4.5 认识电容并联电路（教案）《电子元器件与电路基础》（高教版·第2版）同步精品课堂

《电子元器件与电路基础》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务4.5 认识电容并联电路 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 学生具备一定的观察能力和动手操作能力，在任务实施环节，对于电路连接的实际操作，多数学生能够按照要求完成基本的电容并联电路搭建。但在操作过程中，可能会出现因粗心大意导致的连接错误，如极性电容正负极接反等问题。同时，对于实验现象的观察，部分学生可能仅停留在表面，难以深入分析现象背后所反映的电路特性。在分析和解决问题的能力上，学生对于简单的电容并联电路分析，如已知电容值求总电容，能够依据所学公式进行计算。但当面对复杂电路，尤其是电路中存在多种元件相互影响时，学生综合运用知识进行分析的能力有待提高。他们可能难以理清不同元件在电路中的作用以及各物理量之间的关系，导致无法准确解决问题。 背景分析 在电学学科领域，电路知识构建起了基础且关键的知识框架。从简单的串联、并联电阻电路起步，逐步拓展至包含电容、电感等复杂元件的电路系统。电容作为重要的储能元件，其特性研究对深入理解电路的暂态和稳态过程意义重大。电容并联电路，是在学生已掌握基础电路连接与分析方法后的进阶内容，它衔接了单一电容元件知识与更复杂的混联电路知识，为学生搭建起完整电学知识体系的重要一环。通过对电容并联电路的学习，学生能够进一步深化对电容特性的理解，掌握电路中电压、电流、电荷量等物理量在复杂情境下的变化规律，提升运用电学知识解决实际问题的能力，是电学知识由浅入深、逐步完善的重要过渡。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 在实验操作和电路分析过程中，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。要求学生尊重实验数据，不随意篡改，对于实验结果的误差能够客观分析原因。 学生能够清晰阐述电容并联电路的基本概念，深入理解电容并联时总电容的计算原理，明确各电容在并联电路中的电压、电流分配关系。 引导学生对实验数据和现象进行分析、归纳，总结出电容并联电路的特点和规律。 学习任务 描述 会连接电容并联电路，测量电容并联电路的电压。 会分析电容并联电路的特点，知道电容并联电路的应用。 学会运用所学电学知识对电容并联电路进行分析，能准确计算电路中的总电容等物理量。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握电容并联电路中各元件的连接方式，包括有极性电容和无极性电容的正确接入方法，学会使用工具进行可靠连接，这是开展后续实验与分析的基础。 教学难点 当电路中不仅存在电容并联，还涉及电阻、电感等其他元件，或者电路处于动态变化过程（如充电、放电过程）时，学生难以综合运用知识对电路中的电流、电压、电荷量等物理量进行准确分析与计算。 教学难点突破方法 将复杂电路按照元件类型和连接方式进行分步骤拆解。先从简单的电容并联电路入手，让学生熟练掌握其分析方法；再逐步加入电阻、电感等元件，每次增加一个元件类型，详细讲解新元件加入后电路特性的变化及分析要点。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《电子元器件与电路基础》，主编：崔陵，第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：会连接电容并联电路，测量电容并联电路的电压。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 一、任务实施 1.电路连接 将两个电容按图 4.37(a)所示依次连接，图4.37(b)所示是它的实物图。 用直流电压表分别测量两个电容并联电路的分电压，将测量结果记入表4.9。 2.电路分析 如图 4.37 所示，将两个或两个以上电容器接在相同的两点之间的电路，就组成了电容并联电路。如图4.38(a)所示是由3个电容组成的并联电路。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） (1)电压特点 由表 4.9 可以看出，电容并联电路的电压特点是:电容并联电路每个电容两端的电压相同，并等于外加电源电压，即 (2)电量特点 由于并联电容两端的电压相同，每个电容所充的电荷量为 所以，电容并联电路的电量特点是:电容并联电路的总电荷量等于各个电容的电荷量之和，即 主要讲解电压特点、电量特点。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 (3)电容特点 图4.38(b)所示电路是图4.38(a)的等效电路。电容并联后的等效电容量等于各个电容器的电容量之和。 当n个等值电容(C0)并联时，其等效电容为 C=nC0。 电容并联电路中，每个电容器均承受外加电压，因此每个电容器的耐压均应大于外加电压。如果一个电容器被击穿，整个并联电路被短路，会对电路造成危害。所以，等效电容的耐压值为并联电路中耐压最小的电容耐压值。 教师根据课本内容讲解电容特点。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 1.电容器并联电路应用 电容器并联后，电容量增大。因此，当一只电容器的电容量太小不能满足需要时，除选用电容量大的电容器外，还可以采用电容并联的方式来获得较大的电容量。如图4.39所示是电力系统中的电容器组，就是采用多个电容器并联的方式来获得较大的电容量。 2.电容器的电场能量 电容器在充电过程中，电容器两个极板上有电荷积累。两极板间形成电场，电场具有能量。电容器充电时，电源把自由电子由一个极板上移到另一个极板上，电源克服正极板对电子的吸引力和负极板对电子的斥力而做功，使正、负极板上储存的电荷量不断增加。整个充电过程是电源不断搬运电荷的过程，所消耗的能量转化为电场能储存在电容器之中。 教师讲解电容器并联电路应用，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：查阅资料，了解超级电容器的工作原理及其在电动汽车等领域的应用，与传统电容并联电路相比，超级电容器有哪些优势和不足？ 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 课程主要围绕电容并联电路展开，起初明确任务目标，知晓要掌握其连接、分析等内容。通过实际操作，大家学会了规范连接电容并联电路，也能依据原理分析总电容、电压电流关系。课上，我们发现电容并联时总电容等于各分电容之和，各电容两端电压相等。拓展部分，还了解到其在滤波、提高功率因数等生活场景的应用，以及电容器储存电场能量的计算方式。希望大家课后继续巩固，将所学灵活运用到实际问题解决中 。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） (1)小明发现家里的音响在播放音乐时会出现杂音，他了解到可以通过在电路中增加电容来改善音质。请你帮他设计一个简单的电容并联电路来减少杂音（假设已知音响电路的相关参数），并说明设计思路。 (2)尝试思考在一个复杂的电路中，如何通过合理选择和连接多个电容，实现对不同频率信号的有效滤波（可结合电容的容抗特性）。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 从学生作业和课堂提问反馈来看，大部分学生能够掌握电容并联电路总电容的计算方法，也能理解各电容在并联时电压相等这一关键特性。然而，在运用知识进行复杂电路分析时，部分学生仍存在困难。例如，当电路中同时存在电阻与电容并联，且涉及到动态变化时，学生对电流、电荷量的分析容易出错。这表明在今后教学中，应增加此类复杂情境下的例题讲解与练习，强化学生知识迁移应用能力。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$