电容器教案

选用教材：  

高等教育出版社出版 洪平老师主编 《技术物理》

课题：

 第七章第4节《电容器电容》

教材分析：

      《技术物理》教材的特点课时少容量大，教材用了了几页的一节内容来讲清这种元件及特性，往往出现知识面广但深度不够。电容器电容这一节地位非常重要，它是一种基本元件,在以后专业学习中经常用到。本节内容又特别抽象，电流电荷是看不见摸不着的，更增加了学生学习难度。如何让学生在短时间内接受大容量知识是处理好本节教材的关键。

教学内容及目标：

1、电容器的结构及符号（了解）

2、电容器的作用：储存电荷，利用充放电来储存和释放电场能。（理解）

3、电容的定义，电容的物理意义。（掌握）

电容大小由电容器自身结构决定与它是否带电无关。

4、平行板电容器（理解）

5、电容器的两个参数（了解）

教学重点：

电容的定义，电容的物理意义。

教学难点：

电容器的作用：储存电荷，利用充放电来储存和释放电场能。

教材处理：  

根据教材内容与职教学生特点在教材处理上从以下几方面入手：

1、加强实验:

 技术物理是一门以观察和实验为基础的学科，通过观察实验现象，探究物理本质，总结物理规律。实验以其具体形象生动的特点，把抽象复杂的理论知识展现在学生面前，简化了学习难度同增加了学习兴趣。实验包括教师演示实验，学生实验，flash动画实验，教学实验录像。例如，通过充、放电flash 动画使抽象的电荷移动形象化、具体化；通过学生实验，使学生“看到”了低电压和高电压下充、放电过程；通过平行板电容器教学录像学生轻轻松松发现相关因素。这样处理不仅避免了单纯说教的无奈，提高学习效率，而且还为以后的振荡电流的学习打下了良好的基础。

2、把课堂放给学生：

把课堂放给学生并不是教师坐一边喝大茶，学生成了断了线的风筝自由飞翔。学生要在教师引导下循序渐进步步深入，通过现象探究本质。以小组协作的形式充分发挥优等生的带头作用，体现学生们之间的团结互助共同进步的精神。例如，让学生分析模拟实验进行探索讨论以后，得出的电容的定义，会使学生感到可信，可以理解，使学生进一步掌握比值法定义物理量的方法，逐步培养学生探索未知的能力。而一般定义性知识，学生完全可以自己阅读、理解、讨论免去了教师的滔滔不绝长篇大论。

3、学案的应用：

学案是‘导学、诱思’的载体，有什么样的学案就有什么样的课堂导学，是教师的教学思想的体现，是学生探究学习的主线，是指导学生自我学习的提纲，学生自主学习的帮手；是转变教师教学观念的有力武器，它将改变教师由设计怎样教的“教案”，到设计学生怎样学的“学案”，使备课过程与思路发生根本的变化，使备课的实效更直接的惠及学生，拉近了课堂上学生与老师的距离；使学生有了自主学习、合作学习、探究学习的有力依托，让学生知道教师的授课意图，让学生有备而来，克服了学习时的被动与盲目，找到了主动学习的支点，确立了学生在课堂上的主体地位，培养了学生的能力，学生在学案引导下发挥自己的主体作用。教师对学案的设计，应从教材的编排原则和知识系统出发，对大纲、教材、教参以及自己所教学生的认知能力和认识水平等进行认真的分析研究，合理处理教材，尽量做到学案的设计突出重点，分散化解难点知识，达到启发和开拓学生思维，增强学生学习能力的目的。

