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  3. 阅读材料．根据要求完成教学设计任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》

阅读材料．根据要求完成教学设计任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》

Freeti2019-12-17  21
问题 阅读材料．根据要求完成教学设计任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“电感和电容”的内容要求为：“通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。”材料二某版本高中物理教科书关于“电感和电容对交变电流的影响”有如下演示实验： 如图5．3—1，把带铁芯的线圈1与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上。取直流电源的电压与交流电压的有效值相等。观察两种情况下灯泡的亮度。这个实验说明了什么如图5．3—4，把白炽灯和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上。观察灯泡的发光情况。 这个实验说明了什么材料三教学对象为高中二年级学生，学生已经学习了交变电流等知识。 (1)简述电感和电容对交变电流的影响。 (2)结合所给材料，完成“电感和电容对交变电流的影响”的教学设计，内容包括教学目标、教学过程。
选项
答案
解析(1)电感器对交流的阻碍作用的大小用感抗表示。实验和理论分析都表明，线圈的自感系数越大、交流的频率越高，电感对交流的阻碍作用就越大，也就是说，线圈的感抗就越大。电容器对交流阻碍作用的大小用容抗表示。实验和理论分析都表明，电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的容抗就越小。 (2)教学设计如下： 一、教学目标 (一)知识与技能 (1)了解电感器和电容器对交变电流的导通和阻碍作用。 (2)定性了解电感器和电容器对交变电流阻碍作用的大小与什么因素有关。 (二)过程与方法 (1)通过探究实验，尝试应用科学的方法研究物理问题，认识物理实验在物理学发展过程中的作用。 (2)通过探究感抗和容抗的大小由哪些因素有关，获得实验探究过程的体验，培养学生分析、解决问题的能力。 (三)情感、态度与价值观 (1)通过实验的互动过程，诱发对探究物理规律的兴趣。 (2)通过学习过程中，培养学生主动与他人合作的精神，具有团队精神；通过真实记录观察到的现象，体验实事求是的科学态度。 二、教学重点 电感和电容对交变电流的影响。 三、教学难点 容抗和感抗的大小与哪些因素有关。 四、教学资源[img]/upload/tiku/447/5424713_1.png[/img]五、教学过程 【新课讲授】 [对比实验]现在我们有三个小灯泡，让它们并联接入交流电路中，可以观察到三个灯泡的亮度相同，说明这是三个相同的灯泡。 现在我们在其中的一个支路中串联一个电容，在另一个支路中串联一个电感。再将它们接入直流电路中。 会有什么现象[img]/upload/tiku/447/5424713_1_1.png[/img]现象：没有串联任何器件的灯泡马上变亮，串联电容器的灯泡不亮，串联电感线圈的灯泡慢慢变亮。 说明：电容隔直流．电感通直流。 再将它们接入交流电路中，会有什么现象[img]/upload/tiku/447/5424713_1_2.png[/img]现象：没有串联任何器件的灯泡马上变亮．串联电容器的灯泡和串联电感线圈的灯泡都亮，不过亮度比没有串联任何器件的灯泡暗些。 为什么串联了电容器的电路都亮了呢[img]/upload/tiku/447/5424713_1_3.png[/img]我们先来看看这幅电路图。将开关往上打，我们会发现电流袁会动一下．原因是电源往电容器充电，将开关往下打，我们会发现电流表也会动一下，原因是电容器放电。若想电路中有持续的电流，则要求电容器不断地充放电。这也就是为什么串联了电容器的电路都亮了。并不是真有电流通过电容器，而是电容器在不断地充放电。 串联电容器的灯泡和串联电感线圈的灯泡比没有串联任何器件的灯泡暗些又说明什么 (说明电容和电感对交流电有阻碍的作用。)说明：电容通交流，电感阻交流。 我们把电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗来表示。而把电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗来表示。 板书： 感抗：电感对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用感抗来表示。 容抗：电容对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用容抗来表示。 【猜想】 感抗和容抗的大小和什么因素有关呢 各小组进行猜想。 回答：感抗与自感系数和交变电流的频率有关，原因是自感电动势与自感系数和电流的变化快慢有关，在交变电流中是用频率表示电流变化快慢的。 容抗与感抗类似．所以猜想容抗与电容和交变电流的频率有关。 【实验验证】 将全班分为4大组。分配探究任务： 1．探究自感系数对感抗大小的影响。 2．探究电容对容抗大小的影响。 3．探究交流电的频率对感抗大小的影响。 4．探究交流电的频率对容抗大小的影响。 提供的器材：交流低压电源、信号发生器(可以产生频率不同、电压相同的低压交流电)、小灯泡、电容器、电感器、多用电表、开关、导线若干。 【交流评估】 学生分析实验现象．得出结论，各组选派代表进行交流。 教师启发学生评估各组实验结果。进行总结。 【探究结论】 1．线圈的自感系数越大、交流电的频率越高，电感对交流的阻碍作用越大，即线圈的感抗越大。 2．电容器的电容越大．交流电的频率越高，电容器对交流的阻碍作用越小，即电容器的容抗越小。 【巩固练习】 1．如图所示电路中．三只灯泡的亮度相同，如果交流电的频率增大，三盏灯泡的亮度将如何改变 为什么[img]/upload/tiku/447/5424713_1_4.png[/img]2．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，这是为什么 【小结】 (1)知识：感抗、容抗的物理意义，影响感抗、容抗大小的因素。 (2)方法：通过探究实验，初步理解物理学的科学探究方法。
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