教学设计
一、教材分析
《电容器电容》这一节内容,是电场这一章的重点,特别是匀强电场一般采用平行板电容器带电后来产生的,在电学中经常用到。
本节还是进一步学习交流电路的基础,在教材中起承上启下的作用。
教材首先讲解了电容的功用,通过介绍电容器的构造及使用,使学生认识电容器有储存电荷的本领,同时介绍了电容的概念、定义式,最后介绍了电容器的电容与哪些因素有关.本节中电容器的充放电现象和电容概念,是高中物理教学的重点和难点之一,比较抽象。
导体的电容的概念既“导体所带的电量与电势差的比值”,中学阶段一般只能通过放电产生的电火花强弱、小灯泡的亮度等定性说明,不足以说明电量与电压成正比。
学生很难理解和接受。
二、学生现状分析
学生认识事物已经从偏重于具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,对一些问题已经能够从前面所学知识推理出来,因此这节课着重于使学生从演示实验的分析探究中获得知识,同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力.
三、教学设计思路
本节课从电容器可以使电流表指针发生偏转引发学生对电容器的注意,演示实验激发学生对电容器的探究兴趣。
而电容器的充电、放电和电容概念,非常抽象。
本课运用演示实验(主要原理是将电解电容充放电后,半性显示容纳的电荷量。
)使“电容”这一抽象概念变得直观、具体,学生易于理解和接受,学生的观察能力和抽象思维能力也得到了培养和提高。
《电容器的电容》教学设计
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电容器的电容【教学目标】1、知识与技能⑴知道电容器是储存电荷和电场能的装置;⑵了解常见电容器的外形、结构和符号;⑶了解电容器的充、放电过程,了解击穿电压、额定电压的概念;⑷理解电容的意义,知道其单位,并会用电容定义式进行计算;⑸了解影响平行板电容器电容的相关因素及其电容的决定式。
2、过程与方法⑴经历影响平行板电容器电容因素的探究过程,体会其中蕴涵的思想方法:控制变量法, 提出问题,定性分析、实验探究与定量分析相结合等;⑵通过实验与观察,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。
3、情感态度与价值观⑴通过介绍电容器的缘起、发展与应用,渗透STS教育思想;⑵渗透事物的本质是有自身的因素即内因决定,不由外因决定的观点。
【教学重点】电容的概念【教学难点】电容的引入与理解研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究【教学方法】问题讨论,理论探究与实验探究相结合,类比方法,动画模拟【教学用具】电容器示教板,静电计,平行板电容器,电介质板,感应起电机,电池组,导线, 单刀双掷开关,多媒体与课件【教学过程】提出课题:电容器到底是什么样的元件?它的作用、构造、原理是什么?本节课就要研究这些问题。
(一)电容器实例探究:出示一纸质电容器并将其拆开,请学生观察。
结论:有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘)。
1、概念:实际上,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。
问题讨论:两平行导体板夹上一层绝缘物质(空气也算)能否构成电容器?2、充电、放电演示:连接如图的电路丄E现象观察:当接a时,G偏转T当接b时,G反偏转分析:充电一一充电电流;电能=> 电场能放电——放电电流;电场能匚二> 其他形式能量(二)电容提出问题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。
电容器的电容教案(教师版)
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第8节电容器的电容的教学设计【教学目标】1、知道什么是电容器,知道电容器充电和放电时的能量转换;2、理解电容器电容的概念及定义式,能用来进行有关的计算;3、掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。
【教学过程】我们用相机照相时,光线不足的时候会打开闪光灯,可大家知道闪光的能量是从哪里来的呢?下图是一种带有内置闪光灯的照相机,相机内装有容量很大的电容器。
不但相机中含有电容器,生活中的许多电器中也都含有电容器。
电视、电脑、VCD等线路板。
这么多的电器中用到了电容器,电容器是什么样的元件?它的构造、原理和作用有哪些呢?(一)电容器[教师活动] 出示一纸质电容器并将其拆开,请大家观察它的构造。
学生汇报观察结果:该元件有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘)。
