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电感和电容对交变电流的影响物理教案

作者:佚名  来源:不详  发布时间:2006-11-2 5:51:52  发布人:yujklj68kfg

   

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.


教学建议

教材分析
  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.

教法建议
  1、根据电磁感应的知识,学生不难理解感抗的概念和影响感抗大小的因素.教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识,让学生自然地得出结论.这样既有利于理解新知识,又可以培养学生的能力,使学生学会如何把知识联系起来,形成知识结构,进而独立地获取新知识.

  2、对交变电流可以"通过"电容器的道理,课本用了一个形象的模拟图,结合电容器充、放电的过程加以说明,使学生有所了解即可.对于容抗的概念和影响容抗大小的因素,课本是直接给出的,让学生知道就可以了,不要作更深的讨论.

  3、本节最后,结合实际说明了电容的广泛存在,可以适当加以扩展和引伸,以开阔学生思路和引导学生在学习中注意联系实际问题.

 

教学设计方案

电感和电容对交变电流作用

教学目的:

  1、了解电感对电流的作用特点.

  2、了解电容对电流的作用特点.

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.

教学方法:启发式综合教学

教学用具:小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源.

教学过程

一、引入:

 在直流电流电路中,电压 、电流 和电阻 的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用.但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了.

二、讲授新课:

1、电感对交变电流的作用:

实验:把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上,观察现象:

现象:接直流的亮些,接交流的暗些.

  引导学生得出结论:接交流的电路中电流小,间接表明电感对交流有阻碍作用.

  为什么电感对交流有阻碍作用?

  引导学生解释原因:交流通过线圈时,电流时刻在改变.由于线圈的自感作用,必然要产生感应电动势,阻碍电流的变化,这样就形成了对电流的阻碍作用.

  实验和理论分析都表明:线圈的自感系数越大、交流的频率越高,线圈对交流的阻碍作用就越大.

应用:日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈,自感系数很大.日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220V,灯管和镇流器串联起来接到电源上,得用镇流器对交流的阻碍作用,就能保护灯管不致因电压过高而损坏.

2、交变电流能够通过电容

实验:把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里.

现象:接通直流电源,灯泡不亮,接通交流电源,灯泡能够发光.

结论:直流不能通过电容器.交流能通过交流电.

  引导学生分析原因:直流不能通过电容器是容易理解的,因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了.电容器接到交流电源时,实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质,只是由于两极板间的电压在变化,当电压升高时,电荷向电容器的极板上聚集,形成充电电流;当电压降低时,电荷离开极板,形成放电电流.电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器.

学生思考:

  使用220V交流电源的电气设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘,但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”,用试电笔测试时,氖管发光,这是什么?

原因:与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”.虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险,只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地.

3、电容不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、无件、机壳间.有时候这种电容的影响是很大的,当交变电流的频率很高时更是这样.同样,感也不仅存在于线圈中,长距离输电线的电感和电容都很大,它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大.

总结:

  电容:通高频,阻低频.

  电感:通低频,阻高频.




 
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