电容器的串联教学教案

电容器的串联教学教案（精选10篇）

电容器的串联教学教案 篇1

第十周（2课时）说明：期中考试

教学课题：电容器的串联

教学目标

1、简单了解电容器的连接方式的识别方法

2、掌握串联电容器的等效电容参数计算方法的推导。

3、能够运用对比的方式来进行知识的理解和运用 教学重点

串联电容器的参数值计算推导和知识运用 教学难点

串联等效电容器的参数值计算在实际电路中运用 教学方法

采用的教学方法是对比法。通过罗列电阻串并联的特点来进行比较，分析和推导电容器连接的参数计算公式，并通过练习进行训练巩固学生对知识的掌握。

教学过程安排

1.复习电容量的规定和平行板电容器的影响因素及相关概念。2.引入新课程的学习（通过电阻的串并联的特点推导引入课题）。3.新知识的讲授（电容器的串联等效参数计算）4.课堂训练。

5.课堂小结，布置作业。教学内容

（一）复习上节课内容

1.电容量的规定：电容器所带的电荷量和它两极板间的电压的比值称为电容量（附带相关知识点的说明）。

2.平行板电容器的电容量的影响因素：平行板电容器的电容，与电介质的介电常数成正比，与正对面积成正比，与极板的距离成反比。（附带相关知识点的说明）

（二）导入新课 1.回顾电阻串联的特点

设总电压为U、电流为I、总功率为P。

等效电阻: R =R1  R2  „  Rn 分压关系： 功率分配：

UU1U2UnI R1R2RnRPP1PP2nI2 R1R2RnR

常考的知识点：两只电阻R1、R2串联时，等效电阻R = R1  R2 , 则有分压公式

R1R2U1U，U2U R1R2R1R2设想：电阻串联具有电压、电阻、功率的特点，那么电容器串联会有什么特点呢？应该如何推导呢？（新课程内容的导入）2.电容器的串联

（1）等效电容的计算：设每个电容器的电容分别为C1、C2、C3，电压分别为U1、U2、U3，则

qqqU1, U2, U3

C1C2C3总电压U等于各个电容器上的电压之和，所以

111)

UU1U2U3q(C1C2C3q设串联总电容(等效电容)为C，则由C，可得

U1111 CC1C2C3cc 当两个电容串联时，c总12

c1c2即：串联电容器总电容的倒数等于各电容器电容的倒数之和。

电容器的串联

串联电容器之后，相当于增大两极板间的距离，所以总电容小于任何一个电容。（2）分压计算推导：

因为q=q1= q2=„= qn , Cq U

qcuqcucucu U11 同理 U22 21c1c1c1c2c2c2c1c2（3）电容器的参数除了电容量外，还包括电容器的耐压值，那么如何计算串联电容器的耐压呢？ 因为串联电容器的所带的电荷量是相同的，所以要考虑每个电容器所能存储电荷量的最大值，然后根据这些值中选择最小的电荷量作为串联电容器组等效电容的最大电荷量的存储能力。

U内

（三）课堂练习

ccqmin 代入 c总12 即可算出耐压值。

c1c2c总例题1.现有两只电容器，其中一只电容器的电容为C1 = 10F，额定工作电压为50 V，另一只电容器的电容为C2 = 10 F，额定工作电压为30 V，若将这两个电容器串联起来，接在100 V的直流电源上，问每只电容器上的电压是多少？这样使用是否安全？

解：两只电容器串联后的等效电容为

C各电容的电容量为

C1C210105F

C1C21010

64q1q2CU510100510C 各电容器上的电压为

q1C2510410U150V，或UU10050V16C11010C1C21010U2q2C15101050V或UU10050V2C210106C1C210104

由于电容器C2的额定电压是30V，而实际加在它上面的电压是50 V，远大于它的额定电压，所以电容器C2可能会被击穿；当C2被击穿后，100V的电压将全部加在C1上，这一电压也大于它的额定电压，因而也被击穿。由此可见，这样使用是不安全的。本题中，每个电容器允许充入的电荷量分别为

q110106505104Cq210106303104C

为了使C2上的电荷量不超过3 104 C，外加总电压应不超过

3104U60V 6510电容值不等的电容器串联使用时，每个电容上分配的电压与其电容成反比。

问题1：由例子得，可以采用串联电容器的方式来获得较高的额定工作电压，那么是不是所有的电容器串联得到的等效电容器的耐压都大于它们额定耐压呢？

例题2：现有两只电容器分别标注着“60F/250V”和“30F/100V”，若将它们串联起来，求解串联等效电容的参数值。

解：CC1C2603020F

C1C26030qn1601062501.5102C qn2301061003103C qn1qn2

qminqn2310C U耐3qmin3103150V Un1250VU耐150V 6C2010问题2：请大家联想一下并联电阻的特点，结合本节的知识点，说出它们的共同点有哪些呢？

（四）课堂小结

本节课程的内容主要是学习串联电容器的等效电容参数计算方法的推导，让学生进行观察和比较电容串联和电阻并联之间存在的异同点来增强学生对知识的识记和理解，提高电路的分析能力。

（五）作业安排

正式作业：P70选择题7、9，P72计算题6、7、8 课后巩固复习和预习安排：结合电容器的串联来试着推导电容器并联的特点（即并联电容器的等效电容参数计算）

电容器的串联教学教案 篇2

电力系统中很多电气设备是高次谐波的发生源,其产生的高次谐波往往引起系统电压波形的畸变,污染电网。谐波电压如果作用于电容器组上,危害更大。其解决办法一般是在电容器组上加装串联电抗器。其作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流,避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生。但是串联电抗器绝不能与电容器组任意组合,更不能不考虑电容器组接入母线处的谐波背景。本文着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析,并提出电抗率的选择方法[1,2]。

1 串联电抗器的功能与作用

1.1 高次谐波对电容器组的危害

由于容抗与电源频率成反比,当高次谐波电压作用于电容器组时,高频率谐波使电容器容抗减小,通过电容器内的电流增大;换言之,在基波电流的基础上又增添了电流谐波分量,这样波形势必发生畸变,使系统阻抗产生谐波过电压叠加于原电压上,造成电压波形畸变放大[3]。同时,通过电容器组的电流还与其电容量有关,容量愈大,容抗愈小,进而使电流更大,故在投入大容量电容器组时,上述畸变过电压更为严重。谐波过电压不仅会使系统电流、电压的波形发生畸变,还会造成电能质量变坏、电气设备损耗增加、电气设备出力降低等危害。特别是因高次谐波激发引起谐振的情况,极易导致电容器过负荷、发热、振动及异常噪声直至最终被烧毁,同时还可能引起过流保护误动作、熔断器熔丝熔断、电容器组无法合闸等[4]。

