電感和電容對交變電流的影響(通用7篇)
電感和電容對交變電流的影響 篇1
教學目標
知識目標
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.
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.
能力目標
使學生理解如何建立新的物理模型而培養學生處理解決新問題能力.
情感目標
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、讓學生充分體會通路與斷路之間的辯證統一性.
3、培養學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態度.
教學建議
教材分析
本節著重說明交流與直流的區別,有利于加深學生對交變電流特點的認識.教學重點突出交流與直流的區別,不要求深人討論感抗和容抗的問題.可結合學校的實際情況,盡可能多用實驗說明問題,不必在理論上進行討論.
教法建議
1、根據電磁感應的知識,學生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學中要注意適當復習或回憶已學過的有關知識,讓學生自然地得出結論.這樣既有利于理解新知識,又可以培養學生的能力,使學生學會如何把知識聯系起來,形成知識結構,進而獨立地獲取新知識.
2、對交變電流可以"通過"電容器的道理,課本用了一個形象的模擬圖,結合電容器充、放電的過程加以說明,使學生有所了解即可.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,讓學生知道就可以了,不要作更深的討論.
3、本節最后,結合實際說明了電容的廣泛存在,可以適當加以擴展和引伸,以開闊學生思路和引導學生在學習中注意聯系實際問題.
教學設計方案
電感和電容對交變電流作用
教學目的:
1、了解電感對電流的作用特點.
2、了解電容對電流的作用特點.
教學重點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學難點 :電感和電容對交變電流的作用特點.
教學方法:啟發式綜合教學法
教學用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.
教學過程 :
一、引入:
在直流電流電路中,電壓 、電流 和電阻 的關系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復雜了.
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實驗:把一線圈與小燈泡串聯后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現象:
現象:接直流的亮些,接交流的暗些.
引導學生得出結論: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?
引導學生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變.由于線圈的自感作用,必然要產生感應電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.
實驗和理論分析都表明:線圈的自感系數越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.
應用:日光燈鎮流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數很大.日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮流器串聯起來接到電源上,得用鎮流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞.
2、交變電流能夠通過電容
實驗:把白熾燈和電容器串聯起來分別接在交流和直流電路里.
現象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發光.
結論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.
引導學生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質隔開了.電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質,只是由于兩極板間的電壓在變化,當電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現為交流“通過”了電容器.
學生思考:
使用220V交流電源的電氣設備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手”,用試電筆測試時,氖管發光,這是什么?
原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”.雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,只是為了在機身和外殼間真的發生漏電時確保安全,電氣設備和電子儀器的金屬外殼都應該接地.
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導線、無件、機殼間.有時候這種電容的影響是很大的,當交變電流的頻率很高時更是這樣.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:
電容:通高頻,阻低頻.
電感:通低頻,阻高頻.
電感和電容對交變電流的影響 篇2
教學目標
知識目標
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.
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.
能力目標
使學生理解如何建立新的物理模型而培養學生處理解決新問題能力.
情感目標
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、讓學生充分體會通路與斷路之間的辯證統一性.
3、培養學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態度.
教學建議
教材分析
本節著重說明交流與直流的區別,有利于加深學生對交變電流特點的認識.教學重點突出交流與直流的區別,不要求深人討論感抗和容抗的問題.可結合學校的實際情況,盡可能多用實驗說明問題,不必在理論上進行討論.
教法建議
1、根據電磁感應的知識,學生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學中要注意適當復習或回憶已學過的有關知識,讓學生自然地得出結論.這樣既有利于理解新知識,又可以培養學生的能力,使學生學會如何把知識聯系起來,形成知識結構,進而獨立地獲取新知識.
2、對交變電流可以"通過"電容器的道理,課本用了一個形象的模擬圖,結合電容器充、放電的過程加以說明,使學生有所了解即可.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,讓學生知道就可以了,不要作更深的討論.
3、本節最后,結合實際說明了電容的廣泛存在,可以適當加以擴展和引伸,以開闊學生思路和引導學生在學習中注意聯系實際問題.
