第六届全国中学物理教学改革创新大赛参赛作品
普通高中课程标准实验教科书
物理选修3-1（人教版）
静电场
第8节 电容器的电容教学设计
选修3-1（人教版）
第一章 静电场
第8节 电容器的电容教学设计
一、教学目标
1．知识与技能
了解电容器的作用及其构造
感知电容器充、放电现象
探究电容器带电量与电压之间的关系，深刻理解电容器电容的概念
研究并理解平行板电容器的电容与哪此因素有关
2．过程与方法
比值定义法是物理学中经常采用的方法，培养学生掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。
合理猜测(实验验证，掌握控制变量法在多因素相关实验中的使用,培养学生的迁移类推能力、动手实验能力。
培养利用现代计算机技术获取、加工、分析科学实验数据的基本科学素养。
3．情感、态度与价值观
借助已有的知识与方法，类比迁移到解决不熟悉问题，培养学生形成自我学习能力。
树立正确对待实验数据的科学态度，大胆假设，小心求证。
通过了解超级电容器、电容触摸屏的应用，感受到科学技术是第一生产力，科技改变生活的价值体验。
二、教学重点、难点
重点：了解电容器的结构和工作方式，理解电容的定义。
难点：电容概念的理解。
三、设计思想
教学的真谛是“沟通”，要使学生真正理解和掌握物理知识，并内化为自身能力，最好的方法是：让学生主动参与到教学活动中来，通过师生活动、生生活动等方式，让学生在感受与体验中学习，比教师单纯传授知识更有效，思维训练也更加深刻。学生不仅得到知识，还得到包括解决问题的科学方法、态度，独立思考的良好习惯等。
电容器是后面学习交流电路、LC振荡、无线电知识的基础，了解电容器的结构和工作方式，理解电容的概念及定义方法是这堂课的基本目标，在本节课中，体现“从生活走向物理”的新课程理念，自制的电容器把电容器比较理论的知识很形象地展现给学生，由浅入深，学生在头脑中很容易就会留下深刻的印象。
教学重点是让学生参与教学活动，通过学生实验激发学生学习兴趣，了解电容器充、放电过程。通过学生实验理性分析电容器两极板电压和所带的的电荷量的关系来探讨电容这个物理量，用定量实验的方法来定义电容C及平行板电容器的电容C与正对面积S、板间距离d的关系，让学生在学习过程感受到物理量的探究过程，猜想---实验设计---数据采集---数据处理---总结实验结果。让学生进一步了解控制变量和比值定义这些中学常用方法。整个过程师生共同感受，共同体验。体现了课堂教学“以生为本”的设计理念。
设计的创新点：①利用毫不起眼的日常生活用品制成了一个简易的电容器，让学生感受到了物理与生活的贴近，初步对电容器有个感性认识。②通过自己设计的定量实验来探究电容C的定义及平行板电容器的电容C与正对面积S、板间距离d的关系。③让学生轻松了解电容器在社会中的各种应用。④每位同学亲身参与源于生活的课堂实验，加深对知识的理解，使课堂效率最大化。
四、教学资源
多媒体课件；电脑；投影仪；自制电容器；自制电容定义电路板；自制平行板电容器；有机玻璃（若干）；现成电容器（若干）；数字多用表；数字电容表；石英钟（若干）；电池（若干）；导线（若干）。
五、教学方法
实验与理论探究；师生、生生互动。
六、教学流程
七、教学过程
教师活动
学生活动
点评
（一）电容器定义引出
首先老师提出了一个问题，铁碗是不是可以储存起电器上的电荷？并用铁碗制作了一个电容器，让同学做了实验，同学被储存在铁碗上的电荷电了一下，说明铁碗储存了电荷，引出电容器。
（二）讲解电容器的构造及充放电
1、拆开一个电容器，让每位学生观察电容器的基本构成。
2、现场对厂家电容器进行充放电实验。
3、进一步利用多媒体课件模拟充电、放电过程，进行理论分析总结。
（三）师生共同体验电容器的充放电过程
指导学生利用实验观察电容器的充电、放电过程，加强对电容器基本工作流程的了解。
（四）自制电路板探究表征容纳电荷本领的物理量电容C
1、由同学们的实验结论得知电容器所带的电荷量Q会随着充电电压U的增大而增大，那电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U是否成正比呢？
2、投影实验实物电路板，进行定量实验探究
3、引导学生利用实验数据，通过比值定义法得到电容的概念，利用类比法进一步分析比较，加深学生对电容的物理意义的理解。
①定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。
②公式：C =
③单位：法拉（法），符号：F
1F = 106 μF = 1012 pF
