電感和電容對(duì)交變電流的影響教學(xué)設(shè)計(jì)

1、電感和電容對(duì)交變電流的影響教學(xué)設(shè)計(jì) 課題：電感和電容對(duì)交變電流的影響 科目 物理 教學(xué)對(duì)象 高二學(xué)生 課時(shí) 1 1 課時(shí) 提供者 張耀華 單位 忻州市五臺(tái)縣槐陰中學(xué) 一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 （1 1） 了解電感器和電容器對(duì)交變電流的導(dǎo)通和阻礙作用。 （2 2） 定性了解電感器和電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小與什么因素有關(guān)。 過程與方法 （1 1） 通過探究實(shí)驗(yàn)，嘗試應(yīng)用科學(xué)的方法研究物理問題，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展過程中的 作用。 （2 2） 通過探究感抗和容抗的大小由哪些因素有關(guān)，獲得實(shí)驗(yàn)探究過程的體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、 解決問題的能力。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （1 1）通過實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)過程，

2、誘發(fā)對(duì)探究物理規(guī)律的興趣。 （2 2 ）合作學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神，具有團(tuán)隊(duì)精神；通過真實(shí)記錄觀察到的 現(xiàn)象，體驗(yàn)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 二、教學(xué)內(nèi)容及模塊整體分析 1 1、 課題選自高中物理選修 3 3- -2 2 第四章第七節(jié)，該教學(xué)模塊是磁生電現(xiàn)象的成因以及應(yīng)用。 2 2、 本課在教學(xué)中只是對(duì)容抗和感抗的理解，強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用性。通過學(xué)生的互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，不僅幫 助學(xué)生們理解感抗和容抗的概念，提咼了實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，更重要的是使學(xué)生在互動(dòng)和探索的過程中， 培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、獲得探究的成功體驗(yàn)，尤其提高了學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。特別是 用信號(hào)發(fā)生器來產(chǎn)生頻率可調(diào)的交變電流，使

3、學(xué)生感悟科學(xué)探究方法和強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)。 3 3、 在教材的編排上本節(jié)從電容和電感的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合閉合電路的相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)， 對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納，最后總結(jié)出產(chǎn)生電感和電容對(duì)交變電流的影響，這樣的編排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī) 律。 4 4、 本教學(xué)設(shè)計(jì)中通過學(xué)生的互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，不僅幫助學(xué)生們理解感抗和容抗的概念，提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng) 手能力，更重要的是使學(xué)生在互動(dòng)和探索的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、獲得探究的成功體驗(yàn)，尤 其提高了學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。特別是用信號(hào)發(fā)生器來產(chǎn)生頻率可調(diào)的交變電流，使學(xué) 生感悟科學(xué)探究方法和強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)。 三、學(xué)情分析 電容和電感的知識(shí)，學(xué)生有一定感性和模糊的體會(huì)，但理解

4、電感和電容對(duì)交變電流的影響，對(duì)學(xué) 生而言有一定的困難。因此在本節(jié)課教學(xué)中利用了演示實(shí)驗(yàn)和理論探究的方法，讓學(xué)生自己體驗(yàn)、分 析、歸納、討論、評(píng)價(jià)等得出結(jié)論。 1 1、 本節(jié)課自身在課本中的地位：與現(xiàn)實(shí)生活不緊密，雖然用電器在生活中隨處可見，但學(xué)生對(duì) 其研究沒有，所以會(huì)導(dǎo)致課堂氣氛沉悶，學(xué)生缺少主動(dòng)性。 2 2、 學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)過電磁感應(yīng)等有關(guān)知識(shí)。 四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì) （1 1） 了解電感器和電容器對(duì)交變電流的導(dǎo)通和阻礙作用。 （2 2 ）定性了解電感器和電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小與什么因素有關(guān)。 （3 3） 通過探究實(shí)驗(yàn)，嘗試應(yīng)用科學(xué)的方法研究物理問題，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)在物理