教學設計方案
電感和電容對交變電流作用
教學目的:
1、了解電感對電流的作用特點.
2、了解電容對電流的作用特點.
教學重點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學難點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學方法:啟發式綜合教學法
教學用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.
教學過程:
一、引入:
在直流電流電路中,電壓 、電流 和電阻 的關系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復雜了.
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實驗:把一線圈與小燈泡串聯后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現象:
現象:接直流的亮些,接交流的暗些.
引導學生得出結論: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?
引導學生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變.由于線圈的自感作用,必然要產生感應電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.
實驗和理論分析都表明:線圈的自感系數越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.
應用:日光燈鎮流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數很大.日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮流器串聯起來接到電源上,得用鎮流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞.
2、交變電流能夠通過電容
實驗:把白熾燈和電容器串聯起來分別接在交流和直流電路里.
現象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發光.
結論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.
引導學生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質隔開了.電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質,只是由于兩極板間的電壓在變化,當電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現為交流“通過”了電容器.
學生思考:
使用220V交流電源的電氣設備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手”,用試電筆測試時,氖管發光,這是什么?
原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”.雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,只是為了在機身和外殼間真的發生漏電時確保安全,電氣設備和電子儀器的金屬外殼都應該接地.
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導線、無件、機殼間.有時候這種電容的影響是很大的,當交變電流的頻率很高時更是這樣.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:
電容:通高頻,阻低頻.
電感:通低頻,阻高頻.
電感和電容對交變電流的影響 篇3
教學目標
知識目標
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.
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.
能力目標
使學生理解如何建立新的物理模型而培養學生處理解決新問題能力.
情感目標
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、讓學生充分體會通路與斷路之間的辯證統一性.
3、培養學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態度.
教學建議
教材分析
本節著重說明交流與直流的區別,有利于加深學生對交變電流特點的認識.教學重點突出交流與直流的區別,不要求深人討論感抗和容抗的問題.可結合學校的實際情況,盡可能多用實驗說明問題,不必在理論上進行討論.
教法建議
1、根據電磁感應的知識,學生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學中要注意適當復習或回憶已學過的有關知識,讓學生自然地得出結論.這樣既有利于理解新知識,又可以培養學生的能力,使學生學會如何把知識聯系起來,形成知識結構,進而獨立地獲取新知識.
2、對交變電流可以"通過"電容器的道理,課本用了一個形象的模擬圖,結合電容器充、放電的過程加以說明,使學生有所了解即可.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,讓學生知道就可以了,不要作更深的討論.
3、本節最后,結合實際說明了電容的廣泛存在,可以適當加以擴展和引伸,以開闊學生思路和引導學生在學習中注意聯系實際問題.
教學設計方案
電感和電容對交變電流作用
教學目的:
1、了解電感對電流的作用特點.
2、了解電容對電流的作用特點.
教學重點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學難點 :電感和電容對交變電流的作用特點.
教學方法:啟發式綜合教學法
教學用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.
教學過程 :
一、引入:
在直流電流電路中,電壓 、電流 和電阻 的關系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復雜了.
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實驗:把一線圈與小燈泡串聯后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現象:
現象:接直流的亮些,接交流的暗些.
引導學生得出結論: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?
引導學生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變.由于線圈的自感作用,必然要產生感應電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.
實驗和理論分析都表明:線圈的自感系數越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.
應用:日光燈鎮流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數很大.日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮流器串聯起來接到電源上,得用鎮流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞.
2、交變電流能夠通過電容
實驗:把白熾燈和電容器串聯起來分別接在交流和直流電路里.
現象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發光.
結論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.
引導學生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質隔開了.電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質,只是由于兩極板間的電壓在變化,當電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現為交流“通過”了電容器.
學生思考:
使用220V交流電源的電氣設備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手”,用試電筆測試時,氖管發光,這是什么?
原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”.雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,只是為了在機身和外殼間真的發生漏電時確保安全,電氣設備和電子儀器的金屬外殼都應該接地.