1.2 电容回路中串入电抗器可防止涌流

纯电容回路在投入切换瞬间,电容电压不能突变,有可能出现非常大的涌流,从而损坏电容和该回路中的断路器、接触器等电器设备[5]。而电抗器在回路投入切换瞬间电流不能突变,人们有意识地在电容回路中适当串入电抗器,可以限制电流的突然增大,保护电器。

1.3 电容回路中串入电抗器可防止谐波放大

通常认为负载电路是感性电路,补偿电容并联在负载电路上有可能出现并联谐振。理想状态下使并联谐振点在基波频率上,实现完全补偿,此时功率因数为1,但实际由于负载及线路经常变化,做不到完全补偿。过补偿会使整个电路显容性,对电网产生不利影响,因此一般都是欠补偿,功率因数大于0.9而小于1[6]。这样并联谐振点大于基波频率。电路中谐波电流的频率若与谐振点一致,就会被放大。串入电抗器的补偿电容支路,虽然与负载电路并联,也有可能出现并联谐振,但可以通过改变电感量,控制串联支路的谐振点,对大于该谐振点频率的谐波该回路呈感性,就不会与负载电路形成并联谐振,从而避免谐波放大现象发生。串联支路谐振点不随负载变化,易于控制[7]。

2 串联电抗器的选择

2.1 电抗率的选择

电容器装置侧有谐波源时的电路模型及参数在同一条母线上有非线性负荷形成的谐波电流源时(略去电阻),并联电容器装置的简化模型如图1所示。

谐波电流和并联谐波阻抗为:

undefined

式中:n为谐波次数;undefined为谐波源的第n次谐波电流;XS为系统等值基波短路电抗;XC为电容器组基波容抗:XL为串联电抗器基波电抗。由于谐波源为电流源,谐波电压放大率与谐波电流放大率相等,故由式(1)整理推导可得谐波电压放大率:

undefined

式中:K为电抗率(K=XL/XC);s=XS/XC=QCN/Sd;Sd为电容器装置介入处母线的短路容量;QCN为电容器装置容量。

当式(2)谐波阻抗的分子的数值等于零时,即从谐波源看入的阻抗为零,表示电容器装置与电网在第n次谐波发生串联谐振,可得电容支路的串联谐振点:

undefined

当式(2)谐波阻抗的分母的数值等于零时,即从谐波源看入的阻抗为无穷,表示电容器装置与电网在第n次谐波发生并联谐振,并可推导出电容器装置的谐振容量为QCN为:

undefined

并联电容器的串联电抗器,IEC标准按照其作用分为阻尼电抗器和调谐电抗器。阻尼电抗器的作用是限制并联电容器组的合闸涌流,其电抗率一般为0.1%～1%;调谐电抗器的作用是抑制谐波。当电网中存在的谐波不可忽视时,则应考虑使用调谐电抗器,用以调节并联电路的参数,使电容支路对于背景谐波中有威胁性谐波的最低次谐波阻抗为感性,据式(4)可得K值:

undefined

即对于背景谐波次数最低为5次的,K>4%;最低为3次的,K>11.1%。

2.2 电抗器安装位置的选择

如果电容器组为三角形接线,串联的电抗器一般皆须安装在电容器组的电源侧,该接线必须要求电抗器具有较高的机械强度,因为在母线短路或者在电容器击穿短路时,电抗器将要承受很大短路电流的冲击;如果电容器组为星形接线,串联的电抗器一般皆安装在电容器组的中性点处,那么对其机械强度的要求可以些许放宽一些,因为此时在任意处发生短路故障,都不至于危急到串联电抗器。另一方面必须指出的是,如果变电所母线安装有两组及以上并联电容器组,此时恰由于某种原因仅在一组电容器上加装了串联电抗器时,就必须要进行审慎的核算,以防止在产生并联谐振时,过大的谐波电流使电容器及电抗器烧毁[8]。

3 试验验证

3.1 电抗率的验证

天津某110 kV变电所新装两组容量2 400 kvar的电容器组,系统及元件的参数如表1所示。由生产厂家提供成套无功补偿装置,先分析选择如下。

经了解分析,该110 kV变电所的10 kV系统存在大量的非线性负载。即使在电容器组不投入运行的情况下,10 kV母线的电压总畸变率也高达4.01%,其中3次谐波的畸变率高达3.48%。在如此谐波背景下,按照式(6)可得K>11.1%,因此选择电抗率12%的电抗器进行配置。试将有关参数代入式(3),经过计算,1～7次谐波电压放大率FVN的结果如表2所示 。

由计算结果可以看出,选择12%的串联电抗器对3次谐波电压放大率仅为0.5。因此电抗率按照12%配置是值得进一步验算。

3.2 电抗率选择的进一步验证

值得一提的是我国的电网普遍存在3次谐波,故不同电抗率所对应的3次谐波谐振电容器容量Qcx3应该引起足够的重视。由式(5)计算可得,选择12%的串联电抗器后,3次谐波谐振电容器容量为:

undefined

即选择12%的串联电抗器,电容器的容量只为电容器装置接入母线的短路容量的0.89%,不会发3次、5次谐波并联谐振。

4 结 语

电容器装置中串联电抗器的选择必须慎重,不能与电容器任意组合,更不能不考虑电容器装置接入处的谐波背景。 对于已经投运的电容器装置,其串联电抗器选择是否合理需进一步验算,并组织现场实测,了解电网谐波背景的变化。对于电抗率选择合理的电容器装置不得随意增大或减小电容器组的容量;对于电抗率选择不合理的电容器装置必须更换匹配的串联电抗器[9]。电能质量的综合治理是系统工程,必须遵循谁污染谁治理、多层治理分级协调的原则[10]。

摘要：介绍了高次谐波对电容器组的危害,提出用加装串联电抗器的方法可以防止发生涌流和谐波放大现象。建立了并联电容器装置模型,通过电路分析方法推导出电抗率K的计算公式。又通过天津某110kV变电所工程实例,进一步计算验证并联电抗器的电抗率的选择。最后得出结论:对于还没有投运电容器组的电抗器装置,应串联电容器装置并充分考虑电容器组接入母线处的谐波背景;对于已经投运电容器的电抗器装置,其串联电抗器选择是否合理需进一步验算,并组织现场实测,了解电网谐波背景的变化。

关键词：电容器组,串联电抗器,高次谐波,涌流

参考文献

[1]邵如平,韩正伟,林锦国.电能质量指标分析[J].电力系统及其自动化学报,2007(3):118-121.

[2]陈春玲.电能质量扰动分析与监测研究[D].沈阳:沈阳农业大学,2009.

[3]钟晨.电能质量监测仪的设计与实现[D].苏州:苏州大学,2009.

[4]毛晓波.电力参数的交流技术及软硬件设计研究[J].仪器仪表学报,2001.

[5]吕润馀.电能质量技术丛书第三分册:电力系统高次谐波[M].北京:中国电力出版社,1998.

[6]程佩青.数学信号处理教程[M].3版.北京:清华大学出版社,2006.

