高中物理_电感和电容对交变电流的影响教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_电感和电容对交变电流的影响教学设计学情分析教材分析课后反思
高中物理_电感和电容对交变电流的影响教学设计学情分析教材分析课后反思

测量电感及电容上电流和电压的相位差

测量电感及电容上电流和电压的相位差&测量电容上电流和电压 的相位差 上海中学高二(9)王晓欣、徐烨婷 指导教师杨新毅 实验目的:运用TI-83对电容电路进行实验,测量电容电路中电压与电流之间的相位差,了 解电容电感的性质。 实验原理 对于电阻R1,电流与电压成正比。电压v=Vsinωt,则i= Vsinωt /R。由于电阻R1mR1m1与电容串联,因此两者的电流相等。i= i= Vsinωt /R,电容的电流波形图与电阻的电压L1R1m1波形图的周期、初相位都相同,只在幅值上有所不同。因为只需观察电容的电流电压波形图 周期与初相位的关系,因此可以将电阻的电流波形图与电容的电压波形图进行对比,得出电 容的电压与电流的关系。 实验过程 1. 开机方法: ?用专用接线连接TI—83Plus和CBL。 ?按ON键打开TI—83Plus电源。

?按应用功能键APPS,进入Applications界面(见图1)。 图1 按数字键4选择Physics功能(见图2)。 图2 按ENTER回车键,进入主菜单(见图3)。 图3 2. 探头设定: ?将两个电压探头分别插入CH1,CH2两个插口中,打开CBL电源。 ?在Main Menu下按1选择SET UP PROBES,进入探头设定 菜单(见图4)。在NUMBER OF PROBES菜单中按2选择 图4 TWO。 在SELECT PROBE中按7选择MORE(见图5),再按3(见图6)将第一个探头选择为VOLTAGE。按ENTER 重复以上操作,将第二个探头也设为VOLTAGE。回到主菜 图5 单(见图7)。

图6 图7 3. 参数设定 在Main Menu下按2选择2:COLLECT DATA。在DATA COLLECTION中按2选择2:TIME GRAPH(见图8)。 图8 在ENTER TIME BETWEEN SAMPLES IN SECONDS:后输入时间间隔0.0005。在ENTER NUMBER OF SAMPLES:后输入取样个数100(见图9)。 图9 按ENTER对实验设置进行确认(见图10)。 图10 在CONTINUE中按1选择USE TIME SETUP,用以上设置图11 进行实验(见图11)。 4. 连接电路

高中物理教材分析人教版(必修一)

人教版高中物理(必修一)教材分析 一、教学要求 必修一模块是高中物理共同必修模块,所有的学生都必须完成这一模块的学习。本模块划分 为“运动的描述”和“相互作用与运动规律”两个二级主题,模块涉及的概念和规律是高中物理 进一步学习的基础。有关实验在高中物理中具有典型性,通过这些实验学习,可以掌握基本的操作技能、体会实验在物理学中的地位及实践在人类认识世界中的作用,其具体的教学要求如下:(一)运动的描述 [内容标准] 1.通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。 2.通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然 规律中的作用。 3.经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规 律,体会实验在发现自然规律中的作用。 4.能用公式和图像描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性。 [学习要求] 1.质点 认识质点的概念,通过实例分析知道质点是一种科学抽象,是一个理想模型。 在具体事例中认识在哪些情况下可以把物体看作质点,体会质点模型在研究物体运动中的作用。 2.参考系和坐标系 知道参考系概念,通过实例的分析了解参考系的意义。 在具体问题中正确选择参考系,利用坐标系描述物体的位置及其变化(不要求介绍“惯性系” 和“非惯性系”) 体会研究物理问题中建立参考系的重要性,体验数学工具在物理学中的应用。 3.时间(间隔)和时刻 通过实例了解时刻和时间(间隔)的区别和联系。 用数轴表示时刻和时间,体会数轴在研究物理问题中的应用。 4.路程和位移 理解位移的概念。 通过实例,了解路程和位移的区别,知道位移是矢量,路程是标量。 知道时刻与位置、时间与位移的对应关系;用坐标系表示物体运动的位移。 5.速度匀速直线运动 理解物体运动速度的意义,知道速度的定义式和矢量性,知道速率的概念。 理解平均速度的意义,并用公式计算物体运动的平均速度,认识有关显示物体运动速度大小的仪表。 知道瞬时速度的意义,在具体问题中识别平均速度和瞬时速度,初步体会极限的思维方法。 知道速度和速率的区别。 理解匀速运动的概念。 认识匀速直线运动的s-t图像和v—t图像,并用他们描述匀速直线运动。 6.速度的测量 理解测量速度的基本原理。 会用打点计时器测量物体运动的速度,会处理实验数据。

高中物理-电感和电容对交变电流的影响教学设计

高中物理-电感和电容对交变电流的影响教学设计 一.学习目标 1.通过实验了解电感和电容对交变电流的阻碍和导通作用。 2.知道感抗和容抗的物理意义及影响因素。 3.通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证,体会科学探究过程。 二.预习案 1、电感和电容对交变电流的影响 (1)电感对交变电流的阻碍作用:电感对交变电流的阻碍作用的大小用来表示。线圈的越大、交变电流的越高,电感对交变电流的阻碍作用就越 ,感抗也越。 (2)电容器对交变电流的阻碍作用:电容对交变电流的阻碍作用的大小用表示。电容器的电容越、交变电流的频率越 ,电容器对交变电流的阻碍作用就越 ,容抗也越。这些都表明交变电流能通过电容器。 2、在交变电流路中,如果把电感的作用概括为“通直,阻交”、“通低,阻高”。则对电容的作用可概括为:“隔直,通交”、“阻低,通高”。 三.课内探究 探究一电感对交变电流的阻碍作用 1.把带铁芯的线圈L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。实验中取直流电源的电压与交流电 压的有效值相等。灯泡的亮度一样吗?此现象说 明了什么问题? 2.为什么电感对交流电有阻碍作用?

