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。