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高二物理電感和電容對(duì)交變電流的影響教案設(shè)計(jì)
知識(shí)目標(biāo)
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(lái)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(guò)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(lái)表示電容對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道容抗與哪些因素有關(guān).
能力目標(biāo)
使學(xué)生理解如何建立新的物理模型而培養(yǎng)學(xué)生處理解決新問(wèn)題能力.
情感目標(biāo)
1、通過(guò)電感和電容對(duì)交流電的阻礙作用體會(huì)事物的相對(duì)性與可變性.
2、讓學(xué)生充分體會(huì)通路與斷路之間的辯證統(tǒng)一性.
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)著重說(shuō)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).教學(xué)重點(diǎn)突出交流與直流的區(qū)別，不要求深人討論感抗和容抗的問(wèn)題.可結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況，盡可能多用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明問(wèn)題，不必在理論上進(jìn)行討論.
教法建議
1、根據(jù)電磁感應(yīng)的知識(shí)，學(xué)生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學(xué)中要注意適當(dāng)復(fù)習(xí)或回憶已學(xué)過(guò)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)，又可以培養(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(lái)，形成知識(shí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而獨(dú)立地獲取新知識(shí).
2、對(duì)交變電流可以通過(guò)電容器的道理，課本用了一個(gè)形象的模擬圖，結(jié)合電容器充、放電的過(guò)程加以說(shuō)明，使學(xué)生有所了解即可.對(duì)于容抗的概念和影響容抗大小的因素，課本是直接給出的，讓學(xué)生知道就可以了，不要作更深的討論.
3、本節(jié)最后，結(jié)合實(shí)際說(shuō)明了電容的廣泛存在，可以適當(dāng)加以擴(kuò)展和引伸，以開(kāi)闊學(xué)生思路和引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中注意聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
電感和電容對(duì)交變電流作用
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：?jiǎn)l(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(guò)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、講授新課：
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(guò)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：線圈的自感系數(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(lái)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(guò)高而損壞.
2、交變電流能夠通過(guò)電容
實(shí)驗(yàn)：把白熾燈和電容器串聯(lián)起來(lái)分別接在交流和直流電路里.
現(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(guò)電容器.交流能通過(guò)交流電.
引導(dǎo)學(xué)生分析原因：直流不能通過(guò)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(kāi)了.電容器接到交流電源時(shí)，實(shí)際上自由電荷也沒(méi)有通過(guò)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(kāi)極板，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(guò)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(guò)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)，只是為了在機(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(wú)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(zhǎng)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.
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