4 電容器的充電和放電 （理論）公開課教案教學(xué)設(shè)計(jì)

1、浙江信息工程學(xué)校教案紙（1）施教日期 2016年5月11日上午1、2節(jié)星期三章節(jié)與課題電容器的充電&放電課型理論課教時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解電容器充、放電過程中，電路中的電流和電容器兩端電壓的變化規(guī)律。能力目標(biāo)：了解并掌握電容器充、放電的原理。情感目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)的興趣和積極性，在自己制作作品過程體驗(yàn)成就感。教學(xué)重點(diǎn)：電容器充、放電的原理教學(xué)難點(diǎn)：電容器充、放電的原理教具（工量具）準(zhǔn)備：1.課本2.教學(xué)課件3.教學(xué)設(shè)計(jì)稿浙江信息工程學(xué)校教案紙（2）板書設(shè)計(jì)：電容器的充放電充電實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED1燈在接通時(shí)開始發(fā)亮，開始較亮，然后逐漸變暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零：電壓表讀數(shù)由零逐漸變

2、大最后等于電源的電動(dòng)勢。此過程結(jié)束。放電實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED2燈在接通位置2時(shí)開始發(fā)亮，開始較亮，然后逐漸變暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零；電壓表讀數(shù)由開始的等于電源電動(dòng)勢后逐漸變小，最后為零。此過程結(jié)束。實(shí)臉現(xiàn)象會(huì)有什么變化？10新課內(nèi)容：電容器的充放電。 一、電路學(xué)生認(rèn)真聽講做好 筆記并理解。1、電容器的充電實(shí)驗(yàn)(1)按照電路圖在面包板上搭接電路。(2)接通直流穩(wěn)壓電源+5V(3)把S撥向位置1:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED1燈在接通時(shí)開始發(fā)亮，開始較亮，然后逐漸變 暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零；學(xué)生觀察教師的試 驗(yàn)，觀察實(shí)臉現(xiàn)象并 總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)習(xí)、掌握并理解實(shí) 臉現(xiàn)象產(chǎn)生的原因電壓表讀數(shù)由

3、零逐漸變大最后等于電源的電動(dòng)勢。 此過程結(jié)束?，F(xiàn)象解釋：電源正極向電容器正極板供給正電荷，負(fù)極向電 容器負(fù)極板供給負(fù)電荷。電荷在電路中形成定向移動(dòng)， 產(chǎn)生電流，兩極板間有電壓。S剛合上時(shí)，電源與電容器之間存在較大的電壓， 使大量電荷從電源移向電容器極板，產(chǎn)生較大電流， 隨著電荷的增加，電壓減小，電流減小。當(dāng)電容器兩 端電壓等于電源也壓時(shí)，電荷停止定向移動(dòng)，電流為 0,燈不亮。注意：電容器兩端有電壓，表示電容器中有電荷，電 容器的兩個(gè)極板上帶有等量的異種電荷，和電源正極 相接的極板上帶正電荷，和電源負(fù)極相接的極板上帶 負(fù)電荷。聽講做筆記2、電容器的放電實(shí)險(xiǎn)充電結(jié)束后，把S撥向位置2,并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)

4、象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED2燈在接通位置2時(shí)開始發(fā)亮，開始較亮，然后逐漸變暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零：電壓表讀數(shù)由開始的等于電源電動(dòng)勢后逐漸變小，11最后為零。此過程結(jié)束?，F(xiàn)象解釋：放電過程中，由于電容器兩極板間的電壓使回路 中有電流產(chǎn)生。開始這個(gè)電壓較大，因此電流較大， 隨著電容極板上的正、負(fù)電荷的中和，極板間的也壓 逐漸減小，也流也減小，最后放電結(jié)束，極板間不存 在電壓，電流為零。小組討論，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷發(fā)生變化時(shí)，電路 中就有電流流過；假設(shè)電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷量恒 定不變時(shí)，那么電路中就沒有電流流過。注意：電路中的電流并未直接通過電容器中的介質(zhì)，它學(xué)生觀察

5、教師的試 驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并 總結(jié)實(shí)險(xiǎn)現(xiàn)象學(xué)習(xí)、掌握并理解實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因認(rèn)真討論，分小組總 結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。并記錄是由于電容器的充電、放電形成的。電容器中的能量給電容器充電時(shí)，使電容器的兩個(gè)極板上帶上了 等量的異種電荷，所以在這兩個(gè)極板之間就形成了電 場。所以電容器充電的過程可以說是把電源中的電能 轉(zhuǎn)化為電容器中的電場能量的過程。而電容器放電的 過程就是把電容器中的電場能量轉(zhuǎn)化為電能的過程。所以，我們可以得出結(jié)論：電容器是一種儲(chǔ)能元 件，當(dāng)電容器兩端電壓增加時(shí)，電容器便從電源吸收 能量儲(chǔ)存在它兩極板的電場中，當(dāng)電容器兩端電壓降 低時(shí)，它便把儲(chǔ)存的電場能量釋放出來。電容器本身 只與電源進(jìn)行能量

