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视频课题：高中物理鲁科版选修3-1第2章第4节《电容器 电容》福建省 - 福州
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鲁科版选修3-1 第2章 电势能与电势差 第4节 《电容器 电容》教学设计
一、教材分析
《电容器 电容》是本章的重点和难点，在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。
二、核心素养目标：
1.物理观念：
（1）知道什么是电容器以及常用的电容器。
（2）知道电容器充电和放电时电量与能量的变化。 （3）理解电容的概念及其定义式C=Q/U
（4）知道平行板电容器的电容与哪些因素有关 2.科学思维与探究：
（1）通过学生自己课前拆解电容器实验，培养学生观测能力与动手能力。
（2）通过课堂分组组装充放电电路并实验探究，培养学生小组协作沟通能力、理论联系实际能力与科学猜想的素养。
（3）通过学习电容器基本原理自制简易电容器，学会将所学的知识应用到实际，培养学生解决实际问题的能力。
（4）通过学习电容的概念及其定义式C=Q/U，学习比值定义物理量的方法及严谨的数理分析方法。
（5）通过猜想并探究平行板电容器的电容kd
πS
εC4=
的因素，培养学生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.科学态度与责任：
（1）通过随堂实验、分组实验、分组讨论探究与预设课外探究相结合，促进学。生主动学习。
（2）通过电容器在实际中的应用体会物理在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣与创新意识。
三、教学重点：电容的概念和平行板电容器的电容与其影响因素之间的关系。 四、教学难点：1.电容的定义和引入。
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2.对平行板电容器的动态分析。
五、教学方法：类比法 实验探究法 小组合作 课堂评价 借助DIS与多媒体融合 六、教学用具：纸质电容 、两金属碗、塑料膜、感应起电机 、4节干电池、大容量电解
电容、灯泡、单刀双掷开关、导线、平行板电容器、静电计、绝缘电介质、pad、量筒两个、水、电容器种类示教板、旋转式可变电容若干、dis系统、
外置闪光灯、电容式麦克风、绝缘手套
七、教学模式：基于学科与现代教育技术深度融合以主动学习促学生物理学科素养提升 八、教学过程：
（一）新课导入
情景引入：教师展示两个金属碗并击打发出“砰”···声响，同时提出问题，金属可用来装什么？
学生：可装饭，装水······，老师：今天让它装一种看不见摸不着的东西。
激趣实验：教师通过起电器给金属碗充电
学生活动：邀请一名学生上台两手指接触两金属碗，学生有被触电的感觉（学生陈述感觉）
师：说明装电了。
（二）新课教学
1、电容器
教师拿起碗说明碗是导体，塑料膜是绝缘体，继续问为什么可以装电荷？ （pad推送问题，学生思考，提问学生）
生：两金属碗不导通，正负电荷彼此吸引，靠引力装电荷。 师：我们把这样可以装电荷的结构成为电容器 （板书：一、电容器：结构，播放ppt）
师：今天在桌面上事先准备了一个已拆电容器与一个未拆电容器，大家观察结构，你看出了什么？
提问学生回答：两个金属膜中间胶合 上一层绝缘膜，与刚才结构相似
教师播放ppt（纸质电容结构）
教师自然过渡引入新课——电容 电容器
组织课堂活动：小组动手制作电容器（铝膜胶带、绝缘树脂膜），利用pad提交制作
成果。(教师评价、学生评价、提出改进)
师生共同归纳：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体就组成一个电容器。这两个导体叫做电容器的电极。出示电容器种类示教板，简单说明电容分类。
教师展示各种类型电容器结合PPT中电脑主板、电视机主板。 2、电容器充放电
师：刚才实验中只有一个同学感受了触电，其实就是电容器电荷中和---放电 我们把让电容器带电的过程成为充电，今天让大家自己动手来完成充放电过程。
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大家看书2-23图，提问学生说明工作原理。
提问学生分析：当用导线把已经充电的电容器两极板连接起来时，由于连接电容器两极的导线两端有电势差，导线中有电流通过，最后，两极板上的电荷中和，两极间的电场、电势差消失，这一过程放电，
（板书：2、电容器充放电 播放ppt） 师：（ppt）布置学生分组实验目标：
A：用四个电池串联充电完成充放电，观察现象并说明 B: 改用两个电池完成充放电，比较与前者差异并说明
（学生三人一组开始实验，教师手持ipad拍摄两种情况视频或照片） 提问学生并解析（放电过程出现闪亮熄灭，四个明显亮度高于两个）