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導線、無件、機殼間.有時候這種電容的影響是很大的,當交變電流的頻率很高時更是這樣.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:
電容:通高頻,阻低頻.
電感:通低頻,阻高頻.
電感和電容對交變電流的影響 篇4
教學目標
知識目標
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.
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.
能力目標
使學生理解如何建立新的物理模型而培養學生處理解決新問題能力.
情感目標
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、讓學生充分體會通路與斷路之間的辯證統一性.
3、培養學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態度.
教學建議
教材分析
本節著重說明交流與直流的區別,有利于加深學生對交變電流特點的認識.教學重點突出交流與直流的區別,不要求深人討論感抗和容抗的問題.可結合學校的實際情況,盡可能多用實驗說明問題,不必在理論上進行討論.
教法建議
1、根據電磁感應的知識,學生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學中要注意適當復習或回憶已學過的有關知識,讓學生自然地得出結論.這樣既有利于理解新知識,又可以培養學生的能力,使學生學會如何把知識聯系起來,形成知識結構,進而獨立地獲取新知識.
2、對交變電流可以"通過"電容器的道理,課本用了一個形象的模擬圖,結合電容器充、放電的過程加以說明,使學生有所了解即可.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,讓學生知道就可以了,不要作更深的討論.
3、本節最后,結合實際說明了電容的廣泛存在,可以適當加以擴展和引伸,以開闊學生思路和引導學生在學習中注意聯系實際問題.
教學設計方案
電感和電容對交變電流作用
教學目的:
1、了解電感對電流的作用特點.
2、了解電容對電流的作用特點.
教學重點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學難點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學方法:啟發式綜合教學法
教學用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.
教學過程:
一、引入:
在直流電流電路中,電壓 、電流 和電阻 的關系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復雜了.
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實驗:把一線圈與小燈泡串聯后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現象:
現象:接直流的亮些,接交流的暗些.
引導學生得出結論: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?
引導學生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變.由于線圈的自感作用,必然要產生感應電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.
實驗和理論分析都表明:線圈的自感系數越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.
應用:日光燈鎮流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數很大.日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮流器串聯起來接到電源上,得用鎮流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞.
2、交變電流能夠通過電容
實驗:把白熾燈和電容器串聯起來分別接在交流和直流電路里.
現象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發光.
結論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.
引導學生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質隔開了.電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質,只是由于兩極板間的電壓在變化,當電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現為交流“通過”了電容器.
學生思考:
使用220V交流電源的電氣設備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手”,用試電筆測試時,氖管發光,這是什么?
原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”.雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,只是為了在機身和外殼間真的發生漏電時確保安全,電氣設備和電子儀器的金屬外殼都應該接地.
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導線、無件、機殼間.有時候這種電容的影響是很大的,當交變電流的頻率很高時更是這樣.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:
電容:通高頻,阻低頻.
電感:通低頻,阻高頻.
電感和電容對交變電流的影響 篇5
教學目標
知識目標
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.
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.
能力目標
使學生理解如何建立新的物理模型而培養學生處理解決新問題能力.
情感目標
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、讓學生充分體會通路與斷路之間的辯證統一性.
3、培養學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態度.
教學建議
教材分析
本節著重說明交流與直流的區別,有利于加深學生對交變電流特點的認識.教學重點突出交流與直流的區別,不要求深人討論感抗和容抗的問題.可結合學校的實際情況,盡可能多用實驗說明問題,不必在理論上進行討論.
教法建議
1、根據電磁感應的知識,學生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學中要注意適當復習或回憶已學過的有關知識,讓學生自然地得出結論.這樣既有利于理解新知識,又可以培養學生的能力,使學生學會如何把知識聯系起來,形成知識結構,進而獨立地獲取新知識.
2、對交變電流可以"通過"電容器的道理,課本用了一個形象的模擬圖,結合電容器充、放電的過程加以說明,使學生有所了解即可.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,讓學生知道就可以了,不要作更深的討論.