6、交換，不消耗能量。掌握電容器的能量 計(jì)算，掌握電容器是 一種儲(chǔ)能元件。電容器的J充電和放Y 電課后任務(wù)與學(xué):(1)完成課后(2)在充電過;怎樣？(3)如果把電電容器的充電電容器的放電電容器種的能量3思考題： 練習(xí)。程和放電過程路中的電解電中電路中的電流變化情況容換成容量更大的電容，總結(jié)這節(jié)課學(xué)了哪 些知識(shí)。12實(shí)臉現(xiàn)象會(huì)有什么變化？13教學(xué)后思、：大家對(duì)電容器的基本特征已經(jīng)了解，充電和放電過程有點(diǎn)復(fù)雜和繁 瑣，接觸起來有點(diǎn)困難，所以要沉下心來慢慢的給大家講解，直到真正明白充電 和放電的原理，大家積極性挺高，理解和分析能力也得到了升華?！窘虒W(xué)過程設(shè)計(jì)】步驟步驟用時(shí)情境引人(5分鐘)教學(xué)內(nèi)容及過程

7、情景假設(shè)：某天晚上，和朋友去仁皇山游 玩。朋友說：“給我照張相片吧，天太暗， 把閃光燈翻開吧?！闭障鄷r(shí)聽到咔嚓一聲并 且相機(jī)發(fā)出一陣白光。這是為什么？相機(jī)閃光燈原理框圖：問題：其中電容器起什么作用？學(xué)生活動(dòng)學(xué)生根據(jù)情景 假設(shè)聯(lián)想實(shí)際 生活情景，提起 學(xué)習(xí)的興趣。備注講授 新知識(shí)(60 分鐘)新課內(nèi)容：電容器的充放電。 一、電路學(xué)生認(rèn)真聽講 做好筆記并理 解。1、電容器的充電實(shí)驗(yàn)(1)按照電路圖在面包板上搭接電路。(2)接通直流穩(wěn)壓電源+5V(3)把S撥向位置1:觀察實(shí)險(xiǎn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED1燈在接通時(shí)開始發(fā)亮，開始較亮， 然后逐漸變暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零；電壓表讀數(shù)由零逐漸變大最后等于

8、電源 的電動(dòng)勢。此過程結(jié)束?，F(xiàn)象解釋：電源正極向電容器正極板供給正電 荷，負(fù)極向電容器負(fù)極板供給負(fù)電荷。電 荷在電路中形成定向移動(dòng)，產(chǎn)生電流，兩 極板間有電壓。S剛合上時(shí)，電源與電容器之間存在 較大的電壓，使大量電荷從電源移向電容 器極板，產(chǎn)生較大電流，隨著電荷的增加， 電壓減小，電流減小。當(dāng)電容器兩端電壓 等于電源電壓時(shí)，電荷停止定向移動(dòng)，電 流為0,燈不亮。注意：電容器兩端有電壓，表示電容器中 有電荷，電容器的兩個(gè)極板上帶有等量的 異種電荷，和電源正極相接的極板上帶正 電荷，和電源負(fù)極相接的極板上帶負(fù)電荷。學(xué)生觀察教師 的試臉，觀察實(shí) 臉現(xiàn)象并總結(jié) 實(shí)臉現(xiàn)象學(xué)習(xí)、掌握并理 解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn) 生

9、的原因2、電容器的放電實(shí)險(xiǎn)充電結(jié)束后，把S撥向位置2,并觀察 實(shí)臉現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED2燈在接通位置2時(shí)開始發(fā)亮，開始 較亮，然后逐漸變暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零；電壓表讀數(shù)由開始的等于電源電動(dòng)勢后 逐漸變小，最后為零。此過程結(jié)束。現(xiàn)象解釋：放電過程中，由于電容器兩極板間的 電壓使回路中有電流產(chǎn)生。開始這個(gè)電壓 較大，因此電流較大，隨著電容極板上的 正、負(fù)電荷的中和，極板間的電壓逐漸減 小，電流也減小，最后放電結(jié)束，極板間 不存在電壓，電流為零。小組討論，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷發(fā)生變 化時(shí)，電路中就有電流流過；假設(shè)電容器極 板上所儲(chǔ)存的電荷量恒定不變時(shí)，那么電路 中