[7]李洪池.基于DSP的电能质量监测系统的设计与实现[D].镇江:江苏大学,2010.

[8]韩正伟.电能质量监测装置的研究与开发[D].南京:南京工业大学,2007.

[9]许大宇,李先允,王苏.电力系统运行参数交流同步采样算法研究[J].南京工程学院学报:自然科学版,2005(z1):195-196.

电容器的串联教学教案 篇3

1.1实验电路

利用QS18A万能电桥测得线圈的直流电阻R0为33.7欧，电感L为10.34毫亨，测得电容器电容C为0.0336微法，电阻R为180欧。由于R0较大，在实验中不能忽略。实验中，改变XFS-8正弦信号发生器的频率时，须保持其输出电压（a、b间电压）为2伏，所以实验中研究的电路由R0、R、L、C串联组成，将R0和R视为一个电阻。

1.2理论分析该电路的谐振特性

根据万能电桥测得的参数，求出此电路串联谐振时谐振频率为：f0=12πLC=8538.7Hz

品质因数：Q=ω0tR+R0=2.60。

由此可见，该电路品质因数较小，频率的选择性较差。

1.3实验结果及数据处理

测量值

f(kHz）4567891011121314

UR（V）0.3600.4860.6801.011.401.721.621.351.100.920.75

UL(V)5.42

计算值

IImax=URURmax0.2090.2820.3950.5870.81410.9410.7850.6390.5350.436

ff00.4440.5560.6670.7780.88911.1111.2221.3331.4441.556

由以上实验数据可得：

电路处于谐振状态时，f0=9kHz，R0两端电压UR0=(UR/R)×R0=0.322(V)。

纯电感L两端的电压

UL′=U2L-U2R0=5.41(V)。

电路品质因数

Q=UL′UR+UR0=5.411.72+0.322=2.65。

理论分析与实验结果相符。

1.4电流频率响应曲线（见图3中的Ⅰ）

1.5实验存在的问题

从以上理论分析和实验结果可见，该实验电路的品质因数低（Q=2.60），在开设此实验的过程中，学生找谐振点较困难，得出的电流频率响应曲线的质量和选频特性较差。

由于电阻、电感、电容串联电路的品质因数Q=ω0LR，我们可以通过增大谐振频率ω0（或减小电容C），增大电感线圈的电感L，减小是电路中电阻R这三条途径来提高电路的品质因数。下面就是通过减小实验电路中电阻R来实现品质因数的提高。

2改进后的电阻、电感、电容串联谐振实验的效果

2.1实验电路

实验中的线圈、电容器仍为原线圈和电容器，R0=33.7欧，L=10.34毫亨，C=0.0336微法，测量电阻R′=10欧。

2.2理论分析

实验过程中，改变信号发生器的频率时，保持a′、b′间的电压为2伏不变，则实验研究的电路由R0、L、C串联组成，R′为一测量电阻，通过测得其上电压而得出R0、L、C串联电路中电流的大小。

理论计算此电路谐振时，谐振频率

f0=12πLC=8538.7Hz，电路品质因数

Q=ω0LR0=16.46。

2.3实验结果和数据处理

测量值

f(kHz）4.25.26.27.28.29.210.211.212.213.214.2

UR′（V）0.0220.0310.0450.0780.150.490.1760.10.0660.050.041

UL(V)27.2

计算值

IImax=UR′UR′max0.0450.0630.0920.1590.30610.3590.2040.1350.1020.084

ff00.4570.5650.6740.7830.89111.1091.2171.3261.4351.543

由实验数据可得：

电路处于谐振状态时，f0=9.2kHz

R0两端电压，UR0=U′RR′×R0=1.65(V)

纯电感L两端电压

UL′=U2L-U2R0=27.1(V)

电路品质因数Q=UL′UR0=16.42

理论分析与实验结果相符。

2.4电流频率响应曲线（见图3中Ⅱ）

结论：由以上实验数据和电流频率响应曲线可见，改进后实验电路的品质因数有较大提高，电流频率响应曲线的选频特性变好，在实验过程中较容易找出谐振点，实验效果明显增强。

(栏目编辑王柏庐)

中学物理电阻的串联教案 篇4

教学目标

知识目标

1.巩固串联电路的电流和电压特点.

2.理解串联电路的等效电阻和计算公式.

3.会用公式进行简单计算.

能力目标

1.培养学生逻辑推理能力和研究问题的方法.

2.培养学生理论联系实际的能力.

情感目标

激发学生兴趣及严谨的科学态度，加强思想品德教育.

教材分析

本节从解决两只5Ω的定值电阻如何得到一个10Ω的电阻入手引入课题，从实验得出结论.串联电路总电阻的计算公式是本节的重点，用等效的观点分析串联电路是本书的难点，协调好实验法和理论推导法的关系是本书教学的关键.

教法建议

本节拟采用猜想、实验和理论证明相结合的方式进行学习.

实验法和理论推导法并举，不仅可以使学生对串联电路的总电阻的认识更充分一些，而且能使学生对欧姆定律和伏安法测电阻的理解深刻一些.

由于实验法放在理论推导法之前，因此该实验就属于探索性实验，是伏安法测电阻的继续.对于理论推导法，应先明确两点：一是串联电路电流和电压的特点.二是对欧姆定律的应用范围要从一个导体扩展到几个导体(或某段电路)计算串联电路的电流、电压和电阻时，常出现一个“总”字，对“总”字不能单纯理解总和，而是“总代替”，即“等效”性，用等效观点处理问题常使电路变成简单电路.

教学设计方案

1.引入课题

复习巩固，要求学生思考，计算回答

如图所示，已知 ，电流表 的示数为1A，那么

电流表 的示数是多少?

电压表 的示数是多少?

电压表 的示数是多少?

电压表V的示数是多少?

通过这道题目，使学生回忆并答出串联电路中电流、电压的关系

(1)串联电路中各处的电流相等.

(2)串联电路两端的.总电压等于各支路两端的电压之和.

在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路，几个导体串联以后总电阻是多少?与分电阻有什么关系?例如在修理某电子仪器时，需要一个10 的电阻，但不巧手边没有这种规格的电阻，而只有一些5 的电阻，那么可不可以把几个5 的电阻合起来代替10 的电阻呢?

电阻的串联知识可以帮助我们解决这个问题.

2.串联电阻实验

让学生确认待测串联的三个电阻 的阻值，然后通过实验加以验证.指导学生实验.按图所示，连接电路，首先将电阻 串联入电路，调节滑动变阻器使电压表的读数为一整数(如3V)，电流表的读数为0.6A，根据伏安法测出 .

然后分别用 代替 ，分别测出 .

将 与 串联起来接在电路的a、b两点之间，提示学生，把已串联的电阻 与 当作一个整体(一个电阻)闭合开关，调节滑动变阻器使电压示数为一整数(如3V)电流表此时读数为0.2A，根据伏安法测出总电阻 .

