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视频标签：电容器的电容
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视频课题：人教版高中物理选修3-1第一章第8节电容器的电容-天津优课
教学设计、课堂实录及教案：人教版高中物理选修3-1第一章第8节电容器的电容-天津优课
教学目标
先引导学生认识电荷、电荷之间相互作用的规律，再认识描述场的性质的相关物理量，在此基础上，通过核心内容的拓展和应用，提高学生综合运用物理知识的能力。
通过本章较抽象的电学知识的学习，用紧密联系的方法既对学生学习理解新的知识有帮助，也有利于学生用相互联系、相互影响的观点去看待事物，同时加深对世界的物质性和物质运动过的多样性的认识。
2学情分析
在学完静电场力的性质和能的性质之后，学生对静电场的基本性质有了一定程度地掌握，在教师引导下能用静电场的两大性质分析简单问题，但是学生对两大基本性质的深入理解还不完全到位，仍会感到抽象，据以往的教学经验，学生对电容器充、放电过程的形成分析含糊不清，对电容概念的理解不够深入，这是学生学习本节的两个难点部分。
3重点难点
静电场一章是高中阶段电学内容的开始，既是电磁学的基础，又是光学等其他物理知识的重要基础。本章的核心内容是电场的概念及描述电场特性的物理量。力、功和能量仍然是电磁学的主要概念，电学中的概念如场强、电势、电势能等较为抽象，结合力学、能量的应用更是本章重难点所在，所以应用类比、实验、课件、模型等形象化的教学手段，加深学生对抽象概念和规律的理解。
4教学过程
4.1第八学时
4.1.1教学目标
1、知识目标
①认识电容器外观、构造，知道常见电容器类型和主要应用
②理解电容器的电容概念及其定义，并知道公式及其含义，能用来进行有关的计算。
③知道平行板电容器的电容与哪些因素有关及决定式
2、能力目标
①学会用已有物理知识解释相关现象和规律
②知道并学会利用比值法定义物理量的研究过程和方法
③学会在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．情感目标
①结合实际，激发学生学习物理的兴趣。
②应用数字实验，给学生更直观的数据，提高对物理概念的认可度
③引导学生学会科学的实验研究态度
④引领学生形成理论联系实际的观点
4.1.2教学重点
电容的定义和引入部分主要从理论类比和实验验证的角度加深学生对电容器容纳本领的理解，使学生对电容的定义有较深刻的认识
平行板电容器影响因素主要采用视频实验引导学生一起探究，实际演示实验成功率较低，可视性不强，用视频实验现象清晰明了更容易得出结论
4.1.3学时难点
电容器的充放电过程分析是学生的分析的难点，所以通过演示实验现象，提出实验情境问题链，让学生讨论分析，突破充放电过程电流形成分析的思维难点
电容的定义也是学生理解的难点，教学中把对水容器容纳水的本领的研究类比迁移到较抽象的电容器容纳电的本领引出电容定义，又结和实验的真实数据让学生更确定电容定义的涵义
4.1.4教学活动
活动1【活动】电容器的电容
1、情境引入：
用照相机摄影光线不足，会用到闪光灯（教师演示）。你知道闪光灯的强光释放的能量是从哪里来吗？我拿的相机的锂电池只有7.2伏，不可能提供那么大的能量。
想不想知道闪光灯的内部结构？（展示图片）里面圆柱形黑色的元件就是电容器。这种元件在生产和生活的各个方面都有应用，大家所看到的用红线圈起来的部分都称之为电容器。
这节课我们就一起来认识一下电容器，以及研究一下它的基本性质电容。（板书标题：电容器的电容）
2、新课讲授：
我们首先以纸质电容器为例来观察一下它的内部结构。播放纸质电容器内部结构视频，引导学生观察说出纸质电容器内部结构。纸质电容器拆开后，实际就是两张锡箔纸中间夹了一张绝缘的薄纸。其他电容器结构与之相似。（展示各种不同的电容器图片、电容器示教板）
· 、电容器
请学生总结电容器的基本结构：