课件展现[教师板书]任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
[教师活动]给学生出示相距10cm的两金属板,平行相对放置,并提出思考问题:这套装置能否构成一个电容器?学生思考后回答:能,两金属板是导体,中间的空气是绝缘物体。
教师总结:这种电容器叫平行板电容器,其中的绝缘物质为电介质。
[教师演示] 按图连接电路,提示学生注意观察实验现象:当S接a和接b时,观察电流表指针的偏转情况。
[学生总结] 当S接a时,电流表指针发生偏转。
当S接b时,电流表指针反向偏转。
教师用课件模拟电容器的充放电过程:(S接a)(S接b)[学生活动] 观察动画,总结电容器的充放电规律。
[教师点拨学生总结结论并板书]1.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,两个极板将分别带上等量的异号电荷,这个过程叫充电。
2.当用导线把充电后的电容器两极板接通,导线中也有电流通过,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这一过程叫放电。
注意:我们把一个极板所带电荷量的绝对值叫电容器的所带电荷量Q。
[问题讨论] 独立思考后回答下题,可以看书寻找答案。
有电流就有电流做功,会消耗能量,在充放电过程中能量如何转化的?学生思考后回答:充电:电源能量电场能放电:电场能其他形式能[类比探究] 水杯可以盛水,可称为水容器。
高中物理《电容器的电容(11)》优质课教案、教学设计
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《电容器的电容》教学设计教学目标:1.知道电容器的概念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象;2.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并学会应用定义式进行简单的计算;3.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器电容大小的方法。
教学重点难点:1.电容的概念是本节的重点和难点,关键让学生理解电容是用比值定义的物理量,电容这个物理量的物理意义。
2.影响平行板电容器电容大小的因素是本节的另一个重点,做好演示实验是突破该难点的好办法。
3.本节的一个次重点是利用前面所学的电学知识解释电容器的充放电问题。
导入新课教学任务:介绍与电容有关的物理学史师生活动:1.富兰克林研究闪电时,他把闪电搜集到一个瓶子中,这个瓶子实际上就是电容器,它是由玻璃瓶内外贴有锡箔制成的,它是由荷兰莱顿大学的一名教授发明的,所以最早叫莱顿瓶。
2.莱顿瓶莱顿瓶是由德国物理学家克莱斯特;荷兰莱顿大学的物理学家穆欣布罗克,于1745 年、1746 年几乎同时发明的。
有一次,克莱斯特用传导的方法给装有钉子的玻璃瓶充电。
当他的一只手拿着玻璃瓶,另一只手接触铁钉时,他感到肩膀和手臂受到了一下猛ft。
穆欣布罗克在做电学实验时,看到好不容易使带电体带上的电很快在空气中消失,便想找出一种保存电的办法。
有一次,他用丝线吊起一支枪管来接收从摩擦起电机玻璃球传来的电。
他在枪管的一端吊一根黄铜线,铜线的下端放在一只盛有水的玻璃瓶中。
穆欣布罗克让助手一只手拿着玻璃瓶,同时自己使劲转动起电机。
助手不慎将另一只手碰到枪管上,感到一阵剧烈的电ft,大喊起来。
穆欣布罗克与助手互换位置,自己一手拿瓶,另一只手去碰枪管,也遭到电ft。
布莱斯特和穆欣布罗克的实验表明,把带电体放在玻璃瓶中可以将电保存起来。
后来人们把这个蓄电的瓶子叫做莱顿瓶。
但是当时克莱斯特并不清楚装有钉子的玻璃瓶为什么能够保存电荷;穆欣布罗克也不知道电荷是保存在瓶子上还是保存在瓶内的水中。
《电容器的电容》课堂教学设计
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电容器的电容一、教学设计思路依据“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,本节课首先让学生观察电容器充电和放电的现象,引导学生产生探究电容器结构的兴趣;然后现场把一电容器打开,和学生一起认识电容器的内部结构。
在此基础上对照电路示意图,理解电容器的充电过程和放电过程,并再次设计演示实验,让学生观察和总结充电过程和放电过程中,电流、电势差、电场能等物理量的变化。
上述教学过程完成后,接着提出一个问题:电容器两极板所带的电荷,和两极板之间的电势差有没有一种定量的关系呢?通过这个问题,引导学生再进行下一个探究电势差和电荷量关系的实验,并从该实验中得出结论:电荷量和电势差的比值,对于确定的电容器来讲是一个定值。
根据这一结论,引入电容这个物理量。
为了让学生明确电容的物理意义,依椐教材的安排,我采取把电容器和水容器的情况放在一起,运用类比法进行了处理。
