《電容器的電容》說課

電容器的電容安徽省宣城中學

汪夢潔CONTENTS教材和學情分析1實驗教學目標2實驗教學流程3教學評價與反思4第一章節(jié)diyizhangjie教材和學情分析承上：靜電場的實際應(yīng)用啟下：交流電路、振蕩電路的基礎(chǔ)重難點：電容器的充放電現(xiàn)象、電容的定義教材分析學情分析熟悉比值定義、控制變量、電荷均分、類比遷移等思想方法對于電容器的充放電、電容的定義存在困惑第二章節(jié)dierzhangjie實驗教學目標二、實驗教學目標1.理解電容器充、放電現(xiàn)象及電容的定義物理觀念2.通過定性和定量的實驗探究過程，讓學生體會實驗觀察、類比遷移、控制變量、比值定義等物理思想與方法科學思維3.通過生活實例，借助進階實驗激發(fā)學生探究物理現(xiàn)象的興趣，培養(yǎng)學生利用常見器材解決物理問題的能力，并且在過程中體會物理學勇于求真敢于創(chuàng)新的精神科學探究科學態(tài)度與責任第三章節(jié)disanzhangjie教學流程三、教學流程設(shè)疑激趣，引入新課3.1設(shè)疑激趣，引入新課三、教學流程設(shè)疑激趣，引入新課進階實驗，探尋本質(zhì)電容器給公交車提供的電從何而來，如何充電？3.2進階實驗，探尋本質(zhì)123問題1：如何充電？遇到的問題：①學生常用的指針式電壓表，內(nèi)阻不夠大，以至于還未按下放電開關(guān)，電已經(jīng)被放完，所以充電時電壓表示數(shù)在達到電源電壓后會迅速減?、趯W生電源提供的直流電其最大電壓不超過20V，充電后電容器所帶電量不多，實驗現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，不易觀察，使學生對電容器的儲電作用缺乏感性直觀的認識教材處理問題1：如何充電？實驗1：利用自制演示儀演示電容器充、放電現(xiàn)象設(shè)計意圖：學生根據(jù)充放電時燈泡工作的亮暗及時長和短路時電視保險管內(nèi)安全的電火花來直觀感受電容器儲存電荷的多少。問題1：如何充電？實驗2：利用傳感器演示電容器充、放電現(xiàn)象教材處理改進問題1：如何充電？實驗2：利用傳感器演示電容器充、放電現(xiàn)象——表示電流隨時間的變化——表示電壓隨時間的變化設(shè)計意圖：利用DIS讓學生觀察到充、放電過程中電壓、電流的實時變化，以加深對充、放電現(xiàn)象的直觀感受。問題1：如何充電？學生分組討論：解釋充、放電現(xiàn)象充電時，電源正極與上極板、負極與下極板之間存在電勢差，在電場力的作用下，電荷定向移動，形成電流。放電時，b比c電勢高，電子在電場力的作用下定向移動從c到b，電流從b到c，最終bc等勢電容器給公交車提供的電從何而來，如何充電？為增加續(xù)航，如何充更多的電？3.2進階實驗，探尋本質(zhì)123問題2：如何充更多的電？學生猜想一：提高充電電壓。實驗1：利用自制演示儀演示電容器充、放電現(xiàn)象（220V、大燈泡持續(xù)亮)實驗2：利用傳感器演示電容器充、放電現(xiàn)象(12V、小燈泡閃一下)對比結(jié)論：對于同一電容器，兩極間電勢差越大，儲存的電荷就越多問題2：如何充更多的電？實驗3：利用電荷均分探究兩極間電勢差和所帶電荷量的關(guān)系遇到的問題：實驗室的電壓表在測量電容器兩極電壓時放電過快，電壓表示數(shù)迅速減為0。改進為數(shù)顯式電壓表問題2：如何充更多的電？實驗3：利用電荷均分探究兩極間電勢差和所帶電荷量的關(guān)系實驗操作：給電容器C1充電，用相同的電容器C2均分電荷，接下來將C2短接放電，再次和C1接觸平分電量，重復(fù)操作使電容器所帶電荷量依次減半，記錄兩極間的電勢差問題2：如何充更多的電？實驗3：利用電荷均分探究兩極間電勢差和所帶電荷量的關(guān)系數(shù)據(jù)記錄與處理：利用Excel繪制表格，擬合圖像結(jié)論：對同一電容器，電荷量會隨電勢差增大而增大，但兩者比值不變，說明這個比值應(yīng)該是一個只與電容器本身有關(guān)的物理量問題2：如何充更多的電？學生猜想二：用更能裝的電容器實驗4：探究相同電壓下不同電容器的儲電本領(lǐng)（220V)結(jié)論：用同一電壓給不同電容器充電，儲存的電荷量不同——不同電容器儲存電荷的本領(lǐng)不同實驗操作：利用自制的充、放電演示儀，用相同的220V電壓給兩個不同的電容器充、放電實驗現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩次燈泡的亮暗和工作時長不同問題2：如何充更多的電？若電壓不同，如何比較電容器容納電荷的本領(lǐng)呢？類比如何比較電容器容納電荷的本領(lǐng)相同電勢差比電荷量若電勢差不同，則比較單位電勢差所儲存的電荷量C=Q/U如何比較運動的快慢相同時間比位移若時間不同，則比較單位時間的位移v=x/t電容器給公交車提供的電從何而來，如何充電？為增加續(xù)航，如何充更多的電？?？空緯r間短暫，如何充的更快？3.2進階實驗，探尋本質(zhì)123問題3：如何充的更快？實驗5：探究電阻對電容器充、放電的影響（學生分組實驗）實驗操作：將實驗2電路中的燈泡更換為變阻箱，依次調(diào)節(jié)為20歐、50歐、100歐，進行充、放電。問題3：如何充的更快？實驗5：探究電阻對電容器充、放電的影響（學生分組實驗）實驗現(xiàn)象：20歐50歐100歐問題3：如何充的更快？實驗5：探究電阻對電容器充、放電的影響（學生分組實驗）學生分組討論：電阻越小，電流最大值越大，充、放電時間越短。且電流最大值和充、放電時間之間好像存在某種聯(lián)系，一個變大，另一個就縮短，似乎想要維持某個量不變?！娣e重復(fù)實驗操作，任意改變變阻箱阻值，并對I-t圖像積分。問題3：如何充的更快？實驗5：探究電阻對電容器充、放電的影響（學生分組實驗）結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)I-t圖像的面積（即電荷量）幾乎相等，說明回路中的電阻對充電電量沒有影響，僅影響充放電的快慢。實驗現(xiàn)象：三、教學流程設(shè)疑激趣，引入新課進階實驗，探尋本質(zhì)拓展應(yīng)用，開拓視野3.3拓展應(yīng)用，開拓視野第四章節(jié)disizhangjie教學評價與反思四、教學評價與反思1.為解決教材實驗的不足，自制電容器充、放電演示儀并改進實驗電路，使用DIS數(shù)字化的實驗儀器，定性與定量結(jié)合，且提高實驗探究的深度，思維得以提升。2.本節(jié)課圍繞超級電容公交車這一生活實例，以學生為主體，用問題引導(dǎo)