高中物理-电感和电容对交变电流的影响教学设计学情分析教材分析课后反思

教学思路：电感对交变电流的作用感抗电容对交变电流的阻碍作用容抗环节一、新课引入：大家知道在直流电流电路中，影响电流强弱的只是电阻，在交流电路中，除了电阻影响电流的强弱外，若把电感、电容器接入交流电路中，对电流的强弱也有影响．（教师直接给出，明确本节的内容）

环节二、电感对交变电流的作用：

演示实验：在课本的演示实验的基础上，（把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上），为了更便于操作，改进实验如下：先接交流电源（调整电压满足要求），同时在电源两端加一个交流电压表，记下电压的数值。再接一个输出电压连续可调的直流电源，同时在电源两端加一个直流电压表，调节电压让输出电压等于记下的电压值。目的是对电路提供相同的电压。观察两种电路情况下，小灯泡的亮暗。

设计问题：

（1）、观察两种电路情况下，灯泡的亮度有何不同？（学生回答：现象：接直流的亮些，接交流的暗些．）

引导学生得出结论：相同电压的情况下，接交流电源时，灯泡亮度暗，说明电路中电流小，表明电感线圈对交流阻碍作用大．（给出感抗的概念）

（2）、为什么电感线圈对交流阻碍作用大？

引导学生回答，接直流电源时电感线圈对直流电的阻碍作用，为导体电阻。接交流电源时，通过电感线圈的电流时刻改变，产生自感电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用．（实质不同，在交流中我们称感抗，而不能称电阻。）

（3）、感抗与什么因素有关？

引导学生分析，利用自感电动势表达式进行分析：应用：扼流圈（投影图片：各种扼流圈实物及实际应用）低频扼流圈（对低频阻碍大，则L大，线圈大、铁芯）、高频扼流圈（对高频阻碍大，L小，线圈小）

环节三、电容对交变电流的阻碍作用演示实验：在前面的实验装置中，把电感线圈换成电容器，重复上述实验，观察灯泡的亮暗情况？

设计问题：（1）、看到什么现象？（学生回答现象：接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光．得出结论：直流不能通过电容器．交流能通过电容器．）

（2）、交流是怎样通过电容器的？利用电脑动画模拟演示，并引导学生分析原因：直流不能通过电容器是容易理解的，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了．电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电荷离开极板，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．（3）、在上述实验中，对比灯泡直接接交流电源和灯泡与电容串联接交流电源，观察灯泡的亮暗情况？

现象：灯泡直接接交流电源时，更亮。

引导学生分析：灯泡直接接交流电源时，更亮。说明电容器对交流有阻碍作用。（给出容抗的概念）（4）、容抗与那些因素有关？

根据感抗的特点，猜想容抗是否也与电容器本身和交流电的频率有关？演示实验：在上述电路的基础上，保持电源电压不变，先换用电容大的电容器，观察灯泡的亮暗变化？再保持电容器不变，逐渐增加电源的频率，观察灯泡的亮暗变化？现象：电容器的电容越大，灯泡越亮及阻碍作用越小。交流的频率越高，灯泡越亮及阻碍作用越小。

结论：容抗与电容器的电容和交流的频率有关。

视频投影：（

使用220V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”，用试电笔测试时，氖管发光，这是什么？

（原因：与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个“电容器”．虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险，只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全，电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地．）

环节四、课堂小结及针对练习：1、电容器：通高频，阻低频．

电感线圈：通低频，阻高频．

2、习题选择几个与生活实际相联系的问题，这类问题可激发学生的学习兴趣，加强利用本节知识解决实际问题的能力。通过前两节的学习，学生已经掌握了交流电的产生和描述交流电的物理量。本节主要是交流电在实际中的应用，通过本节的学习加强学生解决实际问题的能力。演示试验法、分组讨论法和启发式教学本节课教学达到以下效果1.能够使学生成为教学活动的主体，从而实现本节课的知识目标。2.能够充分培养学生的实验能力，发展学生学习物理的兴趣。

3.变规律的传授过程为规律的探究过程能够培养学生思维能力。教学思路：电感对交变电流的作用感抗电容对交变电流的阻碍作用容抗环节一、新课引入：大家知道在直流电流电路中，影响电流强弱的只是电阻，在交流电路中，除了电阻影响电流的强弱外，若把电感、电容器接入交流电路中，对电流的强弱也有影响．（教师直接给出，明确本节的内容）

环节二、电感对交变电流的作用：

演示实验：在课本的演示实验的基础上，（把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上），为了更便于操作，改进实验如下：先接交流电源（调整电压满足要求），同时在电源两端加一个交流电压表，记下电压的数值。再接一个输出电压连续可调的直流电源，同时在电源两端加一个直流电压表，调节电压让输出电压等于记下的电压值。目的是对电路提供相同的电压。观察两种电路情况下，小灯泡的亮暗。

设计问题：

（1）、观察两种电路情况下，灯泡的亮度有何不同？（学生回答：现象：接直流的亮些，接交流的暗些．）

引导学生得出结论：相同电压的情况下，接交流电源时，灯泡亮度暗，说明电路中电流小，表明电感线圈对交流阻碍作用大．（给出感抗的概念）

（2）、为什么电感线圈对交流阻碍作用大？

引导学生回答，接直流电源时电感线圈对直流电的阻碍作用，为导体电阻。接交流电源时，通过电感线圈的电流时刻改变，产生自感电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用．（实质不同，在交流中我们称感抗，而不能称电阻。）

（3）、感抗与什么因素有关？

引导学生分析，利用自感电动势表达式进行分析：应用：扼流圈（投影图片：各种扼流圈实物及实际应用）低频扼流圈（对低频阻碍大，则L大，线圈大、铁芯）、高频扼流圈（对高频阻碍大，L小，线圈小）

环节三、电容对交变电流的阻碍作用演示实验：在前面的实验装置中，把电感线圈换成电容器，重复上述实验，观察灯泡的亮暗情况？

设计问题：（1）、看到什么现象？（学生回答现象：接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光．得出结论：直流不能通过电容器．交流能通过电容器．）

（2）、交流是怎样通过电容器的？利用电脑动画模拟演示，并引导学生分析原因：直流不能通过电容器是容易理解的，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了．电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电荷离开极板，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．（3）、在上述实验中，对比灯泡直接接交流电源和灯泡与电容串联接交流电源，观察灯泡的亮暗情况？

现象：灯泡直接接交流电源时，更亮。

引导学生分析：灯泡直接接交流电源时，更亮。说明电容器对交流有阻碍作用。（给出容抗的概念）（4）、容抗与那些因素有关？

根据感抗的特点，猜想容抗是否也与电容器本身和交流电的频率有关？演示实验：在上述电路的基础上，保持电源电压不变，先换用电容大的电容器，观察灯泡的亮暗变化？再保持电容器不变，逐渐增加电源的频率，观察灯泡的亮暗变化？现象：电容器的电容越大，灯泡越亮及阻碍作用越小。交流的频率越高，灯泡越亮及阻碍作用越小。

结论：容抗与电容器的电容和交流的频率有关。

视频投影：（

使用220V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”，用试电笔测试时，氖管发光，这是什么？

（原因：与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个“电容器”．虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险，只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全，电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地．）

环节四、课堂小结及针对练习：1、电容器：通高频，阻低频．

电感线圈：通低频，阻高频．

2、习题选择几个与生活实际相联系的问题，这类问题可激发学生的学习兴趣，加强利用