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高中物理教案匯編(5篇)
作為一名辛苦耕耘的教育工作者,有必要進(jìn)行細(xì)致的教案準(zhǔn)備工作,教案是保證教學(xué)取得成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。快來參考教案是怎么寫的吧!以下是小編為大家整理的高中物理教案,希望對大家有所幫助。
高中物理教案1
教學(xué)目的:
1、了解電感對電流的作用特點(diǎn).
2、了解電容對電流的作用特點(diǎn).
教學(xué)重點(diǎn):電感和電容對交變電流的作用特點(diǎn).
教學(xué)難點(diǎn):電感和電容對交變電流的作用特點(diǎn).
教學(xué)方法:啟發(fā)式綜合教學(xué)法
教學(xué)用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.
教學(xué)過程:
一、引入:
在直流電流電路中,電壓 、電流 和電阻 的關(guān)系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復(fù)雜了.
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實(shí)驗(yàn):把一線圈與小燈泡串聯(lián)后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現(xiàn)象:
現(xiàn)象:接直流的亮些,接交流的暗些.
引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:接交流的電路中電流小,間接表明電感對交流有阻礙作用.
為什么電感對交流有阻礙作用?
引導(dǎo)學(xué)生解釋原因:交流通過線圈時(shí),電流時(shí)刻在改變.由于線圈的自感作用,必然要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.
實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明:線圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.
應(yīng)用:日光燈鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數(shù)很大.日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來接到電源上,得用鎮(zhèn)流器對交流的阻礙作用,就能保護(hù)燈管不致因電壓過高而損壞.
2、交變電流能夠通過電容
實(shí)驗(yàn):把白熾燈和電容器串聯(lián)起來分別接在交流和直流電路里.
現(xiàn)象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發(fā)光.
結(jié)論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.
引導(dǎo)學(xué)生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因?yàn)殡娙萜鞯?兩個(gè)極板被絕緣介質(zhì)隔開了.電容器接到交流電源時(shí),實(shí)際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質(zhì),只是由于兩極板間的電壓在變化,當(dāng)電壓升高時(shí),電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當(dāng)電壓降低時(shí),電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進(jìn)行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流“通過”了電容器.
學(xué)生思考:
使用220V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感到“麻手”,用試電筆測試時(shí),氖管發(fā)光,這是什么?
原因:與電源相連的機(jī)芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個(gè)極板,電源中的交變電流能夠通過這個(gè)“電容器”.雖然這一點(diǎn)“漏電”一般不會造成人身危險(xiǎn),只是為了在機(jī)身和外殼間真的發(fā)生漏電時(shí)確保安全,電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地.
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導(dǎo)線、無件、機(jī)殼間.有時(shí)候這種電容的影響是很大的,當(dāng)交變電流的頻率很高時(shí)更是這樣.同樣,感也不僅存在于線圈中,長距離輸電線的電感和電容都很大,它們造成的電壓損失常常比電阻造成的還要大.
總結(jié):
電容:通高頻,阻低頻.
電感:通低頻,阻高頻.
高中物理教案2
一.教材分析、學(xué)情分析
學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前,學(xué)生剛剛學(xué)過交變電流的有關(guān)知識,電感和電容對學(xué)生而言也并不陌生。學(xué)生是帶著過去的知識和經(jīng)驗(yàn)走進(jìn)課堂的,教師應(yīng)善于抓住新舊知識之間的差異,引發(fā)新舊知識之間的沖突,利用最近發(fā)展區(qū),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識水平的提高,從而使學(xué)生順利完成新知識的自主建構(gòu)。
二、教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R與技能目標(biāo):
1.理解電感和電容對交變電流的阻礙作用。
2.知道感抗和容抗的物理意義及影響因素。
3.通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力;通過猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、交流合作與分析論證,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。
。ǘ┻^程與方法目標(biāo):
1、了解如何通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論的方法。
2、深刻理解對比的實(shí)驗(yàn)方法在該實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):
1、在實(shí)驗(yàn)過程中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2、在科學(xué)探究和科學(xué)辯論中提高科學(xué)素養(yǎng)。
3、培養(yǎng)理論聯(lián)系生活實(shí)際的辯證唯物主義思想。
三、教學(xué)重點(diǎn):
1、探究活動的情境創(chuàng)設(shè)及學(xué)生探究過程的調(diào)控與把握。
2、感抗和容抗的影響因素及特點(diǎn)分析。
3、電容和電感線圈對交流電阻礙作用規(guī)律的得出及相關(guān)應(yīng)用。
四、教學(xué)難點(diǎn):
1、影響感抗和容抗的因素及特點(diǎn)分析。
2、電容和電感對交流電阻礙作用的得出及相關(guān)應(yīng)用。
3、學(xué)生探究過程的調(diào)控與把握。
五、教學(xué)過程:
(一)意想不到的實(shí)驗(yàn)
(免去新課導(dǎo)入的`過程,直接將情境融入內(nèi)容。)
師:今天我們學(xué)習(xí)“電容和電感對交變電流的影響”,那么什么是電感呢?