教学方法：

自主合作式教学、启发引导式教学、类比法教学

学习方法：

学案学习、小组合作探究（附学案）

教学环节

一、思维启动   （新课引入）

请同学们观看富兰克林在雷雨天放风筝的图片：

想一想，议一议，小组讨论回答问题

1、图中在雷雨天放风筝的是谁？2、此人在雷雨天放风筝的目的是什么？3右下角的瓶子里装着什么？

【通过著名的富兰克林放风筝实验引出课题提高学生学习兴趣】

二、自主合作与探究   （新课学习）

（一）   认识电容器及其作用

1、让学生看课桌上的实物认识电容器，通过看屏幕上电路板图片知道电容器在电器中的广泛应用。

【让学生知道电容器的作用很大，从而进一步激发学生学习兴趣】

2、利用电容器实物与模型讲解电容器构造与图形符号

看大屏幕填写：电容器图形符号            字母表示            

【学生自主学习，学生学会从书中探究知识，提高学生的自学能力】

3、通过富兰克林放风筝的实验进一步得出电容器的基本作用：储存电荷

想一想电容器是怎样储存电荷的？

小组合作、师生合作探究电容器充放电过程

（1）观看电容器充放电flash动画，小组合作讨论，教师补充讲解，使学生理解：

电容器是通过不停的充放电来工作的。

充电：两极板与电源相连，两极板带等量异种电荷，内部储存电场能。

放电：两极板由导线相连，电荷中和，电场能释放。

充放电过程中，因电荷的定向移动都产生瞬间电流。

电容器是一种储能元件。

【利用课件将抽象的电荷移动展现在学生面前，变抽象为具体，让学生从微观角度来分析电容器的充放电过程，降低了学习难度，提高了学习兴趣。同时，也培养了学生实验分析能力、逻辑思维能力，在实验中探究，在观察比较中探究，在矛盾冲突中探究，在问题解决中探究，在实践活动中探究。小组合作既保证了教学任务的完成，大大提高了教学效率，又让学生真正体会到合作的意义】

（2）教师演示电容器放电产生电火花。

通过二极管整流后用220v照明电源给电容器CBB61充电，充电完毕后，将电容器两极直接连接。此时会出现电火花，便于学生理解“瞬间电流”。

【这个实验有一定的危险性，教师来演示实验，进一步让学生体会电容器能充放电这一事实，验证充放电电流的存在。】

（3）自制电路板，小组合作，完成学生实验,通过观察电流计指针摆动情况，理解电容器充放电的瞬间电流。

分析实验现象，回答问题

A 开关向上连接电容器处于什么状态，此时电流计指针摆动情况如何？

B 开关向下连接电容器处于什么状态，此时电流计指针摆动情况如何？

C 两种情况下电流计指针的摆动方向相同吗？有什么关系？

【我自制了电容器充放电实验板，每小组一个实验板。物理学是以观察、实验为基础的学科，一个优秀的物理教师往往把一些演示实验改为学生实验，把验证性实验改为探索性实验。这将为学生学好物理创设良好的实验情景，提供充实的感性体验。以小组为单位，让学生亲自来验证电容器充放电这一过程，一步一步深入掌握难点知识，体验合作快乐。】                                               

(4)相关链接       讲解电容放电式晶体管点火系统工作原理

【 加强理论联系实践，本书是汽修专业物理】

（二）   电容定义及其物理意义

1、比较电容器与水容器，想一想不同的电容器储存电荷的能力一样吗？

【常把电流比做水流，在这里也可以把电容器比作水容器，在教师的启发下提问酒杯的装水能力与水缸的装水能力一样吗？以便于学生理解。夸大的对比，幽默的语言不但能加深学生的理解，而且能活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣。】

结论：不同的电容器储存电荷的能力是不同的。

2、观看FLASH动画，比一比两个电容器，比较它们储存电荷能力的差别

电容器甲

电容器乙  

小组合作讨论探究

（1）在同一坐标系中做出两电容器的Q-U曲线

(2)分析图像，小组讨论，回答问题

A 请问你做出的电容器甲Q-U图像是什么形状?这说明什么？

B 请问你做出的电容器乙Q-U图像是什么形状?这说明什么？

C 两个电容器Q-U图像斜率相同吗？这表示什么意思？

D 电容器甲Q/U=               电容器乙Q/U=               

E 你能判断哪个电容器储存电荷本领高？

F 能说说你的判断依据吗？

【以上图表与问题，对于职业中专部分学生而言是有一定难度的，由于学生个人认知能力的局限性，单靠某个学生思考会出现困难或回答不全面，通过采用小组合作学习是解决问题的好办法，小组合作就体现了他的独到的好处。同时各小组之间也可以互相商量探讨，教师在此期间要不断的指导与鼓励并适当点拨，便于让同学们自己发现问题，在实验探究中解决问题。】

（3）实验结论：同一电容器，所带电量Q与极板间电压U成正比,其比值为一常量。不同电容器这个比值一般不同.在电容器两极板间电压相同时,这个比值越大，说明电容器所带的电荷越多，电容器储存电荷的本领也越大。