引导学生比较测量结果得出总电阻与 、 的关系 .

再串入电阻 ，把已串联的电阻 当作一个整体，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为一整数(如3V)电流表此时示数为0.1A，根据伏安法测出总电阻 .

引导学生比较测量结果，得出总电阻与 的关系： .

3.应用欧姆定律推导串联电路的总电阻与分电阻的关系：

作图 并从欧姆定律分别求得

在串联电路中

所以,这表明串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和.

4.运用公式进行简单计算

例一 把 的电阻与 的电阻串联起来接在6V的电源上，求 这串联电路中的电流

让学生仔细读题，根据题意画出电路图并标出已知量的符号及数值，未知量的符号.

引导学生找出求电路中电流的三种方法

(1) (2) (3)

经比较得出 第(3)种方法简便，找学生回答出串联电路的电阻计算

解题过程

已知 V，求 I

解

根据 得

答 这个串联电路中的电流为0.3A.

强调欧姆定律 中的I、U、R必须对应同一段电路.

例二 有一小灯泡，它正常发光时灯丝电阻为8.3 ，两端电压为2.5V.如果我们只有电压为6V的电源，要使灯泡正常工作，需要串联一个多大的电阻?

让学生根据题意画出电路图，并标明已知量的符号及数值，未知量的符号.

引导学生分析得出

(1)这盏灯正常工作时两端电压只许是2.5V，而电源电压是6V，那么串联的电阻要分担的电压为

(2) 的大小根据欧姆定律求出

(3)因为 与 串联，通过 的电流与通过 的电流相等.

(4)通过 的电流根据 求出.

解题过程

已知 ，求

解 电阻 两端电压为

电路中的电流为

需串联的电阻为

武术基本功串联教案 篇5

教材分析

新课程小学人教版教材小学体育第十册第八课：武术基本功串联。武术，是我国宝贵的文化遗产，是中华民族的传统体育项目，具有鲜明的民族特色。民族传统体育项目是小学体育课程的重要资源，是我国传统文化的瑰宝，是进行民族精神教育，增强民族自豪感的素材。在体育教学中，武术以及一些其它民间传统体育项目的内容，一直受到学生们的喜爱。

学情分析

本课的教学对象是些天真活泼的小学生，他们好动，注意力不容易长时间集中，但针对他们的兴趣广泛，模仿力和对新鲜事物的好奇心很强这些特点，我决定在上课前先做一下完整的动作，让学生有一个直观的正确的认识，之后学生进行学习，练习，教师指导，并根据动作先后顺序，动作要领编动作口诀以便于学生记忆。

教学目标

1、认知目标：通过本节课的学习，学会武术基本功串联和套路动作，使学生继承民族体育文化，激发与增强民族自豪感和学习武术的主动性及兴趣性。加深同学们对祖国传统体育文化的了解，培养学生积极参加体育活动的态度和行为。

2、技能目标：改进少年拳(第一套)(1-4节)动作要领。使85%以上的学生初步了解少年拳(第一套)的基本动作的`要点，并使60%的学生在此基础上，初步掌握少年拳第一套的基本动作。

3、情感目标：提高学生参与意识，提高自学、自练与合作学习能力，体验合作交流的乐趣。在学习中发展学生观察能力、思维能力、记忆能力和注意能力。提高学生在练习中的主动参与意识，建立和培养自信心。

教学重点和难点

教学重点：

使学生初步了解少年拳(第一套)的动作要点，并初步掌握动作。

教学难点：

串联电路和并联电路教案示例之一 篇6

教师：这个电路实现了我们预期的效果。现在请大家对照实际电路把它的电路图画出来(可让一个学生到黑板上画)。教师巡视检查和评论学生所绘电路图。

教师：我们看到，这些元件是一个接一个地顺次连接在电路中的(配以手势)。像这样的电路叫串联电路。大家想一想，在串联电路中电流是怎样流过电路中各个元件的呢?(请一名学生回答，同时教师根据学生的回答在板画的电路图上标出电流的流向，然后指导学生看本节课文第一段。教师板书概括。)

板书：串联电路连接特点：各元件逐个顺次接人电路。电流特点：电流无分支。

(在板书“电流无分支”时，教师同时口述;就是通过一个元件的电流同时也通过另一个。)

教师：像刚才这样用一个开关使电灯、电铃同时通、断电的效果只有用串联电路才能实现吗?能想出另一种接法的电路吗?请大家议一下，画出电路图来。思考时，可以参考课文上的电路图。(学生在议论时，教师按图3在示教板上安排好器材，同时指定一名学生在黑板上画出他设计的电路，教师做必要的修正。)

教师：现在我们按照大家的设计连接电路，看是否能达到预期的效果。为此，我们先在电路图中把电流的流向标出来(教师标出)。下节课大家将要亲自连接电路的实验，请注意我是按照什么顺序连接电路的(教师按规范操作的“六字诀”连接电路，一边连一边对操作顺序和注意点作出说明。接好后，演示效果)。

教师：大家看看，这个电路跟串联电路的连接特点和电流特点有什么不同?请大家阅读课文第二段对照总结。(学生读书，教师板书标题，内容暂不写。)让一位学生回答并联电路的连接特点和电流的特点。(根据学生回答：订正后板书内容)

板书：并联电路

连接特点：元件并列在电流分支处。电流特点：电流有分支，干路电流分成几部分分别流经各元件。

教师：大家对比一下我们刚才的电路和课本图4-12的电路有什么相同点和不同点?(让一个学生回答)图中用了三个开关，不有些浪费吗?学生议论，教师指定一个学生回答后，作出下面的概括：并联电路可以通过各支路的开关分别控制各支路上的用电器，一个支路的通断不会影响另一支路的通、断。这是并联电路特有的优点。在不要求各用电器同时工作的情形下，就要采用并联电路。大家联系课本图4-14，观察我们教室内的照明电路，看看各灯是否是并联的?(指导学生观察)回家去打开电冰箱看看，冰箱内的照明灯与压缩机是否一定会同时通断电?课本中电冰箱内部的电路图画得对不对?为什么?