在学习电容单位的时候,考虑到学生对于电容的单位认识有一定难度,再加上电容的单位之间的换算也比较特殊,所以在处理这部分内容的时候,第一是要讲清楚电容单位“法拉”的物理意义,第二是要让学生进行一定的单位换算练习,最终做到学生掌握这个知识点。
在处理“平行板电容器电容的影响因素的探究”时,原本有个设想,就是也采取学生分组实验的方案,但真正去试做这个实验的时候才发现,这个实验受天气、温度的影响很大,还有在操作的时候,一不小心让两极板接触或手接触到金属板,都会出现电荷很快消失的情况,造成实验很难进行下去。
为了让这个实验简单一些,我也考虑过用电容表来直接把数读出。
但在仔细研究教材之后,我又把这些想法都否定了。
教材的安排可以说是非常科学的,在学生得出了电容的定义式之后安排这个实验,在电容表早就已被普遍使用的情况下,教材还保留让学生用静电计去分析这个实验的安排,其实就是为了让学生去用学过的电容的定义式,去分析和解决实际的问题。
既探究了新知识,又巩固了新学的知识。
而且这个实验,课本上也是把它安排为一个演示实验,所以最后处理时,我采取了由教师来操作演示,学生观察分析总结的方式。
电容器的电容教案
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电容器的电容教案教案:电容器的电容一、教学目标1.了解电容器的基本概念和特点;2.掌握电容器的单位及计算方法;3.掌握电容器的串、并联关系;4.了解电容器在电路中的应用。
二、教学过程1.导入通过对学生的提问或展示一些有关电容器的实物,引起学生的兴趣,并复习与电容有关的知识。
2.知识讲解(1)电容器的基本概念电容器是一种能够存储电荷的电子元件,由两个导电板和位于两板之间的绝缘材料(电介质)组成。
典型的电容器有平行板电容器、球形电容器和柱形电容器。
(2)电容器的特点①电容器的电容大小与导板面积成正比,与导板间距和电介质介电常数成反比;②电容器的电容大小决定了它存储电荷的能力,即存储的电荷量;③电容器的导板上的电荷量与其电压成正比,即电荷量等于电容乘以电压。
(3)电容器的单位电容的单位是法拉(F),1法拉等于1库仑/伏。
(4)电容器的计算方法电容量C可以通过电容器的几何参数和电介质的介电常数计算得到,公式为:C = ε0εrA / d其中,C表示电容量,ε0为真空电介质常数(8.85 × 10^-12F/m),εr为电介质的相对介电常数,A为导板的面积,d为导板间距。
3.概念理解(1)串联电容器和并联电容器的概念当多个电容器的正极连接在一起,负极连接在一起时,我们称之为串联电容器。
当多个电容器的正极和负极依次连接起来时,我们称之为并联电容器。
(2)串联电容器和并联电容器的计算方法①串联电容器的总电容等于各电容器的倒数之和,即1/Ct =1/C1 + 1/C2 + ...②并联电容器的总电容等于各电容器的总和,即Ct = C1 + C2 + ...4.实验演示通过实验演示串联电容器和并联电容器的效果,引导学生进一步理解并应用。
5.练习与讨论布置练习题,让学生进行练习并进行讨论,加深对电容器知识的理解。
三、教学总结总结本节课学到的知识点,强调电容器在电路中的重要性和应用。
四、课后作业1.完成练习题;2.预习下节课内容。
1.8《电容器的电容》教学设计
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1.8《电容器的电容》教学设计《1.8《电容器的电容》教学设计》这是优秀的教学设计文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!高中物理微课教学设计《电容器的电容》一、教材分析《电容器的电容》是属于人教版高中物理选修3-1第一章静电场第8节内容。
电容器是一种重要的电学元件,在电气设备中有着广泛的应用。
学生已经学习了研究电容器需要涉及的电势差、电荷量等知识,同时也基本掌握了比值定义法、控制变量法等研究物理问题的方法,具有了一定的用数学工具解决物理问题的能力。
所以本节教学的核心是引导学生应用所学的知识与形成的方法研究电容器,探究电容概念的内涵。
电容的概念是本节的重点,也是难点。
电容又是一个比值定义的物理量,引出这一比值的关键,学生知道电容器容纳电荷的本领是定的,而电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比,其比值能反映电容器本身的性质。
影响平行板电容器电容大小的因素是本节教学内容的又一难点,在引导学生做好教科书中的演示实验的前提下,由定性实验到定量探究是突破该难点的好办法,符合学生认知规律,学生也更易于接受。
二、教学设计思路本节课是一节物理概念形成课,主要通过问题探究和实验探究开展教学。
先让学生观察电容器放电现象,既激发了学生兴趣,又为学生了解电容器的作用做铺垫。
