研究纯电容电路的特性实验原理

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1、研究纯电容电路的特性实验原理 　　在纯电容电路中，电流强度I、电压U、容抗XC遵从欧姆定律I＝U／XC，其中XC＝1／（2πfC）。在交流电的频率f一定时，ZC∝1／C。若实验测得，在电容量C一定时，I与U成正比；在电压U一定时，I与电容C成正比（即证得I与XC成反比），则在纯电容电路中，交流电的有效值遵从欧姆定律被验证电容器的基本作用就是充电与放电，由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象，使得电容器有着种种不同的用途，例如在电动马达中，我们用它来产生相移，在照相闪光灯中，用它来产生高能量的瞬间放电

2、等等，而在电子电路中，电容器不同性质的用途尤多，这许多不同的用途，虽然也有截然不同之处，但因其作用均系来自充电与放电，例如傍路电容实际上亦可称为平滑滤波电容。以下就一般习惯的称呼做为分类，来说明电容器在不同电路中的作用和基本要求。1.直流充放电电容电容器的基本作用既是充电和放电，于是直接利用此充电和放电的功能便是电容器的主要用途之一。在此用途中的电容器，在供给能量高于需求时即予吸收并储存，而当供给能量低于需求或没有能量供给时，此储存的能量即可放出。在整流电路，二极管仅导通下半周的电流，在导通期间把电能储存

3、于电容器上，在负半周时，二极管不导电，此时负载所需的电能唯赖电容器供给。2.电源平滑滤波及反交连电容前述的电源整流电路中的充放电电容，因有充电及放电时间之分，故必然会有纹波存在，为了尽可能降低纹波率，可另加一电容，此电容即纯为平滑纹波之用。一、  教材分析与教材处理（一）教材分析⒈教材地位与作用《电容器、电容》是高考的热点，是电场一章的重点和难点，在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作

4、用。                 ⒉教学目标从知识上要求学生了解电容器的构造、作用，明确电容器的两种工作方式，掌握电容的概念，并会用它们解决简单的问题。培养观察、分析、推理、空间想象、动手、语言表达等多种能力⒊重点与难点根据教学大纲、教学参考书确定电容公式的建立、理解与应用为本节的重点。根据所教学生的实际情况及所用的教材确定冲、放电的过程的建立为难点。（二）      教材处理新教材中《电容器、电容》一节把电容器的概念和平行板电容器两部分内容编排在一起，形成两个重点,课堂容量大，难点集中，考虑到学生的

5、实际情况（基础差、能力低、空间想象能力差、注意力不集中的特点）在尊重教材，又不拘泥于教材的原则下,大胆进行改革，把教材的地二部分内容《平行板电容器》放到了下一节进行，从而使本节内容紧凑、容量适中、难点分散重点突出。对电容器带电量与两极间电压成正比这一结论，教材是直接硬灌给学生的，不宜于学生接受，我从网上下载了冲放电模拟演示实验，弥补了教材的不足，让学生通过描点，画线，亲自探索出电量与电压的关系，顺其自然引入电容的概念，从而掌握比值法定义物理量的方法，不仅易于消化，而且调动了学生的积极性，巩固了重点突破了难

6、点。对电容器的冲放电过程教材说的过于简单，加上内容抽象，微观运动又无法演示，学生接受困难；而这部分内容又是后面学习电磁振荡的基础，为突破难点，不仅用实物演示，还采用了计算机模拟，让学生亲眼看到了电子的运动过程为后面教学铺平了道路。对电容器的构造教学，让学生亲手扒开电容器，使学生感到可信，通过动手实验，本来不易于接受的较为陌生的电容器构造，一下变清楚了，使学生认识到就是前面讲过的两块平行金属板，使学生认识到物理知识与生活的密切关系，激发学习兴趣整节课始终以学生为主体、教师为主导、实验为主线，计算机多媒体的应

7、用使动态的微观世界真的动了起来，与传统的教学方式形成了鲜明的对比。二、教学方法与教学手段（一）教学方法为突出重点、分散难点，根据教育心理理论，我在教学中采用了以下两种教学方法：1> 动静结合。利用演示实验和计算机模拟来调动学生，使学生主动学习，在愉快的气氛中获取知识，即为“动态”。教师适时设疑使学生静心思考，即为“静态”。整节课始终处于一种动静交替的节奏之中。2>教学方法采用了教师启发点拨与学生探索分析想结合。 主导与主体相结合。对电容器电容公式的推导，让学生自己探索电量与电压的关系，教师引导得出电容器的

8、公式，体现教师主导、学生主体的原则。（二）教学手段沿用了自制教具、洛仑兹力演示仪传统教学手段，又用了计算机、投影仪等现代化教学手段，两种教学手段并用，既激发了兴趣，又增大了课堂容量，又提高了课堂效率。三、教学程序（一）  新课导入通过演示感应起电机演示，使学生观察到两种不同的放电情况，教师顺势指出：“出现这两种情况与这两个大瓶子有关，它们是什么？有什么作用呢？”“其实它就是莱顿瓶，是一种存储电荷的装置，现在叫电容器”这正是学生