高教版《电工技术基础与技能》4.3电容器的充电和放电 教案

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高教版《电工技术基础与技能》4.3电容器的充电和放电 教案

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课 题 4.3电容器的充电和放电 课型 新课
授课班级 授课时数 1
教学目标 1.理解电容器的储能特性及其在电路中能量的转换规律。 2.掌握电容器中电场能量的计算。
教学重点 1.电容器充、放电过程中,电路中的电流和电容器两端电压的变化规律。 2.电容器质量的判别。
教学难点 电容器质量的判别。
学情分析 学生已掌握了电容方面的一些知识。
教学效果
教后记
课前复习 1.串联电容器的总电容、并联电容器的总电容的计算公式。 2.何种情况下需要把电容器串联起来?何种情况下需要把电容器并联起来? 3.P68习题 1.是非题(3)~(5)。 4.3 电容器的充电和放电 一、电容器的充电 开关S合向1,电容器充电。 1.现象: (1)白炽灯开始较亮,逐步变暗。 (2)的读数由大变小。 (3)的读数变大。 (4)最后指向0,的大小等于E。 2.解释: 电源正极向极板供给正电荷,电源负极向极板供给负电荷。电荷在电路中形成定向移动,产生电流,两极板间有电压。 S刚合上时,电源与电容器之间存在较大的电压,使大量电荷从电源移向电容器极板,产生较大电流,随着电荷的增加,电压减小,电流减小。当电容器两端电压等于电源电压时,电荷停止定向移动,电流为0,灯不亮。 二、电容器的放电 S合向2,电容器放电。 1.现象: (1)白炽灯开始较亮,逐渐变暗,直至熄灭。 (2)开始较大,逐渐变小,电流方向与刚才充电方向相反,直至指示为0。 (3)开始指示为E,逐渐下降,直至为0。 2.解释: 放电过程中,由于电容器两极板间的电压使回路中有电流产生。开始这个电压较大,因此电流较大,随着电容极板上的正、负电荷的中和,极板间的电压逐渐减小,电流也减小,最后放电结束,极板间不存在电压,电流为零。 3.结论: 当电容器极板上所储存的电荷发生变化时,电路中就有电流流过;若电容器极板上所储存的电荷量恒定不变时,则电路中就没有电流流过。电路中的电流为 i C 三、电容器的质量判别 1.用R 100或R 1k挡。 2.将万用表分别与电容器两端接触,指针发生偏转并回到接近起始的地方,说明电容器的质量很好。 3.若指针偏转后回不到起始位置的地方,而停在标度盘的某处说明电容器的漏电很大,这时指针所指出的电阻数值即表示该电容器的漏电阻值。 4.若指针偏转到零位置之后不再回去,则说明电容器内部已经短路;如果指针根本不偏转,则说明电容器内部可能断路,或电容量很小。 4.4 电容器中的电场能量 1.充电时,q↑→Uc↑电压与电荷量成正比:q C uC 2.电源输入电荷量为 q 时所做的总功,也就是存储于电容器中的总能量。 Wc q UC C UC2 式中:C ——电容器的电容 单位:F(法拉) UC——电容器两端的电压 单位:V(伏特) Q ——电容器所带的电荷量 单位:C(库仑) W ——电容器储存的电场能量 单位:J(焦耳) 3.结论: 电容器中存储的电场能量与电容器的电容成正比,与电容器两极板之间的电压平方成正比。 4.电容器是一种储能元件,当电容器两端电压增加时,电容器便从电源吸收能量储存在它两极板的电场中,当电容器两端电压降低时,它便把储存的电场能量释放出来。电容器本身只与电源进行能量交换,不消耗能量。
练习 P 68习题 1.是非题(9)。 3.填充题(6)~(9)。
小结 1.电容器的充、放电电流。 2.电容器质量的判别。 3.电容器中的电场能量。
布置作业 P 68习题 3.填充题(10)。 4.问答与计算题(8)~(10)。

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