1、學(xué)生回答
2、課件展示
師:看來電感就是由導(dǎo)線繞制而成的。如果把電感和小燈泡串聯(lián)接入電路,會發(fā)生什么事情?
生:小燈泡會亮。
(教師演示,燈果然亮了)
師:我們再來看一遍。
(教師演示,燈亮了,但明顯比剛才變暗了。)
師:這是怎么回事?
。鎸σ庀氩坏降男虑闆r,學(xué)生開始議論紛紛。)
請一位同學(xué)上臺觀察,然后把看到的情況向大家匯報(bào)。
。ń议_謎底)課件展示電路圖如下:
師:為什么將電源由直流切換為交流,燈泡變暗了?
學(xué)生自主探究:
a)小組討論
b)獲得結(jié)論:交流——自感現(xiàn)象——燈變暗
(二)探究感抗的大小
1、感抗:電感線圈對交流電的阻礙作用叫感抗。
2、學(xué)生自主分析影響感抗的因素:
1)猜想與假設(shè)
感抗是由于自感現(xiàn)象而產(chǎn)生的。
自感電動勢越大感抗越大。
交變電流頻率越大,電流變化越快。
2)實(shí)驗(yàn)探究:(小組內(nèi)分工合作,組間競爭)
。1)保持線圈的自感系數(shù)L不變,將直流(f=0)和交流作對比:
。2)保持交流電的頻率f不變,改變線圈的自感系L:
3)結(jié)論(小組匯報(bào)):線圈的自感系數(shù)L越大,交流電的頻率f越高,電感線圈對交流電的阻礙作用就越大,即感抗越大。
3、感抗的應(yīng)用——扼流圈
。1)低頻扼流圈(課件展示畫面)
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
功能特點(diǎn)
由銅線繞制而成直流電阻很小,通?梢院雎
有鐵芯、線圈匝數(shù)多(幾千匝,甚至超過一萬)自感系數(shù)很大,一般為幾十亨
作用:對低頻交流電的阻礙作用很大(對高頻交流電的阻礙作用更大)
學(xué)生總結(jié)特點(diǎn):通直流,阻交流(低頻和高頻)
注意問題:低頻扼流圈的造價(jià)較高
(2)高頻扼流圈(結(jié)合畫面)
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
功能特點(diǎn)
多為空心,少數(shù)有鐵芯;自感系數(shù)很小,一般為幾毫亨
匝數(shù)少,幾百或幾千
作用:只對高頻交流電有較大的阻礙作用;對低頻交流電的阻礙作用較小,對直流電的阻礙作用極。ㄖ绷麟姷念l率f=0)
學(xué)生比較該規(guī)律中頻率的變化,總結(jié)高頻扼流圈的工作特點(diǎn):通直流,通低頻,阻高頻。
。ㄈ安豢衫碛鳌钡碾娙
師:什么是電容?
生:兩個(gè)相互靠近而又彼此絕緣的導(dǎo)體組成電容。是一種儲存電荷的容器。
師:既然構(gòu)成電容的兩個(gè)導(dǎo)體彼此絕緣,電荷無論如何也無法通過電容,如果把它和小燈泡串聯(lián)接入電路,打死我也不相信燈泡會亮!大家覺得呢?有沒有反對意見?
。▽W(xué)生稍許沉默,然后開始討論。注意:老師并沒有“命令”學(xué)生這么去做,完全是自發(fā)的討論。)
同學(xué)甲:我覺得在交流電路里,情況可能不是這么簡單。
師:那你怎么認(rèn)為?
生甲:我覺得燈可以亮。補(bǔ)充一下,這是一種猜測,因?yàn)榻蛔冸娏鞣较蛟诓粩嘧兓铩?/p>
師:我覺得你分析的挺有道理,但你能不能回答我另一個(gè)問題?
生甲:請講。
師:如果兩根導(dǎo)線的線頭互相靠近,這算不算電容?
生甲:(略加思索)應(yīng)該算!
師:那好,一天晚上,你正在臺燈下勤奮學(xué)習(xí),有人悄悄剪斷了你家的導(dǎo)線。
生甲:這個(gè)......
師:那我們就讓事實(shí)來說話吧。
。ㄑ埳咨吓_操作。)
接直流電源:燈不亮。
接交流電源:燈亮了!
師:雖然我一直在堅(jiān)持自己的觀點(diǎn),但我們必須得相信事實(shí)?礃幼邮俏义e(cuò)了。請問生甲,此時(shí)此刻,你有什么感想?
生甲:(不好意思地)沒想到我是正確的。只時(shí)還不太明白。
師:你的表現(xiàn)其實(shí)真的很不錯(cuò)!
。▽W(xué)生鼓掌。)
師:那么電容是如何“通交流”的呢?
