交变电路中的电容和电感教案-人教版(精美教案).doc

(完整版)交变电路中的电容和电感教案 人教版(精美教案)
交流电路中的电感和电容
［教学目标]：
（一）知识与技能
．理解为什么电感对交变电流有阻碍作用。
．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。
．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。
．知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关。
（二）过程与方法
．培养学生独立思考的思维习惯。
．培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。
（三）情感、态度与价值观
培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯.
［教学重点］：．电感、电容对交变电流的阻碍作用.
．感抗、容抗的物理意义.
［教学难点］：．感抗的概念及影响感抗大小的因素。
．容抗概念及影响容抗大小的因素。
［教学器材］：双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（、）、线圈（用变压器的副线圈）、电容器（“μ、”与“μ、”）个、两个扼流圈、投影片、投影仪
［教学方法］:实验法、阅读法、讲解法.
［教学过程]：
（一)引入新课
师：在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻。在交变电流路中，影响电流跟电压关系的,除了电阻外，还有电感和电容。电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件.这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响。
［板书课题］电感和电容对交变电流的影响
（二）进行新课
．电感对交变电流的阻碍作用
[演示］电阻、电感对交、直流的影响.实验电路如下图甲、乙所示：

师：首先演示甲图,电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度,说明了什么道理?
生:灯的亮度相同.说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。
师：再演示乙图，电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度,说明了什么道理？
生:电键接到直流上，亮度不变；接到交流上时，灯泡亮度变暗.说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同.
师:确实如此.线圈对直流电的阻碍作用只是电阻；而对交变电流的阻碍作用除了电阻之外，还有电感.为什么会产生这种现象呢?
生：由电磁感应的知识可知，当线圈中通过交变电流时，产生自感电动势，阻碍电流的变化。
师：电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗来表示。感抗的大小与哪些因素有关？请同学们阅读教材后回答.
生:感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就越大;交变电流的频率越高,电流变化越快，自感作用越大，感抗越大。
师：线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的.出示扼流圈，并介绍其构造和作用。
(）低频扼流圈
构造：线圈绕在闭合铁芯上,匝数多,自感系数很大.
作用：对低频交变电流有很大的阻碍作用。即“通直流、阻交流”。
(）高频扼流圈
构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少,自感系数小。
作用:对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大。即“通低频、阻高频”。
．交变电流能够通过电容器
［演示］电容对交、直流的影响.实验电路如图所示：
师：开关分别接到直流电源和交变电流源上，观察到什么现象？说明了什么道理？
生：接通直流电源,灯泡不亮；接通交变电流源，灯泡亮了。说明了直流电不能够通过电容器，交变电流能够“通过"电容器。
师：电容器的两极板间是绝缘介质,为什么交变电流能够通过呢?用课件展示电容器接到交变电流源上，充、放电的动态过程。强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质,只是当电源电压升高时电容器充电，电荷向电容器的极板上集聚，形成充电电流；当电源电压降低时电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，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.
．电容器对交变电流的阻碍作用
［演示］电容器对交变电流的影响
师：将刚才实验电路中“μ，”的电容器去掉,观察灯泡的亮度，说明了什么道理?
生：灯泡的亮度变亮了。说明电容器对交变电流也有阻碍作用。
师：的确是这样。物理上用容抗来表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。容抗跟哪些因素有关呢？请同学们阅读教材后回答.
生:容抗决定于电容器电容的大小和交变电流的频率.电容越大，在同样电压下电容器容纳电荷越多，因此充放电的电流越大，容抗就越小;交变电流的频率越高，充放电进行得越快，充放电电流越大，容抗越小。即电容器的电容越大，交变电流频率越高，容抗越小。电容器具有“通交流、隔直流”“通高频、阻低频”的特点。
师：介绍电感、电容的广泛存在.
（三）课堂总结、点评
本节课主要学习了以下几个问题：
．由于电感线圈中通过交变电流时产生自感电动势，阻碍电流变化，对交变电流有阻碍作用.电感对交变电流阻碍作用大小用感抗来表示。线圈自感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大，即线圈有“通直流、阻交流”或“通低频，阻高频"特征.
．交变电流“通过”电容器过程，就是电容器充放电过程。由于电容器极板上积累电荷反抗自由电荷做定向移动，电容器对交变电流有阻碍作用。用容抗表示阻碍作用的大小.电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小。故电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频"特征。
（四）实例探究
【例】如图所示电路中,为电感线圈，为灯泡，电流表内阻为零.电压表内阻无限大，交流电源的电压π.若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为，下列说法中正确的是()

．电流表示数增大
．电压表示数减小
．灯泡变暗
．灯泡变亮
解析：由π，可得电源频率，当电源频率由原来的改为时，线圈的感抗减小,在电压不变的情况下，电路中的电流增大，选项正确。
灯泡的电阻是一定的，电流增大时，实际消耗的电功率（）变大,灯泡变暗,选项错误，正确。
电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端电压，设灯泡两端的电压为，则电源电压的有效值为
因，增大，增大，因电源电压有效值不变，故（）减小，故选项正确。 答案：
点评：解决该类问题时将电感和电容看成特殊“电阻”,在交变电流电路中串、并联关系仍是适用的.

【例】图所示是电视机电源部分的滤波装置,当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用。
解析：当含有多种成分的电流输入到两端，则由于的“通交流、隔直流"功能，电流中的交流成分被衰减,而线圈有“通直流、阻交流"功能，直流成分电流顺利通过.一小部分交流通过，到达两端时,进一步滤除电流中残余的交流成分,这样就在输出端得到较稳定的直流电,这个直流电供电视机内芯正常工作.
点评:本题联系电视机中的实际电路,应分别考虑、的作用：对直流起“短路”作用，对交流起阻碍作用；对直流“断路"，对交流有旁路分流作用.本题、两次对交流分流，滤波效果更好
（四）作业布置
课文作业（）至（）

［教学反思］

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