并联电路广泛用于家庭电路和工业电路，就是因为实际中经常要求各用电器能独立通断，互不干扰。但是，对只要求各用电器同时通断的场合，采用串联电路可以节省开关，课本图4-21所示的节日的彩灯就是这种情形。(引导学生观察图4-21)。

3.小结

教师：这节课我们学习了串联和并联这两种基本电路，大家复习时一是要注意掌握两种电路的结构特点和电流特点，二是要注意电路图跟实物连接图的对应关系，做到看到实物图能画出它的电路图，能根据电路图将有关元件连成要求的电路。刚才我们连接电路的操作顺序可以概括为下面的“六字诀”。

板书：连接电路的六字诀标→识→查→连→查→通。教师：今天作业时，先在作业本上做模拟练习，为下节课做实验做好准备。

4.布置作业(参看课本“电路”一章习题第1、2、3、4题)

(1)找一个手电筒，把它的后盖打开观察，了解开关闭合时电流的通路，并画出电路图。

(2)画出图4所示的电路的电路图。

(3)按照图5甲所示的电路囱，将图5乙中各个元件连接起来(用铅笔线表示连接导线)。

(四)设想、体会

l.本教案的设计，意图通过教学同时实现下列效果。

(I)把知识技能的学习和能力培养融为一体，循序渐进展开教学。在串联电路教学中，由于学生尚缺乏相关的知识基础，因此采取教师引导、讲解、示范的办法，先提出对电路功能的要求，教师连出一个电路，实现了这一要求。随即动员学生根据演示电路，画出电路图。在并联电路的教学中，则要求学生运用在串联电路中获得的关于电路效果与电路结构间的联系的认识，参考课本的并联电路图设计能使灯、铃同时工作的并联电路图，并识别演示电路和课本上电路在功能上的差别。在串联电路教学中，着重于对电路的结构和特性的认识，并通过教师的操作示范暗含着连接电路的技能传授。在并联电路的教学中，则明白向学生提出认识电路特点和连接电路的操作顺序、规范两个学习目标，并在教学过程中把规范操作的示范和操作顺序要点的说明结合在一起。在小结电路的特点的同时，侧重于电路连接操作顺序和规范的小结。在设计演示电路时，注意与课本的电路结构有所差别，不依样画葫芦，给学生以更多的观察、思考、独立辨别的.机会，以得学生观察能力和思维能力的培养(在设计演示并联电路时，只用一个开关，使灯、铃同时工作，不仅与课本电路有所差别，而且简化了电路，便于学生抓住并联电路的基本特征，同时也暗含了防止学生可能产生的“只有串联才能使各用电器同时工作”的片面认识)。

(2)创造学生主动参与教学过程的机会，保证学生主体作用的发挥，以提高教学效益。在复习旧课时，就动员学生板画元件符号图，在串、并联电路的教学中，都是从要求电路实现特定的功能的角度提出问题，要求学生画出电路图，识别演示电路和课本中的电路的结构或功能的差别，让学生看课文第一、二段，并提出小结的要求等，都是为使学生能把观察、阅读与思考相结合，动脑与动手相结合，充分体现学生的主体地位的措施。

(3)使本课学习的承上启下作用在教学中得到体现。要求学生画元件符号和电路图，是为了充分运用学生已有知识于本课的学习;把连接电路的操作顺序和规范的传授作为一个教学目标，是为下节课的学生实验打下较好的基础。

2.突出重点知识，处理好一般知识。由于学生对实际电路的感性和理性知识比较贫乏。所以本教案对家庭电路和彩灯电路，按教材的编写意图，采取模糊处理的办法。既要涉及这些电路，把串、并电路与生活生产实际联系起来，又不去追究实际细节，把教学的多数时间用于学习基础知识技能上。要注意，课本图4-14的实物电路和电路图并不一对应。课堂上没有时间，也不可能(也不要求)让全体学生详细弄清楚。只可以让有兴趣的学生课外去分析，个别解决。

3.执行本教案时，只要安排紧凑，控制得当，可以顺利完成。若余有23分钟时间，可以在小结时对连接电路的操作顺序的“六字诀”中的“两查”的必要性作出演示：利用已连好的并联电路，闭合好开关。用一段0.5～IA的保险丝与一根绝缘导线的一端接在一起后，用它去使电灯短路，发现保险丝熔断冒火花。以此说明在连接电路前应先查开关是否断开了，以及连好电路后要查电路连接是否正确的必要性。若时间无富余，此演示可移到下节学生实验时，复习连接电路的“六字诀”时做。至于所演示的现象属于短路，则根据学生实际，可讲也可留到以后再讲。

电容器的串联教学教案 篇7

1.1 电容器组接线及CT配置

串联补偿装置的电容器组是由多个电容器单元通过串、并联方式组合而成, 当电容器单元内熔丝熔断时就会使其它电容器单元电压不平衡, 进而发展为过电压, 造成电容器贯穿性短路。由于电容器暂态测量阻抗和稳态测量阻抗有一定差异等原因, 使得电容器阻抗在线检测有一定难度。通常将电容器分为4个桥臂接成H形, 在其中加上不平衡CT, 来检测电容器单元是否有熔丝熔断。对于H形接线形式的电容器在设计和选择上要尽可能地使各个桥臂上的电容参数一致, 以降低不平衡电流。

串补电容器在实际工程中有如图1所示两种接线形式。

电容器两种接线方式各有优缺点, 表l是两种接线的比较。

1.2 电容器接线对合闸失灵保护的影响

旁路断路器合闸失灵保护:串补所在线路或串补装置发生故障, 其相应保护动作, 发出合旁路断路器命令, 恰好旁路断路器发生合闸故障, 无法合上, 设定延时到后, 旁路断路器仍未合上, 合闸失灵保护动作将串补所在线路两侧断路器跳开, 切除故障。

在实际工程中, 由于电容器接线不同, 旁路断路器合闸失灵保护的逻辑判据条件也不同。对于1个H形接线, 由于配置了电容器电流互感器CT1 (如图2所示) , 通过电容器CTI就可以反映电容器组上的电流。旁路断路器的分合闸位置对电容器上的电流是有影响的。如果旁路断路器处于合闸位置时 (电容器组的放电电压衰减至10%以下的时间小于5ms, 所以不考虑放电电流的影响) , 电容器上的电流就为零。所以可以将电容器上的电流作为判断旁路断路器合闸失灵的条件之一。

对于2个H形接线, 没有配置电容器电流互感器, 电容器上的电流依赖于装在串补装置上的线路电流互感器CT2 (如图2所示) 反映。旁路断路器

处于分闸和合闸位置时, 线路电流是相同的 (不考虑串补投退, 引起线路负荷电流变化的影响) 。线路电流不能作为旁路断路器合闸失灵的逻辑判据条件。

旁路断路器合闸失灵保护动作后, 要切除串补装置所在线路两侧的断路器, 其动作行为较为严重, 因此对于断路器合闸失灵保护在逻辑判断上应该更为严格, 所以在动作逻辑中加入电流判据是合理的。对于2个H形接线, 增加总电容器电流互感器是最优化的设计方案。

1.3 电容器不平衡保护的整定

电容器不平衡保护的整定除了考虑电容器熔丝特性的影响外, 还应该考虑电容器过电压、最小起动电流、电容器放电暂态过程的影响。

1.3.1 过电压

电容器不平衡保护定值的整定基本原则是防止由于电容器单元损坏或电容器单元内部熔丝熔断使其余电容器承受的过电压超过范围而导致电容器组损坏。以500kVA串补工程为例, 单相电容单元336个, 其中电容器单元以28并12串, 单元容量51.9, 计算结果见表2。