師生共同分析,鼓勵(lì)更多同學(xué)發(fā)表自己觀點(diǎn)。
結(jié)論:在交變電壓的作用下,電容器交替進(jìn)行充、放電,電路中就有了電流。
。ㄋ模┨骄咳菘沟拇笮
師:請問生甲,你家的電線被剪斷了,為什么不能導(dǎo)電?
生甲:我還沒想明白。
師:請大家想想,交變電流可以“通過”電容器,電容器對交變電流有沒有阻礙作用呢?
1、電容對交流的阻礙作用的大小用容抗表示。
2、自主探究(教師應(yīng)做好啟發(fā)和引導(dǎo)工作):剪斷的導(dǎo)線為什么不能“通”交流呢?
猜想:“距離”太大;正對面積太小—電容太小
聯(lián)想:電容靠不斷充放電來“通”電流。
推想:電容大一次充電量大;頻率高單位時(shí)間內(nèi)充電次數(shù)多,所以電流大,容抗小。
3、結(jié)論:電容C越大,交流的頻率f越高,電容器的阻礙作用越小,容抗越小
4、實(shí)際應(yīng)用:通交流、隔直流,通高頻、阻低頻。
(五)知識拓展(聯(lián)系實(shí)際,由物理走向生活)
(課件展示)電容不僅存在于成型的電容器中,也存在于電路的導(dǎo)線、元件及機(jī)殼間.有時(shí)候這種電容的影響是很大的,當(dāng)交流的頻率很高時(shí)更是這樣.同樣.電感也不僅存在于成型的線圈中.下面將要學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)距離輸電線的電感和電容都很大,它們造成的電壓損失常常比電阻造成的還要大.
板書設(shè)計(jì)
一、感抗
1、定義:電感線圈對交流電的阻礙作用叫感抗。
2、影響感抗的因素:
3.應(yīng)用
二、容抗
1.定義:電容對交流電的阻礙作用叫容抗
2.影響容抗的因素:
3,應(yīng)用
七.課后練習(xí)
C類
1.電感對交變電流的影響的以下說法中,正確的是(ABCD)
A.電感對交變電流有阻礙作用
B.電感對交變電流阻礙作用的大小叫感抗
C.電感對某一頻率的交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數(shù)有關(guān)
D.線圈的自感系數(shù)越大,交變電流的頻率越高,電感對交變電流的阻礙作用就越大
B類
2.電容對交變電流的影響的以下說法中,正確的是(ACD)
A.交變電流能通過電容器
B.電容器具有通直流、阻交流的作用
C.電容器電容較小時(shí),它具有通高頻、阻低頻的功能
D.電容器的電容越大,交變電流的頻率越高,電容器對交變電流的阻礙作用就越小
A類
3.下列說法中,正確的是(D)
A.電感對交流的阻礙作用是因?yàn)殡姼写嬖陔娮?/p>
B.電容對交流的阻礙作用是因?yàn)殡娙萜饔须娮?/p>
C.感抗、容抗和電阻一樣,電流通過它們做功時(shí)都是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.在交變電流中,電阻、感抗、容抗可以同時(shí)存在
高中物理教案3
教學(xué)目的:
1、了解電感對電流的作用特點(diǎn).
2、了解電容對電流的作用特點(diǎn).
教學(xué)重點(diǎn):電感和電容對交變電流的作用特點(diǎn).
教學(xué)難點(diǎn):電感和電容對交變電流的作用特點(diǎn).
教學(xué)方法:啟發(fā)式綜合教學(xué)法
教學(xué)用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.
教學(xué)過程:
一、引入:
在直流電流電路中,電壓、電流和電阻的關(guān)系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復(fù)雜了.
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實(shí)驗(yàn):把一線圈與小燈泡串聯(lián)后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現(xiàn)象:
現(xiàn)象:接直流的亮些,接交流的暗些.
引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:接交流的電路中電流小,間接表明電感對交流有阻礙作用.
為什么電感對交流有阻礙作用?
引導(dǎo)學(xué)生解釋原因:交流通過線圈時(shí),電流時(shí)刻在改變.由于線圈的自感作用,必然要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.
實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明:線圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.
應(yīng)用:日光燈鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數(shù)很大.日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來接到電源上,得用鎮(zhèn)流器對交流的阻礙作用,就能保護(hù)燈管不致因電壓過高而損壞.
2、交變電流能夠通過電容
實(shí)驗(yàn):把白熾燈和電容器串聯(lián)起來分別接在交流和直流電路里.
現(xiàn)象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發(fā)光.
結(jié)論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.
引導(dǎo)學(xué)生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因?yàn)殡娙萜鞯膬蓚(gè)極板被絕緣介質(zhì)隔開了.電容器接到交流電源時(shí),實(shí)際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質(zhì),只是由于兩極板間的電壓在變化,當(dāng)電壓升高時(shí),電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當(dāng)電壓降低時(shí),電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進(jìn)行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交流“通過”了電容器.
