2019-2020年高中物理 24 電容器在交流電路中的作用教案 教科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 24 電容器在交流電路中的作用教案 教科版選修3-2 ●教學(xué)目標(biāo) 一、知識目標(biāo) 1.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. 2.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). 二、能力目標(biāo) 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。 三、德育目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生有志于把所學(xué)的物理知識應(yīng)用到實際中去的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 ●教學(xué)重點(diǎn) 1.電容對交變電流的阻礙作用。 2.容抗的物理意義。 ●教學(xué)難點(diǎn) 容抗概念及影響容抗大小的因素. ●教學(xué)方法 演示實驗+閱讀+講解 ●教學(xué)用具 電容器(“103μF、15 V”與“200μF、15 V”)2個、兩個扼流圈、投影片、投影儀。 課時安排 1課時 ●教學(xué)過程 電容對交變電流的影響 (1)交變電流能“通過”電容器 實驗: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,引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象。 提出問題: ①由此現(xiàn)象說明電容器對電流有什么影響? ②交變電流是怎樣“通過”電容器的呢 觀察現(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 思考討論: 電容器對直流電來說是斷路的,而對交變電流來說不再是斷路的了。 (2)交變電流“通過”電容器的原理 交變電流在一個周期內(nèi),電容器的沖放電過程A、B、C、D B A D C 引導(dǎo)歸納: 電容器通過充電和放電電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流通過了電路 在交變電流的每一個周期內(nèi),電容器沖放電兩次形成的沖放電電流方向改變兩次 當(dāng)電壓升高時,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,電荷離開極板,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”了電容器. [演示二]演示實驗,電路如圖所示. 觀察實驗現(xiàn)象:開關(guān)打到直流電上,燈泡不亮,開關(guān)打到交流電上,燈泡亮了. 結(jié)論:直流電不能通過電容器,交流電能夠通過電容器. [師問]電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì),為什么交流電能夠通過呢? 用CAI課件展示電容器接到交流電源上,充電、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),當(dāng)電容器接交變電源上時,正極板上的電子向負(fù)極板上流,使兩極板上聚集電荷增加,形成充電電流.當(dāng)電源電壓降低時,負(fù)極板上的電子通過電源流向正極板,兩極板上的電荷中和掉一部分,形成放電電流. [演示]:將“1000μF,15 V”的電容器去掉,觀察燈泡的亮度. 現(xiàn)象:燈泡比原來電路中接電容器時變亮. 說明:電容器對交變電流也有阻礙作用. 容抗XC:表示電容器對交流電的阻礙作用大小,如同用電阻表示電阻器對電流阻礙作用大小,感抗表示線圈對交流電阻礙作用大小,單位都為:歐姆(Ω). 教師指出:容抗產(chǎn)生原因為“電容器極板上電荷的積累對電荷定向運(yùn)動阻礙”. [師問]那么容抗跟什么因素有關(guān)? 學(xué)生:閱讀教材內(nèi)容. [演示]將電路中的“1000μF”電容換成“200μF”電容器. 觀察現(xiàn)象:燈泡比原來“接1000 μF”電容器時暗. 說明:容抗和電容器的電容值大小有關(guān). 實驗表明:電容器的電容大小和交變電流的頻率決定容抗.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.交流電的頻率越高,充放電就進(jìn)行得越快,充放電流越大,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”特點(diǎn). 例題:如圖所示電路中,如果交流電的頻率增大,三盞電燈的亮度將如何改變?為什么? 解析:當(dāng)交變電流的頻率增大時,線圈對交變電流的阻礙作用增大,通過燈泡L1的電流將因此而減小,所以燈泡的L1亮度將變暗;而電容對交變電流的阻礙作用則隨交變電流頻率的增大而減小,即流過燈泡L2的電流增大,所以燈泡 L2的亮度將變亮.由于電阻的大小與交變電流的頻率無關(guān),流過燈泡L3的電流不變,因此其亮度也不變, 板書設(shè)計 電容對交變電流的影響 (1)交變電流能“通過”電容器 (2)交變電流“通過”電容器的原理 (3)電容器對交變電流的阻礙作用 ①容抗 表示電容對交變電流的阻礙作用 ②容抗的大小: 交變電流的頻率越高電容器的電容越大,容抗越小。 ③實際問題:機(jī)殼電容漏電 總結(jié): 電容 通交流 隔直流 通高頻 阻低頻- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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