3、本節最后,結合實際說明了電容的廣泛存在,可以適當加以擴展和引伸,以開闊學生思路和引導學生在學習中注意聯系實際問題.
教學設計方案
電感和電容對交變電流作用
教學目的:
1、了解電感對電流的作用特點.
2、了解電容對電流的作用特點.
教學重點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學難點 :電感和電容對交變電流的作用特點.
教學方法:啟發式綜合教學法
教學用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.
教學過程 :
一、引入:
在直流電流電路中,電壓 、電流 和電阻 的關系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復雜了.
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實驗:把一線圈與小燈泡串聯后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現象:
現象:接直流的亮些,接交流的暗些.
引導學生得出結論: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?
引導學生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變.由于線圈的自感作用,必然要產生感應電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.
實驗和理論分析都表明:線圈的自感系數越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.
應用:日光燈鎮流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數很大.日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮流器串聯起來接到電源上,得用鎮流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞.
2、交變電流能夠通過電容
實驗:把白熾燈和電容器串聯起來分別接在交流和直流電路里.
現象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發光.
結論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.
引導學生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質隔開了.電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質,只是由于兩極板間的電壓在變化,當電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現為交流“通過”了電容器.
學生思考:
使用220V交流電源的電氣設備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手”,用試電筆測試時,氖管發光,這是什么?
原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”.雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,只是為了在機身和外殼間真的發生漏電時確保安全,電氣設備和電子儀器的金屬外殼都應該接地.
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導線、無件、機殼間.有時候這種電容的影響是很大的,當交變電流的頻率很高時更是這樣.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:
電容:通高頻,阻低頻.
電感:通低頻,阻高頻.
電感和電容對交變電流的影響 篇6
──以普通高中《物理課程標準》的課程目標要求來設計浙江東陽中學 韋國清
普通高中《物理課程標準》中從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度上,提出了高中物理課程的具體目標。在--過程中,我們需要從這三個維度來構建教學內容和安排教學活動。下面是結合課程目標的要求,全日制普通高中教科書(試驗修訂本·必修加選修)物理第二冊《電感和電容對交變電流的影響》一節的--。
【教學目標】
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生影響的原因;了解電感和電容器在電子技術等方面的應用。
2.過程與方法
觀察演示實驗,理解實驗過程中控制變量的方法;通過研究感抗(容抗)與自感系數(電容)的定性關系,獲得實驗探究過程的體驗;通過對電感和電容對交變電流影響的理論分析,體會理論解釋實驗的成功感受。
3.情感態度與價值觀
通過實驗的互動過程,誘發對探究物理規律的興趣;簡介電感和電容的應用,欣賞物理器件的美妙的應用;通過具實記錄觀察到的現象和數據,體驗實事求是的科學態度。
【教學用具】
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(將線圈匝數不同的兩組線圈用不同顏色的導線接出)、小燈泡(6v)、導線等供學生實驗用(以上器材每兩人一組)。
【設計思路】
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,進行一些理性的講解,配合若干驗證性的實驗,使學生了解感抗和容抗的大小與哪些因素有關。教材中對演示實驗的要求很簡單,更沒有學生實驗的要求。
本--特別強調了對實驗的挖掘。例如增加了學生互動的實驗,不僅幫助學生理解感抗和容抗的概念,提高實驗動手能力,更重要的是使學生在互動和探索的過程中,培養學生的合作精神、獲得探究的成功體驗;通過引入新課時設計的實驗,培養學生的問題意識和激發學生的學習興趣;通過教學中的若干個演示實驗的設計,特別是用信號發生器替代變頻電源來做實驗,使學生感悟科學的探究方法和強化創新的意識。
【教學過程】
一、引入課題
請同學們先來觀察一組實驗,如圖1所示。介紹有關器材:低壓交直流電源,小燈泡,3個經過包裝的電學元件(根據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,調節電壓使燈泡正常發光;
(2)如果將1號電學元件串聯入電路中,觀察現象(燈泡變暗);
(3)再將2號電學元件串聯入電路中,觀察現象(燈泡變得更暗);
(4)然后將3號電學元件串聯入電路中,觀察現象(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,觀察現象(比原來變亮);
(3)將3號元件接相同電壓的直流上,觀察現象(亮了一下不亮)。
小結: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。
根據現象進行猜想,然后經過學生的討論分析,做出判斷。將這三個元件從暗盒中拿出,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呢?
