人教版 (新课标)选修33 电感和电容对交变电流的影响教案
展开一、教材分析
《电感和电容对交变电流的影响》是人教版高中物理选修3-2第5章第3节的教学内容,本节着重说明交流与直流的区别,有利于加深学生对交变电流特点的认识.教学重点突出交流与直流的区别,不要求深人讨论感抗和容抗的问题.可结合学校的实际情况,尽可能多用实验说明问题,不必在理论上进行讨论.
二、教学目标
知识目标
1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用.
2、知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因 素有关.
3、知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用.
4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小,知道容抗与哪些因 素有关.
能力目标
使学生理解如何建立新的物理模型而培养学生处理解决新问题能力.
情感目标
1、通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性.
2、让学生充分体会通路与断路之间的辩证统一性.
3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.
三、教学重点难点
教学重点:电感和电容对交变电流的作用特点.
教学难点:电感和电容对交变电流的作用特点.
四、学情分析
五、教学方法:启发式综合教学法 ;学案导学法
六、教学准备:小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源.
七、课时安排:1课时
八、教学过程
学习过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)、创设情境,导入新课
设问:交流电与直流电的区别有什么?
实验:激发学生的学习兴趣。
(三)、自主、合作、探究
* 电感对交变电流的阻碍作用
画出三个实验电路图,请学生连接实验电络
(1) (2)
(3)
(1)(2)(3)三个电路图中交流电源与直流电源的电动势相同。A1、A2、A3为三个完全相同的小灯泡。闭合电键,让学生观察A1、A2、A3亮度。
教师提问:观察A1、A2、A3亮度情况
学生回答实验现象:A1、A2亮度相同,A3较暗。
教师提问:这说明什么?
学生回答:这表明电感对直流电没有阻碍作用,对交流电有阻碍作用。
教师引入:那为什么会发生这种现象呢?
教师点拨:上一章我们学习了一种特殊的电磁感应现象——自感现象。(让学生回想自感现象)
学生回答:自感现象是由于导体本身的电流发生变化,而产生的电磁感应现象。
教师点拨:本实验中当线圈通入交变电流时,线圈中的电流大小和方向时刻变化,在线圈中会产生自感电动势阻碍电流变化。
板书:电感对交变电流的阻碍作用大小,用感抗来表示。
思考提高:感抗的大小与哪些因素有关。看课本219页,找学生回答。
结论:感抗的大小总与线圈的自感系数和交流电的频率有关。线圈自感系数越大交变电流频率越高,电感对交变电流的阻碍作用就越大,感抗也就越大。.
* 自感现象的应用
学生看课本219页,关于低频扼流圈的部分,总结其构造:线圈绕在铁芯上,匝数多,自感系数大,电阻较小。
作用:通直流阻交流。
看课本219-220页关于高频扼流圈的部分,总结:
构造:线圈绕在铁氧体芯上或空心,匝数少,自感系数小。
作用:通低频,阻高频。
学以致用:
1、如图,白炽灯和电感线圈串联后接在交流电源的两端,当交流电源的频率增加时( )
A、线圈感抗增加
B、线圈感抗减少
C、电灯变暗
D、电灯变亮
答案:(A 、C)
2、电容对交变电流的作用
画出两个实验电路图,让学生连接实验电路图。
A1 A2
(1) (2)
(1)(2)两个电路中交流电源与直流电源电动势相同,A1、A2、为两个完全相同的小灯泡,闭合电键,让学生观察A1、A2、的亮暗情况。
教师:实验现象?
学生:A1不亮,A2亮。
教师:说明什么?
学生:A1不亮说明直流不能通过电容器,A2亮说明交流电可以通过电容器。A2比A3亮说明电容器对交流电有阻碍作用。
自主探究:为什么会出现这种现象。
学生看书总结:电容器有“通交流,隔直流”的作用。电容器实质是电容交替进行充放电,导致导线中有电流,通过用电灯有电亮则灯亮。
画出两个实验电路图,让学生连接实验电路图。
A1 A2
(1) (2)
教师:比较A1、A2亮度情况。
学生:A1比A2亮,则电容对交流有阻碍作用,电容对交流的阻碍作用的大小,用容抗XC表示。
总结:影响容抗大小的因素,看课本220页,交流电的频率和电容器的电容大小,电容器的电容越大,交流的频率越高,电容器对交流的阻碍作用就越小,容抗越小。
学以致用:在图中所示的电路中,C为电容器,R为灯泡,电流总内阻为零,电压表内阻无穷大,若保持交流电源的电压的有效值不变,只将电源频率增大,下列说法中正确的有( )
A、电流表示数增大
B、电压表示数增大
C、灯泡变亮
D、灯泡变暗
答案(C)
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
电感和电容对交流的阻碍作用既与电感、电容有关,还与交流的频率有关,这种关系为:
电感:通直流,阻交流;通低频,阻高频。
电容:通交流,隔直流;通高频,阻低频。
(五)发导学案、布置预习。
九、板书设计
一、电感对交变电流的阻碍作用
1.电感对交变电流的阻碍作用大小,用感抗来表示。
结论:感抗的大小总与线圈的自感系数和交流电的频率有关。线圈自感系数越大交变电流频率越高,电感对交变电流的阻碍作用就越大,感抗也就越大。.
2.电容器有“通交流,隔直流”的作用,交流电的频率和电容器的电容大小,电容器的电容越大,交流的频率越高,电容器对交流的阻碍作用就越小,容抗越小。
二、自感现象的应用
十、教学反思(根据实际情况写)
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