5、學(xué)發(fā)展過程中的作用。 （4 4） 通過探究感抗和容抗的大小由哪些因素有關(guān)，獲得實(shí)驗(yàn)探究過程的體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決 問題的能力。 （5 5） 通過實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)過程，誘發(fā)對(duì)探究物理規(guī)律的興趣。 （6 6） 合作學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神，具有團(tuán)隊(duì)精神；通過真實(shí)記錄觀察到的現(xiàn) 象，體驗(yàn)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 五、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 電感和電容對(duì)交變電流的影響。 教學(xué)難點(diǎn) 容抗和感抗的大小和哪些因素有關(guān)。 六、教學(xué)過程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 【提問】 1 1、首先我們來回顧一下：什么是電容 器 2 2、如果將電容器接入直流電路中， 電路中有沒有電流（沒有，因?yàn)殡娙萜?中間是

6、絕緣的。） 電容器：任何兩個(gè)彼此絕緣且相 隔很近的導(dǎo)體構(gòu)成一個(gè)電容器。 弓 1 1 入學(xué)生熟悉的知識(shí)， 感知物理就在身邊，激 起學(xué)生的疑問。 新課講授 1 1、 看圖問： 請(qǐng)同學(xué)們觀察一個(gè)如圖所 示實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電鍵閉合后，出現(xiàn)什么現(xiàn)象 對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在我們有三個(gè)小燈泡，讓 它們并聯(lián)接入交流電路中， 可以觀察到 三個(gè)燈泡的亮度相同，說明這是三個(gè)相 電鍵閉合后，A立刻亮，A1A1 緩慢 亮，因?yàn)榫€圈會(huì)阻礙 A A 電流的變化。 為什么會(huì)有阻礙電流變化的現(xiàn)象呢 因?yàn)殡姼衅鲿?huì)產(chǎn)生一個(gè)阻礙導(dǎo)體中 原電流變化的自感電動(dòng)勢， 讓學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)， 借助實(shí)驗(yàn)事實(shí)驗(yàn)證自 同的燈泡。 現(xiàn)在我們在其中的一個(gè)支路中串聯(lián) 一個(gè)

7、電容，在另一個(gè)支路中串聯(lián)一個(gè)電 感。再將它們接入直流電路中。會(huì)有什 么現(xiàn)象 現(xiàn)象：沒有串聯(lián)任何東西的燈泡馬上變 亮，串聯(lián)電容器的燈泡不亮， 串聯(lián)電感 線圈的慢一點(diǎn)亮。 再將它們接入交流電路中。會(huì)有什么現(xiàn) 象 現(xiàn)象：沒有串聯(lián)任何東西的燈泡馬上變 亮，串聯(lián)電容器的燈泡和串聯(lián)電感線圈 的燈泡都亮，不過亮度比沒有串聯(lián)任何 東西的燈泡暗些。 為什么串聯(lián)了電容器的電路都亮了呢 我們先來看看這幅電路圖。 將電鍵往上 打，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表會(huì)動(dòng)一下， 原因 是電源往電容器充電，將電鍵往下打， 感抗和容抗的大小和什么因素有關(guān) 呢 各小組進(jìn)行猜想 回答：感抗與自感系數(shù)和交變電流 的頻率有關(guān)，原因是自感電動(dòng)勢與 自感

8、系數(shù)和電流的變化快慢有關(guān)， 在交變電流里是用頻率表示電流變 化的快慢的。 容抗與感抗類似，所以猜想容抗與 電容和交變電流的頻率有關(guān)。 將全班分為 4 4 大組，分配探究任務(wù): 1 1探究自感系數(shù)對(duì)感抗大小的影 響。 2 2 探究電容對(duì)感抗大小的影響。 3 3探究交流電的頻率對(duì)感抗大小的 影響。 4 4探究交流電的頻率對(duì)容抗大小的 影響。 提供的器材：交流低壓電源，信號(hào) 發(fā)生器（可以產(chǎn)生頻率不同電壓相 同的低壓交流電）、小燈泡、電容 器、電感器、多用電表，電鍵，導(dǎo) 線若干。己的猜想正確與否， 并 做出初步的結(jié)論： （電 容器不通直流）電容隔 直流，電感通直流。 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 通過探究實(shí)驗(yàn)