學(xué)生思考:
使用220V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感到“麻手”,用試電筆測試時(shí),氖管發(fā)光,這是什么?
原因:與電源相連的機(jī)芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個(gè)極板,電源中的交變電流能夠通過這個(gè)“電容器”.雖然這一點(diǎn)“漏電”一般不會造成人身危險(xiǎn),只是為了在機(jī)身和外殼間真的發(fā)生漏電時(shí)確保安全,電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地.
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導(dǎo)線、無件、機(jī)殼間.有時(shí)候這種電容的影響是很大的,當(dāng)交變電流的頻率很高時(shí)更是這樣.同樣,感也不僅存在于線圈中,長距離輸電線的電感和電容都很大,它們造成的電壓損失常常比電阻造成的還要大.
總結(jié):
電容:通高頻,阻低頻.
電感:通低頻,阻高頻.
高中物理教案4
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能
知道電感線圈有“通直流阻交流”和電容器有“隔直流通交流”的作用;知道感抗、容抗的大小由哪些因素決定;能解釋電感和電容對交變電流產(chǎn)生影響的原因;了解電感和電容器在電子技術(shù)等方面的應(yīng)用。
2.過程與方法
觀察演示實(shí)驗(yàn),理解實(shí)驗(yàn)過程中控制變量的方法;通過研究感抗(容抗)與自感系數(shù)(電容)的定性關(guān)系,獲得實(shí)驗(yàn)探究過程的體驗(yàn);通過對電感和電容對交變電流影響的理論分析,體會理論解釋實(shí)驗(yàn)的成功感受。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過實(shí)驗(yàn)的互動過程,誘發(fā)對探究物理規(guī)律的興趣;簡介電感和電容的應(yīng)用,欣賞物理器件的美妙的應(yīng)用;通過具實(shí)記錄觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù),體驗(yàn)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)用具】
1.演示交直流電源、小燈泡(12v)、阻值15Ω的電阻、電感線圈(J2426小型變壓器)、10μF電容器、低頻信號發(fā)生器(J2462-1型)等供演示用;
2.各種不同型號的高頻、低頻扼流圈供演示用;
3.學(xué)生低壓交直流電源(最小的輸出電壓大于16V)、15μF和200μF的電容器J2426小型變壓器(將線圈匝數(shù)不同的兩組線圈用不同顏色的導(dǎo)線接出)、小燈泡(6V)、導(dǎo)線等供學(xué)生實(shí)驗(yàn)用(以上器材每兩人一組)。
【設(shè)計(jì)思路】
從教材的要求來看,本課題對知識與技能的要求均不高。一般的教法可以簡單比較電感和電容對交變電流的阻礙作用,進(jìn)行一些理性的講解,配合若干驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解感抗和容抗的大小與哪些因素有關(guān)。教材中對演示實(shí)驗(yàn)的要求很簡單,更沒有學(xué)生實(shí)驗(yàn)的要求。
本--特別強(qiáng)調(diào)了對實(shí)驗(yàn)的挖掘。例如增加了學(xué)生互動的實(shí)驗(yàn),不僅幫助學(xué)生理解感抗和容抗的概念,提高實(shí)驗(yàn)動手能力,更重要的是使學(xué)生在互動和探索的過程中,培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、獲得探究的成功體驗(yàn);通過引入新課時(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過教學(xué)中的若干個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),特別是用信號發(fā)生器替代變頻電源來做實(shí)驗(yàn),使學(xué)生感悟科學(xué)的探究方法和強(qiáng)化創(chuàng)新的意識。
【教學(xué)過程】
一、引入課題
請同學(xué)們先來觀察一組實(shí)驗(yàn),如圖1所示。介紹有關(guān)器材:低壓交直流電源,小燈泡,3個(gè)經(jīng)過包裝的電學(xué)元件(根據(jù)外面不能判斷是何元件)。
演示1:
。1)將小燈泡直接接到交變電流源上,調(diào)節(jié)電壓使燈泡正常發(fā)光;
(2)如果將1號電學(xué)元件串聯(lián)入電路中,觀察現(xiàn)象(燈泡變暗);
(3)再將2號電學(xué)元件串聯(lián)入電路中,觀察現(xiàn)象(燈泡變得更暗);
。4)然后將3號電學(xué)元件串聯(lián)入電路中,觀察現(xiàn)象(燈泡仍較暗)。
演示2:
門路1號元件接相同電壓的直流上,觀察現(xiàn)象[與演示1(1)情況相同亮度];
。2)將2號元件接相同電壓的直流上,觀察現(xiàn)象(比原來變亮);
(3)將3號元件接相同電壓的直流上,觀察現(xiàn)象(亮了一下不亮)。
小結(jié):1號元件對交直流的影響幾乎相同,2號元件對交變電流的影響較大,3號元件對直流電影響很大,且直流電不能通過3號元件。
根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行猜想,然后經(jīng)過學(xué)生的討論分析,做出判斷。將這三個(gè)元件從暗盒中拿出,分別得出1號元件為電阻、2號元件為電感線圈、3號元件為電容器。
從上面觀察到的現(xiàn)象說明:除電阻外,電感、電容對直流和交變電流的影響程度是不同的,這是我們要來研究的問題。
二、研究電感線圈對突變電流的阻礙作用
電感對交變電流的阻礙作用的大小用感抗的大小來表示。那么,感抗的大小可能與哪些因素有關(guān)呢?