10、就沒有電流流過。注意：電路中的電流并未直接通過電容器聽講做筆記學(xué)生觀察教師 的試驗(yàn)，觀察實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象并總結(jié) 實(shí)臉現(xiàn)象學(xué)習(xí)、掌握并理 解實(shí)瞼現(xiàn)象產(chǎn) 生的原因中的介質(zhì)，它是由于電容器的充電、放電 形成的。認(rèn)真討論，分小 組總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié) 論。并記錄擴(kuò)展知 識(shí)(10 分鐘)電容器中的能量給電容器充電時(shí)，使電容器的兩個(gè)極 板上帶上了等量的異種電荷，所以在這兩 個(gè)極板之間就形成了電場。所以電容器充 電的過程可以說是把電源中的電能轉(zhuǎn)化為 電容器中的電場能量的過程。而電容器放 電的過程就是把電容器中的電場能量轉(zhuǎn)化 為電能的過程。所以，我們可以得出結(jié)論：電容器是 一種儲(chǔ)能元件，當(dāng)電容器兩端電壓增加 時(shí)，電容器便從電

11、源吸收能量儲(chǔ)存在它兩 極板的電場中，當(dāng)電容器兩端電壓降低時(shí)， 它便把儲(chǔ)存的電場能量釋放出來。電容器 本身只與電源進(jìn)行能量交換，不消耗能 也掌握電容器的 能量計(jì)算，掌握 電容器是一種 儲(chǔ)能元件。課堂小 結(jié)和作 業(yè)(5 分鐘)電容器的 J充電和放- 電課后任務(wù)與學(xué):(1)完成課后(2)在充電過力 流變化情況怎不(3)如果把電 大的電容，實(shí)9電容器的充電電容器的放電電容器種的鹿量g思考題： 練習(xí)。呈和放電過程 羊？各中的電解電又 僉現(xiàn)象會(huì)有什F電路中的電我換成容量更 么變化？總結(jié)這節(jié)課學(xué) 了哪些知識(shí)。新課內(nèi)容：電容器的充放電。 一、電路學(xué)生認(rèn)真聽講做好 筆記并理解。1、電容器的充電實(shí)驗(yàn)(1)按照電路

12、圖在面包板上搭接電路。(2)接通直流穩(wěn)壓電源+5V(3)把S撥向位置1:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED1燈在接通時(shí)開始發(fā)亮，開始較亮，然后逐漸變 暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零；學(xué)生觀察教師的試 驗(yàn)，觀察實(shí)臉現(xiàn)象并 總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)習(xí)、掌握并理解實(shí) 臉現(xiàn)象產(chǎn)生的原因電壓表讀數(shù)由零逐漸變大最后等于電源的電動(dòng)勢。 此過程結(jié)束?，F(xiàn)象解釋：電源正極向電容器正極板供給正電荷，負(fù)極向電 容器負(fù)極板供給負(fù)電荷。電荷在電路中形成定向移動(dòng)， 產(chǎn)生電流，兩極板間有電壓。S剛合上時(shí)，電源與電容器之間存在較大的電壓， 使大量電荷從電源移向電容器極板，產(chǎn)生較大電流， 隨著電荷的增加，電壓減小，電流減小。當(dāng)電容器兩 端電壓等

13、于電源也壓時(shí)，電荷停止定向移動(dòng)，電流為 0,燈不亮。注意：電容器兩端有電壓，表示電容器中有電荷，電 容器的兩個(gè)極板上帶有等量的異種電荷，和電源正極 相接的極板上帶正電荷，和電源負(fù)極相接的極板上帶 負(fù)電荷。聽講做筆記2、電容器的放電實(shí)險(xiǎn)充電結(jié)束后，把S撥向位置2,并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED2燈在接通位置2時(shí)開始發(fā)亮，開始較亮，然后逐漸變暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零：電壓表讀數(shù)由開始的等于電源電動(dòng)勢后逐漸變小，最后為零。此過程結(jié)束。現(xiàn)象解釋：放電過程中，由于電容器兩極板間的電壓使回路 中有電流產(chǎn)生。開始這個(gè)電壓較大，因此電流較大， 隨著電容極板上的正、負(fù)電荷的中和，極板間的也壓 逐漸減小，也

14、流也減小，最后放電結(jié)束，極板間不存 在電壓，電流為零。小組討論，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷發(fā)生變化時(shí)，電路 中就有電流流過；假設(shè)電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷量恒 定不變時(shí)，那么電路中就沒有電流流過。注意：電路中的電流并未直接通過電容器中的介質(zhì)，它學(xué)生觀察教師的試 驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并 總結(jié)實(shí)險(xiǎn)現(xiàn)象學(xué)習(xí)、掌握并理解實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因認(rèn)真討論，分小組總 結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。并記錄是由于電容器的充電、放電形成的。電容器中的能量給電容器充電時(shí)，使電容器的兩個(gè)極板上帶上了 等量的異種電荷，所以在這兩個(gè)極板之間就形成了電 場。所以電容器充電的過程可以說是把電源中的電能 轉(zhuǎn)化為電容器中的電場能量的過