啟發學生:可能與自感系數、交變電流的頻率和電壓等有關。
1.研究感抗與自感系數的關系
提供低壓交變電流源、小燈泡、學生實驗用的變壓器,若干導線,要求學生設計實驗,研究感抗與自感系數的定性關系。
學生互動,教師巡回指導,糾正學生的差錯在此過程可能出現的問題:(1)基本的連接不會;(2)線圈的連接不會等。
請一組學生簡述實驗的設計思路及實驗現象和由此得到的結果:將燈泡與線圈串聯接入交變電流,線圈的連接分兩次,一次是線圈匝數較少,另一次線圈的匝數較多,燈泡出現由亮變暗的現象,說明線圈的自感系數大時,線圈對交變電流的阻礙作用大,感抗大。
提示:線圈的自感系數在其他條件不變的情況下,匝數越多自感系數越大。
2.研究感抗與交變電流的頻率的關系
如果要研究感抗與交變電流頻率的關系應該如何辦?──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,我們可選信號發生器來替代。
演示3:信號發生器可以輸出電壓一定且不同頻率的交變電流。串聯好電路,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。
結論:l越大感抗越大、越高感抗越大、感抗與u無關。
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。
1.研究容抗與電容c的關系
學生互動:提供電容分別為150μf與200μf的電容器2只。巡回輔導學生做實驗。
2.研究容抗與交變電流頻率的關系
演示5:信號發生器可以輸出不同頻率的交變電流。串聯好電路,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,由于電流不發生變化,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,在線圈中要產生自感現象(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越大,感抗越大?
自感系數越大,對一定的交變電流產生的自感現象越明顯,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,產生的自感現象越明顯,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:因為電容器的兩極板間是絕緣的電介質,直流電不能通過電容器。
(2)交變電流能真正通過電容器嗎?
當電容器接上交變電壓時,實際上自由電行也沒有通過電容兩極板間的絕緣介質。p.194圖8-10所示,只不過在交變電壓的作用下,當電源的電壓升高時,電容器充電,電荷向電容極板聚集,形成了充電電流;當電源電壓降低時,電荷從電容器的極板上放出,形成了放電電流。電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現為交變電流“通過”了電容器。(3)為什么電容越大,容抗越小?
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,單位時間內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,容抗越小?
在交變電流的電壓一定時,交變電流的頻率越高,電路中充放電越頻繁,單位時間內電荷移動速率越大,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、技術上的應用
(1)電工和電子技術中的扼流圈。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(示意實物)。低頻扼流圈匝數為幾乎到超過一萬,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小;高頻扼流圈匝數為幾百匝,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后一級裝置,直流電隔在前一級裝置。
(3)在電子技術中,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一個電容器就可以達到目的,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成電容器和電感線圈中存在。在導線之間。電子元件及機殼之間,有時會造成較大的影響,這是我們應該注意到的。
【教學體會】
通過本節課的教學實踐,嘗試了教學方式的多樣化。教學中在體現了教師的主導作用的前提下,充分調動了學生的主體活動對教學效果帶來了積極的影響。課中的學生實驗的互動探究、課題引出時設置的有趣的實驗演示以及課堂中學生的相互討論,從課內的表現來看,對調動學生學習興趣起到了良好的作用,學生參與積極,促進了學生的自主學習;從課后的反饋來看,對學生深入理解所學的物理知識與技能有幫助。同時體會到,在新課程體系下,盡管我們要用新的理念去改革傳統的物理教學,但是物理教學重視實驗教學這一傳統的做法是我們應該堅持的。
電感和電容對交變電流的影響 篇7
教學目標
知識目標
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.
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.
能力目標
使學生理解如何建立新的物理模型而培養學生處理解決新問題能力.