再通过自制电容器让学生体验“触电”感觉,感受电容器的储电作用给学生一种真实的体验与认识,并由学生通过观察自制电容器,了解电容器的构造,这样更符合学生的认知规律。
通过学生自主观察电容器的充、放电过程中灵敏电容计指针的偏转情况,定性了解充、放电过程的特征;由于电容器的充、放电时间极短,学生只能观察电流计指针有无偏转,以及偏转角度的变化,但对于固定电容器储存的电量与电压之间是否存在定量关系,采用课本中的实验无法达到这一目的,根据这一实验就得出电量与电压的比值为定值不能令学生信服。
为了克服这一障碍,本节课进一步用电流传感器代替电流计,与学生共同实验,再次观察电容器的充、放电,这一方面可以进一步说明通过不同的实验器材,得到的实验现象是相同的,但实验的精度不一样,借助电流传感器可以较好地显示电容器充、放电的短暂过程,并通过电脑输出电流随时间变化的波形图,借助数学工具积分的方法通过电脑直接求出电量。
人教版高中物理《电容器的电容》教学设计
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课堂教学设计案例关于“电容器的电容”的教学【教材分析】 电容器虽不属本章教学的重点,但近年高考中平行板电容器的命题频率较高,且本章在高考考查中最频繁的带电粒子在匀强电场中的运动,其中的匀强电场一般就采用平行板电容器带电后产生.所以电容器这一节的教学也很关键.【学生分析】 学生刚学完静电场的基本知识,但对这节内容实际没有多大联系,平时对电容器也不了解,对学生来说是一个完全陌生的东西. 【教学目标】一、知识与技能 1.2.知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时能量的变化.3.理解电容器电容的概念及其定义UQC =,并能用来进行有关的计算.4.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系.5.知道公式kds C πε4=二、过程与方法通过学生对实验的观察来研究电容器,运用类比法、比值法、控制变量法讲解电容的含义三、态度情感与价值观1.渗透了事物的本质是自身的因素,即内因决定,不由外因决定的观点. 2.培养学生对科学的探究精神 【重点难点】 电容器的结构和电容的概念【设计思想】 通过明显的简单的实验,让学生认识电容器,了解电容器 【教学过程】一、新课引入出示电路板图片和实物,让学生观察上面的电子元件,其中有学生认识的电子元件电阻器,,还有学生不知道的电容器。
拿出一个电容器,设问这是什么?是不是干电池,电源?演示1:把电容器与小灯泡相连让学生观察。
现象:小灯泡没亮。
演示2:先把电容器与电源相连,再与小灯泡相连。
现象:小灯泡闪亮了一下。
说明:这外电子元件不是电源,但是它能储存电荷,这就是今天我们要学习的一种很重要的电子元件——电容器。
下面我们具体了解一下电容器的结构. 二、新课教学 (一)、电容器演示3:将一个纸制电容器轻轻展开,让学生观察元件结构,识别绝缘层和极板. 教师讲解:电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板,两个极板非常靠近,中间的绝缘层用薄绝缘纸充当,分别用两根导线连接两极.这就是电容器的结构.1、定义:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成电容器,具有储存电荷的功能2、平行板电容器:两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质-----电介质,就组成最简单的电容器。
电容器的电容》优秀教案
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电容器的电容》优秀教案第8节:电的电容教学设计一、教学目标1.知识与技能了解电的作用和构造感知电充放电现象探究电带电量与电压之间的关系,深刻理解电电容的概念研究并理解平行板电的电容与哪些因素有关2.过程与方法培养学生掌握用数学工具描述物理量之间关系的方法,比值定义法是物理学中经常采用的方法掌握控制变量法在多因素相关实验中的使用,培养学生的迁移类推能力和动手实验能力培养利用现代计算机技术获取、加工、分析科学实验数据的基本科学素养3.情感、态度与价值观培养学生形成自我研究能力,借助已有的知识与方法,类比迁移到解决不熟悉问题树立正确对待实验数据的科学态度,大胆假设,小心求证通过了解超级电、电容触摸屏的应用,感受到科学技术是第一生产力,科技改变生活的价值体验二、教学重点、难点重点:了解电的结构和工作方式,理解电容的定义难点:电容概念的理解三、设计思想教学的真谛是“沟通”,要使学生真正理解和掌握物理知识,并内化为自身能力,最好的方法是让学生主动参与到教学活动中来。
通过师生活动、生生活动等方式,让学生在感受与体验中研究,比教师单纯传授知识更有效,思维训练也更加深刻。
学生不仅得到知识,还得到包括解决问题的科学方法、态度,独立思考的良好惯等。
