電感和電容對交變電流的影響教學(xué)設(shè)計(jì)1人教課標(biāo)版?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)理解電感對交變電流的阻礙作用，知道感抗與哪些因素有關(guān)。理解電容對交變電流的阻礙作用，知道容抗與哪些因素有關(guān)。能夠運(yùn)用電感和電容對交變電流的影響的知識解釋一些簡單的實(shí)際問題。2.過程與方法目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納的能力。通過理論分析，讓學(xué)生體會邏輯推理的過程，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過對電感和電容在實(shí)際中的應(yīng)用的了解，培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于實(shí)際的意識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在探究過程中，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)電感對交變電流的阻礙作用及感抗的概念。電容對交變電流的阻礙作用及容抗的概念。2.教學(xué)難點(diǎn)感抗和容抗概念的理解。運(yùn)用電感和電容對交變電流的影響的知識分析解決實(shí)際問題。

三、教學(xué)方法講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、類比法

四、教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入新課1.復(fù)習(xí)提問交變電流的定義是什么？正弦交變電流的變化規(guī)律是怎樣的？2.創(chuàng)設(shè)情境展示一個(gè)含有電感線圈的電路和一個(gè)含有電容器的電路，閉合開關(guān)后，觀察燈泡的亮度變化情況。提出問題：為什么燈泡的亮度會不一樣呢？這與電感和電容有什么關(guān)系？從而引入新課。

（二）進(jìn)行新課1.電感對交變電流的影響實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)器材：交變電流電源、電感線圈、燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)步驟：按圖連接電路，先將電感線圈接入電路，觀察燈泡的亮度。保持電源電壓不變，改變交變電流的頻率，觀察燈泡亮度的變化。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：接入電感線圈后，燈泡亮度變暗。當(dāng)交變電流頻率增大時(shí)，燈泡變得更暗。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電感對交變電流有阻礙作用，且交變電流的頻率越高，電感對交變電流的阻礙作用越大。理論分析引導(dǎo)學(xué)生回顧電磁感應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)交變電流通過電感線圈時(shí)，線圈中會產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，根據(jù)楞次定律，自感電動(dòng)勢總是阻礙原電流的變化。交變電流變化越快，即頻率越高，自感電動(dòng)勢越大，對交變電流的阻礙作用就越大。感抗定義：電感對交變電流阻礙作用的大小用感抗表示，用符號$X_L$表示。表達(dá)式：$X_L=2\pifL$，其中$f$是交變電流的頻率，$L$是電感系數(shù)。單位：歐姆（Ω）討論：感抗與哪些因素有關(guān)？感抗與交變電流的頻率成正比，與電感系數(shù)成正比。電感系數(shù)越大，感抗越大；頻率越高，感抗越大。電感在實(shí)際中的應(yīng)用扼流圈：分為低頻扼流圈和高頻扼流圈。低頻扼流圈：對低頻交變電流有很大的感抗，可用于"通直流，阻交流"。高頻扼流圈：對高頻交變電流有很大的感抗，可用于"通低頻，阻高頻"。展示扼流圈的實(shí)物圖片，讓學(xué)生了解其外形和結(jié)構(gòu)。2.電容對交變電流的影響實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)器材：交變電流電源、電容器、燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)步驟：按圖連接電路，先將電容器接入電路，觀察燈泡的亮度。保持電源電壓不變，改變交變電流的頻率，觀察燈泡亮度的變化。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：接入電容器后，燈泡亮度比接入電感線圈時(shí)亮一些。當(dāng)交變電流頻率增大時(shí)，燈泡變得更亮。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電容對交變電流有阻礙作用，且交變電流的頻率越高，電容對交變電流的阻礙作用越小。理論分析引導(dǎo)學(xué)生回顧電容器的充電和放電過程，當(dāng)交變電流通過電容器時(shí)，電容器不斷地進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為電容器對交變電流有一定的導(dǎo)通作用。交變電流變化越快，即頻率越高，電容器充電和放電的速度就越快，電路中的電流就越大，電容對交變電流的阻礙作用就越小。容抗定義：電容對交變電流阻礙作用的大小用容抗表示，用符號$X_C$表示。表達(dá)式：$X_C=\frac{1}{2\pifC}$，其中$f$是交變電流的頻率，$C$是電容。單位：歐姆（Ω）討論：容抗與哪些因素有關(guān)？容抗與交變電流的頻率成反比，與電容成反比。電容越大，容抗越小；頻率越高，容抗越小。電容在實(shí)際中的應(yīng)用隔直電容器："通交流，隔直流"。旁路電容器："通高頻，阻低頻"。展示隔直電容器和旁路電容器的實(shí)物圖片，讓學(xué)生了解其作用。3.對比總結(jié)對比電感和電容對交變電流的影響電感對交變電流的阻礙作用隨頻率升高而增大，容抗對交變電流的阻礙作用隨頻率升高而減小。感抗$X_L=2\pifL$，容抗$X_C=\frac{1}{2\pifC}$。總結(jié)歸納電感和電容對交變電流的影響在電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。利用電感和電容對交變電流的不同影響，可以實(shí)現(xiàn)對交變電流的濾波、選頻等功能。