啟發(fā)學(xué)生:可能與自感系數(shù)、交變電流的頻率和電壓等有關(guān)。
1.研究感抗與自感系數(shù)的關(guān)系
提供低壓交變電流源、小燈泡、學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的變壓器,若干導(dǎo)線,要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),研究感抗與自感系數(shù)的定性關(guān)系。
學(xué)生互動,教師巡回指導(dǎo),糾正學(xué)生的差錯(cuò)在此過程可能出現(xiàn)的問題:(1)基本的連接不會;(2)線圈的連接不會等。
請一組學(xué)生簡述實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和由此得到的結(jié)果:將燈泡與線圈串聯(lián)接入交變電流,線圈的連接分兩次,一次是線圈匝數(shù)較少,另一次線圈的匝數(shù)較多,燈泡出現(xiàn)由亮變暗的現(xiàn)象,說明線圈的自感系數(shù)大時(shí),線圈對交變電流的阻礙作用大,感抗大。
提示:線圈的自感系數(shù)在其他條件不變的情況下,匝數(shù)越多自感系數(shù)越大。
2.研究感抗與交變電流的頻率的關(guān)系
如果要研究感抗與交變電流頻率的關(guān)系應(yīng)該如何辦?──在電壓不變的情況下選用變頻的交變電流源,為了研究方便,我們可選信號發(fā)生器來替代。
演示3:信號發(fā)生器可以輸出電壓一定且不同頻率的交變電流。串聯(lián)好電路,保持電壓不變的條件下,使輸出交變電流的頻率升高,觀察到燈泡變暗的現(xiàn)象。說明:頻率越高,線圈對交變電流的阻礙越大,感抗越大。
3.研究與交變電流電壓的關(guān)系(將燈泡換成交變電流表)
演示4:在交變電流頻率、線圈的自感系數(shù)不變的條件下,交流的電壓加倍,電流加倍。可得出感抗與交變電流電壓U無關(guān)。
結(jié)論:L越大感抗越大、越高感抗越大、感抗與U無關(guān)。
三、研究電容對突變電流的阻礙作用
電容對交變電流的阻礙作用用容抗來表示。從上面的研究,可以得到推論,容抗的大小可能與電容和交變電流的頻率有關(guān)。
1.研究容抗與電容C的關(guān)系
學(xué)生互動:提供電容分別為150μF與200μF的電容器2只。巡回輔導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。
2.研究容抗與交變電流頻率的'關(guān)系
演示5:信號發(fā)生器可以輸出不同頻率的交變電流。串聯(lián)好電路,保持電壓不變的條件下,使輸出交變電流的頻率升高,觀察到燈泡變亮的現(xiàn)象,說明:頻率越高,電容器對交變電流的阻礙越小,容抗越小。
結(jié)論:C越大容抗越小、f越高容抗越小。
四、問題討論
1.分析電感線圈在交直流電中的作用(學(xué)生互相議論后回答)
由于交變電流的頻率越低感抗越小,而直流電的頻率等于0,在直流電中電感對它的阻礙作用幾乎沒有。所以電感線圈有“通直流阻交流”的作用。
交變電流的頻率越高,感抗越大,阻礙作用越大。所以電感有“通低頻、阻高頻”作用。
理論解釋:
。1)電感線圈:直流電通過電感線圈時(shí),由于電流不發(fā)生變化,電感線圈對直流電沒有阻礙作用;交變電流通過電感線圈時(shí),在線圈中要產(chǎn)生自感現(xiàn)象(自感電流總要阻礙電路中原來電流的變化),所以電感線圈對交變電流有阻礙作用。
。2)為什么線圈的自感系數(shù)越大,感抗越大?
自感系數(shù)越大,對一定的交變電流產(chǎn)生的自感現(xiàn)象越明顯,阻礙作用越大,感抗也越大。
。3)為什么交變電流的頻率越高,感抗越大?
