选修3-1《6.电容器和电容》集体备课教案设计

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《电容器和电容》是选修3-1中第一章《电场》的最后一节，它是学完电场基本知识后的一个重要应用，是从电场和电势的角度解释电荷的储存问题，是与实际生活联系非常紧密的一节应用课。电容器能够将电势差、场强、电场力、电势能等电场的知识结合在一起，进行动态分析与计算；还能与电路分析结合在一起，判断电流、电压的变化。它也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。

本节课对提升学生的物理学科核心素养有着极其重要的作用，在认识电容器的过程中培养学生物理观念、模型建构、科学探究、科学态度与社会责任意识。设置学生动手制作电容器、体验充放电、自制手机电容笔的环节，让学生一步步地形成电容器来源于生活的物质观念，也是这样一步步完成了电容器的模型建构。在体验充放电过程中学生发现了放电时的“闪亮”现象，并一步步通过自己的探究得出“灯泡并没有烧毁，而是放电结束应该有的现象”。这一根据解决问题需要、收集和选择有用信息、给予证据和逻辑对问题做出合理解释的过程，培养了学生准确表述问题解决过程与结果的意愿和科学探究能力。在电容器储存电荷能力的研究环节，通过实验从定性到定量得到电容的比值定义法。让学生经历物理量的定义过程,对于学生理解电容这一新的物理量有非常重要的作用，更是发展了学生定义物理量的能力、拓展了学生的科学思维能力。通过水杯自制电容器回顾历史上解决电荷储存难题的艰辛，再到现代电容汽车和电容器在电器中的广泛应用，人类有怎样的智慧又付出了怎样的努力！这些环节除了使学生感叹现代科技发展，更是培养学生投身科学发展、为人类谋幸福的社会责任意识。

3.学情分析

电容器在电器中应用非常广泛，但是学生们并不常见。课前调查表明，90%的学生不知道电容器是什么、100%的学生不知道电容器是如何发明出来的，不知道电容器可以自制、不知道电容器充电时电流和电压的特点；只有10%的学生知道电容器在生活中有某个应用。学生受到手机充电这一生活经验的影响，认为电容器的充电过程电流是持续的、恒定的。学生受到生活中水容器的影响，认为电容器储存的电荷量是一定的，当达到这一电荷量电容器就充满电了，而不知道电压达到电源电压才是充满电的标志。学生忽略电压对电量的影响，忽略电压变化时电量的变化，恰好是电场知识在此处的迁移应用不足造成的。

学生曾经学习过一些物理量的比值定义式，比如电场强度、电阻、密度.....,这对于学生定义电容这个物理量做好了准备。学生在科技课上学习了二极管的特点，这对于理解电容器充放电特点演示仪的原理提供了储备知识。学生在电场这一章学习了电荷守恒定律，这对于理解库伦的电量二分法在电容的比值定义实验中的应用有很大帮助。本节课的演示实验、学生实验和提供的电容器种类非常丰富，且与学生实际生活联系紧密，因此学生的学习兴趣非常浓厚。

学习目标与重难点分析

学习目标分析：

了解历史上电容器的发现过程，了解电容器的结构，会自制简单的电容器；

观察电容器的充、放电现象，能用理论简单解释现象产生的原因；

了解电容器的电容，知道电容的比值定义过程，体会研究问题的思想方法；

观察常见的电容器结构和铭牌，能举例说明电容器的应用（电容屏、闪光灯、电容玩具飞机、收音机调频）

教学重难点分析：

重点和难点：（1）观察电容器充放电现象并能够简单解释；

（2）经历电容的比值定义过程，领悟研究问题的思想方法。

分析：由于电容器两个极板之间是绝缘的，接入电路之后电流不能顺利通过。这对于学生来说是不同于以往的电路的。因此在这里用电场和电势的知识解决显得非常重要，而这也是理论联系实际的问题，对于学生来说难度很大。

在以往的教学中，电容的定义过程采用水容器的储存水的能力来对比教学，可这却不能解释电容用比值法定义的真正原因。因此，教学中采用定性实验到半定量实验的方法来引导学生采用Q与U的比值来定义电容。在这两个实验中，充满了科学探究的思想方法，这对学生学科素养的提升有很大的好处。

教学流程示意

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

时

间

安

排