（五）探究平行板电容器的电容与哪些因素有关
1、提示：几乎所有的电容器都是平行板电容器的变形。
展示平行板电容器实物，鼓励学生大胆猜想、假设。
问：可能与那些因素有关？
指导学生设计、完善实验方案，同时注意以下问题的解决：
采用什么方法进行实验？
教师巡视，指导。
2、定量实验探究平行板电容器电容的决定式
给出由实验数据分析得到的平行板电容器电容的表达式。
①平行板电容器的决定式：
（真空）
（介质）
--- ε r 电介质的相对介电常数。
（六）超级电容器及电容触摸屏的应用（物理到生活，展示科学知识的力量）
提出超级电容器在生活中的应用，展示电容触摸屏的应用（iPad2）鼓励学生多学知识，为社会多做贡献。
（七）课后探究小课题
查阅相关资料，了解现在触屏手机、电脑的触屏原理。
（八）板书设计
8.电容器的电容
一、电容器
1、构造
2、作用
二、电容
1、定义
2、公式C =
3、单位
三、平行板电容器的电容
思考问题，参与实验
观察实物，获得感性认识。
观看老师实验，感受轻松氛围
实验探究，思考讨论，
分析回答
观看、分析、理解。
回顾比值定义法的应用---
指出类比的对象，理解电容的物理意义。
讨论思考探究的问题——
影响平行板电容器电容的可能因素
观察实物，大胆猜想：
可能与两极板的正对面积S、两极板间的距离d、两极板间插入的电介质有关。
分组实验、探究，
“控制变量法”
汇报实验结果。
学生代表上台演示、操作。其他学生，记录数据，寻找规律，利用图像进行总结。
感受到科学技术是第一生产力，科技改变生活的价值体验。
“从生活走向物理”，让学生感受到物理来源于生活，激发学习热情，提出课题。
将教科书的“示意图”改进为学生分组实验，实验器材源于生活，学生深感亲切，促使学生进入自主学习的境界，使学生获得对电容器充、放电过程的感性认识，为后面教学做好铺垫。
教师的适时引导、暗示能让学生做到有的放矢，提高课堂效率。
师生自主探究“电容的概念”，在成功突破教学重点的同时感受科学研究方法——比值定义法。
类比法让学生学会学习的同时，也体现出物理教学不仅传授知识和技能，更重视方法的渗透。
充分体现出“教师为主导，学生为主体”的理念。
引导学生对猜想与假设进行评价、梳理、总结，提高探究活动的科学性和可行性。
教师的适时引导和学生对问题探究中的相互交流、讨论，既促进了师生之间、生生之间的合作互动，又培养了学生对知识的迁移能力和创新应用能力，实现知识和能力的协调发展。
情感价值观的充分体现。
生活到物理，物理到生活，将探究延伸到课外
八、教学反思
? 这节课后，我总结自己的可取和不足之处时进一步的体会到，学生一直是课堂的主体，我们的课堂因为他们而精彩或黯淡。全方位的提高自我，为了学生，也是为了我们自己专业成长，这需要我们教师一生的追求。
课件19张PPT。电容器的电容８一、电容器（ ） 1．构造
（1）两个彼此绝缘又相距很近的导体
（2）中间夹上的一层绝缘物质实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都能构成电容器—极板—电介质
电脑主板电视机主板2．作用（1）充电过程电场（2）放电过程储存电荷与能量体验电容器的充放电(1)充电(2)放电实验结论： 电容器所带电荷量Q会随着两极板间的电势差U的增大而增大
探究实验：定量探究Q与U的关系二、电容1．定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。用C表示。2．公式：
常用单位：微法（μF）纳法（nF） 皮法（pF）
1F＝106μF=109nF＝1012pF 3．单位：法拉（F）密度：ρ与m、V 无关，ρ是由物质本身来决定的 ；
同样C与Q、U也是无关的。板间距离d正对面积S板间绝缘介质电容C探究影响平行板电容器电容的因素1．电容C随正对面积S减小而减小探究平行板电容器电容的决定式2．电容C随极板距离d减小而增大3．电容C会随着插入不同的介质而变化三、平行板电容器的电容（两极板间是真空时）（两极板间充满同一种介质时）与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数加速或爬坡时，车从由超级电容组成的能量储存系统吸取电力。当车辆的动力需求较低时，该能量储存系统被充电。这样不仅仅能量效率增加了，而且车辆能够通过再生制动在它减速时重新回收能量。 电动汽车电容焊接机 电容技术触摸屏探究小课题：(查阅相关资料)
1．了解超级电容器的应用
2．了解现在触摸屏手机、电脑的触屏原理。闪光灯侧面图闪光灯内部结构谢谢，再见！