3.实验表明线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高,电 感对交变电流的阻碍作用越大。为什么线圈的感抗跟线圈的 自感系数和交流电的频率有关呢? 4.如图它是由几十匝线圈绕在空心铁氧体芯上组成,你认为它是低频扼流圈还是高频扼流圈?它对低频有显著阻碍作用吗? 探究二电容器对交变电流的阻碍作用 1.把小灯泡和电容器串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上,灯泡的发光情况一样吗?此现象说明了什么? 2.电容器对交流阻碍作用的大小与哪些因素有关? 探究三电阻、电感器、电容器对对交变电流阻碍作用的区别与联系 电阻电感器电容器 产生的原因由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化 在电路中的特点对直流、交流均有 阻碍作用 不能通直流,只能通变 化的电流.对直流的阻 碍作用无限大,对交流

最新高中物理教材分析

高中物理学科分析 高中物理主要考查学生五部分能力分别是:理解能力、分析综合能力、推理能力、运用数学知识解决物理问题能力、实验探究能力。和初中相比在内容的广度上区别不大,但是在深度上有很大的区别。高中物理是初中物理的一个延伸。初中物理主要是培养学生的学习兴趣,考试侧重的大都是记忆类的知识点,但是高中物理主要是培养学生的思维能力,考试侧重的是对知识点的理解分析,扩展运用。因此在初学高中物理在思维上一下子转变不过来,往往刚开始学物理成绩比较差。另外一个造成学生学习物理障碍的我觉得就是教材。和以前相比教材削减了很多内容,而且还分必修和选修,这会让学生对选修内容在主观上造成忽视。教材简单了,考试内容却没有相应的简单。因此会出现这种情况:书本上的全部会了,可考试还是考不好。下面是我对高中物理知识点进行一个系统的梳理。 一:高中物理知识体系 高中物理内容可概括为四个部分分别是: 1.力和运动 2.动量和能量 3.电磁场 4.近代物理、振动和波 二:高中物理高考考点分析

第一部分:力和运动 力和运动是整个高中物理的基础,这部分内容没学好高中物理肯定学不好。一方面在高中学习中主要是受力分析和运动分析,这部分的学习是这2者的基础;另一方面力学对学生的思维能力,分析物理题目的能力,思维模型的建立很有帮助,力学是学生思维由具体到抽象的一个过渡。所以这部分内容必须学习扎实。 1.运动学(必修1 第一章:运动的描述) 重点:匀变速直线运动的规律; 难点:追及、相遇问题 直线运动 参考系、质点、时间和时刻、位移和路程 速度、速率、平均速度 加速度 运动的描述 典型的直线运动 匀速直线运动 s=v t ,s-t 图,(a =0) 匀变速直线运动 特例 自由落体(a =g ) 竖直上抛(a =g ) v - t 图 规律 at v v t +=0,2021at t v s +=as v v t 2202=-,t v v s t 20+=

高中物理 《电感和电容对交变电流的影响》教学设计

《电感和电容对交变电流的影响》教学设计

二、电容对交变电流的影响 1.电容器的特性:“通交流,隔直流”。 2.容抗(XC):电容对交变电流的阻碍作用的大小。单位:欧(Ω)。3.决定容抗大小的因素:电容器的电容(C)、交流电的频率(f) C越大、f越高,XC越小 教学过程 引入新课【复习引入】 首先我们来回顾一下:什么是电容器? 电容器:任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体构成一个电容器。 如果将电容器接入直流电路中,电路中有没有电流?(没有,因为电容器中间是绝缘的。)看图问:请同学们观察一个如图所示实验,当电键闭合后,出现什么现象? [学生]电键闭合后,A2立刻亮,A1缓慢亮,因为线圈会阻碍A1电流的变化。 为什么会有阻碍电流变化的现象呢? 因为电感器会产生一个阻碍导体中原电流变化的自感电动势, 今天,我们就来研究电感和电容对交变电流的影响。 【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?

现象:没有串联任何东西的灯泡马上变亮,串联电容器的灯泡不亮,串联电感线圈的慢一点亮。 说明:(电容器不通直流)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? 现象:没有串联任何东西的灯泡马上变亮,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东西的灯泡暗些。 为什么串联了电容器的电路都亮了呢? 我们先来看看这幅电路图。将电键往上打,我们会发现电流表会动一下,原因是电源往电容器充电,将电键往下打,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东西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。而对电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗来表示。

高中物理:电感和电容对交变电流的影响练习题

高中物理:电感和电容对交变电流的影响练习题 1.(多选)对交变电流能通过电容器,下列说法中正确的有( ) A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流 B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流 C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动 D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器 【解析】选B、D。把电容器接在交变电流两端,当电源电压升高时,电容器充电,电路中形成充电电流;当电源电压降低时,电容器放电,电路中形成放电电流。在交变电源的一个周期内,电容器要交替进行充电、放电,反向充电、反向放电,电路中就有了持续的交变电流,所以,电容器两端加上交流电,电路中有了电流,但电荷却并没有通过电容器中的绝缘介质。B、D正确。 2.一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图所示。一块铁插进线圈之后,该灯将( ) A.变亮 B.变暗 C.对灯没影响 D.无法判断 【解析】选B。在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势,总是反抗电流变化。正是这种反抗变化的特性(电惰性),使线圈产生了感抗。加入铁芯改变了电感线圈的自感系数,自感系数增大,感抗增大,降落的电压增大,灯泡上的电压减小,所以灯变暗。故选项B正确。 【互动探究】将上题中的交流电源改为直流电源,则应选( ) 提示:选C。因为电感器对直流电没有阻碍作用。 3.下列说法正确的是( ) A.感抗仅与电源频率有关,与线圈自感系数无关 B.容抗仅与电源频率有关,与电容无关

