2019-2020年人教版高中物理高二電容器的電容表格式教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（1）知道電容器的基本構(gòu)造，了解電容器的充電、放電過程，認(rèn)識常見的電容器。（2）理解電容的物理意義，掌握電容的定義公式、單位，并能進(jìn)行簡單的計算。（3）了解影響平行板電容器電容大小的因素，能利用公式判斷平行板電容器電容的變化。2、過程與方法（1）學(xué)生通過分組實驗，觀察、分析電容器的充、放電過程，在進(jìn)一步利用實驗探究電容器容納電荷本領(lǐng)的描述過程中，理解物理科學(xué)研究的常用方法：比值定義法、類比法。（2）學(xué)生在利用“控制變量法” 自主探究影響平行板電容器電容大小因素的過程中，進(jìn)一步體會科學(xué)探究的過程與方法。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）通過列舉電容器的廣泛應(yīng)用，增加學(xué)生的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。（2）通過教師的適時引導(dǎo)和學(xué)生的自主探究，促進(jìn)師生之間、生生之間的合作互動，使學(xué)生在體驗探究的過程中，感悟科學(xué)思想，培養(yǎng)科學(xué)精神，實現(xiàn)知識和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。二、教學(xué)重點、難點1. 教學(xué)重點及其教學(xué)策略重點：電容器電容的概念及物理意義策略：通過實驗探究理解電容的比值定義式，進(jìn)一步運用類比法加深對電容物理意義的理解。由感性到理性，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。2. 教學(xué)難點及其教學(xué)策略難點： 影響平行板電容器電容大小的因素策略：由實際生活需要出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生自己提出問題，積極猜想與假設(shè)，設(shè)計實驗方法，改進(jìn)完善實驗，總結(jié)結(jié)論簡單應(yīng)用，從而完成自主探究的過程，使學(xué)生感受深刻，理解透徹。三、設(shè)計思想本節(jié)課的設(shè)計思想是：突出學(xué)生“自主探究、合作學(xué)習(xí)、互動高效”的教學(xué)方式。首先，本著“從生活走向物理”的理念，讓學(xué)生充分了解電容器在生活中的廣泛應(yīng)用，從而增加學(xué)生的感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。在教學(xué)過程中，將教科書上電容器的充電、放電示意圖改為學(xué)生的分組實驗，促使學(xué)生進(jìn)入自主學(xué)習(xí)的境界，增強學(xué)生之間的交流與合作。同時多媒體課件、傳感器的應(yīng)用又體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)與物理課程的有機整合。在知識講授時，有意識地滲透物理學(xué)的研究方法，如：比值定義法、類比法，進(jìn)一步加強學(xué)生對電容的物理意義的理解。在處理“平行板電容器電容的影響因素的探究”時，注重體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位。引導(dǎo)學(xué)生主動提出問題、大膽猜想假設(shè)、設(shè)計實驗方案、完善實驗方案、進(jìn)行實驗、歸納總結(jié)，從而體驗自主探究的整個過程。通過教師的適時引導(dǎo)和學(xué)生的自主探究，促進(jìn)師生之間、生生之間的合作互動，使學(xué)生在體驗探究的樂趣和曲折的過程中，完成對重點知識的建構(gòu)，感悟科學(xué)思想，培養(yǎng)科學(xué)精神，實現(xiàn)知識和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。最后，課堂總結(jié)以學(xué)生為主體來完成，通過學(xué)生自己對知識的總結(jié)，理清本節(jié)的知識結(jié)構(gòu)；通過對方法、過程的回顧與思考，提升分析、解決問題的能力。四、教學(xué)流程結(jié)束引入課題設(shè)問、展示觀察思考課件PPT圖片實驗要求實驗觀察巡回指導(dǎo)思考回答歸納指導(dǎo)電容器課件、傳感器課件設(shè)計情景自主探究巡回指導(dǎo)匯報數(shù)據(jù)歸納指導(dǎo)平行板電容器的電容實驗?zāi)康淖灾魈骄考皶r指導(dǎo)實驗、總結(jié)歸納指導(dǎo)電容電容器的充、放電知識講授交流討論歸納指導(dǎo)自我小結(jié)開始課件課件常見的電容器課件五、教學(xué)資源學(xué)生：每組電容器（多個）、靈敏電流計(1個)、電阻箱（1個）、干電池（3節(jié)）、單刀雙擲開關(guān)(1個)、導(dǎo)線若干，教師：電容器若干個、電阻箱（1個）、 干電池（3節(jié)）、單刀雙擲開關(guān)(1個)、平行板電容器實驗器材（1個）、感應(yīng)起電機（1臺）、靜電計（1個）、石蠟（2塊）、導(dǎo)線若干、“朗威”微機輔助高級中學(xué)物理實驗系統(tǒng)、Excel表格、多媒體課件六、教學(xué)設(shè)計教師活動學(xué)生活動點評一. 