高中物理-電感和電容對(duì)交變電流的影響教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

2《電感和電容對(duì)交變電流的影響》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)思路按照新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求來(lái)看，本課題對(duì)知識(shí)和技能的要求并不高，但學(xué)生對(duì)容抗和感抗的理解有一定的困難。在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，一般都是通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)觀察電感和電容對(duì)交變電流的阻礙作用，再進(jìn)行一些理性的講解，使學(xué)生了解感抗和容抗的大小和哪些因素有關(guān)，教材對(duì)演示實(shí)驗(yàn)要求簡(jiǎn)單，更沒(méi)有演示感抗和容抗的大小和哪些因素相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致課堂氣氛沉悶，學(xué)生缺少主動(dòng)性，更談不上發(fā)展創(chuàng)新思維了。本教學(xué)設(shè)計(jì)中通過(guò)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(guò)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(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。特別是用信號(hào)發(fā)生器來(lái)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)。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能（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）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(guò)程與方法（1）通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，嘗試應(yīng)用科學(xué)的方法研究物理問(wèn)題，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。（2）通過(guò)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(guò)程的體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)過(guò)程，誘發(fā)對(duì)探究物理規(guī)律的興趣。（2）合作學(xué)習(xí)過(guò)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(guò)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。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)電感和電容對(duì)交變電流的影響。難點(diǎn)容抗和感抗的大小和哪些因素有關(guān)。教學(xué)流程圖板書(shū)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．電感的特性：“通直流，阻交流”2．感抗（XL）：電感對(duì)交變電流的阻礙作用的大小。單位：歐（Ω）。3．決定感抗大小的因素：電感的自感系數(shù)（L）、交流電的頻率（f）L越大、f越高，XL越小二、電容對(duì)交變電流的影響1．電容器的特性：“通交流，隔直流”。2．容抗（XC）：電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小。單位：歐（Ω）。3．決定容抗大小的因素：電容器的電容（C）、交流電的頻率（f）C越大、f越高，XC越小教學(xué)過(guò)程

引入

新課

猜想與探究

猜想與探究

鞏固與應(yīng)用

【復(fù)習(xí)引入】

什么是自感現(xiàn)象？自感系數(shù)由哪些因素決定？提出問(wèn)題：當(dāng)線圈接入交流電路中，線圈中的電流時(shí)刻在發(fā)生變化，線圈將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，對(duì)交變電流的變化起阻礙作用，線圈對(duì)交變電流有何影響呢？

【新課講授】

一、電感對(duì)交變電流的影響1.實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象：結(jié)論：提出問(wèn)題：（1）自感電動(dòng)勢(shì)如何計(jì)算？(2)自感系數(shù)與哪些因數(shù)有關(guān)？提出猜想：線圈對(duì)交變電流的阻礙作用會(huì)與哪些因數(shù)有關(guān)呢？演示實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象：結(jié)論：

2.感抗：（1）反映電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小。（2）影響感抗大小的因素：自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線圈的感抗越大

3.特性：通直流、阻交流，通低頻、阻高頻4.應(yīng)用：低頻扼流圈和高頻扼流圈（a）低頻扼流圈：A、構(gòu)造：線圈繞在鐵心上，匝數(shù)多，感抗大B、作用：“通直流、阻交流”（b）高頻扼流圈：A、構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，感抗小B、作用：通過(guò)低頻，阻高頻。二．電容對(duì)交變電流的阻礙作用1.實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)3現(xiàn)象：結(jié)論：提出猜想：電容器對(duì)交變電流的阻礙作用會(huì)與哪些因數(shù)有關(guān)呢？演示實(shí)驗(yàn)4現(xiàn)象：結(jié)論：2.容抗（1）反映電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小。（2）結(jié)論：電容越大、頻率越高，阻礙作用越小3.特性：通交流、隔直流，通高頻、阻低頻。（1）隔直電容：隔直流，通交流。（2）高頻旁路電容：讓高頻交流信號(hào)通過(guò)電容，而將低頻信號(hào)送到下一級(jí)。作用：通高頻，阻低頻。4.電容通交隔直的原因電容器通過(guò)充電和放電電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過(guò)了電路?！眷柟虘?yīng)用】例1.（雙選）如下圖所示，平行板電容器與燈泡串聯(lián)，接在交流電源上，燈泡正常發(fā)光，則()A．把電介質(zhì)插入電容器，燈泡一定變亮B．把電容器兩極板間距離增大，燈泡一定變亮C．把電容器兩極板間距離減小，燈泡一定變亮D．使交流電頻率增大，燈泡變暗例2、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）U＝220V、頻率f＝50Hz時(shí)，三只燈A、B、C的亮度相同（L無(wú)直流電阻）。（1）將交流電源的頻率變?yōu)閒＝100Hz，則（）（2）將電源改為U＝220V的直流電源，則（）A．A燈比原來(lái)亮B．B燈比原來(lái)亮C．C燈和原來(lái)一樣亮D．C燈比原來(lái)亮練習(xí)1、如圖所示，線圈L的自感系數(shù)和電容器的電容C都很?。ㄈ鏛＝100μH，C＝100pF）。此電路的主要作用是（）A．阻直流、通交流，輸出交流B．阻交流、通直流，輸出直流C．阻低頻、通高頻，輸出高頻交變電流D．阻高頻、通低頻，輸出低頻交變電流和直流電小結(jié)（1）知識(shí)：感抗、容抗的物理意義，影響感抗、容抗大小的因素。

