人教版 (新課標(biāo))選修33 電感和電容對交變電流的影響教案-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

一．教學(xué)設(shè)計根據(jù)電磁感應(yīng)的知識，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)過的有關(guān)知識，讓學(xué)生自然地得出結(jié)論．這樣既有利于理解新知識，又可以培養(yǎng)學(xué)生的能力，使學(xué)生學(xué)會如何把知識聯(lián)系起來，形成知識結(jié)構(gòu)，進(jìn)而獨(dú)立地獲取新知識．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(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．對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．二．教學(xué)目標(biāo) 1．知識與技能（1）理解為什么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(guān)。（3）知道交變電流能通過電容器.知道為什么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的阻礙作用的大小.知道容抗與哪些因素有關(guān)。 2．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)過的知識去理解、分析新問題的習(xí)慣。 3．情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生有志于把所學(xué)的物理知識應(yīng)用到實(shí)際中去的學(xué)習(xí)習(xí)慣。三．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1．重點(diǎn)（1）電感、電容對交變電流的阻礙作用。（2）感抗、容抗的物理意義。 2．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。四．教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法、閱讀法、講解法。教具：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、兩個扼流圈五．教學(xué)過程 1．引入新課在直流電路中，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、電容對交變電流的影響。 2．進(jìn)行新課（1）電感對交變電流的阻礙作用［演示］電阻、電感對交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如下圖甲、乙所示：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燈的亮度相同。說明電阻對交流和直流的阻礙作用相同。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電鍵接到直流上，亮度不變；接到交流上時，燈泡亮度變暗。說明線圈對直流電和交變電流的阻礙作用不同。線圈對直流電的阻礙作用只是電阻；而對交變電流的阻礙作用除了電阻之外，還有電感.為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？由電磁感應(yīng)的知識可知，當(dāng)線圈中通過交變電流時，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的變化。電感對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)？請同學(xué)們閱讀教材后回答。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。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。 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：對低頻交變電流阻礙小，對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］電容對交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：開關(guān)S分別接到直流電源和交變電流源上，觀察現(xiàn)象接通直流電源，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。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）電容器對交變電流的阻礙作用［演示］電容器對交變電流的影響將剛才實(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？燈泡的亮度變亮了。說明電容器對交變電流也有阻礙作用。的確是這樣。物理上用容抗來表示電容器對交變電流阻礙作用的大小。容抗跟哪些因素有關(guān)呢？請同學(xué)們閱讀教材后回答。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，容抗就越小；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)。介紹電感、電容的廣泛存在。 3．小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題：（1）由于電感線圈中通過交變電流時產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流變化，對交變電流有阻礙作用.電感對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，電容器對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。 4．實(shí)例探究電感對交變電流的影響 (1)如圖所示電路中，L為電感線圈，R為燈泡，電流表內(nèi)阻為零。電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓u=220sin10πt V。若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為25Hz，下列說法中正確的是（） A．電流表示數(shù)增大 B．電壓表示數(shù)減小 C．燈泡變暗 D．燈泡變亮電感和電容對交變電流的影響 (2)圖所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝置，當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的作用。知識總結(jié)與遷移： 1．知識總結(jié) （1）在直流電路中，只有_______對電流起阻礙作用．在交流電路中，對電流起阻礙作用的除了_______以外，還有_______和_______．（2）電感對交變電流的阻礙作用： ①電感對交變電流的阻礙作用的大小，用_______表示．線圈感抗的大小由線圈的______________和交變電流的_______決定；線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，感抗越 _____． ②在電工和電子技術(shù)中使用的扼流圈，就是利用電感阻礙交變電流的作用制成的，它分為： Ⅰ．低頻扼流圈：自感系數(shù)_______，作用：____________________________． Ⅱ．高頻扼流圈：自感系數(shù)_______，作用：____________________________．（3）電容對交變電流的阻礙作用： ①電容對交變電流的阻礙作用的大小，用_______表示．電容器的容抗大小由電容器的_______和交變電流的_______決定；電容器的電容越大，交變電流的頻率越高，容抗越_____． ②電容器的對電流的阻礙作用可概括為____________________________________ 2．課堂練習(xí)：（1）在交變電路中有一個空心線圈，當(dāng)把一根圓柱形鐵芯穿入該線圈后，該線圈的感抗將_______．（2）電容對交變電流的阻礙作用的大小，用容抗表示，電容器的容抗決定于：（） A．電容器的電容 B．交變電流的頻率 C．交流電壓 D．電容器的電容和交變電流的頻率（3）低頻扼流圈的作用是：（） A．這種線圈的自感系數(shù)很小，對直流有很大的阻礙作用 B．這種線圈的自感系數(shù)很大，對低頻交流有很大的阻礙作用 C．這種線圈的自感系數(shù)很大，對高頻交流的阻礙作用比對低頻交流的阻礙作用更大 D．這種線圈的自感系數(shù)很小，對高頻交流的阻礙作用很大而對低頻交流的阻礙作用很小（4）若平行板電容器與燈泡串聯(lián)，接在交流電源上燈泡正常發(fā)光，則：（） A．若在其平行板中間放入一塊玻璃，燈泡一定變亮 B．把電容器兩極板間距離增大，燈泡一定變亮 C．使電容器兩極板正對面積減小，燈泡一定變暗 D．使交變電流頻率增加，燈泡變暗（5）如圖所示電路由交變電源供電，如果交變電流的頻率越低，則（） A．線圈自感系數(shù)變小 B．線圈感抗變小 C．電路中電流變大 D．電路中電流變小（6）如圖所示電路由交變電源供電，如果交變電流的頻率增大，則（） A．電容器上電量最大值增大 B．電容器容抗增大 C．電路中燈泡亮度變亮 D．電路中燈泡亮度變暗（7）關(guān)于電感和電容對交變電流的影響，以下說法正確的是（） A．在電工和電子技術(shù)中使用的扼流圈，就是利用電感阻礙交變電流的作用制成的 B．電感對交變電流具有阻礙的作用 C．交流電能夠“通過”電容器 D．電感對交變電流沒有阻礙的作用七．作業(yè)： 1．關(guān)于電容器通過交變電流的理解，正確的是（） A．有自由電荷通過電容器中的電介質(zhì) B．電容不斷的充、放電，與之相連的導(dǎo)線中有自由電荷移動，這樣就形成了電流 C．交變電壓相同時，電容越大，電流越大 D．交變電壓相同時，頻率越高，電流越大 2．如圖所示的電路，一電感線圈和一個“220V，40W”的燈泡串聯(lián)，電路兩端接在220V的交變電路中，如果將電感的鐵芯抽去，則燈泡的發(fā)光情況是。 3．如圖所示的電路，一電容器和一個燈泡串聯(lián)，接在交變電路中，燈泡恰能正常發(fā)光，若將電容器兩極板間距離增大些，則燈泡的發(fā)光情況是。 4．如圖所示電路，當(dāng)在a、b兩端加上直流電壓時，L1正常發(fā)光，L2不亮；當(dāng)a、b兩端加上同樣電壓的交變電流時，L1發(fā)光亮度變暗而L2正常發(fā)光，則A、B分別為，。 a A B b 第4題 C 第3題 L 第2題 5．在圖所示的交流電路中，保持電源電壓一定，當(dāng)交變電流的頻率增大時，各交流電壓表的示數(shù)將 A．V1、V3增大，V2減小 B．V1不變，V2減小，V3增大 C．V1不變，V2增大，V3減小 D．V1、V2、Y3都不變 6．如圖所示，如果交流電頻率增大，三盞燈亮度將如何變化？為什么？

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