第一篇:電感和電容對(duì)交變電流的影響教案
教案
電感和電容對(duì)交變電流的影響
教學(xué)目標(biāo):
1.理解為什么電感對(duì)交變電流有阻礙作用.知道用感抗來表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小,知道感抗與哪些因素有關(guān).(重點(diǎn))
2.知道交變電流能通過電容器.知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用.知道用容抗來表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小.知道容抗與哪些因素有關(guān).(重點(diǎn))
3、能解釋電感和電容對(duì)交變電流產(chǎn)生影響的原因;了解電感和電容器在電子技術(shù)等方面的應(yīng)用。(難點(diǎn))
教學(xué)過程: 引入新課:
在直流電路中,影響電壓和電流關(guān)系的只有電阻,電路兩端電壓U=IR;純電感線圈的直流電阻為零,兩端電壓也為零;電容器中直流電是不能通過的,直流電阻可認(rèn)為是無窮大.在交流電路中,影響電壓和電流關(guān)系的不僅有電阻,而且有電感和電容產(chǎn)生的感抗和容抗.電阻器、電感器、電容器是交流電路中三種基本元件.目標(biāo)一:電感器對(duì)交變電流的阻礙作用
教學(xué)方法:學(xué)生小組討論學(xué)案目標(biāo)一思考內(nèi)容,代表講解。教師適當(dāng)講解)導(dǎo)思:
1、為什么電感對(duì)交變電流有阻礙作用?(可從電磁感應(yīng)知識(shí)入手解決)
電感線圈:直流電通過電感線圈時(shí),由于電流不發(fā)生變化,電感線圈對(duì)直流電沒有阻礙作用;交變電流通過電感線圈時(shí),在線圈中要產(chǎn)生自感現(xiàn)象(自感電動(dòng)勢(shì)總要阻礙電路中原來電流的變化),所以電感線圈對(duì)交變電流有阻礙作用。
2、電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小,用感抗(XL)來表示.感抗的大小與哪些因素有關(guān)? 感抗決定于線圈的自感系數(shù)(線圈的自感系數(shù)在其他條件不變的情況下,匝數(shù)越多自感系數(shù)越大)和交流電的頻率.線圈的自感系數(shù)越大,自感作用就越大,感抗就越大;交變電流的頻率越高,電流變化越快,自感作用越大,感抗越大.板書:L越大,f越高感抗越大、感抗與U無關(guān)。(進(jìn)一步研究感抗XL=2pfL).
教師提問:
①、為什么線圈的自感系數(shù)越大,感抗越大?
自感系數(shù)越大,對(duì)一定的交變電流產(chǎn)生的自感現(xiàn)象越明顯,阻礙作用越大,感抗也越大。
②、為什么交變電流的頻率越高,感抗越大?
交變電流的頻率越高,即電流的交化越快,產(chǎn)生的自感現(xiàn)象越明顯,阻礙作用越大,感抗也越大。
3、線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用,有兩種扼流圈就是利用電感對(duì)交變電流的阻礙作用制成的.出示扼流圈,并介紹其構(gòu)造和作用.板書:(1)低頻扼流圈
構(gòu)造:線圈繞在閉合鐵芯上,匝數(shù)多,自感系數(shù)很大.作用:對(duì)低頻交流電有很大的阻礙作用.即“通直流、阻交流”.(2)高頻扼流圈
構(gòu)造:線圈繞在鐵氧體芯上,線圈匝數(shù)少,自感系數(shù)小.作用:對(duì)低頻交變電流阻礙小,對(duì)高頻交變電流阻礙大.即“通低頻、阻高頻”.教師總結(jié)電感線圈的作用
電感線圈有通直流、阻交流、通低頻、阻高頻的作用。
目標(biāo)二:電容器對(duì)交變電流的阻礙作用
教學(xué)方法:學(xué)生小組討論學(xué)案目標(biāo)一思考內(nèi)容,代表講解。教師適當(dāng)講解)
導(dǎo)思:
(1)電容器:因?yàn)殡娙萜鞯膬蓸O板間是絕緣的電介質(zhì),直流電不能通過電容器。(2)交變電流能真正通過電容器嗎?
