【教研动态】“电容器与电容”教学设计
发布时间:2012/6/13 8:19:59 作者:无 浏览量:1064次
【教学内容分析】 本节教学内容是高中物理选修3-1模块的内容,它既是对前面所学静电学知识的综合应用,也是后面学习电磁振荡的基础。由于电容器是学生在高中接触到的第一个非线性元件,尤其是它的充放电过程的暂态性过程特点,对学生的抽象思维能力提出了很高的要求,所以采用信息技术手段能有效地化解难点,同时用探究式的学习过程来认识电容大小的影响因素,能进一步培养学生的能力、激发兴趣。
【教学目标分析】 按新课标要求,结合教学内容分析学生的实际情况,确定如下的三维目标:
知识与技能:①了解电容器的构造,知道电容器在现代技术与生活中的应用
②知道电容器的充放电过程,理解电容的概念及影响电容大小的因素
③通过探究平行板电容器的电容大小的影响因素的过程,来提高实验探究能力和基本实验技能。
过程与方法:
① 学习用“控制变量法”探究物理问题
② 在探究“电容大小的影响因素 ”的过程中,再次体会科学探究的过程
情感态度与价值观:
① 通过了解电容器在生活中的广泛应用,体会物理与生活的紧密联系
② 在探究过程中,形成有效合作的意识和习惯
【教学资源】 平行板电容器实验器材,日光灯启辉器,常用电容器,微机辅助实验系统,多媒体教学设备。
【教学过程】
1.引入新课
教学行为1:
教师演示:带启动电容器的电动机在有无启动电容器的两种情况下的工作状态。
投影展示1:照相机闪光灯,日光灯启辉器,电风扇、收音机、计算机等中含电容器部分的电路。
投影展示2:各种不同形状与用途的电容器。
目的与说明:通过演示实验,让学生在观察中形成对电容器的感性认识。通过介绍电容器的广泛使用及图片展示,让学生逐步融入课堂,体现了“从生活走向物理”的新课程理念。
2.电容器的构成与充放电过程
教学行为2:让学生解剖旧日光灯启辉器上的电容器,观察其内部构造,师生共同概况出电容器的结构。
教学行为3:教师提出问题:如果把电容器的两极板分别与电源的正负两极相连,可能发生的现象?学生思考、讨论。
教学行为4:教师利用微机辅助实验系统组装图示电路,演示电容器的充放电过程,学生观察计算机展示的u-t图象,并从电势差、能量转化等角度分析电容器的充放电过程。
目的与说明:利用微机辅助系统来体验和了解充放电过程,便于学生的分析,也实现了信息技术与物理教学的有效整合。
3.电容器的电容
教学行为5:电容器充电后,两极板分别带电Q,且产生了电势差U,那么Q与U之间有什么关系呢?学生讨论后,教师利用感应起电机、静电计、平行板电容器演示Q与U之间的关系,并得出结论:电容器的带电量Q与两极板间的电势差U成正比,且不同电容器Q/U不同,这表明了Q/U反映了电容器的某种特性,那么这个特性是什么呢?
教学行为6:不同底面积的水容器,底面积越大,水面上升1cm所需要注入的水量越多,其装水的能力也就越强。同理,使电容器两极板间电势差升高1V,所需要充的电量越多,其容纳电荷的能力就越强。电容器容纳电荷的本领,我们用物理量“电容”(C)来表示,那么C是如何定义的?学生讨论后得出电容的定义式:C=Q/U。
目的与说明:通过演示实验来为电容概念做铺垫,通过水容器的类比,来得到电容的定义式,既有利于学生对概念的理解和掌握,也体现了一定的物理思想和物理方法,水到渠成。
4.探究平行板电容器的电容
教学行为7:投影展示各种用电器中的电容器,在不同场合与要求,电容器的电容不同,那么如何改变电容器的电容呢?学生讨论“电容大小的影响因素”。
教学行为8:教师展示各种不同介质的电容器,学生大胆猜想。
目的与说明:问题的提出是探究的起点,而问题的提出应是在教师的引导下,学生由生活实际抽象出探究的问题,体现“教师为主导,学生为主体”的理念,同时学生在教师的引导下,进行大胆的猜想与假设。
教学行为9:学生以小组为单位,汇总交流猜想结果,然后设计“影响平行板电容器电容大小的因素”的实验方案,并进行小组的汇报、交流、讨论,教师提供实验的参考资料,学生据此完善实验方案。
教学行为10:教师向学生分组提供实验器材:平行板电容器,感应起电机,静电计,有机玻璃棒,丝绸,有机玻璃板等,学生根据实验方案设计实验表格,分组实验,教师巡查指导并提供帮助。
教学行为11:在学生完成实验后,教师指导学生对数据进行分析处理,小组间进行交流,最后小组汇报实验结果,教师概括总结:平行板电容器的电容随极板的正对面积的增大而增大,随极板间距离的增大而减小,加入电介质后电容增大。
教学行为12:教师给出由理论分析得到的平行板电容器电容的表达式,并以此验证实验结论。
目的与说明:通过实验探究,让学生加深对知识的理解和建构过程,同时提高学生的思维能力、实验能力和科学探究能力。
5.常用电容器介绍
教学行为13:教师向学生提供各种不同的电容器,学生通过观察其外壳的标注,了解电容器的击穿电压、工作电压、电容值等物理量的含义。
6.课堂小结
教学行为14:在教师的引导下,让学生从以下几方面来总结:
① 本节课你学到了哪些知识?它们之间有何联系?
② 本节课你学到了哪些物理研究的方法?你在探究中如何去应用的?
目的与说明:课堂小结应该以学生为主体,让学生自己去总结知识与技能,理清知识的关联与结构,通过对方法与过程的回顾并反思,来提高学生分析解决物理问题的能力。
7.课外延伸
教学行为15:上网搜集有关电容器的相关知识,并撰写小论文“电容器在日常生活中的应用”。
目的与说明:通过课外拓展,来理解和巩固课堂所学知识,拓宽学生的知识面,增加科学探究的乐趣。
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