再提问学生，亮度不同说明什么？（电流不同，电量多少不同，具体说，电压大，电量大）
(板书：U大，Q大) 3、电容
师：在前面实验的基础上，它们之间是什么样的正相关？课前老师布置了大家这个任务进行课外探究。从中老师选了一组来说说他们的小组活动。
提问学生上台汇报，阐述方法，过程，遇到的困难及处理的手段，最后的结论（课外探究小组内部成员之间互为补充）----学生小组评价，促进发展
师：比值是个定值，比值代表什么？
提问学生：单位电压的电量，就是一种本领的反映。 师：这种关系如同在表征量筒容纳本领时的S=V/h类似。
电势差U如同高度差h，水量——电荷量 ，类比可得Q/U来表示本领。
项目 一 二 三 电压U 3v 4.5v 6v 电量Q 0.00078c 0.00115 0.00145 比值Q/U
0.000260
0.000255
0.000242
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引入电容
（板书：3、电容 U
Q
=C ） 师：U
Q
=
C，像量筒一样，对于确定的某一个量筒，S确定，本领也就确定，与装不装水装多少无关。描述电容器的本领C也是唯一的。S由工厂生产的规格决定，C也是一样。这种本领与装不装电荷无关，由自身的参数决定。（比值定义，与Q U无关） 阅读课本，认识电容单位F uF pF ，F是一个很大的单位。
(板书：1F＝C/V 1F＝106μF＝1012
pF)
4、影响电容大小的因素： 师：初中学过电阻，R反映对电流阻碍作用，与U 、I多少无关，固有属性。 R的大小由什么决定？
生：（材料、长短、粗细、温度）
师：结合在桌面上由拆装的纸质电容、还有一个可变电容，大家猜想下大小与什么有关？猜想的依据是什么？
学生活动：（ipad推送问题，小组讨论，学生抢答） （提问学生，小组评价）
A:拆分后的纸质电容，有长度足够长，可变电容旋进旋出，都说明可能跟面积有关。
B: 结合金属碗实验，中间放塑料膜，如果替换成金属膜，将不带电，猜想可能与中间夹层材料有关。
C:根据电容器带电的原理，电荷相互吸引束缚，如果两金属片距离拉大，吸引力减小，束缚本领下降，说带电也少，说明可能与距离有关。
（板书：4、影响电容大小的因素）
教师出示平行板电容器，说明是最简单、最基本的电容器，几乎所有电容器都是它的变形，把金属碗敲平就是这个结构。所以我们来研究它的电容的影响因素。
可能与极板面积、板间的距离、两板间的绝缘物质有关。 师：用实验如何来探究电容跟这些因素间的关系？ 学生齐答：采用控制变量法。
师：遇到的困难是什么？生：怎么测C
师介绍万用表测c，结合自制电容器，记录探究结果，总结结论
学生实验探究活动：记录各要素与C大小之间的关系，小组拍照提交
教师调取其中某组，提问学生，阐述各要素关系。
生：C与d反相关、C与d正相关、C与电介质正相关
教师总结：经过实验室严格的定量测定发现kd
πS
εC4=，并说明各物理量含义。
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5、应用
教师情境问题推送（IPD）
教师介绍实物及静电计 静电计：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差。使用时把它的金属球和外壳分别与平行电容器的两个极板相连，两个极板之间的电势差就等于金属球和外壳之间的电势差，指针的偏转角度对应金属球和外壳之间的电势差。
（1）、如果两平行板靠近，静电计张角如何变化？ 变小 （2）、如果错开正对面积，静电计张角如何变化？ 变大 （3）、如果中间插入有机玻璃板，静电计张角如何变化？变小 学生小组讨论，提交答案
教师调取某组分析评价提问学生：Q不变时，U与C反相关变化 师：我们可以通过实验来验证
甲：保持极板上的电荷量Q 、S不变，改变平行板两极板的距离d
现象：d↓ 偏角↓ U↓ C↑ d↑ 偏角↑
U↑ C↓ 乙：保持极板上的电荷量Q 、d不变，改变平行板两极板的正对面积S
现象：S↓ 偏角↑ U↑ C↓
S↑ 偏角↓ U↓ C↑
丙：保持Q、S、d都不变，两极板间插入绝缘介质 现象：插入电介质 偏角↓ U↓ C↑
6、其它应用
师：电容在生产生活中应用普遍，电路板在都能找到他们，工业生产的自动化控制也离不开他们。日常生活中最为常见的（闪光灯、电容式麦克风）实物展示，简要说明原理
（三）、小结
分析 C=Q/U 分析 C=Q/U 分析 C=Q/U
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学生实验探究记录表格
影响电容大小的因素
一、猜想可能因素 因素
猜想依据
二、探究过程记录
实验状态
C的数值
探究结论：
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