电是后面研究交流电路、LC振荡、无线电知识的基础。
了解电的结构和工作方式,理解电容的概念及定义方法是这堂课的基本目标。
在本节课中,体现“从生活走向物理”的新课程理念,自制的电把电比较理论的知识很形象地展现给学生,由浅入深,学生在头脑中很容易就会留下深刻的印象。
教学重点是让学生参与教学活动,通过学生实验激发学生研究兴趣,了解电充放电过程。
通过学生实验理性分析电两极板电压和所带的电荷量的关系来探讨电容这个物理量,用定量实验的方法来定义电容C及平行板电的电容C与正对面积S、板间距离d的关系。
让学生在研究过程中感受到物理量的探究过程,猜想、实验设计、数据采集、数据处理、总结实验结果。
《电容器的电容》教学案
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《电容器的电容》教学案课标核心素养要求观察电容器,了解电容,观察电容器的充放电现象,能举例说明电容器应用学习目标1.知道什么是电容器及电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式.3.了解电容器充电和放电现象及能量转换.4.通过探究得出影响平行板电容器电容的因素,会应用平行板电容器的电容公式分析有关问题学习重点电容概念和应用,电容器充放电学习过程【阅读类比】1、引入:水可以用容器储存起来,电荷也可以用一个“容器”储存起来。
图中的元件就是这样的“容器”——电容器2、请结合下图简述电容器构造:两个彼此绝缘又相距很近的导体(金属板),中间夹上一层绝缘物质,都能构成电容器【合作学习·难点探究】任务一、观察电容器充放电,理解电容概念1、如图安装电路:(1)充电:开关接1、观察电压、电流变化,分析能量转化情况:(2)放电:开关接2,观察电压、电流变化,分析能量转化情况总结:(1)把一个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量,用Q表示;(2)若保持与电源连接,则板间电压U 不变(3)若断开电源,则极板所带电量Q 不变。
2、探究电容器容电能力?、1、思考:电容器充电时,电容器两极板之间的电势差增大,电容器所带的电荷量也在增加,那么,电容器所带的电荷量与两极板间的电势差是否存在某种定量关系?2、结合图示进行实验:实验结论:电容器带电荷量Q和板间电势差U的比值不发生变化,3、类比水桶:总结:(1)电容器所带电量Q与电容器两极板间电势差U的比值,叫电容器的电容,用C表示;(2)单位:法拉(F)1F=1C/ V 1F=106μF=1012pF(3)描述电容器容纳电荷的本领。
电容越大,表明在相同电势差情况下,电容器所带的电荷越多【例1】:有一充电的平行板电容器,两板间的电势差为3 V,现使它的电荷量减少3×10-4 C,于是电容器两板间的电势差降为原来的13,则此电容器的电容是多大?电容器原来带的电荷量是多少?若将电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大?【例2】电流传感器可以像电流表一样测量电流,不同的是反应比较灵敏,且可以和计算机相连,能画出电流与时间的变化图像.图甲是用电流传感器观察电容器充、放电过程的实验电路图,图中电源电压为6 V.先使开关S与1接通,待充电完成后,再把开关S与2接通,电容器通过电阻放电,电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示.已知图线与时间轴围成的面积表示电荷量,根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为________ C,该电容器电容为________ μF.(均保留三位有效数字)任务二、探究平行板电容器的电容1、探究平行板电容器的影响因素实验1:保持Q和d不变,减小S,观察U的变化情况,说明C随S怎样变化?实验2:保持Q 和S 不变,增大d,观察U 的变化情况,说明C 随d 怎样变化?实验3:保持Q 、S 、d 不变,插入电介质,2、总结:平行板电容器的电容C 与介电常数ε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: kdS C r πε4=【例3】如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U ,现使B 板带电,则下列判断正确的是( )A .增大两极板间的距离,静电计指针张角变大B .将A 板稍微上移,静电计指针张角变大C .若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D .若将A 板拿走,则静电计指针张角变为零【例4】如图所示,平行板电容器与电压恒定的直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P 点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )A .平行板电容器的电容将变大B .静电计指针张角变小C .带电油滴的电势能将增大D .若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受静电力不变任务三、认识常见的电容器结合教材回答:1、从结构上看,电容器可分为 和两类。
