物理《電感和電容對交變電流的影響》教案

知識目標

物理《電感和電容對交變電流的影響》教案

1、理解爲什麼電感對交變電流有阻礙作用.

2、知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小,知道感抗與哪些因素有關.

3、知道交變電流能通過電容器.知道爲什麼電容器對交變電流有阻礙作用.

4、知道用容抗來表示電容對交變電流阻礙作用的大小,知道容抗與哪些因素有關.

能力目標

使學生理解如何建立新的物理模型而培養學生處理解決新問題能力.

情感目標

1、通過電感和電容對交流電的阻礙作用體會事物的相對性與可變性.

2、讓學生充分體會通路與斷路之間的辯證統一性.

3、培養學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態度.

教學建議

教材分析

本節着重說明交流與直流的區別,有利於加深學生對交變電流特點的認識.教學重點突出交流與直流的區別,不要求深人討論感抗和容抗的問題.可結合學校的實際情況,儘可能多用實驗說明問題,不必在理論上進行討論.

教法建議

1、根據電磁感應的知識,學生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學中要注意適當複習或回憶已學過的有關知識,讓學生自然地得出結論.這樣既有利於理解新知識,又可以培養學生的能力,使學生學會如何把知識聯繫起來,形成知識結構,進而獨立地獲取新知識.

2、對交變電流可以"通過"電容器的道理,課本用了一個形象的模擬圖,結合電容器充、放電的過程加以說明,使學生有所瞭解即可.對於容抗的概念和影響容抗大小的因素,課本是直接給出的,讓學生知道就可以了,不要作更深的討論.

3、本節最後,結合實際說明了電容的廣泛存在,可以適當加以擴展和引伸,以開闊學生思路和引導學生在學習中注意聯繫實際問題.

--方案

電感和電容對交變電流作用

教學目的:

1、瞭解電感對電流的作用特點.

2、瞭解電容對電流的作用特點.

教學重點:電感和電容對交變電流的作用特點.

教學難點:電感和電容對交變電流的作用特點.

教學方法:啓發式綜合教學法

教學用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.

教學過程:

一、引入:

在直流電流電路中,電壓  、電流  和電阻  的關係遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要複雜了.

二、講授新課:

1、電感對交變電流的`作用:

實驗:把一線圈與小燈泡串聯後先後接到直流電源和交流電源上,觀察現象:

現象:接直流的亮些,接交流的暗些.

引導學生得出結論:接交流的電路中電流小,間接表明電感對交流有阻礙作用.

爲什麼電感對交流有阻礙作用?

引導學生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變.由於線圈的自感作用,必然要產生感應電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.

實驗和理論分析都表明:線圈的自感係數越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.

應用:日光燈鎮流器是繞在鐵芯上的線圈,自感係數很大.日光燈起動後燈管兩端所需的電壓低於220V,燈管和鎮流器串聯起來接到電源上,得用鎮流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞.

2、交變電流能夠通過電容

實驗:把白熾燈和電容器串聯起來分別接在交流和直流電路里.

現象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發光.

結論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.

引導學生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因爲電容器的兩個極板被絕緣介質隔開了.電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質,只是由於兩極板間的電壓在變化,當電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現爲交流“通過”了電容器.

學生思考:

使用220V交流電源的電氣設備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手”,用試電筆測試時,氖管發光,這是什麼?

原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”.雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,只是爲了在機身和外殼間真的發生漏電時確保安全,電氣設備和電子儀器的金屬外殼都應該接地.

3、電容不僅存在於成形的電容器中,也存在於電路的導線、無件、機殼間.有時候這種電容的影響是很大的,當交變電流的頻率很高時更是這樣.同樣,感也不僅存在於線圈中,長距離輸電線的電感和電容都很大,它們造成的電壓損失常常比電阻造成的還要大.