电工基础第三章.docx
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电工基础第三章
课时授课计划
课题:
3-1电容器与电容
教学目标:
✧情感目标:
培养学生透过实验现象归纳事物本质、将感性认识提升为理
论知识的能力。
✧知识目标:
1、知道电容器的概念及作用;
2、理解电容器电容的概念及其定义C=Q/U;
3、知道平行板电容器的电容与那些因素有关,有什么关系。
✧技能目标:
能应用电容的定义式和决定式公式进行简单的计算。
教学重点:
电容的概念与定义式。
教学难点:
电容器的充放电原理。
教学过程:
一、创设情景,实例引入(5分钟)
投影仪展示图片——电视、电脑等线路板上的电容。
【设计意图】:
让学生对电容器有感性的认识,突出电容器在日常生活中的重要作用,提起学生学习的兴趣。
提出课题:
电容器到底是什么样的元件?
它的作用、构造、原理是什么?
本节课就要研究这些问题。
【设计意图】:
明确本节课的目标,让学生今天要学习的知识点,做到心中有素。
二、正课(35分钟)
(一)电容器
实例探究:
出示一电解电容器并将其拆开,请学生观察。
结论:
有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘)。
学生在老师的引导下得出结论:
有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘)。
1、概念:
实际上,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。
电容器的图形符号的引入。
问题讨论:
两平行导体板夹上一层绝缘物质(空气也算)能否构成电容器?
2、充电、放电
讲解电容充电和放电的原理。
演示:
连接如图的电路
现象观察:
当开关S达到a点时,电源E为电容充电
当开关S达到b点时,为电容放电
分析:
充电——充电电流:
电能—>电场能
放电——放电电流:
电场能—>其他形式能量
结论:
充电过程的实质:
使电源中的电能转化为两板间的电场能,在电容器中储存。
放电过程的实质:
使电场能转化为其它形式的能电容器是一种储存电场能的装置
提示学生:
电容器所带的电荷量(带电量):
是指一个极板所带电荷量的绝对值
表1电容充、放电过程与水容器蓄、放水过程比
名称
电容器
水容器
充电/蓄水
充电电流流入电容器
蓄水水流流入水容器
电容两端电压UC上升
水容器内水位上升
电荷被存储在电容器里
水被存储在水容器内
放电/放水
放电电流从电容器中流出
放水水流从水容器流出
电容两端电压UC下降
水容器内水位下降
电容器中的电荷释放
水容器中的水被放出
(二)电容
实验证明:
加在一个电容器两极板之间的电压越高,极板上所带的电荷就越多,电荷量与极板间电压的比值是一个常数,把这个比值称作电容器的电容量。
简称电容,用C表示。
电容量:
1、定义:
电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值
2、定义式:
3、物理意义:
C是表示电容器容纳电荷本领的物理量。
4、单位:
在国际单位制中单位是法拉(F),1F=1C/V
1μF=10-6F,1рF=10-12F
注意:
法拉是一个很大的单位,在实际生活中比较常用的单位微法(μF)和皮法(PF)。
常见电容器,一般是几十pF到几千μF之间。
【例题1】小刘的MP3内用一只电容器,容量为0.01uF,试求该电容器两端所加电压为0.3V时,它所带的电荷量为多少?
解:
Q=CU=0.01×10-6×0.3=3×10-9C
答:
该电容器所带的电荷量为3×10-9C。
类比理解:
电容量C大,意味着U=1V时,容纳的电荷量大,储电本领强。
不同容器装水,水深都是1㎝,S大的容器容纳的水量多
问题讨论:
①S大,能装水的总量就一定多吗?
(不一定,容器的高度h不同,V=Sh)
②C大,能储存的电荷量就一定多吗?
