高中物理《电容器在交流电路中的作用》教案教科版选修-课件

电容器在交变电流的作用教学目标一、知识目标1.知道交变电流能通过电容器，知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用.2.知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关.二、能力目标1.培养学生独立思考的思维习惯.2.培养学生用学过的知识去理解、分析新问题。三、德育目标培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。教学重点1.电容对交变电流的阻碍作用。2.容抗的物理意义。教学难点容抗概念及影响容抗大小的因素.教学方法演示实验+阅读+讲解教学用具电容器（ “103F、15 V”与“200F、15 V”）2个、两个扼流圈、投影片、投影仪。课时安排1课时教学过程电容对交变电流的影响（1）交变电流能“通过”电容器实验：把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里，引导学生观察现象。提出问题：由此现象说明电容器对电流有什么影响？交变电流是怎样“通过”电容器的呢观察现象：接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光思考讨论：电容器对直流电来说是断路的，而对交变电流来说不再是断路的了。（2）交变电流“通过”电容器的原理交变电流在一个周期内,电容器的冲放电过程A、B、C、DBADC引导归纳：电容器通过充电和放电电路中就有了电流，表现为交流通过了电路在交变电流的每一个周期内，电容器冲放电两次形成的冲放电电流方向改变两次当电压升高时，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”了电容器演示二演示实验，电路如图所示.观察实验现象：开关打到直流电上，灯泡不亮，开关打到交流电上，灯泡亮了.结论：直流电不能通过电容器，交流电能够通过电容器.师问电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交流电能够通过呢？用CAI课件展示电容器接到交流电源上，充电、放电的动态过程.强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，当电容器接交变电源上时，正极板上的电子向负极板上流，使两极板上聚集电荷增加，形成充电电流.当电源电压降低时，负极板上的电子通过电源流向正极板，两极板上的电荷中和掉一部分，形成放电电流.演示：将“1000F,15 V”的电容器去掉，观察灯泡的亮度.现象：灯泡比原来电路中接电容器时变亮.说明：电容器对交变电流也有阻碍作用容抗XC：表示电容器对交流电的阻碍作用大小，如同用电阻表示电阻器对电流阻碍作用大小，感抗表示线圈对交流电阻碍作用大小，单位都为：欧姆（）教师指出：容抗产生原因为“电容器极板上电荷的积累对电荷定向运动阻碍”.师问那么容抗跟什么因素有关？学生：阅读教材内容.演示将电路中的“1000F”电容换成“200F”电容器.观察现象：灯泡比原来“接1000 F”电容器时暗.说明：容抗和电容器的电容值大小有关.实验表明：电容器的电容大小和交变电流的频率决定容抗.电容越大，在同样电压下电容器容纳电荷越多，因此充放电的电流越大，容抗就越小.交流电的频率越高，充放电就进行得越快，充放电流越大，容抗越小.即电容器的电容越大，交变电流频率越高，容抗越小.电容器具有“通交流，隔直流”“通高频，阻低频”特点.例题：如图所示电路中，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变?为什么? 解析：当交变电流的频率增大时，线圈对交变电流的阻碍作用增大，通过灯泡L1的电流将因此而减小，所以灯泡的L1亮度将变暗；而电容对交变电流的阻碍作用则随交变电流频率的增大而减小，即流过灯泡L2的电流增大，所以灯泡 L2的亮度将变亮.由于电阻的大小与交变电流的频率无关，流过灯泡L3的电流不变，因此其亮度也不变，板书设计电容对交变电流的影响（1）交变电流能“通过”电容器（2）交变电流“通过”电容器的原理（3）电容器对交变电流的阻碍作用