1.3.2 最小起动电流

电容器H形桥不平衡电流的大小与流过电容器组总的电流成一定比例。由于电容器参数不一致等因素的影响, 在运行中会产生不平衡电流, 为了消除这些因素引起的不平衡电流的影响, 设定最小起动电流。在运行中, 电容器电流或线路电流小于最小起动电流时, 如果检测到的不平衡电流很大, 也不会引起电容器组的损坏, 所以保护不会动作;反之, 当电容器电流或线路电流大于最小起动电流时, 即使有小的不平衡电流, 保护也有可能会动作。一般最小起动电流设定为额定电流的10%, 图3为不平衡保护动作曲线。对于2个H形桥支路的接线形式, 最小起动电流为:1/2ILC×10%, 其中ILC为线路电流。

对于1个H形桥支路的接线形式, 最小起动电流为:LC×10%, 其中LC为电容器组总电流。

1.3.3 电容器放电暂态过程影响

在电容器组退出运行时, 电容器组会通过阻尼回路、旁路断路器形成放电回路, 产生高频的放电涌流。由于电容器参数的杂散性, 在高频的放电涌流作用下会产生不平衡电流, 不平衡保护应该躲过电容器放电的暂态过程, 因此不平衡保护应该考虑动作延时, 以增加不平衡保护的可靠性。

2 MOV装置

2.1 MOV装置接线及CT配置

金属氧化物限压器 (MOV) 是串联补偿装置中电容器组的基本过电压设备。MOV具有良好的非线性伏安特性, 可以限制输电线路故障条件下在串补装置的电容器组上产生的工频过电压, 这个电压将低于电容器组的绝缘水平。MOV是由金属氧化物阀片组成的, 且MOV采用多单元并联及多柱结构。在输电线路故障时, MOV将通过故障电流, 如何使各单元以致各柱阀片电流分配均匀是此MOV研究的最重要的关键问题。

串补MOV装置在实际工程中有图4所示两种接线方式。

MOV装置两种接线方式各有优缺点, 表3是两种接线的比较。

2.2 MOV故障保护

如图4, 分支接线形式由两个并联支路组成, 可以很容易实现不平衡保护, 来检测MOV的故障。不平衡保护动作逻辑见图5。当MOV的不平衡电流瞬时值大于设定值时, 判断MOV发生故障, MOV不平衡保护动作触发间隙, 同时闭合串联补偿装置旁路断路器, 永久闭锁, 以保护MOV和电容器。

在图4中, 无分支接线的形式, 为了方便检测MOV的故障, MOV故障保护需要通过比较流过MOV设备的电流 (Imov) 和线路电流 (Ilc) 来确定MOV故障, 即比较Imov/Ilc。值来确定。在500kVA串补工程中, 当Imov/Ilc>0.85, 并且故障持续10ms, 保护发出永久旁路、永久闭锁命令, 将旁路断路器三相旁路。

2.3 MOV的电流互感器

对于采用分支接线形式, 两个支路中CT特性是否匹配对不平衡保护的影响很大, 其中测量到的不平衡是两个CT的测量之差, 例如电流互感器的测量误差为±5%, 则两个电流互感器的测量最大误差有可能达到±10%, 因此对于这种接线形式必须做好CT的特性匹配工作, 减少对不平衡保护的影响。

3 火花间隙

火花间隙由于运行环境影响或设备自身原因在运行过程中有可能会出现自触发、拒触发、延时触发、持续触发等非正常触发故障。

实际工程应用中, 火花间隙保护配置如表4所列。在500kV B串补工程中, 因为在旁路断路器合闸失灵保护中已有对火花间隙持续触发的监视, 所以在火花间隙的保护配置中没有重复配置。在500kVA串补工程中, 火花间隙保护与500kVB串补工程比较, 增加了持续触发保护, 但是没有配置延时触发保护。

火花间隙在运行中有可能出现非正常的触发故障。对于微机保护装置实现一个保护功能仅是增加一个程序, 不会增加设备投资, 也不会使二次回路复杂化。在串补工程的设计中, 为了在火花间隙出现故障后能够快速地切除, 火花间隙应该配置全面的保护, 以实现对串补装置更好的保护。

4 结束语

串联电容补偿装置的一次设备接线形式是综合考虑设备性能、过电压水平等各种因素确定的。串联电容补偿装置的一次设备接线形式一旦确定, 保护控制系统应该与其相适应, 实现对串联补偿装置的一次设备保护的目的。串联补偿一次设备接线的形式、CT配置不同就会影响到保护控制系统设计, 即使一次设备接线形式相同, 但是为了对设备更全面的保护, 也应该充分考虑合理的保护配置。本文结合工程实际主要分析了一次设备接线不同的形式、CT配置对保护控制系统的影响;火花间隙保护的配置问题。通过分析研究以找到一种串补站二次系统最优的设计方案。

摘要：串联电容补偿技术作为提高输变电网络稳定极限以及经济性的有效手段之一, 从开始应用到今天已在我国电力系统得到了广泛的推广。

关键词：串联电容补偿,电容器组,MOV装置,火花间隙

参考文献

[1]赵玉柱, 朱伟江, 马骁.串联电容补偿在电力系统中的应用[A].第二十七届中国电网调度运行会议[C].2001.21-28.

[2]陈葛松, 林集明, 等.500kV串补站过电压保护研究[J].电网技术, 2001, 25 (2) :21-24.

[3]夏道止.电力系统分析[M].北京:中国电力出版社, 2004.3ll-312.

电容器高三物理教案 篇8

考纲要求

掌握电容器的动态分析。

【基础知识梳理与重难点分析】

1.电容器、电容

(1)电容器：两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器.

(2)电容：描述电容器容纳 的物理量.

①定义：电容器所带的电荷量Q(一个极板所带电荷量的绝对值)与两个极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容.②定义式： .电容C由电容器 因素决定，与电容器所带电量 和充电电压 无关.③单位：1F=106F=1012pF

④几种电容器(a)平行板电容器：平行板电容器的电容跟介电常数成正比，跟正对面积S成正比，跟两板间的距离d成反比，即 .带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场，板间场强为 .(b)固定电容器、可变电容器、电解电容器.电解电容器接入电路时应注意其极性.