(不一定,C能承受的最大电压不同)
(因此,C大,储电本领大,是指相对于同一电势差U而言;电容器能容纳的电荷还跟它能承受的最大电压有关。
)
5、击穿电压
额定电压(工作电压):
~电容器的外壳有标注。
【例题2】一个电容器,充电后所带电荷量为Q=4×10-6C的电荷量时,它的板间电势差U=2V,由此可知,该电容器的电容是___________F。
如果再充进4×10-6C的电荷量,其电容为___________F。
如果用导线将电容器两极相连,放电后,其电容为___________F。
小结:
C取决于电容器自身结构而与是否带电无关。
类比:
水桶的储水能力在设计好后就确定了,与是否使用无关。
(三)平行板电容器
平行板电容器是最简单,也是最基本的电容器,几乎所有的电容器都是平行板电容器的变形。
电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量,因此它只与电容器自身的内部结构有关,与其它量(Q、U)应该无关,环境因素也可不予考虑
两极板大小(用面积S表示)
两极板间的距离d
两极板间的电介质
影响电容器电容量的的结构因素:
(四)常见的电容器介绍
1、从构造上看,可分为固定电容器和可变电容器
2、固定电容器根据材料不同,常见的有:
聚苯乙烯电容器;陶瓷电容器
电解电容器
(电容比较大,有极性),符号:
3、可变电容器
(五)小结:
电容器由两片导体为极板,中间隔以电介质构成。
电容C是描述电容器容纳电荷本领的物理量。
定义式
适用于任何电容器
C与Q、U无关
决定式
只适用于平行板电容器
反映C的决定因素
三、巩固练习与作业(5分钟)
1、课堂练习:
教师活动:
在课堂教学过程中布置课堂练习测试习题。
学生活动:
学生认真完成课堂笔记和课堂练习
2、作业
P56填空题、选择题。
教学后记:
这是我进入中策的第一次汇报课,自然是非常的重视。
教案的准备请教了许多老师、得到了很大的帮助。
在教案的设计上有了很大改进,不过由于教学经验少、对教材的处理还不够到位,以至于讲解不透、不深入、不简洁明了,学生听的不是很明白。
进过总结分析,自我评议如下:
1、作为高一的学生,在初中阶段并没有学过电容器,与第一、二章知识(初中有学过)的学习有很大的不同,故在教学引入阶段,我用了类比的方法引入,将电容器比作水容器。
效果不错,学生反映良好。
2、在教授电容器充放电知识点,用水容器蓄水比作充电、放水比作放电类比讲解。
虽然采用了类比法讲解,但不直观,没有像实际电路搭出演示或者视频演示效果直观。
3、电容C定义式的引入,讲解的不简洁,重复了很多遍。
4、学生参与不过,必须要给学生留有足够的时间来消化吸收。
最好让学生来得出结论。
5、声音还不过洪亮。
6、课堂时间分配能力还不够,表现为一节课的内容不能够上完。
教材的处理不够量化,导致一节的知识容量过大,学生难以消化。
课时授课计划
课题:
3-2电容器的参数和种类
教学目标:
1.了解电容器种类及型号命名,识记几种常见电容器的名称。
2.理解电容器两个参数的含义,会根据电路需要选择电容器。
3.了解电容器的常见故障及万用表检测方法。
教学重点:
理解电容器两个参数的含义
教学难点:
1.电容器耐压的理解。
2.用万用表检测电容器。
教学过程:
一、复习前知,导入新课:
1.提问:
①上节课我们学习了哪三部分内容?
②电容器的电容量的物理含义?
③电容器储存的电量与两端电压的关系怎样?
2.导入新课:
导语:
电容器是电路的基本元件之一,应用非常广泛。
这节课我们学习电容器的参数和种类,以及常见电容器的识别和检测方法。
讲授新课:
一、学生带着问题阅读课本:
1.电容器有哪两个主要的参数?
其含义是什么?
2.耐压250v的电容器可以接在最大值是220
V的交流电路中吗?
电容器有哪些分类方式?
常见的电容器有哪些?