《电容器的电容》教学设计
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电容器的电容一、教学背景和目的本次教学旨在让学生掌握电容器的电容的概念、计算方法以及影响电容的因素,并能将所学知识运用到实际问题中。
通过本次教学,学生应能够:•理解电容器电容的概念;•掌握计算电容的方法;•了解影响电容的因素;•能运用所学知识解决实际问题。
二、教学重点和难点本次教学的重点在于让学生掌握计算电容的方法和影响电容的因素。
难点在于将抽象的概念和公式转化为具体的实验现象和实际问题,并培养学生的应用能力。
三、教学内容和方法1. 教学内容本次教学主要包括以下内容:1.电容器电容的概念;2.电容的计算方法;3.影响电容的因素。
2. 教学方法本次教学采用“讲授+实验”的教学方式。
1.讲授:通过课堂讲解、多媒体演示等方式,让学生了解电容器电容的概念、计算方法和影响电容的因素;2.实验:通过实验操作,让学生亲自感受电容器电容的变化,巩固和深化所学知识。
四、教学过程1. 教学准备1.电容器、万用表、电源等实验器材;2.实验报告要求。
2. 教学步骤1.引入:通过引入与电容相关的实际问题,激发学生的学习兴趣;2.授课:讲解电容器电容的概念、计算方法和影响因素;3.实验操作:让学生进行实验,通过实测数据来计算电容;4.实验报告:让学生根据实验数据撰写实验报告。
3. 实验内容和操作步骤实验内容1.串联电容测量电容;2.并联电容测量电容。
操作步骤串联电容测量电容1.通过图1连接电路,其中C1和C2为所测电容;2.接通电源,使电流通过电路;3.使用万用表测量两端电压V1和V2;4.根据所测得的电压、电容和电流计算出所测电容;image图1 串联电容电路图并联电容测量电容1.通过图2连接电路,其中C1和C2为所测电容;2.接通电源,使电流通过电路;3.使用万用表测量两端电压V1和V2;4.根据所测得的电压、电容和电流计算出所测电容;image图2 并联电容电路图4. 实验报告要求1.实验步骤:说明实验的具体操作步骤;2.实验数据:列出实验数据,包括所测电压、电容和电流;3.数据处理:根据实验数据计算出所测电容,并说明计算方法;4.结论:根据所得结果,结合所学理论,得出结论。
高中二年级上学期物理《电容器的电容》教学设计

《电容器的电容》教学设计
一、教学目标
(一)物理观念
(1)可以说出电容器的构造,可以列举生活中常见的电容器;
(2)了解电容器的充放电过程;能描述容器的定义式,决定式及其物理意义。
(二)科学思维
养成通过类比和比值定义法得到电容的物理意义的思维能力。
(三)科学探究
在定量探究电容器的动态分析过程中,培养学生探究能力和归纳总结能力。
(四)科学态度与责任
(1)培养追求真理的精神;
(2)通过探究讨论,培养学生自主学习的精神和实事求是的科学态度。
三、教学重、难点
(一)教学重点
(1)电容器的工作原理;
(2)电容概念的理解和电容定义式决定式的得出。
(二)教学难点
(1)了解电容器充电过程和放电过程;(2)定量分析电容器的动态分析。
四、教学设计。
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《电容器的电容》一、教材分析《电容器的电容》是属于人教版高中物理选修3-1第一章静电场第8节内容。
电容器是一种重要的电学元件,在电气设备中有着广泛的应用。
学生已经学习了研究电容器需要涉及的电势差、电荷量等知识,同时也基本掌握了比值定义法、控制变量法等研究物理问题的方法,具有了一定的用数学工具解决物理问题的能力。
所以本节教学的核心是引导学生应用所学的知识与形成的方法研究电容器,探究电容概念的内涵。
电容的概念是本节的重点,也是难点。
电容又是一个比值定义的物理量,引出这一比值的关键,学生知道电容器容纳电荷的本领是定的,而电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比,其比值能反映电容器本身的性质。
影响平行板电容器电容大小的因素是本节教学内容的又一难点,在引导学生做好教科书中的演示实验的前提下,由定性实验到定量探究是突破该难点的好办法,符合学生认知规律,学生也更易于接受。
二、教学设计思路本节课是一节物理概念形成课,主要通过问题探究和实验探究开展教学。
先让学生观察电容器放电现象,既激发了学生兴趣,又为学生了解电容器的作用做铺垫。