电容器的构造：两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，都可以看成是电容器．
共同总结归纳：
两个导体——极板
中间的绝缘物质——电解质
导线——接线
给出电容器在电路中的符号：
最简单的电容器就是两块金属板中间用空气隔开——平行板电容器
学生体会思考：1.两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?——能
（展示自制电容器：最简单的电容器“平行板电容器”中间放了一个薄塑料，两面贴了锡纸）
2.相邻的站在绝缘体上的两个同学能否构成电容器？——能
电容器在电路中到底有什么用途呢？
电容器，顾名思义是容纳电荷的容器。电容器两极板容纳电荷并在需要时快速释放出来，这是电容器最基本的工作原理，也是刚才闪光灯发出强光的原因
如何让电容器带上电荷并释放电荷呢？
我们可以用实验来演示一下电容器的充放电过程（电路如右图）
提出观察问题请学生讨论作答：
1. 灵敏电流计的指针变化，分析电流形成原因？
开关打到1和2电流指针都是瞬间增大又回到零点，但方向相反
打到1时电源正极电势高，正电荷由高电势在电场力作用下到电势较低的上极板，负电荷由电势较低的电源负极运动到电容器上极板
教师解释：由于电容器中间是绝缘的电介质绝缘的电解质，正负电荷不能中和，这样就把电荷储存起来
特别指出：充放电过程中两极板带等量异种电荷，我们所说电容器容纳的电荷量指一个极板带电量的绝对值（比如：.... ）
打到2时，由于两板间存在电势差，正负电荷中和掉了，也即放电过程
2. 指针为何很快回到零点？
充电时当上下极板与电源正负极不存在电势差时充电完成，放电时上下极板正负电荷完全中和掉，也即上下极板不存在电势差，放电完成，充放电时间极短
充放电过程流经灵敏电流计的方向不同，指针反向
3.充电、放电的过程电路中的能量如何转化？
充电时电势能转化为电场能 放电时电场能转化为热
（点击动画显示内部动态变化）
继续实验：增大电源电压 ，发现电流表指针最大值增大，用指针的最大值定性代表电荷量的最大值，充电过程可以得出电源电压越大，极板间电势差越大，电荷量越多。
教师提出问题：形形色色的电容器都可以容纳电荷，那他们容纳电荷的本领是否相同呢？
电容器的这些特点与我们熟悉的水容器很相似，水容器有类似电容器的特征，注水量越多，水面高度越高，能不能先从熟悉的水容器的容纳本领切入呢？
试想：对于几个无限高的水容器而言，如何去比较容纳水的本领呢？
直观回答三种水容器那个容纳水的本领最强
C容器
用哪个物理量衡量呢？
底面积S（升高相同的水面高度，容水体积大）
引导学生类比迁移：
各物理量量对比如下：
水容器装水的本领-----------电容器容纳电荷的本领
水容器装水的多少V---------电容器电荷量的多少Q
水的高度差h------------------电势差U
-------------------------------------
截面积S------------描述电容器容电本领的物理量——电容
类比水容器截面积可以代表容水本领的强弱得出：用电荷量与电势差的比值来描述电容器容纳电荷本领的强弱。
对于固定的电容器容纳电荷的本领应是一定值，下面我们从实验的角度来寻找一下答案。
把刚才演示实验中的灵敏电流计换成电流传感器（如右图）
电流传感器可把电容器放电过程中电流随时间的图像直接同步输出数据并拟合成图像。
下面我们在四中电压下看不同电压下的放电情况，并且从中能不能计算出放电的电荷量？
学生结合以前学过的v-t图像中面积表位移，教师引导得出I-t图像中积分思想可求出电荷量，结合数字实验系统演示，要求学生结合教师演示记录实验数据并计算填入下表
| 物理量 | 第一次实验 | 第二次实验 | 第三次实验 | 第四次实验 |
| u/v | 4 | 8 | 12 | 16 |
| Q/c | ||||
 /(c/v) |
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