（2）方法：通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，初步理解物理學(xué)的科學(xué)探究方法。作業(yè)1．課本作業(yè)。

2．歸納復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。課后

反思本節(jié)課采用了發(fā)生式教學(xué)，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生通過(guò)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(guò)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。學(xué)生學(xué)習(xí)了交變電流的產(chǎn)生以及交變電流的特點(diǎn)，知道了交變電流和直流電的區(qū)別。同時(shí)電容和電感是電學(xué)中常見(jiàn)的電學(xué)原件，把它們連入電路對(duì)電路有什么樣的影響是我們要解決的問(wèn)題。同學(xué)們有了電路的知識(shí)，研究交變電流比較得心應(yīng)手，也為這節(jié)課的探究打下了基礎(chǔ)。1、通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)課了解了電感器和電容器對(duì)交變電流的阻礙和導(dǎo)通作用2、學(xué)習(xí)了本節(jié)，學(xué)生知道了感抗和容抗的物理意義及影響因素3、通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)，學(xué)生體驗(yàn)了通過(guò)猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、交流合作與分析論證的科學(xué)探究過(guò)程。本節(jié)教學(xué)突出交變電流與恒定電流的區(qū)別，這有利于加深學(xué)生對(duì)交變電流特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，而關(guān)于感抗和容抗的問(wèn)題，這里不要求進(jìn)行深入的討論。教學(xué)中結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況，盡可能多用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明問(wèn)題，不必在理論上進(jìn)行過(guò)細(xì)的討論。高二物理電感和電容對(duì)交變電流的影響學(xué)案課堂檢測(cè)課堂檢測(cè)知識(shí)點(diǎn)一電感對(duì)交變電流的阻礙作用1．如圖所示的電路中，L為電感線圈，R為燈泡，電流表內(nèi)阻為零．電壓表內(nèi)阻無(wú)限大，交流電源的電壓u＝220eq\r(2)sin10πtV．若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為25Hz，下列說(shuō)法中正確的是()A．電流表示數(shù)增大B．電壓表示數(shù)減小C．燈泡變暗D．燈泡變亮2．一個(gè)燈泡通過(guò)一個(gè)線圈與一交流電源相連接，如圖所示．一個(gè)鐵塊插進(jìn)線圈之后，該燈泡將()A．變亮B．變暗C．對(duì)燈泡沒(méi)影響D．無(wú)法判斷知識(shí)點(diǎn)二電容器對(duì)交變電流的阻礙作用3．如圖7所示的電路，F(xiàn)為一交流發(fā)電機(jī)，C為平行板電容器，為使電流表A的示數(shù)增加，可行的方法是()A．使發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)速增加B．使發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)速減小C．在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)D．使電容器兩極板間距離增大4．如圖所示，(a)、(b)兩電路是電容器的兩種不同連接方式，它們各在什么情況下采用？應(yīng)該怎樣選用電容器？知識(shí)點(diǎn)三電阻、電感、電容器在電路中的不同特點(diǎn)5．在圖所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流；L是一個(gè)25mH的高頻扼流圈，C是一個(gè)100pF的電容器，R是負(fù)載電阻．下列說(shuō)法正確的是A．L的作用是“通低頻，阻高頻”B．C的作用是“通交流，隔直流”C．C的作用是“通高頻，阻低頻”D．通過(guò)R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比6．如圖所示的電路中，A、B、C三燈亮度相同，電源為220V,50Hz的交流電源，以下敘述中正確的是()A．改接220V,100Hz的交流電源時(shí)，A燈變亮，B燈變暗，C燈亮度不變B．改接220V,100Hz的交流電源時(shí)，A燈變暗，B燈變亮，C燈變亮C．改接220V的直流電源時(shí)，A燈熄滅，B燈變亮，C燈亮度不變D．改接220V的直流電源時(shí)，A燈熄滅，B燈變亮，C燈變暗【方法技巧練】電感、電容的處理技巧7．如圖所示，輸入端ab的輸入電壓既有直流成分，又有交流成分，以下說(shuō)法中，正確的是(L的直流電阻不為零)()A．直流成分只能從L通過(guò)B．交流成分只能從R通過(guò)C．通過(guò)R的既有直流成分又有交流成分D．通過(guò)L的直流成分比通過(guò)R的直流成分要大圖128．如圖12所示的電路中，正弦交流電源電壓的有效值為220V，則關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，以下說(shuō)法中正確的是()A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本掌握了電容和電感對(duì)交變電流的影響，并能在應(yīng)用過(guò)程中利用容抗和感抗來(lái)解決問(wèn)題。在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生能積極思考，主動(dòng)回答問(wèn)題，課堂氛圍融洽，但是老師在課堂教學(xué)中有些拘謹(jǐn)，缺乏激情，在以后的課堂教學(xué)中應(yīng)該更加生動(dòng)活潑。知識(shí)與技能（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）定性了解電感器和電容器對(duì)交變