再通过自制电容器让学生体验“触电”感觉,感受电容器的储电作用给学生一种真实的体验与认识,并由学生通过观察自制电容器,了解电容器的构造,这样更符合学生的认知规律。
通过学生自主观察电容器的充、放电过程中灵敏电容计指针的偏转情况,定性了解充、放电过程的特征;由于电容器的充、放电时间极短,学生只能观察电流计指针有无偏转,以及偏转角度的变化,但对于固定电容器储存的电量与电压之间是否存在定量关系,采用课本中的实验无法达到这一目的,根据这一实验就得出电量与电压的比值为定值不能令学生信服。
为了克服这一障碍,本节课进一步用电流传感器代替电流计,与学生共同实验,再次观察电容器的充、放电,这一方面可以进一步说明通过不同的实验器材,得到的实验现象是相同的,但实验的精度不一样,借助电流传感器可以较好地显示电容器充、放电的短暂过程,并通过电脑输出电流随时间变化的波形图,借助数学工具积分的方法通过电脑直接求出电量。
学生通过这一实验,直观形象的建立了充、放电暂态过程,也解决了指针偏转后是自由返回,还是充、放电有约束式返回。
尤其是可以通过电脑处理数据,运用图表功能直接快速描点,便于学生观察,并很容易得出定值电容的电压与电量的线性关系。
通过实验学生能够明白“电容”概念的内涵及其物理意义,同时进一步培养学生利用图像处理问题的能力,为突破难点作了前期铺垫。
最后通过演示实验,利用控制变量法定性探究平行板电容器的电容与哪些因素有关。
学生亲历电容概念形成的过程,递进式感悟,从而理解电容的概念,突破难点。
三、教学目标知识与技能1.知道电容器的概念,认识常见的电容器;2. 理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会应用定义式进行简单的计算;3. 通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器电容大小的方法。
过程与方法1.通过实验感知电容器的充、放电过程;2.通过实验探究电容器带电量与电势差的关系,运用比值定义法定义电容;3.运用控制变量法分别定性、定量探究影响平行板电容器电容大小的因素。
情感态度与价值观1.培养探究精神,激发探究热情;2.养成实事求是的科学态度,形成勤于设疑、敢于猜想、勇于求证、善于总结的科学精神。
教学重点与难点1.电容的概念是本节的重点和难点,通过实验探究电容器带电量与电势差的关系,理解电容器电容的定义;2.影响平行板电容器电容大小因素的探究是本节的难点,运用演示实验进行定性探究突破难点。
四、电容器概念教学路径图:五、教学过程 学生观察、分析问题探究生活中的电容器教师点拨电容器自制电容器充放电现象演示验引入 初步形成电容器概念,引入物理学史电容器的作用、构造用传感器演示实验:电容器的充、放电传感器 演示实验引入 形成电容的概念概念的应用巩固深化 反思总结常见电容器电容器的充、放电过程演示实验 平行板电容器演示实验:探究平行板电容器电容 示教板 形成完整的电容器概念用水容器类比引入不同电容器容纳电荷本领 电容引入 Dislab 演示实验:同一电容器在不同电压下的充放电现象。
得到i-t 图象 实验探究 学生观察、分析教师点拨(一)创设情境,激活思维,引入概念演示实验1:展示自制的电容器(如右图),这是一个玻璃杯,它是一个可以用来装水的容器。
那么它可以用来装电吗?用感应发电机给电容器充电,再将两极对接,请同学们观察看到的现象,说明什么?也可以让几个学生搭肩,第一个同学双手触摸两极体验电容器“储电”作用,让学生说说体验,思考说明什么?点评:通过上面的演示实验和学生的体验,学生惊讶于玻璃还可以装电,激发学生兴趣,引发学生思考。
自觉地思考:这个琉璃为什么可以装电?很自然的就可以引入能够储存电荷的容器叫电容器。
实物展示:展示生活中常见的电容器电容器的历史:莱顿瓶是1745年由荷兰莱顿大学教授P.穆森布罗克(1696-1761)发明的,是最原始的电容器。
点评:先让学生观察电容器放电现象,既激发了学生兴趣,又为学生了解电容器的作用做铺垫。
再通过自制电容器让学生体验“触电”感觉,感受电容器的储电作用给学生一种真实的体验与认识,同时通过实物展示使学生对电容器有更多的感性认识,同时了解了电容器的历史。
并由学生通过观察自制电容器,了解电容器的构造,这样更符合学生的认知规律。
(二)实验探究,理解和形成电容器概念1、电容器的构造思考1:电容器为什么能够储存电荷呢?拆开自制电容器,让学生观察分析电容器的构造。
形形色色、多种多样的电容器都有三个基本组成:1)两个绝缘且相距很近的导体--极板;2)中间夹一层绝缘物物质--电介质思考2:相邻两同学是否构成电容器?两个平行金属板(夹上一层绝缘物质)能否构成一个电容器?总结:平行板电容器,它是一种最简单的电容器。
任何两个互相靠近彼此绝缘的导体都可以构成电容器。
点评:自制电容器,结构简单且更易说明电容器的构造,直观形象,更有真实感,学生容易接受。
