广东省中山市卓雅外国语学校-高中物理创新实验说课-探究电容器对交流电的影响
发布时间：2022-12-30 19:55:59
探究电容器对交流电的影响一、使用教材人教版选修3-2第五章第三节二、教材分析教材对直流电和交流电能否通过电容器给出了实验方法和实验电路，但电容器对交流电是否有阻碍作用、电容器对交流电阻碍作用的大小与什么因素有关，都没有给出实验设计，也没有提及用什么科学研究方法进行探究，这就为我们根据这些问题，引导学生设计实验进行研究，提供了很大的空间，因此，我们结合DIS实验系统等现代教育技术，设计、改进实验，自制演示实验板，探究电容器对交流电的影响，提高学生的科学思维能力、探究能力、实践能力以及创新能力。三、实验器材变频交流电源、DIS实验系统（朗威DISLab6.9）、学生电源、自制演示板（包括两个规格为6V，0.7A小灯泡、470μF和1000μF的电容器、开关、导线）四、实验改进（1）DIS实验系统辅助说明交流电通过电容器的机理。（2）自制探究实验电路板，方便、直观。（3）短接电容器，验证电容器对交流电有阻碍作用。（4）用控制变量法探究影响容抗大小的因素。五、实验设计问题1：交流电能否“通过”电容器？引导学生设计实验。实验1：如图1，将电容器与小灯泡串联，接到交流电源上，观察灯泡是否发光。问题2：交流电是否真的通过电容器绝缘介质？引导学生设计实验。实验2：如图2，将电容器与小灯泡串联，再把DIS实验系统中的电流传感器串联接入电路，观察电脑输出的电流。问题3：电容器对交流电是否有阻碍作用？引导学生设计实验。实验3：如图3，电容器与小灯泡串联，把它们接到交流电源上，再用导线将电容器短路，观察灯泡的亮度变化情况。
问题4：电容器对交流电阻碍作用的大小与什么因素有关？引导学生猜想，并采用控制变量法设计实验。实验4：探究影响容抗大小的因素，采用控制变量法。（1）交流电的频率一定，改变电容如图4，将电容不同的两个电容器，分别与规格相同的小灯泡串联，再并联接到交流电源上。比较两个灯泡的亮度情况。（2）电容一定，改变交流电的频率如图4，撤去其中一个支路，接通交流电源，保持交流电压一定，改变交流电的频率，比较灯泡的亮度变化情况。六、实验教学目标（1）通过实验,了解电容器对交流电有导通和阻碍作用。（2）通过实验,探究影响容抗大小的因素。（3）通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证，体验科学探究过程。（3）通过融入DIS等现代教育技术，培养学生探究能力、实践能力和创新精神。七、实验过程实验1：电容器对交流电的导通作用（按图1进行实验）实验现象：接通交流电源时，灯泡发光。实验结论：交流电可以“通过”电容器。实验2：交流电能否通过电容器的绝缘介质（按图2进行实验）实验现象：DIS实验系统输出显示电流有正有负。实验结论：电流有正有负，反映了电容器的充电和放电，交流电没有真的通过电容器的绝缘介质。实验3：电容器对交流电是否有阻碍作用（按图3进行实验）实验现象：电容器被短路后，灯泡更亮。实验结论：电容器对交流电有阻碍作用。提出容抗的概念，容抗即电容对交流电阻碍作用的大小。进而提出问题：影响容抗大小的因素有哪些？进行猜想，可能与电容器的电容有关，也可能与交流电的频率有关，因此，采用控制变量法进行研究。实验4:探究影响容抗大小的因数（1）交流电的频率一定，改变电容 