交變電流的頻率越高,即電流的交化越快,產(chǎn)生的自感現(xiàn)象越明顯,阻礙作用越大,感抗也越大。
2.分析電容器在交直流電中的作用(學(xué)生互相議論后回答)
由于交變電流的頻率越低容抗越大,而直流電的頻率為0,在直流電路中,電容對它的阻礙作用很大(無窮大),直流電不能通過電容器。所以電容器有“通交流、隔直流”作用。
交變電流的頻率越高,容抗越小,阻礙作用越小,所以有“通高頻、阻低頻”作用。
理論解釋:
。1)電容器:因?yàn)殡娙萜鞯膬蓸O板間是絕緣的電介質(zhì),直流電不能通過電容器。
(2)交變電流能真正通過電容器嗎?
當(dāng)電容器接上交變電壓時(shí),實(shí)際上自由電行也沒有通過電容兩極板間的絕緣介質(zhì)。p.194圖8-10所示,只不過在交變電壓的作用下,當(dāng)電源的電壓升高時(shí),電容器充電,電荷向電容極板聚集,形成了充電電流;當(dāng)電源電壓降低時(shí),電荷從電容器的極板上放出,形成了放電電流。電容器交替進(jìn)行充電和放電,電路中就有了電流,表現(xiàn)為交變電流“通過”了電容器。
。3)為什么電容越大,容抗越?
電容器的電容越大,表明電容器儲存電荷的能力越大,在電壓一定的條件下,單位時(shí)間內(nèi)電路中充放電移動的電荷量越大,電流越大。所以電容對交變電流的阻礙作用越小,容抗越小。
。4)為什么交變電流的頻率越高,容抗越?
在交變電流的電壓一定時(shí),交變電流的頻率越高,電路中充放電越頻繁,單位時(shí)間內(nèi)電荷移動速率越大,電流越大。所以電容對交變電流的阻礙作用越小,容抗越小。
五、技術(shù)上的應(yīng)用
(1)電工和電子技術(shù)中的扼流圈。利用電感對交變電流的阻礙作用制成的,有低頻扼流圈和高頻扼流圈兩種(示意實(shí)物)。低頻扼流圈匝數(shù)為幾乎到超過一萬,對低頻交變電流有較大的阻礙作用,線圈本身電阻較小,對直流電阻礙作用較;高頻扼流圈匝數(shù)為幾百匝,對低頻交變電流的阻礙作用較小,對高頻交變電流的阻礙作用很大。
。2)在電子技術(shù)中,從某一裝置輸出的電流常常既有交流成分,又有直流成分。如果只需要把交流成分輸送到下一級裝置,只要在兩級電路之間接入一個(gè)電容器(稱為隔直電容器)就可以了。如圖2所示,電流通過電容器,只能是交流部分通過電容器到達(dá)后一級裝置,直流電隔在前一級裝置。
(3)在電子技術(shù)中,從某一裝置輸出的交流常常既有高頻成分,又有低頻成分。如果只需把低頻成分送到下一級裝置,只要在下一級電路的輸入端并聯(lián)一個(gè)電容器就可以達(dá)到目的,如圖3所示。具有這種用途的電容器叫做高頻旁路電容器。說明它的工作原理。
說明:頻率越高的交流部分容抗越小,易通過電容器。高頻部分電流通過電容器分流了,低頻部分電流,由于容抗大不易通過電容器而輸入到下一級。
(4)電容電感不僅在制造的現(xiàn)成電容器和電感線圈中存在。在導(dǎo)線之間。電子元件及機(jī)殼之間,有時(shí)會造成較大的影響,這是我們應(yīng)該注意到的。
【教學(xué)體會】
通過本節(jié)課的教學(xué)實(shí)踐,嘗試了教學(xué)方式的多樣化。教學(xué)中在體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用的前提下,充分調(diào)動了學(xué)生的主體活動對教學(xué)效果帶來了積極的影響。課中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)的互動探究、課題引出時(shí)設(shè)置的有趣的實(shí)驗(yàn)演示以及課堂中學(xué)生的相互討論,從課內(nèi)的表現(xiàn)來看,對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣起到了良好的作用,學(xué)生參與積極,促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí);從課后的反饋來看,對學(xué)生深入理解所學(xué)的物理知識與技能有幫助。同時(shí)體會到,在新課程體系下,盡管我們要用新的理念去改革傳統(tǒng)的物理教學(xué),但是物理教學(xué)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一傳統(tǒng)的做法是我們應(yīng)該堅(jiān)持的。
電感和電容對交變電流的影響學(xué)案課件練習(xí)
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以保證學(xué)生們在上課時(shí)能夠更好的聽課,幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?下面是小編幫大家編輯的《電感和電容對交變電流的影響學(xué)案課件練習(xí)》,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
三、電感和電容對交變電流的影響
【要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)】
1、電感和電容對交變電流的影響
。1)電感對交變電流的阻礙作用:電感對交變電流的阻礙作用的大小用感抗表示。線圈的自感系數(shù)越大、交變電流的頻率越高,電感對交變電流的阻礙作用就越大,感抗也越大。
(2)電容器對交變電流的阻礙作用:電容對交變電流的阻礙作用的大小用容抗表示。電容器的電容越大、交變電流的頻率越高,電容器對交變電流的阻礙作用就越小,容抗也越小。這些都表明交變電流能通過電容器。
2、在交變電流路中,如果把電感的作用概括為“通直流,阻交流;通低頻,阻高頻!眲t對電容的作用可概括為:通交流,隔直流;通高頻,阻低頻。
【范例精析】
例1、如圖5-3-1所示,線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容C都很小(如:L=1mH,C=200pF),此電路的作用是:(D)
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,輸出高頻交流
D.阻高頻通低頻,輸出低頻交流和直流
解析:因自感系數(shù)L很小,所以對低頻成分的阻礙作用很小,這樣直流和低頻成分能順利通過線圈,電容器并聯(lián)在電路中,起旁路作用,因電容C很小,對低頻成分的阻礙作用很大,而對部分通過線圈的高頻成分阻礙作用很小,被它旁路,最終輸出的是低頻交流和直流。
拓展:如圖5-3-2所示電源交流電頻率增大,則
A.電容器電容增大
B.電容器容抗增大
C.電路中電流增大
D.電路中電流減小
解析:交流電頻率增大,電容的容抗減少,導(dǎo)致電流增大。故正確答案:[C]
例2、如圖5-3-3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?