2、电容器的性质——充电和放电思考3、它是怎么储存电荷的?需要电荷怎么办?演示实验2:按胜昔演示电路图和实物图如下图所示:观察实验并记录数据:学生观察电容器的充放电过程,认识电容器的工作形式——充电、放电过程。
表1:电容器的充、放电过程充电过程放电过程电流方向板间电量板间电势差板间场强能量转化演示结合问题探究电容器的充电过程:1、开关打到哪边是充电?2、开关打到1,猜想灵敏电流计的指针如何变化?3、充电完毕后,上、下极板各带什么电?4、充电完毕后,两板间是否有电势差?5、电容器所带电量是多少?6、开关打到2,狂想灵敏电流计的指针如何变化?7、充电、放电的过程,电路中的能量如何转化?应用1:在如此短的时间内,仅靠电池直接供电,闪光灯能发出如此耀眼的光芒吗?总结:1、(1)充电:电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程。
特点:Q U E 都增大,电能转化为电场能。
(2)放电:充了电的电容器的两板用导线相连,使两板上正、负电荷中和的过程。
2、特点:Q U E 减小,电场能转化为其他形式的能。
电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.3、电容器是能够储存电荷和需要时释放电荷的器件。
为了更进一步探究电容器充、放电过程特点,用电流传感器代替灵敏电流计,它可以捕捉到瞬间电流的变化。
借助电流传感器可以通过电脑直接输出电流随时间变化的波形图。
(学生参与演示实验)演示实验3:Dislab实验——在某一电压下,电容器的充、放电。
学生直观体验电流随时间变化的波形图引导学生分析电流变化和电压变化。
i—t图像是否可以判断电量的变化引导学生分析i—t图像:运用微元思想,借助计算机求出电容器所带电荷量。
学生分析:可以用这个波形图所包围的面积代表电量Q,就象我们高一学习变速运动的时候,用v-t图象的面积代表位移一样。
点评:通过实验探究,从多层次多角度的认识电容器,更能符合学生的认识规律。
通过学生自主观察电容器的充、放电过程中灵敏电容计指针的偏转情况,定性了解充、放电过程的特征;由于电容器的充、放电时间极短,学生只能观察电流计指针有无偏转,以及偏转角度的变化,但对于固定电容器储存的电量与电压之间是否存在定量关系,采用课本中的实验无法达到这一目的,根据这一实验就得出电量与电压的比值为定值不能令学生信服。
为了克服这一障碍,本节课进一步用电流传感器代替电流计,与学生共同实验,再次观察电容器的充、放电,这一方面可以进一步说明通过不同的实验器材,得到的实验现象是相同的,但实验的精度不一样,借助电流传感器可以较好地显示电容器充、放电的短暂过程,并通过电脑输出电流随时间变化的波形图,借助数学工具积分的方法通过电脑直接求出电量。
学生通过这一实验,直观形象的建立了充、放电暂态过程,也解决了指针偏转后是自由返回,还是充、放电有约束式返回。
尤其是可以通过电脑处理数据,运用图表功能直接快速描点,便于学生观察。
同时也借助电流传感器更进一步探究Q与U的关系,进而引入电容的概念。
(三)实验探究,理解和形成电容的概念思考1:电容器能够容纳电荷,那么,怎样来描述它所具有的这种本领的大小呢?能否说,电容器带电量越多,容纳电荷的本领越强?学生可能分析结果:不能,因为通过刚才的实验发现,电容器的带电量是可变的,而它容纳电荷的本领应该是定的,我们应该寻找一个不变的量来表征它容纳电荷的本领。
Dislab演示实验:同一电容器在不同电压下的充放电现象。
观察和记录:从图象中获取不同的电压下,电量和对应的最大电压值,记录数据。
思考2:观察所得的3组数据,你有何发现?表2:实验探究1:用不同的电压充电容器充电,储存的电荷与电压的关系?实验探究1:1、怎么探究这两个量之间的关系?2、有什么关系?3、怎样描述电容器容纳电荷的本领大小?(容纳电荷的本领应该是定的,我们应该寻找一个不变的量来表征它容纳电荷的本领)点拔:可以求出每组数据的比值,看是否相等,还可以用画图的方法,观察点的分布,看是否在一条直线上。
Q不变。
同一电容器,电势差越大,极板所带电荷量总结:电荷量和电压的比值U越多。
不同的电容器比值是不同的,这个比值可以用来描述电容器容纳电荷的本领大小。
点评:通过传感器定量研究,可以通过电脑处理数据,运用图表功能直接快速描点,便于学生观察,并很容易得出定值电容的电压与电量的线性关系。
通过实验学生能够明白“电容”概念的内涵及其物理意义,同时进一步培养学生利用图像获取信息和处理问题的能力,为突破难点作了前期铺垫。
形成电容的概念:引入电容的概念、单位、物理意义,类比水杯装水。
展示水杯加水,水杯的容量不因为水量的增加而变大。
1.定义:电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间电势差U 的比值,叫做电容器的电容2.物理意义:表征电容器容纳电荷本领的大小3.单位:法(F ) 1 F =1C/V微法(uF) 皮法(pF)1F =106uF =1012pF4. C 与Q 、U 无关。