當(dāng)電容器接上交變電壓時(shí),實(shí)際上自由電荷也沒有通過電容兩極板間的絕緣介質(zhì)。只不過在交變電壓的作用下,當(dāng)電源的電壓升高時(shí),電容器充電,電荷向電容極板聚集,形成了充電電流;當(dāng)電源電壓降低時(shí),電荷從電容器的極板上放出,形成了放電電流。電容器交替進(jìn)行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交變電流“通過”了電容器。(3)為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用?
電容器對(duì)交變電流有阻礙作用.含電容器的交流電路,導(dǎo)線中的自由電荷,當(dāng)電源的電壓使它們向一個(gè)方向做定向運(yùn)動(dòng)時(shí),電容器兩極板上積累的電荷卻反抗它們向這個(gè)方向做定向運(yùn)動(dòng),這就產(chǎn)生了電容器對(duì)交變電流的阻礙作用.
(4)電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小,用容抗(Xc)來表示.容抗的大小與哪些因素有關(guān)?
電容器的電容越大、交變電流的頻率越高,容抗就越小;電容器的電容越小、交變電流的頻率越低,容抗就越大。特別的,當(dāng)交變電流的頻率等于零時(shí)(即為直流電),容抗無窮大,表現(xiàn)為直流電不能通過電容器
板書:C越大、f越高容抗越小。(進(jìn)一步研究有XC=1/2pfC)
(5)為什么電容越大,容抗越小?
電容器的電容越大,表明電容器儲(chǔ)存電荷的能力越大,在電壓一定的條件下,單位時(shí)間內(nèi)電路中充放電移動(dòng)的電荷量越大,電流越大。所以電容對(duì)交變電流的阻礙作用越小,容抗越小。
(6)為什么交變電流的頻率越高,容抗越小?
在交變電流的電壓一定時(shí),交變電流的頻率越高,電路中充放電越頻繁,單位時(shí)間內(nèi)電荷移動(dòng)速率越大,電流越大。所以電容對(duì)交變電流的阻礙作用越小,容抗越小。
教師總結(jié)電容器的作用
電容器有通交流、隔直流、通高頻、阻低頻的作用。
目標(biāo)
三、電感線圈和電容器在技術(shù)上的應(yīng)用
(1)在電子技術(shù)中,從某一裝置輸出的電流常常既 有交流成分,又有直流成分。如果只需要把交流成分輸送到下一級(jí)裝置,只要在兩級(jí)電路之間接入一個(gè)電容器(稱為隔直電容器)就可以了。如圖所示,電流通過 電容器,只能是交流部分通過電容器到達(dá)后一級(jí)裝置,直流電隔在前一級(jí)裝置。
(2)在電子技術(shù)中,從某一裝置輸出的交流常常既有高頻成分,又有低頻成分。如果只需把低頻成分送到下一級(jí)裝置,只要在下一級(jí)電路的輸入端并聯(lián)一個(gè)電容器就可以達(dá)到目的,如圖所示。具有這種用途的電容器叫做高頻旁路電容器。說明它的工作原理。
說明:頻率越高的交流部分容抗越小,易通過電容器。高頻部分電流通過電容器分流了,低頻部分電流,由于容抗大不易通過電容器而輸入到下一級(jí)。
(3)電容電感不僅在制造的現(xiàn)成電容器和電感線圈中存在。在導(dǎo)線之間。電子元件及機(jī)殼之間,有時(shí)會(huì)造成較大的影響,這是我們應(yīng)該注意到的。
目標(biāo)四:電阻、感抗和容抗的比較
(1)在直流電路中
電阻:歐姆定律R=U/I,電阻的大小滿足電阻定律R=ρ有關(guān).
電感:感抗XL=0,即純電感線圈對(duì)直流電無阻礙作用. 電容:容抗XC=,即直流電不能通過電容器.
L即只與導(dǎo)體的自身因素S(2)在交流電路中
電阻:歐姆定律I=UL仍成立(但U、I都用有效值),電阻定律R=ρ也成立,RS即電阻大小只與導(dǎo)體的自身因素有關(guān).