【要点讲练】

1、电容的理解

例1、下列关于电容器的叙述正确的是( )

A、 电容器时储存电荷和电能的容器，只有带电的电容器才称为电容器

B、 任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都可看成电容器

C、 电容器两极板上的带电量之和为电容器的电荷量

D、 电容器充电过程是将其他形式的能量转化为电容器的电能并储存起来，电容器的放电过程是储存的电能转化为其他形式的能

例2、对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是( )

A、 将两极板的间距加大，电容将变大

B、 将两极板平行错开，使正对面积减少，电容将减少

C、 在下板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大

D、在下板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大

2、平行板电容器的动态分析

例3、水平放置的`平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大，则 ( )

A.电容变大，质点向上运动 B.电容变大，质点向下运动

C.电容变小，质点保持静止 D.电容变小，质点向下运动

例4、在右图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地。若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是( )。

(A)两极板间的电压不变，极板上的电量变小

(B)两极板间的电压不变，极板上的电量变大

(C)极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小

(D)极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大

例5、两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关K，电源即给电容器充电.( )

A 保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小

B 保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大

C 断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小

D 断开K，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大

4、电容器的充放电过程

例6、如图所示，是一个由电池，电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中( )

A、 电阻R中没有电流 B、电容器的电容变小

C. 电阻R中有从a流向b的电流 D、电阻R中有从b流向a的电流

5、电容器的实际应用

例7、传感器是一种采集信息的重要器件，如下图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路那么 ( )

A、当F向上压膜片电极时，电容将增大

B、当F向上压膜片电极时，电容将减少

C、若电流计有示数，则压力F发生变化

D、若电流计有示数，则压力F不发生变化

6、带电粒子在平行板电容器中的平衡，加速、偏转

例8、如图所示,两板间距为d的平行板电容器与一电源连接,开关K闭合,电容器两极板间有一质量为m,带电量为q的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是( )

A、 微粒带的是正电

B、 电源电动势的大小等于mgd/q

C、 断开开关K，微粒将向下运动

D、 保持开关K闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动

例9、一平行板电容器的电容为C，两极板的距离为d，上极板带正电，电量为Q，下极板带负电，电量为Q，他们产生的电场在很远处的电势为零，两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为q。杆长为l，且l

A、Qlq/Cd B、0 C、(d-l)Qq/Cd D、Clq/Qd

例10、如图所示，。两平行金属板竖直放置，带有等量异号电荷电荷量为Q，两板的距离为d，一个带电的微粒位于两金属板上端的中点处，无初速释放，最后落在某一金属板上，下面说法正确的是( )

A、 微粒的运动轨迹是抛物线

B、 如果保持其他条件不变，只使两板的距离d减小，

则微粒在电场的运动的加速度将变大

C、 如果保持其他条件不变，只使两板的距离d减小，则微粒在电场的运动的时间将变小

D、 如果保持其他条件不变，只使两板所带电荷量Q变小，微粒仍打在极板上，则微粒在电场的运动的加速度将变大

强化练习：

1、如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a.平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态.以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在P点的电势能.若保持极板B不动，将极板A稍向上平移，则下列说法中正确的是

A.E变小 B.U变大

C.Ep不变 D.电荷仍保持静止

2、如图所示，相距为d的两平行金属板水平放置，开始开关S合上使平行板电容器带电.板间存在垂直纸面向里的匀强磁场.一个带电粒子恰能以水平速度v向右匀速通过两板间.在以下方法中，要使带电粒子仍能匀速通过两板，(不考虑带电粒子所受重力)正确的是 ( )

A.把两板间距离减小一倍，同时把粒子速率增加一倍

B.把两板的距离增大一倍，同时把板间的磁场增大一倍

C.把开关S断开，两板的距离增大一倍，同时把板间的磁场减小一倍

D.把开关S断开，两板的距离减小一倍，同时把粒子速率减小一倍

3、(南京市届高三质量检测)在探究平行板电容器的电容与哪瞟因素有关的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大。现保持电容器的电量不变，且电容器B板位置不动。下列说法中正确的是( )

A.将A板向左平移，则静电计指针张角增大

B.将A板向左平移，则静电计指针张角增小

C.将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小

D.将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大

4、(宿迁市～高三年级第一次质量调研)平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间，细线与竖直方向夹角为，如图，那么( )

A.保持电键S闭合，仅将A板向B板靠近，则减小

B.保持电键S闭合，仅将A板沿极板方向下移少许，则不变

C.电键S断开，仅将A板靠近B板，则增大

D.电键S断开，仅将A板远离B板，则减小

5、如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连，Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a。在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是

A.缩小a、b间的距离

B.加大a、b间的距离

C.取出a、b两极板间的电介质

D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质

6.如图1.4-12所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板间电压不变，则( )

A.当增大两板间距离时，v也增大

B.当减小两板间距离时，v增大

C.当改变两板间距离时，v不变

D.当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大

7、一个初动能为Ek的带电粒子，以速度V垂直电场线方向飞入两块平行金属板间，飞出时动能为3Ek.如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，不计重力，那么该粒子飞出时动能为 ( )

A. 4 Ek B. 4.5 Ek C. 6 Ek D. 9.5 Ek

8.图中所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电。现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示。A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30，则电场力对试探电荷q所做的功等于( )

A. B. C. D.

9.一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为q，杆长为l，且l

A. B.0

C. D.

10、如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态.现贴着下板插入一定厚度的金属板，则在插入过程中 ( )

A.电容器的带电量不变

B.电路将有顺时针方向的短暂电流

C.带电液滴仍将静止

D.带电液滴将向上做加速运动

11.一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降：若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是

A.2v、向下 B.2v、向上C.3v、向下 D.3v、向上

12.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 ( B )

A.带点油滴将沿竖直方向向上运动

B.P点的电势将降低

C.带点油滴的电势将减少

第三节电容器的充放电教案 篇9

授课班级：电器121班 授课时间:2012年11月20号第二节 教 材：《电工基础》第 四 章 第 三 节P60 ～P61页

一、教学目标：

1、知识目标：①理解电容器的充电和放电过程

②能够进行一些简单的相关计算

2、能力目标：提高分析问题、解决问题和理论联系实际的能力

3、情感目标：培养学生通过观察实验现象归纳事物本质，将感性认识提升为理论知识的能力，培养好奇心，激发探索科学的兴趣。

二、教学重点：电容充放电的过程

三、教学难点：电容充、放电的过程中电压和电流的变化规律

四、教具：多媒体

五、教学方法：讲授法、启发法、观察演示实验、生活情景类比

六、教学过程：

（一）新课导入：用照相机给学生拍摄课堂学习生活照片，用拍照时耀眼的闪光灯产生原因导入新课。

复习衔接知识：电容器的充放电定义

（1）板书课题：第三节《电容器的充电和放电》 复习衔接知识：电容器的充放电定义

（二）新课内容： 1.电容器的充电过程

（1）、展示电路图（图1），并结合电路图解释充电定义和介绍实验条件。

图1（2）、实验演示电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。提出观察要求：请学生观察实验并回答问题完成填空。

实验现象：电流表读数由最大变小最后为零；电压表读数由零开始变大，最后为定值；指示灯的亮度先从亮慢慢变暗最后不亮

（3）、.小结：

充电过程中，随着电容器两极板上所带的电荷量的增加，电容器两端电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，当充电结束时，电流为零，电容器两端电压 Uc = E

2、电容器的放电过程

（1）实验演示电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。提出观察要求：请学生观察实验并回答问题完成填空。

