《电容器的充电和放电》教学设计由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“电容的充放电教案”。
《电容器的充电和放电》教学设计
［作者：魏海 来源：安徽省宿州市第二职业高级中学 时间：2012-1-
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一、教学简析
1、教材的地位及作用
本课内容是电容器的充电和放电，选自《电工基础》第四章第三节，教学需时1课时。
电容器是一种应用非常广泛的电子元器件，在电力系统作为功率因数的补偿元件；在电子电路中作为滤波、耦合、去耦、隔直、移相、储能元件等。比如电风扇用的电容启动式单相异步电动机，即是利用电容的移相作用。以上功能主要源于电容器的充、放电特性。这部分知识既具有其独立性，又有其延展性，是后续学习的一个支点。
2、学情分析
学生在学习本节内容之前，学习了直流电路的一些知识，但没有接触过动态电路。电容器的概念也是刚刚学习，了解不深。电容器的充电和放电过程短，现象不好观察，规律不好理解。
二、教学设计的指导思想
1、注重问题情景的创设，唤起学生强烈的好奇心和旺盛的求知欲，促成学生真正地成为学习的主体。学习的主要目的不仅仅是学习知识性的内容，更重要的是让学生学会学习，学会探索，掌握良好的学习方法。
2、重视学生参与教学活动，关注学生的情感体验。在日常教学中注意利用生活情景类比方法，利用学生的生活经验和体验来帮助化解学习中的难点，化抽象为具体，让学生由浅入深，学习起来很轻松，并感觉到触类旁通的学习乐趣。这样不仅能让学生十分清晰地理解电容器的充放电过程中电压、电流的变化，还会使学生产生浓厚的学习兴趣和对生活的感悟。
3、注重将理论与实际应用有机结合，从而降低抽象知识的学习的难度，体现应用性。富有探索性的《电工基础》学习实践活动是发现电学现象背后意义的关键，亦是《电工基础》素养形成的过程。在教学过程中强调学生的实践，如：参与设计实验、观察实验现象、归纳实验结论等。这些不仅让学生增强了理论联系实际的能力，还提高了科学探究能力。
三、教学策略
电容器的充放电的时间很短，或电流极小，用实际的电路演示电容器的充放电，现象不明显，不易充放电规律，效果不好。使用仿真实验可使元件参数理想化，现象直观，规律突显。
本节课主要借助于仿真实验，通过创设问题情景来帮助和引导学生开展有效的学习；利用生活情景类比来降低难度和加深学生对所学知识的理解；用多媒体辅助教学来帮助学生巩固所学。对于教学重点的突显和教学难点突破，将采用借助于问题产生→仿真演示→学生讨论思考→教师引导→学生归纳→学生知识迁移这样一个模式展开。如果学生在学习时有理解上的困难，可用生活知识进行类比来促进理解，整个过程中老师始终以学生学习的促进者的身份出现，让学生时时体会着主动学习的快乐以及知识真正掌握理解时的兴奋。
四、教学目标
1、知识目标：
① 知道电容器的充电、放电概念。
② 能说出电容器充、放电过程中的电流、电压的变化规律。
2、能力目标：
学生通过对仿真实验的观察、研究、设计，提高理论联系实际的能力、抽象思维能力和科学探究能力。
3、情感目标：
培养学生的学习兴趣，以及敢于挑战、大胆质疑、善于发现问题和解决问题的科学精神，同时加深对生活的感悟。
五、教学重、难点
1、重点：
电容充、放电的过程。
2、难点：
电容充、放电的过程中电压和电流的变化规律。
3、难点的突破：
可以借助仿真实验以及生活情景类比帮助学生理解，实现知识的触类旁通，促进学生对知识的掌握。
六、教学方法
1、教法选择：
创设问题情景，仿真实验演示，生活情境类比，多媒体辅助。
2、学法指导：
观察现象，分析规律，讨论问题，参与设计，归纳总结，知识迁移。
七、教学过程设计
（一）、导入新课 课件展示：
问同学们一个问题： 你用杯子喝过水吗？ ……
看来这个问题太简单，再问一个难一点的问题：
你用杯子接水时有没有注意：杯子中的水是一下子就满了，还是要等几秒钟才能接满？其中的道理你思考过吗？
杯中的水要一点点积累，越积越多，最终满杯。任何事物的发展变化都有一个从量变到质变的过程。我们的学习也是一样，内容一点点掌握，知识一点点积累，最后就可以学好这门课。
今天我们就来学习电容器的充电和放电。
（二）、知识新授
1、电容器的充电过程：