電感:線圈對(duì)交變電流有阻礙作用(感抗),感抗的大小不僅與自身的自感系數(shù)L有關(guān),還與交變電流的頻率f有關(guān),L、f越大,感抗XL越大.
電容:交變電流能通過電容器,電容器對(duì)交變電流有阻礙作用(容抗),容抗的大小不僅與自身的電容有關(guān),還與交變電流的頻率f有關(guān),C、f越大,容抗XC越?。?/p>
課堂練習(xí): 在交流電路中,下列說法正確的是()
A.影響電流與電壓的關(guān)系的,不僅有電阻,還有電感和電容
B.電感對(duì)交變電流的阻礙作用,是因?yàn)榻蛔冸娏魍ㄟ^電感線圈時(shí),線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化
C.交變電流能通過電容器,是因?yàn)榻蛔冸妷旱淖畲笾荡笥趽舸╇妷海娙萜鞅粨舸┝?D.電容器的電容越大,交流的頻率越高,容抗就越大
解析 交變電流能通過電容器是因?yàn)榻涣麟娐分械碾娙萜鲀蓸O加上交變電壓,兩極板上不斷進(jìn)行充放電,電路中產(chǎn)生電流,表現(xiàn)為交變電流通過了電容器,故C錯(cuò).電容器的電容越大,交流的頻率越高,容抗越小,D錯(cuò). 答案 AB 點(diǎn)拔 要正確理解電感和電容對(duì)交變電流的作用以及感抗和容抗的大小與哪些因素有關(guān),正確理解交變電流是怎樣“通過”電容器的. 使用220V交流電源的電器設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地,為什么?
解析 與電源相連的機(jī)芯和金屬外殼構(gòu)成電容器的兩個(gè)極板,電源中的交變電流能夠“通過”這個(gè)“電容器”,人觸摸外殼時(shí),就有電流流過人體,使人感到“麻手”,為確保安全,金屬外殼都應(yīng)該接地.
點(diǎn)拔 解決本題的關(guān)鍵是能把這個(gè)問題歸納為交變電流能夠通過電容器,電容器的兩個(gè)極板在哪里。
3、如圖,當(dāng)交變電源的電壓有效值是220 V,頻率為50 Hz時(shí),三只電燈的亮度相同;當(dāng)僅將交流電源的頻率改為100 Hz時(shí),各燈亮度如何變化呢?
分析:當(dāng)f升高時(shí),電容器的容抗變小,線圈的感抗變大,電阻器的電阻不變,故a燈變亮,b燈變暗,c燈不變.板書設(shè)計(jì):
第二篇:5.3電感和電容對(duì)交變電流的影響 教案(模版)
Qdljs資料 2012-2-7
5.3 電感和電容對(duì)交變電流的影響
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.理解為什么電感對(duì)交變電流有阻礙作用。
2.知道用感抗來表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小,知道感抗與哪些因素有關(guān)。3.知道交變電流能通過電容器.知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用。4.知道用容抗來表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小.知道容抗與哪些因素有關(guān)。
(二)過程與方法
1.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的思維習(xí)慣。
2.培養(yǎng)學(xué)生用學(xué)過的知識(shí)去理解、分析新問題的習(xí)慣。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生有志于把所學(xué)的物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去的學(xué)習(xí)習(xí)慣。【教學(xué)重點(diǎn)】
1.電感、電容對(duì)交變電流的阻礙作用。2.感抗、容抗的物理意義?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】
1.感抗的概念及影響感抗大小的因素。2.容抗概念及影響容抗大小的因素?!窘虒W(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)法、閱讀法、講解法?!窘虒W(xué)工具】
雙刀雙擲開關(guān)、學(xué)生用低壓交直流電源、燈泡(6 V、0.3 A)、線圈(用變壓器的副線圈)、電容器(“103 μF、15 V”與“200 μF、15 V”)2個(gè)、兩個(gè)扼流圈、投影片、投影儀
【教學(xué)過程】
Qdljs資料 2012-2-7
(一)引入新課
師:在直流電路中,影響電流跟電壓關(guān)系的只有電阻。在交變電流路中,影響電流跟電壓關(guān)系的,除了電阻外,還有電感和電容。電阻器、電感器、電容器是交變電流路中三種基本元件。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)電感、電容對(duì)交變電流的影響。
[板書課題]電感和電容對(duì)交變電流的影響
(二)進(jìn)行新課
1.電感對(duì)交變電流的阻礙作用
[演示]電阻、電感對(duì)交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如下圖甲、乙所示:
師:首先演示甲圖,電鍵分別接到交、直流電源上,引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度,說明了什么道理?