C.感抗、容抗和电阻等效,对不同交变电流都是一个定值 D.感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用 【解析】选D。由公式X L =2πfL得感抗与线圈自感系数有关,A错误。根据公式X C = 得容抗与电容也有关系,B错误。感抗、容抗和电阻等效,但对不同交变电流有不同的值,所以C错。感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用,D正确。 4.某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分,为使放大器仅得到交流低频成分,如图所示,电路中可行的是( ) 【解析】选D。信号中含有三种成分,去掉直流成分用隔直电容即可,因此排除A、B。而C中交流高低频成分均进入放大器,需加入另一旁路电容C 2 ,所以D正确。 5.如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮。当a、b接电压的有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( ) A.与甲灯串联的元件x是电容器,与乙灯串联的元件y是电感线圈 B.与甲灯串联的元件x是电感线圈,与乙灯串联的元件y是电容器 C.与甲灯串联的元件x是二极管,与乙灯串联的元件y是电容器 D.与甲灯串联的元件x是电感线圈,与乙灯串联的元件y是二极管 【解析】选B。若x是电容器,y是电感线圈,则a、b接直流电源时,电容器不通直流,

中学物理教材分析

一、分析教材对教学的意义和要求 (一)教材分析的意义 现代教学论认为,要实现教学最优化,就必须实现教学目标最优化和教学过程最优化。教材的分析和教法的研究,正是实现教学过程最优化的重要内容和手段。教材分析是教师备课中一项重要的工作,是教师进行教学设计编写教案、制订教学计划的基础;是备好课、上好课和达到预期的教学目的的前提和关键,对顺利完成教学任务具有十分重要的意义。在教学过程中如何促进学生的发展,培养学生的能力,是现代教学思路的一个基本着眼点。教学过程不仅是知识的传授过程,而且是能力的培养过程。培养能力需要认识和比较各种知识的能力价值,而知识的能力价值具有隐蔽性,表现为“不思则无,深思则远,远思则宽”。只有通过对教材的深入分析,才可能挖掘出教材本身没有写出来的知识的能力价值,以利于对学生能力的培养。 教材分析和教法研究的过程,既是教师教学工作的重要内容,又是教师进行教学研究的一种主要方法,这个过程能够充分体现教师的教学能力和创造性的劳动。所以,教材分析的过程,就是教师不断提高业务素质和加深对教育理论理解的过程,对提高教学质量,提高教师自身的素质都具有十分重要的意义。 (二)教材分析总的要求 教材分析总的要求是:深入理解和钻研课程标准,充分领会教材的编写意图,熟悉整个教材的基本内容,了解教材的各个部分在整个学科、篇、章或课时中所处的地位;具体分析教材的内容,包括教材的知识结构体系、教材的教学目的和要求、教材的特点、教材的重点、难点和关键。能根据教学目的、内容和教学原则,按照教学要求,结合学校、教师和学生的实际情况,研究如何优化处理教材,如何突出重点、抓住关键、克服难点,明确教材中培养学生的能力因素,选择恰当的教学方法和教学手段,写出可行的教学方案,通过教材分析提高教学质量,提高教师的教学业务能力。 (三)分析教材的基本依据 教材分析的主要依据是课程标准、教材和学生,同时还需要参阅必要的教学参考书。分析教材时,主要应以以下几个方面的要求为依据: 1.课程标准与教材 课程标准是学科教学最权威的指导性文件,是指导教学和编写教材的依据,也是评价教学和考试命题的依据。教师必须认真学习和钻研课程标准,按照课程标准的规定和精神进行教学,才能做好教学工作。 中学物理课程标准包括四大部分:第一部分是课程性质、课程基本理念及课程的设计思路。明确了中学物理课程的课程性质;明确了在课程目标、课程结构、课程内容、课程实施及课程评价等方面的基本精神;说明了中学物理课程的设计思路。第二部分是课程目标。提出了中学物理课程总的课程目标和知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等具体目标。第三部分是内容标准。规定了中学物理课程中对学生科学探究和实验的要求及对中学物理知识的基本内容和活动建议等,具体地规定了教学内容的课题、学生实验、演示实验等项目,并对某些课题的要求作了说明或限定。第四部分是实施建议。从教学、评价、教科书编写、课程资源利用与开发等四个方面阐述了教学和评价中应注意的原则问题以及教科书编写及课程资源开发等的要点。钻研课程标准首先要吃透课程标准的精神,并能联系教学实际来分析教材和设计教学过程。 课程标准规定的教学内容以及所要求达到的程度,教师应当准确理解。特别是在新课改实行的一个课程标准多种版本教材的情况下,准确理解和掌握课程标准更为重要。这样才能对不同教材进行分析比较,以便在使用中做到删选取舍,达到物理教学目的的要求。 2.物理学的知识体系