实验现象：电流表反偏，读数由最大变小最后为零；电压表读数由最大开始变小，最后为零；指示灯的亮度先从亮慢慢变暗最后不亮。（2）、.小结：

放电过程中，随着电容器极板上电量的减少，电容器两端电压逐渐减小，放电电流也逐渐减小直至为零，此时放电过程结束。3.电容器中的充放电电流

充放电过程中，电容器极板上储存的电荷发生了变化，电路中有电流产生。设在 Δｔ 时间段内，电容器极板上的 电荷增加了Δq，则电路中的电流大小为：

i由Δq=CΔuC知：

iCuC tq ti——充放电电流，A； C——电容器电容量，F； ΔuC——电容器两端电压，V； Δt——电流变化时间，s。

电容器的串联教学教案 篇10

教学目标： 1．知识与技能

（1）认识常见的电路符号，会画简单的电路图。（2）能连接简单的串、并联电路。（3）初步培养学生的电学实验操作技能。

（4）初步了解开关在电路中不同位置时的控制作用。2．过程与方法

（1）学习用实验的方法探究串、并联电路的区别，并通过实验培养学生的观察能力和科学探究能力。

（2）让学生经历从简单的物理现象和实验中归纳科学规律、并能口头或书面表达自己的观点的过程，体会到分析、归纳、论证在科学探究中的重要性。

3．情感、态度与价值观

（1）通过实验培养学生相互合作的精神和对科学的求知欲，体验战胜困难，解决物理问题的喜悦。

（2）通过列举生活、生产中的简单串、并联电路的实际应用，让学生认识科学技术对于人类生活、生产的影响。（3）使学生得到安全用电的初步教育。教具及实验器材：

多媒体课件，视频展示台，初中物理电学磁性元件一套，1．5V干电池60节，2．5V的小灯泡（灯座）60个，开关60个，导线若干。重点、难点：

重点：识别，连接串联电路和并联电路，画简单的串、并联电路图 难点：连接并联电路并画出电路图 教学方法：科学探究法 课时：1 教学过程：

一、复习并引入：

1．复习常见电路元件符号的画法。

2．出示一长串小彩灯，并接通电源使它发光。3．多媒体放映家庭照明电路中用电器工作情况。4．激发兴趣引入新课。

实际电路中，用电器往往不止一个，甚至有很多，如何将这些用电器连接起来是我们必须要考虑的问题。

二、探究教学

1．问题：你能否选用一些器材使一盏灯亮？

2．介绍常见实验器材。（提示学生任何情况下都不能把电池的两端连到一起；连接电路时开关要断开。）

3．学生在黑板上连通电路使灯泡发光后，要求全体学生画出电路图。4．提问：如果给你两盏灯和一个电源，你能同时使两灯都发光吗？有几种接法？（初步练习简单的电路设计，培养学生动手动脑的能力和相互协作的情感态度，体验战胜困难、解决问题的喜悦）师巡视，有目的地请两组学生到前面连接两种电路，画出电路图。5．学生上台利用磁性元件在黑板上连接电路，使灯泡发光，并画出电路图。

6．利用多媒体进行分析、归纳。引导学生观察这两种连接方式有什么不同？学生思考回答，师生共同小结：

①两个灯泡首尾相连，再接入电路中，则两个灯泡是串联 ②两个灯泡两端相连，再接入电路中，则两个灯泡是并联

在串联和并联电路中，如果有一灯的灯丝断了，另一只灯泡会发光吗？试一试。

学生操作后回答：

①串联电路：一灯拧下，另一灯也不亮

②并联电路：一灯拧下，另一灯还亮

7．学生动手、动脑，相互讨论，你们有什么发现？这种情况说明两种电路有怎样的特点？

学生讨论后归纳：串联电路，各用电器会同时工作：并联电路中各用电器独立工作，互不影响。

为什么串联电路和并联电路会有这样的不同?同学们可以想一想，在串联和并联电路中，电流是如何流动的？

（课件展示：类比河流的干路和支路）

学生看完展示后讨论回答：串联电路电流路径只有一条，并联电路电流路径有多条。

8．在教材图上画出电路闭合时电流的方向。学生独立完成后，小组交流，师巡视，让一生展示。9．探究开关对电路的控制作用。

设计电路，用开关让一灯熄灭时另一灯还继续发光。学生讨论、动手实验。师指导。

让一个小组介绍设计思路：并联电路用电器可以独立工作，在并联电路中的两个支路各加个开关。

小组观察回答：在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关控制本支路用电器。

在并联电路中，开关位置不同，对电路的控制作用不同，那么在串联电路中，开关的位置变了，对电路的控制作用会不会变呢？ 学生操作并交流后，得出结论：串联电路只要一个开关，开关的位置变了对电路的控制作用不变。

三、小结

在教师的指导下，学生完成对本节课的小结。（结合课件，展示总结出串联、并联电路的不同）

四、随堂练习：

1、判断下列电路是串联的，还是并联的（课件展示）

2、列举生活中用电器串联和并联的例子。

3、打开电冰箱的门，灯亮了，压缩机可能在工作，也可能不在工作。试分析灯和压缩机的连接方式，并画出电路图。

4、单位有前后两个门，前门来人时坐在传达室里的人看到红灯亮，后门来人时，绿灯亮。设计出电路，并画电路图。

五、布置作业：丛书

六、反思

新的学期，教研中心对物理教研提出了新的要求，我们泽头中学从领导到教师对本次教研也非常重视。学期开始，教导处就对本次活动进行了部署，全体物理教师在9月10日进行了学科教研。21日，将进行网上教研，23日在二中进行学习。

新课标倡导科学探究式学习方式，我在过去教学过程中只重知识讲解，而忽视学生的思考与接受，不会引导学生一步步探究，通过本节课的教学，我有下面的反思和体会：

1、教学中，我转变角色，成为一个组织者、引导者、评价者的角色。我相信学生的能力，大胆放给学生去探究，完全解除教师的“指挥棒”，让学生在“实验课题”的统领下，以自己的方式、自己的习惯、自己的情感和自己的认知规律去探索、去研究、去发现、去感悟、去体验。在探究式的教学中，我更多关注学生的基础、关注学生的困难、关注困难的学生、关注学习的过程。

2、“体验”是每个学生成长过程必需的，学生只有在参与中自己深刻体验成功，体验挫折，体验合作，体验质疑，体验挑战，才能健康成长。科学探究教学模式正是为每个学生提供了平等“参与”的机会，通过“体验”促进学生的健康成长，以更好地适应现代社会对人才发展的需要。学生发展的同时也促进了教师和整个教学的发展。在学生的探究过程中，学生提出了很多具有建设性的问题。

3、本次教研会，我们学校要积极学习其他学校的先进的教学经验和方法，使新学期教学迈上一个新的台阶。

泽头中学 邢小杰

“串联电路和并联电路”

教学设计

邢小杰 泽头中学