生:燈的亮度相同。說明電阻對(duì)交流和直流的阻礙作用相同。
師:再演示乙圖,電鍵分別接到交、直流電源上,引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度,說明了什么道理?
生:電鍵接到直流上,亮度不變;接到交流上時(shí),燈泡亮度變暗。說明線圈對(duì)直流電和交變電流的阻礙作用不同。
師:確實(shí)如此。線圈對(duì)直流電的阻礙作用只是電阻;而對(duì)交變電流的阻礙作用除了電阻之外,還有電感.為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?
生:由電磁感應(yīng)的知識(shí)可知,當(dāng)線圈中通過交變電流時(shí),產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流的變化。
師:電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小,用感抗來表示。感抗的大小與哪些因素有關(guān)?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答。
生:感抗決定于線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率。線圈的自感系數(shù)越大,自感作用就越大,感抗就越大;交變電流的頻率越高,電流變化越快,自感作用越大,感抗越大。
師:線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用,有兩種扼流圈就是利用電感對(duì)交變電流的阻礙作用
Qdljs資料 2012-2-7
制成的。出示扼流圈,并介紹其構(gòu)造和作用。
(1)低頻扼流圈
構(gòu)造:線圈繞在閉合鐵芯上,匝數(shù)多,自感系數(shù)很大。
作用:對(duì)低頻交變電流有很大的阻礙作用。即“通直流、阻交流”。(2)高頻扼流圈
構(gòu)造:線圈繞在鐵氧體芯上,線圈匝數(shù)少,自感系數(shù)小。
作用:對(duì)低頻交變電流阻礙小,對(duì)高頻交變電流阻礙大。即“通低頻、阻高頻”。2.交變電流能夠通過電容器
[演示]電容對(duì)交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示:
師:開關(guān)S分別接到直流電源和交變電流源上,觀察到什么現(xiàn)象?說明了什么道理? 生:接通直流電源,燈泡不亮;接通交變電流源,燈泡亮了。說明了直流電不能夠通過電容器,交變電流能夠“通過”電容器。
師:電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì),為什么交變電流能夠通過呢?用CAI課件展示電容器接到交變電流源上,充、放電的動(dòng)態(tài)過程。強(qiáng)調(diào)自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì),只是當(dāng)電源電壓升高時(shí)電容器充電,電荷向電容器的極板上集聚,形成充電電流;當(dāng)電源電壓降低時(shí)電容器放電,電荷從電容器的極板上放出,形成放電電流。電容器交替進(jìn)行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流通過了電容器。
3.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用 [演示]電容器對(duì)交變電流的影響
師:將剛才實(shí)驗(yàn)電路中“1000 μF,15 V”的電容器去掉,觀察燈泡的亮度,說明了什么道理?