电容两端电压和电流相位关系

图文:用双线示波器显示电压与电流的相位关系 图文:用双线示波器显示电压与电流的相位关系 在交流电路中,电动势、电压、电流的大小和方向都随时间作周期性变化, 带来了一系列区别于直流电的特性。 研究元件在电路中的作用,首先是弄清楚元件上电压和电流的关系。一是了解电压和电流的有效值(或峰值)之间的关系。电压有效值和电流有效值之比。叫做元件的阻抗。再是了解电压和电流之间的相位关系,即了解电压和电流的变化步调是否一致,如果不一致,它们之间的相位差等于多少?后面的几张彩图将 对这些问题作出说明。 由于示波器上显示的是电压波形,如果观察通过元件的电流波形,必须将一个电阻与待测元件串联。因为电阻上电压与电流的相位相同,待测元件上的电压与串联电阻上电压的相位关系,反映了待测元件上电压与电流的相位关系。 电路示意图(附图11)中的电源是音频讯号发生器(频率调至1000赫,输出电压调至1伏左右),电容器(C=0.5微法),带铁心线圈(L=45毫亨)及电阻(R=500Ω)。引出线分别接至双线示波器的Ⅰ线、Ⅱ线输入端。接通电源,经过调整后,可在示波器的荧光屏上看到稳定的两条波形曲线。单刀开关接至电容器时,可以看到电流的相位比其两端电压的相位超前π/2;而接至带铁心的线圈时,则通过电感的电流相位比其两端的电压相位落后π/2。彩图所示为电容上电压与电流的相位关系,其中振幅大的为电压波形。 由于示波器各引线的负端在示波器的内部是相连的,因此引线的负端都必须接在a点(见附图11),这样就必然给Ⅰ线Ⅱ线的波形之间引入180°的相位差。为了正确反映波形的相位关系,需要在电阻两端连接一反相器(电路中未画出), 然后接入示波器Ⅰ线输入。

电感和电容对交变电流的影响教案

5.3 电感和电容对交变电流的影响【教学目标】 (一)知识与技能 1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用。 2.知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关。 3.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。 4.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)过程与方法 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、分析新问题的习惯。 (三)情感、态度与价值观 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.电感、电容对交变电流的阻碍作用。 2.感抗、容抗的物理意义。 【教学难点】 1.感抗的概念及影响感抗大小的因素。 2.容抗概念及影响容抗大小的因素。 【教学方法】 实验法、阅读法、讲解法。 【教学工具】 双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡(6 V、 A)、线圈(用变压器的副线圈)、电容器(“103μF、15 V”与“200 μF、15 V”)2个、两个扼流圈、投影片、投影仪 【教学过程】 (一)引入新课

师:在直流电路中,影响电流跟电压关系的只有电阻。在交变电流路中,影响电流跟电压关系的,除了电阻外,还有电感和电容。电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件。这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响。 [板书课题]电感和电容对交变电流的影响 (二)进行新课 1.电感对交变电流的阻碍作用 [演示]电阻、电感对交、直流的影响。实验电路如下图甲、乙所示: 师:首先演示甲图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度,说明了什么道理 生:灯的亮度相同。说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。 师:再演示乙图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度,说明了什么道理 生:电键接到直流上,亮度不变;接到交流上时,灯泡亮度变暗。说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同。 师:确实如此。线圈对直流电的阻碍作用只是电阻;而对交变电流的阻碍作用除了电阻之外,还有电感.为什么会产生这种现象呢 生:由电磁感应的知识可知,当线圈中通过交变电流时,产生自感电动势,阻碍电流的变化。 师:电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗来表示。感抗的大小与哪些因素有关请同学们阅读教材后回答。 生:感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。线圈的自感系数越大,自感作用就越大,感抗就越大;交变电流的频率越高,电流变化越快,自感作用越大,感抗越大。 师:线圈在电子技术中有广泛应用,有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的。出示扼流圈,并介绍其构造和作用。 (1)低频扼流圈 构造:线圈绕在闭合铁芯上,匝数多,自感系数很大。 作用:对低频交变电流有很大的阻碍作用。即“通直流、阻交流”。 (2)高频扼流圈

中学物理教材分析和教学设计

中学物理专题研究 中学物理教材分析和教学设计 专题一:中学物理教材分析 一、中学物理教材分析的目的和意义 ?中国有句古话:“凡事预则立,不预则废。"强调了准备工作对于成功的重要作用。 教师为了上好课,取得良好的教学效果,就必须熟悉和掌握所用的教材,为此必须对教材进行分析。只有对教材进行正确的分析,才能根据教材的内容和要求,确定教学目的,明确教学重点、难点,结合教学实际,制定出好的教学方案,以充分发挥教师的主导作用,使教学过程最优化,创造出高效课堂.为此必须对教材进行分析 二、教材分析的重要性 ?教材是依据课程标准编写的科学文化知识的载体,是教师实施教学的主要依据,也是学生获取知识、发展能力、培养品德的重要来源. ?分析教材是教师的基本功和基本素养 ?1、是备好课、上好课的关键,是进行教学设计的第一步. ?2、教材分析的过程,也是增长专业知识、促进教学修养的过程. ?3.挖掘教材的隐含知识和隐含价值 ? 4.提升教师基本功 三、中学物理教材分析的方法 ?从分析教材的地位和作用入手 ?分析教材的内容和结构,明确教学知识目标、重点和难点 ?挖掘教材的科学方法、能力培养因素 ?挖掘情感态度价值观因素,分析教材中的学习心理问题 ?设计适当的教学方式或提出合理的教学建议。 ?教材分析的前提是阅读教材,基本步骤可概括为“四读”:泛读、通读、细读、精读。 ?一、泛读有关资料,明确课程的地位和任务 ?1、物理课程标准、教学参考书 ?2、大学物理、初(高)中物理教材 ?3、有关期刊杂志等 ? ?二、通读整个教材,对教材有一个总体认识 ?所谓通读,是指教师阅读所教全部初中或高中物理教材。 ?了解整个教材的基本内容、知识体系、结构特点以及各部分知识之间的内在联系和逻辑关系 ?结合课程标准的精神,分析教材的编写意图、内容选取、程度要求、风格特点等。 ? ?三、细读每一部分教材,进行整体分析 ?所谓细读,是在通读的基础上,对物理教材中的某一部分(通常指一篇教材或联系比较密切的二三章教材)进行深人研究,从整体上对该部分教材进行分析。 ?通过分析要搞清楚以下几个方面的问题: ?①该部分教材中知识的逻辑结构; ?②该部分教材中的重点知识和难点知识;

