3.1 电容（2）（教案）《电工技术基础与技能》（机工版 第4版）同步精品课堂

课  题

第三章电容和电感

3.1 电容

课  型

课  时

2

授课班级

授课时间

90

授课教师

教材分析

本节是机械工业出版社《电工技术基础与技能（第 4 版）》“电容” 内容的延伸，承接上一课时 “电容本质、分类与参数”，聚焦 “电容在电路中的连接方式” 和 “核心物理过程（充放电）” 两大核心。教材延续 “理实一体化” 理念，通过 “电路仿真 + 简易实验” 的形式，将抽象的 “串并联特性”“充放电规律” 转化为可观察、可测量的现象，既是对电容 “储能” 特性的具象化验证，也是后续分析 “滤波电路”“耦合电路” 工作原理的关键基础。从知识逻辑看，上承电阻串并联的 “等效计算” 思维，下启交流电路中电容的阻抗分析，同时为理解 “电容隔直通交” 的实际应用（如电源启动时的充电过程）提供理论支撑，贴合中职机电、物联网专业对 “电路功能分析与故障排查” 的岗位能力需求。

学情分析

学生已掌握电容的基本概念、参数解读及万用表测量方法，具备 “元件特性→电路应用” 的初步认知逻辑，且熟悉电阻串并联的等效计算思路，为学习电容连接方式奠定了迁移基础。但存在以下难点：一是易将电容串并联与电阻串并联的 “等效值变化规律” 混淆（如电阻串联阻值增大，电容串联容量减小）；二是对 “充放电过程中电压、电流随时间变化” 的动态规律理解困难，难以将 “电荷储存 / 释放” 的本质与 “电路中灯泡亮灭、电表指针偏转” 的现象关联；三是实操中对 “充放电实验的安全操作”（如电容放电不彻底导致触电）和 “数据记录时机”（如充电初期电流变化快需快速读数）把握不准，需通过分步指导和安全强调突破。

学习目标

（一）知识目标

1.能准确表述电容串并联的等效容量计算公式：串联时Ceq=C1+C2+⋯+Cn（容量越串越小），并联时Ceq=C1+C2+⋯+Cn（容量越并越大），明确串并联电路中 “耐压值” 的取值原则（串联取最小值，并联需一致）。

2.能描述电容充放电的核心过程：充电时 “电源向电容输送电荷，电压逐渐升高、电流逐渐减小”，放电时 “电容释放电荷，电压逐渐降低、电流逐渐减小”，理解 “电容电压不能突变” 的关键特性。

（二）技能目标

1.能按电路图规范连接电容串并联电路，使用万用表（电压档、电流档）测量不同连接方式下的等

效容量（或电压、电流），验证等效公式的正确性，操作正确率达 90% 以上。

2.能完成 “电容充放电实验”：正确连接 “电源 - 电容 - 灯泡 - 开关” 电路，观察并记录充放电过程中灯泡亮度变化和电表读数，绘制 “电压 / 电流 - 时间” 变化曲线，实验后能对电容彻底放电，避免安全风险。

（三）素养目标

1.通过 “公式推导→实验验证” 的过程，培养 “理论联系实际” 的科学思维，提升数据观察与分析能力（如从电流变化曲线推断充放电快慢）。

2.认识电容充放电在实际设备中的应用（如相机闪光灯充电、电容降压电路），理解 “连接方式和充放电参数” 对电路功能的影响，增强电路设计与维修中的 “参数匹配” 意识。

学习重难点

（一）重点

电容串并联的等效计算：熟练运用串并联公式计算等效容量，明确 “耐压值” 在不同连接方式下的限制（如 2 个 10V 电容串联，总耐压不超过 10V）。

电容充放电的现象与规律：能通过实验观察，总结 “充电时电流先大后小、电压先小后大，放电时相反” 的规律，理解 “电压不能突变” 的特性。

（二）难点

电容串并联与电阻串并联的规律对比：易混淆两者 “等效值变化方向”（如电阻并联阻值减小，电容并联容量增大），需通过对比表格和实验数据强化区分。

充放电规律的应用：难以将 “充放电时间与电容容量、电阻大小的关系”（容量越大、电阻越大，充放电越慢）与实际电路需求（如延时电路需大电容）关联

教学方法

对比教学法（电容与电阻串并联对比）、实验探究法、小组合作法、仿真演示法

课前准备

教师准备：讨论主题、创设情境，发放任务书。

学生准备：确定分组、思考讨论，完成任务书。

教学媒体

纸质版教学媒体：教材、配套习题

数字化教学媒体：多媒体，中国大学MOOC（慕课）等教学网站

教学过程

教学环节

教师活动设计

学生活动设计

设计意图