導(dǎo)入課題通過對照相機閃光燈的工作原理的設(shè)疑，課件展示電容器廣泛應(yīng)用的圖片，導(dǎo)入課題。二. 新課教學(xué)1介紹電容器的基本結(jié)構(gòu)組成拆開一個電容器，讓學(xué)生觀察電容器的基本構(gòu)成，利用課件進(jìn)行總結(jié)電容器的結(jié)構(gòu)、符號。2指導(dǎo)學(xué)生利用實驗觀察電容器的充電、放電過程，加強對電容器基本工作流程的了解。儲存電荷并在需要時快速釋放電荷是電容器的基本工作流程。投影實驗電路圖。 ESG12電鍵偏向1，充電過程。電鍵偏向2，放電過程。3、進(jìn)一步利用多媒體課件模擬充電、放電過程，進(jìn)行理論分析總結(jié)。課件演示，分析總結(jié)。電容器所帶的電荷量為一個極板所帶電荷量的絕對值，用Q表示。兩個極板間存在電場，兩個極板間的電勢差用U表示。保持與外電路斷開時，電容器所帶的電荷量不變。4利用傳感器觀察電容器的充、放電過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行定量分析。 利用電流傳感器與多媒體相結(jié)合來演示電容器的充、放電過程，得到i-t圖象。問：由i-t圖象得到電流隨時間如何變化？指出電容器是高中階段遇到的第一個非線形元件。問：如何由放電過程的i-t圖象得到電容器釋放的電荷量？5引導(dǎo)學(xué)生利用實驗進(jìn)行定性探究電容器容納電荷的本領(lǐng)大小的表述，。問：能用電容器所帶的電荷量Q表示電容器容納電荷的本領(lǐng)嗎？暗示學(xué)生改變電源電壓，觀察思考進(jìn)一步提示：理論和實驗表明：當(dāng)放電時間很短時，電容器所帶的電荷量Q與最大放電電流IM成正比。引導(dǎo)學(xué)生用IM 定性表示Q，繼續(xù)實驗，探究。教師利用Excel表格處理實驗數(shù)據(jù)。6通過比值定義法得到電容的概念，利用類比法進(jìn)一步分析比較，加深學(xué)生對電容的物理意義的理解。定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容器的電容。公式：C = 物理意義：電容在數(shù)值上等于使電容器的兩極板間的電勢差為1V時電容器需要帶的電荷量。引導(dǎo)學(xué)生與水容器類比： C表示電容器容納電荷的本領(lǐng)大小。單位：法拉（法），符號：F1F = 106 F = 1012 pF比值定義法：C與Q、U無關(guān)，定義式提供了一種測量的方法。7由實際生活需要出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生提出問題、進(jìn)行猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、自主探究影響平行板電容器電容的可能因素問：為獲得較大電容值的電容器，首先應(yīng)解決什么問題？提示：幾乎所有的電容器都是平行板電容器的變形。展示平行板電容器實物，鼓勵學(xué)生大膽猜想、假設(shè)。問：可能與那些因素有關(guān)？引導(dǎo)學(xué)生對提出的各種可能因素進(jìn)行評價、梳理、總結(jié)。指導(dǎo)學(xué)生注意以下問題的解決：采用什么方法進(jìn)行實驗？ 如何給平行板電容器充電？沒有提供直接測量電容的儀器怎么辦？如何保證電容器所帶的電荷量不變？怎樣測量電容器兩極板間的電勢差？能用電壓表嗎？教師巡視，與學(xué)生共同討論方案的科學(xué)性、可行性。8得出結(jié)論，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用結(jié)論，加深理解。給出由理論分析得到的平行板電容器電容的表達(dá)式。平行板電容器的決定式：- r 電介質(zhì)的相對介電常數(shù)。兩個公式的比較C = 定義式?jīng)Q定式9介紹常見的電容器利用多種電容器實物和多媒體課件，向?qū)W生簡要介紹常用電容器及擊穿電壓、工作電壓的概念。利用多媒體課件模擬過度充電現(xiàn)象，加強學(xué)生對擊穿電壓的理解。 指導(dǎo)學(xué)生把課前上網(wǎng)查找的信息資料進(jìn)行討論交流。三教師點評，引導(dǎo)學(xué)生自我小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生從以下兩方面進(jìn)行自我小結(jié)：本節(jié)課學(xué)到了那些物理知識？