“电感和电容对交变电流的影响”教学案例.doc

“电感和电容对交变电流的影响”教学案例 ──以普通高中《物理课程标准》的课程目标要求来设计浙江东阳中学 韦国清普通高中《物理课程标准》中从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上,提出了高中物理课程的具体目标。在--过程中,我们需要从这三个维度来构建教学内容和安排教学活动。下面是结合课程目标的要求,全日制普通高中教科书(试验修订本·必修加选修)物理第二册《电感和电容对交变电流的影响》一节的--。 【教学目标】 1.知识与技能 知道电感线圈有“通直流阻交流”和电容器有“隔直流通交流”的作用;知道感抗、容抗的大小由哪些因素决定;能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因;了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。 2.过程与方法 观察演示实验,理解实验过程中控制变量的方法;通过研究感抗(容抗)与自感系数(电容)的定性关系,获得实验探究过程的体验;通过对电感和电容对交变电流影响的理论分析,体会理论解释实验的成功感受。 3.情感态度与价值观 通过实验的互动过程,诱发对探究物理规律的兴趣;简介电感和电容的应用,欣赏物理器件的美妙的应用;通过具实记录观察到的现象和数据,体验实事求是的科学态度。 【教学用具】

1.演示交直流电源、小灯泡(v)、阻值15ω的电阻、电感线圈(j2426小型变压器)、10μf电容器、低频信号发生器(j2462-1型)等供演示用; 2.各种不同型号的高频、低频扼流圈供演示用; 3.学生低压交直流电源(最小的输出电压大于16v)、15μf和200μf 的电容器j2426小型变压器(将线圈匝数不同的两组线圈用不同颜色的导线接出)、小灯泡(6v)、导线等供学生实验用(以上器材每两人一组)。【设计思路】 从教材的要求来看,本课题对知识与技能的要求均不高。一般的教法可以简单比较电感和电容对交变电流的阻碍作用,进行一些理性的讲解,配合若干验证性的实验,使学生了解感抗和容抗的大小与哪些因素有关。教材中对演示实验的要求很简单,更没有学生实验的要求。 本--特别强调了对实验的挖掘。例如增加了学生互动的实验,不仅帮助学生理解感抗和容抗的概念,提高实验动手能力,更重要的是使学生在互动和探索的过程中,培养学生的合作精神、获得探究的成功体验;通过引入新课时设计的实验,培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣;通过教学中的若干个演示实验的设计,特别是用信号发生器替代变频电源来做实验,使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。 【教学过程】 一、引入课题 请同学们先来观察一组实验,如图1所示。介绍有关器材:低压交直流电源,小灯泡,3个经过包装的电学元件(根据外面不能判断是何元件)。

第三节 电感和电容对交变电流的影响

第三节电感和电容对交变电流嘚影响 ●本节教材分析 本节着重说明交流与直流嘚区别,有利于加深学生对交变电流特点嘚认识.教学嘚重点在突出交流与直流嘚区别,而不要求深入讨论感抗和容抗嘚问题.可结合学校嘚实际情况,尽可能多地用实验说明问题,不必在理论上进行讨论. 根据电磁感应嘚知识,学生不难理解感抗嘚概念和影响感抗大小嘚因素.教学中要注意适当复习或回忆已学过嘚有关知识,让学生自然地得出结论.这样既有利于理解新知识,又有利于培养学生嘚能力,使学生学会如何把知识联系起来,形成知识结构,进而独立地获取新知识. 对交变电流可以“通过”电容器嘚道理,课本用了一个形象嘚模拟图,结合电容器充放电嘚过程加以说明,使学生有所了解即可.对于容抗嘚概念和影响容抗大小嘚因素,课本是直接给出嘚,让学生知道就可以了,不要作更深嘚讨论. ●教学目标 一、知识目标 1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用. 2.知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用嘚大小,知道感抗与哪些因素有关. 3.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. 4.知道用容抗来表示电容对交变电流嘚阻碍作用嘚大小.知道容抗与哪些因素有关. 二、技能目标 1.培养学生独立思考嘚思维习惯. 2.培养学生用学过嘚知识去理解、分析新问题嘚习惯. 三、情感态度目标 培养学生有志于把所学嘚物理知识应用到实际中去嘚学习习惯. ●教学重点 1.电感、电容对交变电流嘚阻碍作用. 2.感抗、容抗嘚物理意义. ●教学难点 1.感抗嘚概念及影响感抗大小嘚因素. 2.容抗概念及影响容抗大小嘚因素. ●教学方法 实验法、阅读法、讲解法. ●教学用具 双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡(6 V、0.3 A)、线圈(用变压器嘚副线圈)、电容器(“103μF、15 V”与“200 μF、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 一、引入新课 [师]在直流电路中,影响电流跟电压关系嘚只有电阻.在交流电路中,影响电流跟电压关系嘚,除了电阻外,还有电感和电容.电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件.这节课我们学习电感、电容对交变电流嘚影响. 二、新课教学 1.电感对交变电流嘚阻碍作用 [演示]电阻、电感对交、直流嘚影响.实验电路如下图甲、乙所示:

高一物理新教材分析

高一物理新教材分析第一部分:第三章《牛顿运动 定律》一章教材分析 这一章讲述牛顿的三个基本运动定律,是力学的重点章之一。本章可分为三个单元 第一单元,第一节至第五节讲述牛顿的三个基本定律以及力学单位制 第二单元,第六节和第七节,学习牛顿运动定律的应用。 第三单元,第八节介绍惯性系和非惯性系及惯性力(选学),第九节介绍牛顿运动定律的适用范围。 【教材教法建议】一:牛顿第一定律的理解:惯性的理解1、关于运动和力的关系,亚里士多德的观点符合人们日常 的生活经验,因而学生很容易接受,讲授时宜多举实例让学生充分思考、讨论,且允许保留不同的意见,以使学生澄清日常经验带来的不利干扰,真正理解“力不是维持运动的原因而是改变运动状态的原因”,理解伽利略的伟大之处,以 及他的理想实验的重要科学意义。切勿强加灌输。 2、牛顿第一定律对理解和认识力和运动的关系十分重要, 且由它可以引出“力是产生加速度的原因”的结论在下

一节讲述,因此,应认真从人类认识过程讲起以使学生对此有比较正确和扎实的理解。 页 1 第 3、学生对惯性容易有一些似是而非的模糊认识,教学中要联系实际予以澄清。当然,深入一步的认识有待讲过牛顿第二定律之后。 4节后的“阅读爱因斯坦谈伽利略的贡献”很有启发意义,希望引导学生阅读。 【注意】伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它,这就是伽利略的发现的重大意义。(教材第48页) 二、物体运动状态的改变 理解:质量是物体惯性大小的量度。在这一节对物体惯性的认识可以深入一步,惯性不仅表现在保持物体静止和匀速直线运动上,也表现在物体改变运动状态的难易上。质量就是物体惯性大小的量度。在此也可以进一步澄清一些对惯性的模糊认识。 三、牛顿第二定律【思想方法】:控制变量法的介绍 1、教材中牛顿第二定律是从实验总结出来的,根据大量的实验归纳出规律是人们认识客观规律的重要方法,教材分三节由实验得出牛顿第二定律,就是想让学生通过这一过程对此有所认识。因此,认真做好演示和学生实验十分重要。研

详解电容、电感的相位差是如何产生的

对于正弦信号,流过一个元器件的电流和其两端的电压,它们的相位不一定是相同的。这种相位差是如何产生的呢?这种知识非常重要,因为不仅放大器、自激振荡器的反馈信号要考虑相位,而且在构造一个电路时也需要充分了解、利用或避免这种相位差。下面探讨这个问题。 1、首先,要了解一下一些元件是如何构建出来的; 2、其次,要了解电路元器件的基本工作原理; 3、第三,据此找到理解相位差产生的原因; 4、第四,利用元件的相位差特性构造一些基本电路。 一、电阻、电感、电容的诞生过程 科学家经过长期的观察、试验,弄清楚了一些道理,也经常出现了一些预料之外的偶然发现,如伦琴发现X射线、居里夫人发现镭的辐射现象,这些偶然的发现居然成了伟大的科学成就。电子学领域也是如此。 科学家让电流流过导线的时候,偶然发现了导线发热、电磁感应现象,进而发明了电阻、电感。科学家还从摩擦起电现象得到灵感,发明了电容。发现整流现象而创造出二极管也是偶然。 二、元器件的基本工作原理 电阻——电能→热能 电感——电能→磁场能,&磁场能→电能 电容——电势能→电场能,&电场能→电流 由此可见,电阻、电感、电容就是能源转换的元件。电阻、电感实现不同种类能量间的转换,电容则实现电势能与电场能的转换。 1、电阻 电阻的原理是:电势能→电流→热能。 电源正负两端贮藏有电势能(正负电荷),当电势加在电阻两端,电荷在电势差作用下流动——形成了电流,其流动速度远比无电势差时的乱序自由运动快,在电阻或导体内碰撞产生的热量也就更多。 正电荷从电势高的一端进入电阻,负电荷从电势低的一端进入电阻,二者在电阻内部进行中和作用。中和作用使得正电荷数量在电阻内部呈现从高电势端到低电势端的梯度分布,负电荷数量在电阻内部呈现从低电势端到高电势端的梯度分布,从而在电阻两端产生了电势差,这就是电阻的电压降。同样电流下,电阻对中和作用的阻力越大,其两端电压降也越大。 因此,用R=V/I来衡量线性电阻(电压降与通过的电流成正比)的阻力大小。 对交流信号则表达为:R=v(t)/i(t)。 注意,也有非线性电阻的概念,其非线性有电压影响型、电流影响型等。 电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成(实芯电阻器的电阻体与骨架合二为一),而决定阻值的只是电阻体。对于截面均匀的电阻体,电阻值为