解析:交流電路中常包含有直流成分和交流成分,電容器在電路中有“通交流、隔直流”或“通高頻、阻低頻”的作用。
圖中的C1串聯(lián)在電路中,它的作用是“通交流、隔直流”,為了使交流成分都能順利地通過,容抗必須較小,應(yīng)選用電容較大的電容器。
圖中的C2并聯(lián)在電路中,如果輸入端輸入的電流中包含有高頻和低頻兩種交流成分,該電容器的作用是“通高頻、阻低頻”,即對高頻電流起旁路作用,而讓需要的低頻信號輸入到下一級,一般取電容較小的電容器;如果輸入的電流是直流和交流兩種成分,該電容器的作用是濾去交流成分,把直流成分輸入到下一級,這時(shí)要選用電容較大的電容器。
另外,選用電容器還須注意它的耐壓值,以防被擊穿。
例3、在彩色電視機(jī)的電源輸入端裝有電源濾波器,其電路圖如圖圖5-3-4所示。主要元件是兩個(gè)電感線圈L1、L2,它們的自感系數(shù)很大,F(xiàn)是熔絲,R是電阻,C1、C2是電容器,S為電視機(jī)開關(guān)。某一次用戶沒有先關(guān)電視(沒斷開S)就拔掉電源插頭,結(jié)果燒壞了圖中電路元件,可能被燒壞的元件是
A.C2B.C1C.L1或L2D.F
解析:在未斷開S時(shí)拔掉電源插頭,使得L1、L2中的電流突然減小,產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢,這一電動勢加在C2兩端,C1受到R的保護(hù)而不受損壞,L1、L2中電流減小,也不損壞,A正確。
【能力訓(xùn)練】
1、如圖5-3-5所示電路,線圈導(dǎo)線的電阻可忽略不計(jì),那么當(dāng)輸入電壓具有直流和交流兩種成分時(shí),電阻R兩端和線圈兩端的電壓成分分別是:(A)
A.直流和交流,交流B.交流,交流
C.直流和交流,直流和交流D.直流,直流
2、圖5-3-6所示電路中的電容器稱為高頻旁路電容,下列說法正確的是:(BD)
A.電容器的電容很大
B.電容器的電容很小
C.對高頻而言,電容器的容抗很大
D.對低頻而言,電容器的容抗很大
3、在圖5-3-7所示電路中,電阻R、電感線圈L、電容器C并聯(lián)接在某一交流電源上,三個(gè)相同的交流電流表的示數(shù)相同。若保持電源的電壓不變,而將其頻率增大,則三個(gè)電流表的示數(shù)I1、I2、I3的大小關(guān)系是:(D)
A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3
C.I1>I2>I3D.I3>I1>I2
4、如圖5-3-8所示,開關(guān)S與直流恒定電源接通時(shí),L1、L2兩燈泡的亮度相同,若將S與交變電源接通:(B)
A.L1、L2兩燈泡亮度仍相同
B.L1比L2更亮些
C.L1比L2更暗些
D.交變電源電壓的有效值與直流電壓相同,兩燈與原來一樣亮
5、如圖5-3-9所示電路由交變電源供電,如果交變電流的頻率降低,則:(BC)
A.線圈自感系數(shù)變。
B.線圈感抗變小
C.電路中電流增大
D.電路中電流變小
6、如圖5-3-10所示電路,接在交變電流上的燈泡正常發(fā)光,則下列措施能使燈泡變亮的是:(C)
A.將電容器兩極板間距離增大一些
B.將電容器兩極板正對面積減小一些
C.把電介質(zhì)插入電容器兩極間
D.把交變電流頻率降低一些
7、有兩個(gè)電容分別為C1=5μF,C2=3μF兩電容器,分別加在峰值一定的交流電源上,比較下列哪種情況通過電容器的電流強(qiáng)度最大:(C)
A.在C1上加f=50Hz的交變電流
B.在C2上加f=50Hz的交變電流
C.在C1上加f=60Hz的交變電流
D.在C2上加f=60Hz的交變電流
8、感抗描述電感線圈對交變電流的大小。感抗的大小與兩個(gè)因素有關(guān):線圈的越大,交變電流的越高,則感抗越大。
阻礙作用自感系數(shù)頻率
9、容抗描述電容器對交變電流的大小。容抗的大小與兩個(gè)因素有關(guān),電容器的越大,交變電流的越高,則容抗越小。
阻礙作用電容頻率
10、使用220V交變電流源的電氣設(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感到“麻手”,用試電筆測試時(shí),氖管發(fā)光,這是為什么?
