4.3电容器的充电和放电（教学设计）-高一《电工技术基础》同步教学（高教版）

《电工技术基础》课程 授课题目 4.3电容器的充电与放电 授课专业 授课类型 理论课（√）实践课（）习题课（）其他： 授课班级 教学资源 挂图（）模型（）实物（ ）多媒体（√）其他： 授课课时 1 教学方法 讲授法（√）启发式（）案例教学法（）分组教学法（）任务驱动发（ ）其他： 使用教材 电工技术基础与技能（第3版） 教学目标 知识与技能目标（学会）：理解电容器的储能特性及其在电路中能量的转换规律，掌握电容器中电场能量的计算 过程与方法目标（会学）：理解电容器的储能特性及其在电路中能量的转换规律 情感态度与价值观（乐学）：培养自习观察和积极思考的职业意识，激发学习热情养成探究和创新意识 教学重点 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，电容器质量的判别和电容器中电场能量的计算 教学难点 电容器质量的判别和电容器中电场能量计算式的推导 教学设计流程 教学过程 课前准备 （一）教学资源准备：1.多媒体课件；2.教学软件；3.助学视频 （二）教学材料准备：1.教案；2.教材和教辅；3.学生名单 （三）其他准备：1.检查学生出勤情况；2.学生学习材料准备情况。 课程导入 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？ 教学内容 师生互动 一、任务布置，课前自学 任务一：实验搭建电路（重点）（17分钟） 1、开关S合向1，电容器充电。 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、S合向2，电容放电。 现象： （1）开始灯较亮，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。 解释： 电源正极向极板供给正电荷，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。 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 任务二：电容器的质量判别（重、难点）（10分钟） 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。 任务三：电容器中的电场能量（重、难点）（8分钟） WcqUC CUC2 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。 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） 例题讲解： 电路如图所示，电源电压E＝200 V，先将开关S置“1”位置对电容器C1充电，充电完毕后，将开关S置“2”位置，若C1＝C2＝0.2 μF， C3＝0.4 μF，则电容器C3两端的电压为 。 A．50 V B．66.7 V C．100 V D．200 V 师：利用钉钉平台上传微课，学习任务书，随时交流学生课前学习情况。 生：领取任务书，分组学习微课。 师：指导学生电路的焊接。 生：焊接电路，观察现象 学生小组讨论，回答问题 师：讲解。 生：记录笔记。 实操学习 学生练习 师：巡回指导学生完成任务书。 例题讲解 课程总结 （3分钟） 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．电容器质量的判别和电容器中电场能量的计算。 3.电容器质量的判别和电容器中电场能量计算式的推导。 布置作业 （2分钟） 如图所示的电路中，U=10V，R1=40Ω，R2=60Ω，C=0