电感和电容对交变电流的影响

电感和电容对交变电流的影响 一、要点扫描 1、电感器对交变电流的阻碍作用 ⑴原理:将交变电流通入电感线圈,由于线圈中的电流大小和方向都时刻变化,根据电磁感应原理,电感线圈中必产生自感电动势,以阻碍电流的变化,因此交流电路的电感线圈对交变电流有阻碍作用。 ⑵影响电感器对交变电流阻碍作用大小的因素:感抗的大小与线圈的自感系数和交流电的频率。 ⑶电感器在电路中的作用:通直流,阻交流;通低频,阻高频。 “通直流,阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的,因为(恒定)直流电的电流不变化,不能引起自感现象,交流电的电流时刻改变,必有自感电动势产生来阻碍电流的变化。“通低频,阻高频”这是对不同频率的交流而言的,因为交变电流的频率越高,电流变化越快,自感作用越强,感抗也就越大。 ⑷应用:扼流圈 扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈。分低频扼流圈和高频扼流圈两类: 低频扼流圈 构造:线圈绕在铁芯上,匝数多,自感系数大,电阻较小 作用:通直流,阻交流 高频扼流圈 构造:线圈绕在铁氧体上,匝数少,自感系数小(铁芯易磁化使自感系数增大,铁氧体不易磁化,自感系数很小)3)铁氧体永磁材料。这是以Fe2O3为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料如反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高,特别有利于在高频和微波应用。如钡铁氧体(BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)等都有很多应用。除上述3类永磁材料外,还有一些制造、磁性和应用各有特点的永磁材料。例如微粉永磁材料、纳米永磁材料、胶塑永磁材料(可应用于电冰箱门的封闭)、可加工永磁材料等。 作用:通低频,阻高频 2、电容器对交变电流的阻碍作用 ⑴原理:当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候,电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动,因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用。 ⑵影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素:电容器的电容和交流的频率。 频率一定,则电容器充(放)电时间一定,又因电压一定,根据Q=CU可知,C大的电容充入(或放出)的电量多,因此充电(或放电)的的速率就大,

5.3 电感和电容对交变电流的影响 习题

5.3 电感和电容对交变电流的影响习题 【教学目标】 1.知道为什么电感对交变电流有阻碍作用. 2.知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关. 3.知道交变电流能通过电容,知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用. 4.知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小,知道容抗与哪些因素有关. 重点:电感和电容对交变电流的影响 难点:电感和电容对交变电流的影响 【自主预习】 一、感抗 1.定义:对电流阻碍作用的大小,用感抗表示. 2.感抗的成因:因为交变电流的随时间周期性变化,这个变化的电流通过线圈时产生一个自感电动势,自感电动势总是阻碍的变化,故线圈对交变电流有阻碍作用,这就是感抗. 3.决定因素:研究可得出线圈的感抗X L与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系:X L=2πfL 二、低频扼流圈和高频扼流圈 1.低频扼流圈:自感系数的线圈(约几十亨),线圈电阻较,对直流的阻碍作用较小,这种线圈可以“通,阻”。 2.高频扼流圈:自感系数较小的线圈(约几个毫亨),对低频交变电流的阻碍作用较而对高频交变电流的阻碍作用很,可以用来“通,阻”。 三、交变电流能够“通过”电容器. (1)电流实际上并没有通过电容器,也就是说,自由电荷定向移动,不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板. (2)电容器“通交流”,只不过是在交变电压的作用下,当电源电压升高时,电容器,电荷向电容器的极板上集聚,形成;当电源电压降低时,电容器,电荷从电容器的极板上放出,形成.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. 四、容抗 1.定义:对交流的阻碍作用的大小,用容抗来表示. 2.成因:电容器接入交流电路中后,极板上的电荷形成了二极板间的电压,这电压和电源电压相反,从而产生了对交变电流的阻碍作用,即形成了容抗. 3.决定因素:交流电路中的容抗和交变电流的频率、电容器的电容成反比.容抗与交变电流的频率和电容的关系为X C = 1/2πfC,即交流电的频率越大,电容越,电容器对交变电流的阻碍作用越小,容抗越. 五、电感和电容在电路中的作用 1.电感的作用是:“通、阻、通、阻”. 2.电容的作用是:“通、直流、通、阻”. 【典型例题】 一、电感对交变电流的影响

(推荐)人教版高中物理(选修3-4)教材分析

第十一章《机械振动》教材分析 第一节简谐运动 【教学重点】 掌握简谐运动特征及相关物理量的变化规律. 【教学难点】 理解简谐运动的运动学特征。 【易错点】 学生易将振动图象中一质点的振动情况和下一章将要学习的波动图象中不同质点的振动情况相混淆 【解决方法】运用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型——弹簧振子,研究弹簧振子在理想条件下的振动。 第二节简谐运动的描述 【教学重点】 振幅、周期和频率的物理意义; 【教学难点】 理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。 【易错点】 偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆。 【解决方法】 提高学生观察、分析、实验能力和动手能力,让学生知道实验是研究物理科学的重要基础。 第三节简谐运动的回复力和能量 【教学重点】 简谐运动的回复力; 【教学难点】 简谐运动的动力学分析和能量分析。 【易错点】 回复力是效果力,与合力不同。如振动物体经过平衡位置时回复力是零,合力不一定是零【解决方法】 简谐运动过程中能量的相互转化情况,对学生进行物质世界遵循对立统一规律观点的渗透; 振动有多种不同类型说明各种运动形式都是普遍性下的特殊性的具体体现. 第四节单摆 【教学重点】 掌握好单摆的周期公式及其成立条件。 【教学难点】 单摆回复力的分析。 【易错点】 单摆的周期与摆球的质量和振幅无关,只与摆长和重力加速度有关。 【解决方法】 概括出影响周期的因素,培养由实验现象得出物理结论的能力。