（三）課堂小結(jié)1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括電感對交變電流的阻礙作用、感抗的概念及表達(dá)式、電感在實(shí)際中的應(yīng)用；電容對交變電流的阻礙作用、容抗的概念及表達(dá)式、電容在實(shí)際中的應(yīng)用。2.強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)：感抗和容抗的概念以及它們與頻率、電感系數(shù)、電容的關(guān)系。3.總結(jié)方法：通過實(shí)驗(yàn)探究和理論分析相結(jié)合的方法，理解電感和電容對交變電流的影響。

（四）課堂練習(xí)1.關(guān)于電感對交變電流的影響，以下說法中正確的是（）A.電感對交變電流有阻礙作用B.電感對交變電流阻礙作用的大小叫感抗C.電感對某一頻率的交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數(shù)無關(guān)D.線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，電感對交變電流的阻礙作用就越大答案：ABD2.關(guān)于電容對交變電流的影響，以下說法中正確的是（）A.電容對交變電流有阻礙作用B.電容對交變電流阻礙作用的大小叫容抗C.電容對某一頻率的交變電流的阻礙作用跟電容有關(guān)D.電容對交變電流的阻礙作用與交變電流的頻率無關(guān)答案：ABC3.一個(gè)電感線圈，當(dāng)接在頻率為$50Hz$的交變電流上時(shí)，感抗為$100Ω$，若將此電感線圈接在頻率為$100Hz$的交變電流上，則感抗為（）A.$200Ω$B.$100Ω$C.$50Ω$D.$25Ω$答案：A4.一個(gè)電容器，當(dāng)接在頻率為$50Hz$的交變電流上時(shí)，容抗為$100Ω$，若將此電容器接在頻率為$100Hz$的交變電流上，則容抗為（）A.$200Ω$B.$100Ω$C.$50Ω$D.$25Ω$答案：C

（五）布置作業(yè)1.書面作業(yè)完成教材課后練習(xí)題。思考電感和電容在收音機(jī)、電視機(jī)等電子設(shè)備中的具體應(yīng)用原理。2.拓展作業(yè)查閱資料，了解電感和電容在現(xiàn)代通信技術(shù)中的應(yīng)用，并撰寫一篇簡短的報(bào)告。設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的電路，利用電感和電容實(shí)現(xiàn)對交變電流的濾波功能，畫出電路圖并說明工作原理。

五、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對電感和電容對交變電流的影響有了較為清晰的認(rèn)識。在教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察分析能力。理論分析部分幫助學(xué)生從本質(zhì)上理解了感抗和容抗的概念。通過對比總結(jié)，學(xué)生能夠