情感目標
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、讓學生充分體會通路與斷路之間的辯證統一性.
3、培養學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態度.
教學建議
教材分析
本節著重說明交流與直流的區別,有利于加深學生對交變電流特點的認識.教學重點突出交流與直流的區別,不要求深人討論感抗和容抗的問題.可結合學校的實際情況,盡可能多用實驗說明問題,不必在理論上進行討論.
教法建議
1、根據電磁感應的知識,學生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素.教學中要注意適當復習或回憶已學過的有關知識,讓學生自然地得出結論.這樣既有利于理解新知識,又可以培養學生的能力,使學生學會如何把知識聯系起來,形成知識結構,進而獨立地獲取新知識.
2、對交變電流可以通過電容器的道理,課本用了一個形象的模擬圖,結合電容器充、放電的過程加以說明,使學生有所了解即可.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,讓學生知道就可以了,不要作更深的討論.
3、本節最后,結合實際說明了電容的廣泛存在,可以適當加以擴展和引伸,以開闊學生思路和引導學生在學習中注意聯系實際問題.
教學設計方案
電感和電容對交變電流作用
教學目的:
1、了解電感對電流的作用特點.
2、了解電容對電流的作用特點.
教學重點:電感和電容對交變電流的作用特點.
教學難點 :電感和電容對交變電流的作用特點.
教學方法:啟發式綜合教學法
教學用具:小燈泡、線圈(有鐵芯)、電容器、交流電源、直流電源.
教學過程 :
一、引入:
在直流電流電路中,電壓 、電流 和電阻 的關系遵從歐姆定律,在交流電路中,如果電路中只有電阻,例如白熾燈、電爐等,實驗和理論分析都表明,歐姆定律仍適用.但是如果電路中包括電感、電容,情況就要復雜了.
二、講授新課:
1、電感對交變電流的作用:
實驗:把一線圈與小燈泡串聯后先后接到直流電源和交流電源上,觀察現象:
現象:接直流的亮些,接交流的暗些.
引導學生得出結論: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?
引導學生解釋原因:交流通過線圈時,電流時刻在改變.由于線圈的自感作用,必然要產生感應電動勢,阻礙電流的變化,這樣就形成了對電流的阻礙作用.
實驗和理論分析都表明:線圈的自感系數越大、交流的頻率越高,線圈對交流的阻礙作用就越大.
應用:日光燈鎮流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數很大.日光燈起動后燈管兩端所需的電壓低于220V,燈管和鎮流器串聯起來接到電源上,得用鎮流器對交流的阻礙作用,就能保護燈管不致因電壓過高而損壞.
2、交變電流能夠通過電容
實驗:把白熾燈和電容器串聯起來分別接在交流和直流電路里.
現象:接通直流電源,燈泡不亮,接通交流電源,燈泡能夠發光.
結論:直流不能通過電容器.交流能通過交流電.
引導學生分析原因:直流不能通過電容器是容易理解的,因為電容器的兩個極板被絕緣介質隔開了.電容器接到交流電源時,實際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質,只是由于兩極板間的電壓在變化,當電壓升高時,電荷向電容器的極板上聚集,形成充電電流;當電壓降低時,電荷離開極板,形成放電電流.電容器交替進行充電和放電,電路中就有了電流,表現為交流“通過”了電容器.
學生思考:
使用220V交流電源的電氣設備和電子儀器,金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣,但是有時候用手觸摸外殼仍會感到“麻手”,用試電筆測試時,氖管發光,這是什么?
原因:與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板,電源中的交變電流能夠通過這個“電容器”.雖然這一點“漏電”一般不會造成人身危險,只是為了在機身和外殼間真的發生漏電時確保安全,電氣設備和電子儀器的金屬外殼都應該接地.
3、電容不僅存在于成形的電容器中,也存在于電路的導線、無件、機殼間.有時候這種電容的影響是很大的,當交變電流的頻率很高時更是這樣.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:
電容:通高頻,阻低頻.
電感:通低頻,阻高頻.