9、， 嘗試應(yīng) 用科學(xué)的方法研究物 理問題，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn) 在物理學(xué)發(fā)展過程中 的作用。 由此推廣到其 他類似情況， 學(xué)生較容 易接受。 在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上， 能讓學(xué)生建立“表象”， 此時(shí)再引入概念，學(xué)生 才能真正構(gòu)建和理解 概念。事半功倍。 我們會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表也會(huì)動(dòng)一下， 原因是 電容器放電，若想電路中有持續(xù)的電 流，則要求電容器不斷地充放電。 這也 就是為什么串聯(lián)了電容器的電路都亮 了，并不是真有電流通過電容器， 而是 電容器在不斷地充放電。 串聯(lián)電容器的燈泡和串聯(lián)電感線圈的 燈泡比沒有串聯(lián)任何東西的燈泡暗些 又說明什么（說明電容和電感對(duì)交流電 有阻礙的作用。 說明：電容通交流，電感阻交流。 我們

10、把電感對(duì)交變電流的阻礙作用的 大小用感抗來表示。而對(duì)電容對(duì)交變電 流的阻礙作用的大小用容抗來表示。 板書：感抗：電感對(duì)交變電流有阻礙作 學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論，各 組選派代表進(jìn)行交流。 教師啟發(fā)學(xué)生評(píng)估各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果， 進(jìn)行總結(jié)： 培養(yǎng)學(xué)生的對(duì)實(shí)驗(yàn)觀 察能力和猜想能力。 通過實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)過程， 誘發(fā)對(duì)探究物理規(guī)律 的興趣。 通過合作學(xué)習(xí)過程中， 培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人 合作的精神，具有團(tuán)隊(duì) 精神； 用，阻礙作用的大小用感抗來表示。 容抗：電容對(duì)交變電流有阻礙作用，阻 礙作用的大小用容抗來表示。 今天得出的這個(gè)結(jié)論只是一個(gè)定性的， 1 1 線圈的自感系數(shù)越大、交流電的 通過真實(shí)記錄觀 粗略的結(jié)論。

11、頻率越高，電感對(duì)交流的阻礙作用 越大，也就是說，線圈的感抗越大。 2 2 .電容器的電容越大， 交流電的頻 率越高，電容器對(duì)交流的阻礙作用 越小，也就是說，電容器的容抗就 越小。 察到的現(xiàn)象，體驗(yàn)實(shí)事 求是的科學(xué)態(tài)度。 【鞏固練習(xí)】 1 1 如圖所示電路中，二只電燈的亮度 相同，如果交流電的頻率增大， 三盞電 燈的亮度將如何改變?yōu)槭裁?- ； - -1 1 L 0 十 2 2 .使用 220V220V 交流電源的電氣設(shè)備和電 子儀器，金屬外殼和電源之間都有良好 的絕緣，但是有時(shí)候用手觸摸外殼仍會(huì) 感到“麻手”，用試電筆測試時(shí)，氖管 發(fā)光，這是為什么 學(xué)生練習(xí) 通過鞏固練習(xí)，加強(qiáng)對(duì) 知識(shí)的理解和

12、認(rèn)識(shí)。 七、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì) 本節(jié)課米用了發(fā)生式教學(xué)，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生通過觀察演示實(shí)驗(yàn)、討論猜想、探究實(shí)驗(yàn)等方 式理解決定感抗和容抗大小的因素，使學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)完整的構(gòu)建知識(shí)的過程。注重方法的總結(jié)，不 單讓學(xué)生學(xué)到知識(shí)，更重要的是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法。本節(jié)還有一部分關(guān)于電感“通低頻，阻高頻”，電 容器“通高頻，阻低頻”的知識(shí)，可在下一個(gè)課時(shí)利用例題引入講解。在課堂教學(xué)中老師對(duì)學(xué)生的學(xué) 習(xí)、探究、討論、等給予及時(shí)的評(píng)價(jià)、引導(dǎo)和總結(jié)，使學(xué)生有了對(duì)的整體認(rèn)識(shí)和感性認(rèn)識(shí)的結(jié)合。 八、板書設(shè)計(jì) 電感和電容對(duì)交變電流的影響 一、電感對(duì)交變電流的影響 1.1. 電感的特性：“通直流，阻交流” 2.2. 感抗（XLXL）:電感對(duì)交變電流的阻礙作用的大小。單位：歐（Q Q）o 3 3.決