二、电容器的参数:
1.额定工作电压:
①额定工作电压的概念:
接在交流电路中耐压不能低于交流电压的最大值。
②实际电压超过时的后果:
导致击穿,此时,电容器失去储存电荷的功能,并会对电路造成极大的危害。
2.标称容量和允许误差:
①标称容量的概念:
②允许误差:
是指国家规定的不同电容器的误差范围。
允许误差分为五级。
分别是O-O级、O级、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级,表示±1%、±2%、±5%、±10%、±20%。
1.示例:
100μF25V±20%
三、电容器的种类:
(投影片)
固定电容器
半可变电容器
1.按容量是否可变:
可变电容器
2.按介质分:
空气、云母、陶瓷、纸介质、铝电解质、金属氧化膜
2.按有无极性:
有极性、无极性
四、电容器的检测:
1.电容器的常见故障:
有开路失效、短路击穿和漏电。
2.小容量电容器的检测:
用万用表10K档。
3.大容量电容器的检测:
用万用表1K档。
表笔先顺时针摆动一定幅度,后逆时针复原。
4.开路失效——不摆动。
短路击穿——不回摆。
漏电——回摆不到位。
四、本节小结:
学生总结,教师指正。
布置作业。
练习题。
教学后记:
学生基本掌握情况良好。
课时授课计划
课题:
3-3电容器的连接
教学目标:
1.理解电容器串、并联的目的。
2.掌握电容器串联电路的特点并能熟练运用。
3.掌握电容器并联电路的特点,掌握电容器混联电路总电容量的计算。
教学重点:
1.电容器串、并联电路的特点。
2.等效电容的概念。
教学难点:
1.电容器串联电路中电量相等。
2.串联电路的最大安全电压的计算。
教学过程:
一、新课导入:
导语:
在上节内容中,我们学习了电容器的两个重要参数:
电容量和耐压。
在实际工作中,选用电容器必须考虑它的电容量和耐压能力。
而电容器的容量和耐压都不是连续的(显示电容量和耐压值标称系列)。
当遇到单独一个电容器的电容量或耐压不能满足电路要求时,可以将几个电容器串联或并联起来使用。
下面,我们先学习电容器串联电路的特点以及串联电路的计算。
讲授新课:
一、电容器串联电路:
画出串联电路,板书串联电路的概念。
推导电路特点,通过例题归纳串联电路的用途。
1.电路特点:
①由多媒体演示串联电路的储存电荷过程,可知,
Q1=Q2=Q3=Q
②推导:
利用基尔霍夫第二定律可以得到U=U1+U2+U3。
③定义电路的总电容量C=
再根据U=U1+U2+U3,就可以推出公式
再推广到n个电容器串联的公式:
……+
当n个电容器的电容量相等,均为C0时,总电容C=
1.通过例题,巩固电路的特点:
2.例题1:
p59例题1(多媒体演示)
3.例题2:
(多媒体演示)
已知C1=C2=C3=C0=330μF,三电容器串联,每只额定工作电压为50V;电源电压U=120V,求这组串联电容器的等效电容为多大?
每只电容器两端的电压多大?
在此电压下工作元件是否安全?
说明:
当一只电容器的额定工作电压太小不能满足需要时,还可以采用串联的方式来获得较高的额定电压
二、电容器并联电路:
画出并联电路,板书并联电路的概念。
推导电路特点,通过例题归纳并联电路的用途。
1.电路特点:
①由并联电路可知,
各电容电压相等。
②总电量等于各分电量之和。
Q1+Q2+Q3=Q
③定义电路的总电容量C=
就可以推出公式
C1+C2+C3=C
再推广到n个电容器并联的公式:
④并联电容总容量及总耐压的计算:
电容器的并联:
1.定义:
两个或两个以上的电容器接在相同的两点间的接法。
2.特点:
(1)Q1+Q2+Q3=Q.
(2)U=U1=U2=U3
(3)C1+C2+C3=C
三、例题、课堂练习:
1、已知三电容器并联,容量分别为10、20、30微法,接在电压为20V的电路两端,求总电量,总电容。
2、电容20微法、耐压50V与容量100微法、耐压100V的并联,总容量及耐压各位多少?
3、课堂同步练习。
四、练习校对,课堂板演。
五、本节小结:
课堂小结:
教学后记:
课堂上没有引导深入思维的做法,缺少让学生质疑问难、自主学习的时间,因而在教学的深度和广度上还不够。
课时授课计划
课题:
电容器考试
教学目标:
了解学生知识掌握能力及做题能力。
教学过程:
(贴试卷)
教学后记:
总体考试成绩不错。
部分学生掌握情况不是很好。