生:燈泡的亮度變亮了。說明電容器對(duì)交變電流也有阻礙作用。
師:的確是這樣。物理上用容抗來表示電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小。容抗跟哪些因素有關(guān)呢?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答。
Qdljs資料 2012-2-7 生:容抗決定于電容器電容的大小和交變電流的頻率.電容越大,在同樣電壓下電容器容納電荷越多,因此充放電的電流越大,容抗就越??;交變電流的頻率越高,充放電進(jìn)行得越快,充放電電流越大,容抗越小.即電容器的電容越大,交變電流頻率越高,容抗越小。電容器具有“通交流、隔直流”“通高頻、阻低頻”的特點(diǎn)。
師:介紹電感、電容的廣泛存在。
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題:
1.由于電感線圈中通過交變電流時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流變化,對(duì)交變電流有阻礙作用.電感對(duì)交變電流阻礙作用大小用感抗來表示.線圈自感系數(shù)越大,交變電流的頻率越高,感抗越大,即線圈有“通直流、阻交流”或“通低頻,阻高頻”特征.2.交變電流“通過”電容器過程,就是電容器充放電過程.由于電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動(dòng),電容器對(duì)交變電流有阻礙作用.用容抗表示阻礙作用的大小.電容器的電容越大,交流的頻率越高,容抗越小.故電容器在電路中有“通交流、隔直流”或“通高頻、阻低頻”特征。
第三篇:03 電感和電容對(duì)交變電流的影響
03 電感和電容對(duì)交變電流的影響
教學(xué)目的:
1、了解電感對(duì)電流的作用特點(diǎn)
2、了解電容對(duì)電流的作用特點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):
電感和電容對(duì)交變電流的作用特點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn):
電感和電容對(duì)交變電流的作用特點(diǎn)
教學(xué)方法:
啟發(fā)式綜合教學(xué)法 教學(xué)用具:
小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源 教學(xué)過程:
一、引入:
在直流電流電路中,電壓U、電流I和電阻R的關(guān)系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明,歐姆定律仍適用。但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復(fù)雜了。
二、授新:
1、電感對(duì)交變電流的作用: 實(shí)驗(yàn):把一線圈與小燈泡串聯(lián)后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現(xiàn)象: 現(xiàn)象:接直流的亮些,接交流的暗些。
引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:接交流的電路中電流小,間接表明電感對(duì)交流有阻礙作用。
為什么電感對(duì)交流有阻礙作用?
引導(dǎo)學(xué)生解釋原因:交流通過線圈時(shí),電流時(shí)刻在改變。由于線圈的自感作用,必然要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),阻礙電流的變化,這樣就形成了對(duì)電流的阻礙作用。實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明:線圈的瞬息萬變感 系數(shù)越大、交流的頻率越高,線圈對(duì)交流的阻礙作用就越大。
應(yīng)用:日光燈鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數(shù)很大。日光燈起動(dòng)后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來接到電源上,得用鎮(zhèn)流器對(duì)交流的阻礙作用,就能保護(hù)燈管不致因電壓過高而損壞。
2、交變電流能夠通過電容
實(shí)驗(yàn):把白熾燈和電容器串聯(lián)起來分別接在交流和直流電路里?,F(xiàn)象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發(fā)光。結(jié)論:直流不能通過電容器。交流能通過交流電。引導(dǎo)學(xué)生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因?yàn)殡娙萜鞯膬蓚€(gè)極板被絕緣介質(zhì)隔開了。電容器接到交流電源時(shí),實(shí)際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質(zhì),只是由于兩極板間的電壓在變化,當(dāng)電壓升高 時(shí),電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當(dāng)電壓降低時(shí),電荷離開極板,開成放電電流。電容器交替進(jìn)行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流“通過”了電容器。
學(xué)生思考:
使用220V交流電源的電氣設(shè)備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時(shí)候用手觸摸外殼仍會(huì)感到“麻手”,用試電筆測(cè)試時(shí),氖管發(fā)光,這是什么?