15、程。而電容器放電的 過程就是把電容器中的電場能量轉(zhuǎn)化為電能的過程。所以，我們可以得出結(jié)論：電容器是一種儲(chǔ)能元 件，當(dāng)電容器兩端電壓增加時(shí)，電容器便從電源吸收 能量儲(chǔ)存在它兩極板的電場中，當(dāng)電容器兩端電壓降 低時(shí)，它便把儲(chǔ)存的電場能量釋放出來。電容器本身 只與電源進(jìn)行能量交換，不消耗能量。掌握電容器的能量 計(jì)算，掌握電容器是 一種儲(chǔ)能元件。電容器的J充電和放Y 電課后任務(wù)與學(xué):(1)完成課后(2)在充電過;怎樣？(3)如果把電電容器的充電電容器的放電電容器種的能量3思考題： 練習(xí)。程和放電過程路中的電解電中電路中的電流變化情況容換成容量更大的電容，總結(jié)這節(jié)課學(xué)了哪 些知識(shí)。實(shí)臉現(xiàn)象會(huì)有什么變化？

16、新課內(nèi)容：電容器的充放電。 一、電路學(xué)生認(rèn)真聽講做好 筆記并理解。1、電容器的充電實(shí)驗(yàn)(1)按照電路圖在面包板上搭接電路。(2)接通直流穩(wěn)壓電源+5V(3)把S撥向位置1:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED1燈在接通時(shí)開始發(fā)亮，開始較亮，然后逐漸變 暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零；學(xué)生觀察教師的試 驗(yàn)，觀察實(shí)臉現(xiàn)象并 總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)習(xí)、掌握并理解實(shí) 臉現(xiàn)象產(chǎn)生的原因電壓表讀數(shù)由零逐漸變大最后等于電源的電動(dòng)勢。 此過程結(jié)束?，F(xiàn)象解釋：電源正極向電容器正極板供給正電荷，負(fù)極向電 容器負(fù)極板供給負(fù)電荷。電荷在電路中形成定向移動(dòng)， 產(chǎn)生電流，兩極板間有電壓。S剛合上時(shí)，電源與電容器之間存在較大的電壓， 使大

17、量電荷從電源移向電容器極板，產(chǎn)生較大電流， 隨著電荷的增加，電壓減小，電流減小。當(dāng)電容器兩 端電壓等于電源也壓時(shí)，電荷停止定向移動(dòng)，電流為 0,燈不亮。注意：電容器兩端有電壓，表示電容器中有電荷，電 容器的兩個(gè)極板上帶有等量的異種電荷，和電源正極 相接的極板上帶正電荷，和電源負(fù)極相接的極板上帶 負(fù)電荷。聽講做筆記2、電容器的放電實(shí)險(xiǎn)充電結(jié)束后，把S撥向位置2,并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：LED2燈在接通位置2時(shí)開始發(fā)亮，開始較亮，然后逐漸變暗；電流表讀數(shù)由大到小再到零：電壓表讀數(shù)由開始的等于電源電動(dòng)勢后逐漸變小，最后為零。此過程結(jié)束?，F(xiàn)象解釋：放電過程中，由于電容器兩極板間的電壓使回路 中有電流

18、產(chǎn)生。開始這個(gè)電壓較大，因此電流較大， 隨著電容極板上的正、負(fù)電荷的中和，極板間的也壓 逐漸減小，也流也減小，最后放電結(jié)束，極板間不存 在電壓，電流為零。小組討論，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷發(fā)生變化時(shí)，電路 中就有電流流過；假設(shè)電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷量恒 定不變時(shí)，那么電路中就沒有電流流過。注意：電路中的電流并未直接通過電容器中的介質(zhì)，它學(xué)生觀察教師的試 驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并 總結(jié)實(shí)險(xiǎn)現(xiàn)象學(xué)習(xí)、掌握并理解實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因認(rèn)真討論，分小組總 結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。并記錄是由于電容器的充電、放電形成的。電容器中的能量給電容器充電時(shí)，使電容器的兩個(gè)極板上帶上了 等量的異種電荷，所以在這兩個(gè)極板之間就形成了電 場。所以電容器充電的過程可以說是把電源中的電能 轉(zhuǎn)化為電容器中的電場能量的過程。而