與電源相連的機(jī)芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個(gè)極板,電源中的交變電流能夠通過這個(gè)“電容器”。雖然這一點(diǎn)“漏電”一般不會造成人身危險(xiǎn),但是為了在機(jī)身和外殼間真的發(fā)生漏電時(shí)確保安全,電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地。
11、下面的電路圖5-3-11是電子技術(shù)中的常用電路.a(chǎn)、b是電路的輸入端,其中輸入的高頻電流用“”表示,低頻電流用“~”表示,直流電流用“—”表示.負(fù)載電阻R中通過的電流有以下說明:
①圖甲中R通過的是低頻電流
、趫D乙中R通過的是高頻電流
、蹐D乙中R通過的是低頻電流
、軋D丙中R通過的是直流電流
、輬D丁中R通過的是高頻電流
其中正確的是(D)
A.①②③B.②③④C.③④⑤D.①③④
12、在收音機(jī)線路中,經(jīng)天線接收下來的電信號既有高頻成份,又有低頻成份,經(jīng)放大后送到下一級,需要把低頻成份和高頻成份分開,只讓低頻成份輸送到再下一級,我們可以采用如圖5-3-12所示電路,其中a、b應(yīng)選擇的元件是(D)
A.a是電容較大的電容器,b是低頻扼流圈
B.a是電容較大的電容器,b是高頻扼流圈
C.a是電容較小的電容器,b是低頻扼流圈
D.a是電容較小的電容器,b是高頻扼流圈
13、看圖5-3-13所示的電路后回答:
。1)輸出信號與輸入信號有什么區(qū)別?
輸入信號中有高頻成份,輸出信號中無高頻成份。
。2)試說明電路中L、C1、C2三個(gè)元件的作用。
C1和C2的作用是通高頻、阻低頻;L的作用是阻高頻、通低頻。
高中物理教案5
知識目標(biāo)
1、理解為什么電感對交變電流有阻礙作用.
2、知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小,知道感抗與哪些因素有關(guān).
3、知道交變電流能通過電容器.知道為什么電容器對交變電流有阻礙作用.
4、知道用容抗來表示電容對交變電流阻礙作用的大小,知道容抗與哪些因素有關(guān).
能力目標(biāo)
使學(xué)生理解如何建立新的物理模型而培養(yǎng)學(xué)生處理解決新問題能力.
情感目標(biāo)
1、通過電感和電容對交流電的阻礙作用體會事物的相對性與可變性.
2、讓學(xué)生充分體會通路與斷路之間的辯證統(tǒng)一性.
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí),實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)著重說明交流與直流的區(qū)別,有利于加深學(xué)生對交變電流特點(diǎn)的認(rèn)識.教學(xué)重點(diǎn)突出交流與直流的'區(qū)別,不要求深人討論感抗和容抗的問題.可結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況,盡可能多用實(shí)驗(yàn)說明問題,不必在理論上進(jìn)行討論.
教法建議
1、根據(jù)電磁感應(yīng)的知識,學(xué)生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學(xué)中要注意適當(dāng)復(fù)習(xí)或回憶已學(xué)過的有關(guān)知識,讓學(xué)生自然地得出結(jié)論.這樣既有利于理解新知識,又可以培養(yǎng)學(xué)生的能力,使學(xué)生學(xué)會如何把知識聯(lián)系起來,形成知識結(jié)構(gòu),進(jìn)而獨(dú)立地獲取新知識.
2、對交變電流可以"通過"電容器的道理,課本用了一個(gè)形象的模擬圖,結(jié)合電容器充、放電的過程加以說明,使學(xué)生有所了解即可.對于容抗的概念和影響容抗大小的因素,課本是直接給出的,讓學(xué)生知道就可以了,不要作更深的討論.
3、本節(jié)最后,結(jié)合實(shí)際說明了電容的廣泛存在,可以適當(dāng)加以擴(kuò)展和引伸,以開闊學(xué)生思路和引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中注意聯(lián)系實(shí)際問題.
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