我们已经知道，电容器是电的容器。电容器的充电是什么意思呢？ 定义：充电是指电荷装入电容器。
电容器装电荷能不能一下子就装满？充电规律是不是也和水杯接水一样？
水装进水杯是看得见的，电荷装进电容器却看不见。我们怎样才能知道电容器在充电呢？如何研究电容器的充放电规律？（给学生留一些思考时间）
如果学生有合理可行的建议或想法，可按照学生的思路进行教学。电荷装入电容器时流过电路，如果在电路中串入一只灯泡，灯泡就会发光。通过观察灯泡的发光情况，我们会感知电容器的充电。原理图见图1。
（1）用灯泡
图1 点击幻灯片图1的超链接，打开仿真软件，演示图1所示的电容充电过程。让学生注意观察灯泡的发光情况。
S接通后灯泡很亮，随后逐步变暗，最后熄灭。这是什么原因呢？（学生思考、分析、讨论）
S接通的瞬间，C中无电荷，两板无电压，电源电压全部加在灯泡和电阻两端，电流较大，灯泡较亮。随着充电的进行，C极板上电荷越积越多，电压越来越大，则灯泡中电流越来越小，灯泡逐步变暗，最后熄灭。
我们通过观察杯子中的水面高度可以知道，水是不断持续增加的。如果给电容器接上电压表或电流表，我们也可以通过电表来研究电容器的充电。原理图见图2。
（2）用电表
图2 点击幻灯片图2的超链接，用仿真软件演示图2，让学生注意观察仿真演示中电流表、电压表、指示灯的变化情况。
电流表的读数由大迅速变小，缓慢变为零；电压表的读数由小迅速变大，缓慢增加到定值。
那么为什么会是这样的结果呢？（在教师的引导下由学生思考、讨论、归纳实验现象产生的原因。）
生活类比：早上起晚了没吃早饭，等到中午放学肚子很饿，饥饿的肚子就像电容器，吃饭的过程就像对电容器充电的过程。吃饭时一开始速度很快，进食速度的大小就像充电过程中电流的大小，随着肚子里食物的增加，进食速度就减慢，吃饱则不再进食。
（利用学生自己的生活经验和体验来帮助化解学习中的难点，化抽象为具体，让学生由浅入深，学习起来很轻松，并感觉到触类旁通的学习乐趣。这样不仅让学生十分清晰地理解电容器的充放电中电压、电流的变化，还将让学生产生浓厚的学习兴趣和对生活的感悟。）可能有的学生已经发现并提出质疑： 电流表的读数怎么不为零？
鼓励学生提出各种猜想，明显不合理的予以否定，合理的或可用仿真实验验证的就用仿真实验验证并分析原理。
比如，通过分析电路图会发现电压表和电容器并联，电流表的读数应包括流过电压表的电流。如何验证呢？将电压表改接到电流表之外，再观察，确实如此。
（让学生对实验现象观察、研究并参与设计，可引发学生的好奇心，调动学生学习的积极性，使学生保持良好的学习状态。同时可培养学生的科学探究能力和敢于挑战、大胆质疑的精神。）
2、电容器的放电过程
定义：放电是指电容器失去电荷的过程。
我们仍然采用研究电容器充电的方法来研究放电规律。
点击幻灯片有关文字的超链接，用仿真软件演示电容器放电现象，原理图见图
1、图2。
仿真实验中用指示灯，不能指示电流的流向，能用什么方法直观的判断电流的流向呢？（给学生留一些时间思考）
原理图3用两只发光二极管演示，可清楚的表明电容器充放电的电流方向不同。
点击幻灯片图3的超链接，用仿真软件演示。
图3（在电容器充电过程的分析中学生已经了解了观察、归纳本次实验的方法，教师只需稍作引导，学生通过观察实验现象即可归纳实验结果，并感受学有所得的成就感，激发学习热情。）
那么为什么会是这样的结果呢？（在教师的引导下由学生思考、讨论、归纳实验现象产生的原因。）
同样进行生活类比：有些同学在安排自己的零花钱时，就像电容器的放电过程。一开始大手大脚的花钱，十块八块根本不在乎，到最后仅剩几块钱，却精打细算，不舍得花。
（通过利用生活知识进行类比，进一步地帮助学生展开想象，帮助学生进一步地理解。让学生始终积极地参与学习，不断地发现问题、分析问题、解决问题，思维活动紧张有序，从而体验学习带来的乐趣。）
补充：
利用网络资源，帮助学生多角度认识电容器的充电放电规律。点击幻灯片相关文字的超链接，播放视频。
（三）、练习
设计一些不同题型的练习，呈现课堂的主要知识点，帮助学生检测是否达到预期的学习目标，并将学生的信息及时反馈给老师，从而做出相应的调整和弥补。
1、说出电容器充放电过程中电容器两端的电压和电路中电流的变化规律。
2、现实生活中哪些现象与电容器充放电现象的规律类似？
（四）、小结
1、电容器充电、放电。
2、电容器充电、放电规律。（由学生小结重点内容）