原因:與電源相連的機(jī)芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個(gè)極板,電源中的交變電流能夠通過這個(gè)“電容器”。雖然這一點(diǎn)“漏電”一般不會(huì)造成人身危險(xiǎn),介是為了在機(jī)身和外殼間真的發(fā)生漏電時(shí)確保安全,電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地。
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導(dǎo)線、無件、機(jī)殼間。有時(shí)候這種電容的影響是很大的,當(dāng)交變電流的頻率很高時(shí)更是這樣。同樣,感也不僅存在于線圈中,長距離輸電線的電感和電容都很大,它們?cè)斐傻碾妷簱p失常常比電阻造成的還要大。
總結(jié):
電容:通高頻,阻低頻。電感:通低頻,阻高頻。
鞏固練習(xí):課后練習(xí)三
板書設(shè)計(jì):
電容:通高頻,阻低頻。電感:通低頻,阻高頻
教學(xué)效果分析:
第四篇:電感和電容對(duì)交變電流的影響教學(xué)設(shè)計(jì)思路
第三節(jié)
電感和電容對(duì)交變電流的影響教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本節(jié)課著重說明交流與直流的區(qū)別,有利于加深學(xué)生對(duì)交變電流特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。本節(jié)課的重點(diǎn)是電感和電容對(duì)交變電流的阻礙作用。以及影響感抗與容抗的因素。難點(diǎn)是對(duì)感抗與容抗的對(duì)交變電流阻礙作用的原因分析;以及對(duì)影響感抗與容抗的因素的定性的解釋。在結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況,盡可能多地用實(shí)驗(yàn)說明問題,為了讓學(xué)生能更好的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。我自制了電路板完成本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)。
通過做實(shí)驗(yàn)——觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論(電感對(duì)交流電有阻礙作用),根據(jù)電磁感應(yīng)的知識(shí),學(xué)生不難理解感抗的概念。通過結(jié)構(gòu)圖逐層剖析阻礙作用產(chǎn)生的原因,從而突破難點(diǎn);通過猜想——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(實(shí)驗(yàn)視頻)——理論分析(結(jié)構(gòu)圖)——得出影響感抗大小的因素。從而突破難點(diǎn)。同時(shí)突出重點(diǎn):影響感抗的因素是:線圈的自感系數(shù)L和交流電的頻率f;電感對(duì)交流電的作用:通直流、阻交流、通低頻、阻高頻。強(qiáng)調(diào),從這里我們看到交流電表現(xiàn)出跟直流電不同的特性。
繼續(xù)通過做實(shí)驗(yàn)——觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1、交變電流可以“通過”電容器,此時(shí)才用了一個(gè)形象的模擬圖,在結(jié)合電容器充放電的過程加以說明,使學(xué)生有所了解即可。得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論
2、電容對(duì)交流電也有阻礙作用,通過結(jié)構(gòu)圖逐層剖析阻礙作用產(chǎn)生的原因,使學(xué)生有所了解即可。從而突破難點(diǎn);通過猜想——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(實(shí)驗(yàn)視頻)——理論分析(結(jié)構(gòu)圖)——得出影響容抗大小的因素。從而突破難點(diǎn)。同時(shí)突出重點(diǎn):影響容抗的因素是:電容器的電容C和交流電的頻率f;電容對(duì)交變電流的作用:通交流、隔直流、通高頻、阻低頻。強(qiáng)調(diào),從這里我們又看到交流電表現(xiàn)出跟直流電不同的特性。
在教學(xué)使學(xué)生回憶已學(xué)過的有關(guān)知識(shí),讓學(xué)生自然地得出結(jié)論。這樣既有利于理解新知識(shí),又有利于培養(yǎng)學(xué)生的能力,使學(xué)生學(xué)會(huì)如何把知識(shí)聯(lián)系起來,形成知識(shí)結(jié)構(gòu),進(jìn)而獨(dú)立地獲取新知識(shí)。
第五篇:高中物理新課標(biāo)版人教版選修3-2教案: 3電感和電容對(duì)交變電流的影響
教學(xué)設(shè)計(jì)(二)整體設(shè)計(jì)
教學(xué)目的1.理解為什么電感對(duì)交變電流有阻礙作用。2.理解感抗的概念和影響感抗大小的因素。
3.知道交變電流能通過電容器,知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用。4.理解容抗的概念和影響容抗大小的因素。教學(xué)重點(diǎn)
1.電感對(duì)交變電流的阻礙作用大小及感抗與哪些因素有關(guān)。2.電容對(duì)交變電流的阻礙作用大小及容抗與哪些因素有關(guān)。教學(xué)難點(diǎn)
交變電流能夠通過電容器的本質(zhì)。教具
學(xué)生電源、電池組、電感線圈、小燈泡、電容器、導(dǎo)線若干。教學(xué)過程
一、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
設(shè)問:交流電與直流電的區(qū)別是什么? 實(shí)驗(yàn):激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、自主、合作、探究
(一)電感對(duì)交變電流的阻礙作用
畫出三個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖,請(qǐng)學(xué)生連接實(shí)驗(yàn)電路圖(1)
(2)
(3)
(1)(2)(3)三個(gè)電路圖中交流電源與直流電源的電動(dòng)勢(shì)相同,線圈與滑動(dòng)變阻器阻值相同。A1、A2、A3為三個(gè)完全相同的小燈泡。閉合電鍵,讓學(xué)生觀察A1、A2、A3亮度。
教師提問:觀察A1、A2、A3亮度情況
學(xué)生回答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:A1、A2亮度相同,A3較暗。教師提問:這說明什么?