第五节外力作用下的振动 【教学重点】 受迫振动,共振。 【教学难点】 受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟振动物体的固有频率无关。 【易错点】 1.物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系,与驱动力大小无关. 2.当f驱=f固时,物体做受迫振动的振幅最大. 【解决方法】 通过分析实际例子,得到什么是受迫振动和共振现象,培养学生联系实际,提高观察和分析能力;通过共振的应用和防止的教学,渗透一分为二的观点. 第十二章《机械波》 第一节波的形成和传播 【重点和难点】 1、对机械波的形成、横波、纵波反映了质点振动方向与波传播方向之间的关系; 2、机械波是从单一质点的振动到多个质点同时又不同步的振动,这对学生的理解力和空间想象 力有较高的要求。所以波的机械波的形成过程及描述是本章节的一个重点。 【易错点】 1、波传播过程中,介质不随波的传播而发生迁移,学生会从感性认识中认为参与传播的介质 会随波发生迁移 2、机械波的生成图。如作业3将单个质点的振动与波的传播有机结合,通过单个质点在不同 时刻的位置,确定波在不同时刻的波形,是学生学习是的难点和疑点所在。 【解决方法】 1、利用演示实验:用长绳演示波的形成——直观、具体,通过观察能看到振动在介质传播,但 参与振动的质点不发生迁移,联系生活实际简单易行。 2、通过教材中的单位圆的应用,重视对学生逻辑思维的能力的培养,分析在不同时刻的不同位 置,提高学生较为严密的分析问题的能力。 第二节波的图象 【重点难点】 1、从波的形成过程来看,对于学生的理解既需要空间想象,又需要抽象思维,所以是一个教学难 点; 2、从实际的波抽象为波的图象,让学生认识波的图象是波的一种数学表示,从而理解简谐波及其 图 象这一关于波的理想模型,并且是本节的重点与难点之一。 3、波的图象于质点的振动图象间的区别。 4、所有质点的波动图象与单个质点振动图象之间的转换引导学生观察t时刻及t+Δt时刻 (Δt→0)的波形微移,在波的图象上认识质点的振动方向和波的传播方向的关系。在可能的情况下,也可以逐步让学生认识波的传播方向、某时刻的波形与该时刻各质点的振动方向三者之间的关系,用波的成因法、上下坡法或微平移法在已知两个因素的情况下判断第三个因素。 【易错点】

《电感和电容对交变电流的影响》教案

电感和电容对交变电流的影响 【核心素养】 通过《电感和电容对交变电流的影响》的探究学习过程,感受生活和生产中物理器件的巧妙应用;培养实事求是的科学态度。 【教学目标】 知道电感线圈有“通直流阻交流”和电容器有“隔直流通交流”的作用; 知道感抗、容抗的大小由哪些因素决定; 能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因; 了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。 【教学重点】电感和电容对交变电流的影响 【教学难点】电感和电容对交变电流的影响 【教学过程】 课前:登陆优教平台,发送预习任务。根据优教平台上学生反馈的预习情况,发现薄弱点,针对性教学。 一、引入课题 请同学们先来观察一组实验,如图所示。介绍有关器材:低压交直流电源,交变电流特性演示仪。 演示1: (1)将小灯泡直接接到交变电源上,调节电压使灯泡正常发光; (2)如果将1号电学元件串联入电路中,观察现象(灯泡变暗); (3)再将2号电学元件串联入电路中,观察现象(灯泡变得更暗); (4)然后将3号电学元件串联入电路中,观察现象(灯泡仍较暗)。 演示2: (1)将1号元件接相同电压的直流上,观察现象[与演示1(1)情况相同亮度];

(2)将2号元件接相同电压的直流上,观察现象(比原来变亮); (3)将3号元件接相同电压的直流上,观察现象(亮了一下不亮)。 小结:1号元件对交直流的影响几乎相同,2号元件对交变电流的影响较大,3号元件对直流电影响很大,且直流电不能通过3号元件。 根据现象进行猜想,然后经过学生的讨论分析,做出判断。将这三个元件从暗盒中拿出,分别得出1号元件为电阻、2号元件为电感线圈、3号元件为电容器。 从上面观察到的现象说明:除电阻外,电感、电容对直流和交变电流的影响程度是不同的,这是我们要来研究的问题。 二、实验探究 实验器材:小灯泡(3.8V),开关,学生电源,线圈带铁芯,电容器2个,导线1、研究电感线圈对交变电流的阻碍作用 电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗的大小来表示。那么,感抗的大小可能与哪些因素有关呢? 启发学生:可能与自感系数、交变电流的频率和电压等有关。 (1)研究感抗与自感系数的关系 请一组学生简述实验的设计思路及实验现象和由此得到的结果:将灯泡与线圈串联接入交变电流,线圈的连接分两次,一次是线圈匝数较少,另一次线圈的匝数较多,灯泡出现由亮变暗的现象,说明线圈的自感系数大时,线圈对交变电流的阻碍作用大,感抗大。 (2)研究感抗与交变电流的频率的关系 如果要研究感抗与交变电流频率的关系应该如何办?──在电压不变的情况下选用变频的交变电流源,为了研究方便,我们可选信号发生器来替代。 【视频】信号发生器可以输出电压一定且不同频率的交变电流。串联好电路,保持电压不变的条件下,使输出交变电流的频率升高,观察到灯泡变暗的现象。 说明:频率越高,线圈对交变电流的阻碍越大,感抗越大。 结论:L越大感抗越大、频率越高感抗越大。 2、研究电容对突变电流的阻碍作用 电容对交变电流的阻碍作用用容抗来表示。从上面的研究,可以得到推论,

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