阅读材料，根据要求完成教学设计任务。材料：某高中物理教材“电容器的电容”一节有如下演示实验。如图，用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U。 1．保持极板上的电荷量Q不变，两极板间的距离d也不变，改变两极板的正对面

admin2018-06-30 31

问题阅读材料，根据要求完成教学设计任务。
材料：某高中物理教材“电容器的电容”一节有如下演示实验。
如图，用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U。

1．保持极板上的电荷量Q不变，两极板间的距离d也不变，改变两极板的正对面积S，从而得知电容C与正对面积S的关系。见图甲。
2．保持极板上的电荷量Q不变，两极板的正对面积S也不变，改变两极板间的距离d，从而得知电容C与距离d的关系。见图乙。
3．保持Q、S、d都不变，在两极板间插入电介质，从而得知两极板间电介质的存在对电容C的影响。见图丙。

  任务：
  (1)材料中的三个实验采用了什么实验方法。
  (2)基于该实验，设计一个教学思路。

选项

答案(1)材料中的实验采用的实验方法是控制变量法。 (2)教学思路如下：先介绍静电计装置，并让学生观察静电计与验电器的区别，弄清楚静电计的工作原理。有同学提问：为什么不直接用伏特表测电容器的两极的电压呢?给予正面回答：如果直接用电压表来测量，那么电容器两极板就要放电，正负电荷会中和，故不能用电压表来测量。 (设计说明：这样创设情境、提出问题、引发思考，经过这样的过程让学生知道静电计的构造及用途。) 开始做这个实验，强调所用的实验方法是控制变量法。请两个同学上讲台，一个同学按书本要求操作，另一个同学在近处观察静电计的变化情况，然后再找同学分析、归纳实验结论。最后老师做评价并将实验结论归纳出来。此实验分为三步，第一步只改变正对面积S，第二步只改变板间距离d，第三步在两板间插入介质ε，实验结束，要强调该实验受环境影响较大，要注意保持实验环境干燥。 [*] 保持Q和d不变，S越小，电势差U越大，表示电容C越小。 [*] 保持Q和S不变，d越大，电势差越大，表示电容C越小。 [*] 插入电介质后，电势差U减小，电容C增大。综上所得结论： c与d反相关，与S正相关，与电介质有关。 (设计说明：这样让学生自己探究，进一步掌握控制变量的实验方法，同时培养了学生认真观察，团结协作的科学精神。)

解析

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