學(xué)生回答:這表明電感對(duì)直流電沒有阻礙作用,對(duì)交流電有阻礙作用。教師引入:那為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象呢?
教師點(diǎn)撥:上一章我們學(xué)習(xí)了一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象——自感現(xiàn)象。(讓學(xué)生回想自感現(xiàn)象)學(xué)生回答:自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化,而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
教師點(diǎn)撥:本實(shí)驗(yàn)中當(dāng)線圈通入交變電流時(shí),線圈中的電流大小和方向時(shí)刻變化,在線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流變化。
板書:電感對(duì)交變電流的阻礙作用大小,用感抗來表示。
思考提高:感抗的大小與哪些因素有關(guān)。看課本37頁,找學(xué)生回答。感抗的大小總與線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率有關(guān)。線圈自感系數(shù)越大,交變電流頻率越高,電感對(duì)交變電流的阻礙作用就越大,感抗也就越大。
(二)感抗的應(yīng)用
學(xué)生看課本37頁,關(guān)于低頻扼流圈的部分,總結(jié)其構(gòu)造:線圈繞在鐵芯上,匝數(shù)多,自感系數(shù)大,電阻較小。
作用:通直流,阻交流。
看課本37頁關(guān)于高頻扼流圈的部分,總結(jié):(1)構(gòu)造:線圈繞在鐵氧體芯上或空心,匝數(shù)少,自感系數(shù)小。(2)作用:通低頻,阻高頻。學(xué)以致用
1.如圖,白熾燈和電感線圈串聯(lián)后接在交流電源的兩端,當(dāng)交流電源的頻率增加時(shí)?()
A.線圈感抗增加 B.線圈感抗減少 C.電燈變暗 D.電燈變亮 答案:AC(三)電容對(duì)交變電流的作用
畫出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖,讓學(xué)生連接實(shí)驗(yàn)電路圖。
(1)(2)兩個(gè)電路中交流電源與直流電源電動(dòng)勢(shì)相同,A1、A2、為兩個(gè)完全相同的小燈泡,閉合電鍵,讓學(xué)生觀察A1、A2、的亮暗情況。
教師:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么? 學(xué)生:A1不亮,A2亮。教師:說明什么?
學(xué)生:A1不亮說明直流不能通過電容器,A2亮說明交流電可以通過電容器。自主探究:為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?
學(xué)生看書總結(jié):電容器有“通交流,隔直流”的作用。交流電可以通過電容器實(shí)質(zhì)是電容器交替進(jìn)行充放電,導(dǎo)致導(dǎo)線中有電流通過電燈,則燈亮。
畫出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖,讓學(xué)生連接實(shí)驗(yàn)電路圖。
教師:比較A1、A2亮度情況。
學(xué)生:A1比A2暗,則電容對(duì)交流有阻礙作用,電容對(duì)交流的阻礙作用的大小,用容抗表示。
總結(jié):影響容抗大小的因素,看課本38頁,交流電的頻率和電容器的電容大小,電容器的電容越大,交流的頻率越高,電容器對(duì)交流的阻礙作用就越小,容抗越小。
學(xué)以致用
在圖中所示的電路中,C為電容器,R為燈泡,電流總內(nèi)阻為零,電壓表內(nèi)阻無窮大,若保持交流電源的電壓的有效值不變,只將電源頻率增大,下列說法中正確的有()
A.電流表示數(shù)增大 B.電壓表示數(shù)增大 C.燈泡變亮 D.燈泡變暗 答案:AC
三、總結(jié)
電感和電容對(duì)交流的阻礙作用既與電感、電容有關(guān),還與交流的頻率有關(guān),這種關(guān)系為: 電感:通直流,阻交流;通低頻,阻高頻。電容:通交流,隔直流;通高頻,阻低頻。