【这是知识的归纳提高过程，在强调学生主体作用的同时，绝不能忽视教师的主导、点拨作用。在整个教学法活动中，教师的主导贯穿始终，起着画龙点睛的作用，尤其是重点突破难点化解上，教师要把关键知识点给予适当讲解，并引导学生归纳总结。】

3、学生阅读课本并填写

符号         

定义式                  

单位                                 

物理意义：电容是表征电容器储存电荷本领高低的物理量。

【培养学生自学能力】

4、应用类比法，师生共同分析

分析过程：这两个物理量都是由比值定义法来定义的，它们有很多的相似之处

小组共同学习，比较两公式，回答问题:

(1) 同一电阻其阻值随两端电压得变化而变化吗？

(2) 电阻阻值大小由哪几个因素来决定？

教师适当引导得出结论

同一个电容器电容c的大小只由自身结构决定，与电容器是否带电，带电多少无关。

【让学生在观察比较中探究，应用类比法加深对电容这个物理量的理解，学生可对知识产生发展的过程进行探究，可在新旧知识的连结点上探究，温故而知新】

5、练一练

小组合作完成练习题，请将答案写在小黑板上，各组来比一比，看看哪个小组做得最棒！

（1）电容器带电4×10-4C后，两极板间电压为200V,这个电容器的电容是多少法？

（2）若此电容器不带电，这个电容器的电容是多少？

（3）若此电容器两极板间电压为100V，电容器极板带电量?

【重点知识，要加强练习，便于学生巩固，同时加强了小组凝聚力。比赛只是一种提高学生学习积极性的方式，还望教师不要仅仅局限于形式而忽略了本质。我不认可让学生自己出题这种形式，学生很难把握所出题目是否与本节课内容相符合。比赛过后，教师要给与评价与鼓励，将比赛过程中出现的错误给予改正，比赛过程中表现好的方面给与肯定与鼓励。】

（三）  平行板电容器  

1、想一想电容大小由哪些因素决定？

请学生看平行板电容器实验录像视频，找出决定平行板电容器电容大小相关因素            、               、          。

【把较有难度的实验过程变成录像，充分发挥了多媒体的作用，增加课堂容量，同时增强了实验效果。】

2、阅读课本，得出结论

平行板电容器的电容，与正对面积S成正比，与极板间的距离d成反比,与内部介质有关.

【充分培养学生自主学习的能力】

（四）   电容器的分类及参数

1、看课本学习分类方法

2、看课本，请写出电容器两个主要参数               、              。

3、观察手中的电容器，请说出两个参数分别为多大              、             。

4、注意：电解电容的极性；耐压值的含义（交流电电压应考虑其最大值）

【让学生学会从书中探究知识。自主探究也要让学生学会从书本中探究知识、探究解决问题的方法，电工教学中常让学生通过自学课本知识后，把所获取和理解的新知识、新方法用以解决新的物理问题，提高学生的自学能力。】

三、巩固新知    （课堂小结）

小组合作总结本节内容，测一测你学的怎么样：

1、电容器的图形符号          ，用字母              来表示。

2、电容器的基本作用                  ，是通过                来实现的。

3、电容的公式是           ，单位是                  。

4、电容的物理意                                                     。

5、电容大小与带电多少                             。

6、平行板电容器电容大小由             、                、               决定。

7、电容器的两个主要参数为                  、                 。

【当堂达标，检测学生学习情况，同时也可以利用各小组之间的比赛，进一步调动学生学习积极性，对表现好的小组加以肯定与鼓励】

四、思维拓展：

实际应用中，常用指针式万用表来检测耐压低、电容较大的电容器质量好坏。检测方法如下：将转换开关拨到欧姆档×100或×1K，两表笔与电容器两极相接，若万用表表针偏转一定角度,再回到起始0位置,交换两表笔，万用表表针偏转更大角度，再回到起始0位置，这表示此电容器质量是好的。

【教师提高归纳，补充电容器的检测方法，拓展学生视野，对本节课内容适当拔高，尽量做到理论联系实际】

五、作业

课本86页1、2、3题

【充分利用学生课下时间，对本节课内容加强巩固，同时又可以通过作业进一步掌握学生学习情况。】

教学反思：

课堂教学合理应用自主合作探究教学模式，探究从领悟自主开始，探究从合作中进行，探究从教师归纳提高中结束，合理设计学案分解教学难重点，努力提高自身教学艺术，尽量提高学生学习积极性，一定会收到满意的教学效果。