通過本節(jié)課的探究學(xué)習(xí)，接觸到了那些物理學(xué)的研究方法？ 觀看圖片，思考回答觀察實物，獲得感性認(rèn)識。 連接電路，實驗觀察，分析回答：充電過程：靈敏電流計的指針猛的偏轉(zhuǎn)，再慢慢變小，最后歸零。放電過程也有短時電流產(chǎn)生，但電流反向，放電完畢，電流消失。觀看、分析、理解。觀察、思考回答：圖線為一條曲線，電流隨時間的增加在逐漸減小?！懊娣e”表示“電荷量”。猜想討論、實驗探究：增大電源電壓，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度增大，電容器所帶的電荷量增大。不能。改變電源電壓，繼續(xù)實驗。匯報實驗結(jié)果。 總結(jié)：同一個電容器，電荷量Q與電勢差U的比值恒定?；仡櫛戎刀x法的應(yīng)用- 指出類比的對象：電容器 柱形水容器 電荷量 Q 盛水量 V電勢差 U 水 位 H電 容 C 橫截面積 S常識性了解法拉是一個很大的單位。進(jìn)行簡單練習(xí)、應(yīng)用。觀看圖片，討論提出探究的問題影響平行板電容器電容的可能因素觀察實物，大膽猜想：可能與平行板電容器兩極板的正對面積S、兩極板間的距離d、兩極板間插入的電介質(zhì)有關(guān) 分組討論、探究，匯報可行的實驗方案?！翱刂谱兞糠ā睂W(xué)生代表上臺演示、操作。其他學(xué)生設(shè)計表格，記錄現(xiàn)象，尋找規(guī)律，進(jìn)行總結(jié)。不變量變化量U變化C變化Q、dS大變小變大小變大變小Q、Sd大變大變小小變小變大Q、S、d插入電介質(zhì)變小變大用理論公式分析實驗探究的結(jié)果?？磿?，了解幾種電介質(zhì)的相對介電常數(shù)。思考、討論定義式提供了測量的方法決定式提供了控制、制作的方法練習(xí)、應(yīng)用。觀察，了解。討論、交流。進(jìn)行自我小結(jié)。知識回顧。方法回顧：比值定義法 類比法 控制變量法等“從生活走向物理”，讓學(xué)生了解電容器在生活中的廣泛應(yīng)用，增加對電容器的感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，從而提出課題。將教科書的“示意圖”改為學(xué)生分組實驗，促使學(xué)生進(jìn)入自主學(xué)習(xí)的境界，使學(xué)生獲得對電容器充、放電過程的感性認(rèn)識，為后面教學(xué)做好鋪墊。利用Flash動畫進(jìn)行微觀解釋，將抽象的模型形象化，幫助學(xué)生理解。利用“朗威”微機輔助高級中學(xué)物理實驗系統(tǒng)得出此物理過程中的圖線，形象直觀，便于學(xué)生分析，同時也體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)與物理課程的有機整合。教師的適時引導(dǎo)、暗示能讓學(xué)生做到有的放矢，提高課堂效率。利用學(xué)生分組實驗，引導(dǎo)學(xué)生自主探究“電容的概念”，在成功突破教學(xué)重點的同時感受科學(xué)研究方法比值定義法將抽象的物理量用直觀形象的事物來類比，不僅有利于學(xué)生的掌握，同時也讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，體現(xiàn)出物理教學(xué)不僅僅是傳授知識和技能，更重要的是滲透方法的功能。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生由生活實際抽象出探究的問題，充分體現(xiàn)出“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的理念。引導(dǎo)學(xué)生對猜想與假設(shè)進(jìn)行評價、梳理、總結(jié)，提高探究活動的科學(xué)性和可行性。通過教師的引導(dǎo)和學(xué)生對問題探究中的相互交流、討論，既促進(jìn)了師生之間、生生之間的合作互動，又培養(yǎng)了學(xué)生對知識的遷移能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力，實現(xiàn)知識和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。兩個公式的比較，既是對本節(jié)課學(xué)生自主探究效果的檢測，又進(jìn)一步突顯了主干知識結(jié)構(gòu)。充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生主動利用多種資源進(jìn)行學(xué)習(xí)研究的意識和習(xí)慣，更好地發(fā)揮學(xué)生主體地位。 課堂總結(jié)以學(xué)生為主體來完成，通過學(xué)生自己對知識的總結(jié)，理清本節(jié)的知識結(jié)構(gòu)；通過對方法、過程的回顧與思考，提升分析、解決問題的能力。