電容器課程教學(xué)之我見

摘 要：在電工基礎(chǔ)教材電容器教學(xué)中，學(xué)生對(duì)電容器內(nèi)容掌握起來(lái)具有一定難度，所以教師必須探索適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，以幫助學(xué)生更好地掌握教學(xué)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：教學(xué)目標(biāo) 教學(xué)難度 教學(xué)方法

在電工基礎(chǔ)教學(xué)中，電容器內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)既陌生又抽象，掌握起來(lái)有一定的難度。所以教師應(yīng)采用合適的教學(xué)方法幫助學(xué)生掌握本章內(nèi)容。

一、教學(xué)目標(biāo)

1.電容器與電容課程教學(xué)目標(biāo)

電容器與電容這一節(jié)，按照大綱的要求，本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)為：電容器的結(jié)構(gòu)及基本特性；電容的概念及大?。黄叫邪咫娙萜骷捌潆娙葜档挠?jì)算公式。

2.電容器的選用和連接課程教學(xué)目標(biāo)

“電容器的選用和連接”為本章重點(diǎn)，本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)為：電容器的分類及特點(diǎn)；電容器選用的依據(jù)主要有標(biāo)稱值和額定工作電壓；電容器串、并聯(lián)的特點(diǎn)。

3.電容器的充電和放電課程教學(xué)目標(biāo)

“電容器的充電和放電”這一節(jié)理論性較強(qiáng)，本節(jié)教學(xué)目標(biāo)為：電容器充電和放電的過(guò)程；電容器中的電場(chǎng)能及RC電路的過(guò)渡過(guò)程。其中重點(diǎn)在電容器的充電過(guò)程，這也是難點(diǎn)之處。

二、教學(xué)難度

對(duì)于電容器教學(xué)內(nèi)容，由于學(xué)生在平時(shí)見得少、用得少，因而對(duì)于它的構(gòu)造、特性以及用途更是知之甚少，這就給教師的授課提出了要求，所以課堂設(shè)計(jì)、講授方法尤為重要。

三、教學(xué)方法

1.創(chuàng)設(shè)情景，實(shí)例引入

教師先講解電容器在家電等電器中的應(yīng)用，使學(xué)生意識(shí)到電容器離我們并不遙遠(yuǎn)，再通過(guò)掛圖或多媒體展示常用電容器，并展示不同類型電容器的實(shí)物，增加教學(xué)直觀性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.通過(guò)拆解紙介電容器，讓學(xué)生觀察電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

教師輔助多媒體手段展示電容器結(jié)構(gòu)圖片，講解電容器構(gòu)造。即：兩個(gè)相互絕緣又靠得很近的導(dǎo)體就組成了一個(gè)電容器，這兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容器的兩個(gè)極板，中間的絕緣材料稱為電容器的介質(zhì)。并以此類推：不管是哪種類型的電容器，它們的構(gòu)造原理都相同。

3.通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解電容器的特性

通過(guò)學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行電容器充、放電電路的實(shí)驗(yàn)，老師再配以生動(dòng)形象的多媒體動(dòng)畫演示，把電容器充電、放電的過(guò)程形象化、明了化，從而加深學(xué)生對(duì)電容器充放電過(guò)程的理解，繼而明白電容器具有的最基本特性——儲(chǔ)存電荷。之后，教師及時(shí)提出具有代表性的問(wèn)題，如：電容器的充放電電流實(shí)際通過(guò)電容器的絕緣介質(zhì)嗎？當(dāng)電容器加上交流電壓時(shí)，電路中有電流流過(guò)嗎？對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，教師通過(guò)講解電容器的充放電過(guò)程來(lái)完成；對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題，教師可以設(shè)計(jì)合適的電路，通過(guò)學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象而得到理解，使學(xué)生理解電容器的另一特性——隔直通交。

4.通過(guò)類比的方法，講解電容器與電容的關(guān)系

大家都知道，水桶可以盛水，它裝水的多少與容積有關(guān)系，那么電容器也一樣，它儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)與另一物理量——電容有關(guān)系。電容是電容器本身固有屬性。對(duì)一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，電容的大小等于它所帶的電荷量與兩個(gè)極板所加電壓的比值，并且這個(gè)比值是個(gè)常數(shù)，它反映了電容器儲(chǔ)存電荷的能力。即：一個(gè)電容器的電容越大，它儲(chǔ)存電荷的能力就越強(qiáng)。

5.通過(guò)對(duì)比的方法，講解電容的連接

教師先講解三個(gè)電阻的串聯(lián)，再講解三個(gè)電容器的串聯(lián)，讓學(xué)生通過(guò)老師的對(duì)比講解理解電容器的連接。

教師通過(guò)給定的條件，經(jīng)過(guò)推導(dǎo)來(lái)講解電容器的串聯(lián)，如右圖所示：給三個(gè)串聯(lián)的電容器加上直流電壓U進(jìn)行充電，此時(shí)每個(gè)電容器所帶電荷均為Q，則各個(gè)電容器的電壓分別為：

U1=Q/C1

U2=Q/C2 U3=Q/C3

而總電壓 U=U1+U2+U3

設(shè)串聯(lián)電容器的總電容為C，則U=Q/C

那么 Q/C=Q/C1+Q/C2+Q/C3

所以 1/C=1/C1+1/C2+1/C3

從結(jié)果來(lái)看，電容器的串聯(lián)與電阻的串聯(lián)結(jié)果大相徑庭。教師用同樣的方法講解電容器的關(guān)聯(lián)。通過(guò)對(duì)比的方法加深學(xué)生們對(duì)電容器串、并聯(lián)后總電容變化的理解，并在此基礎(chǔ)上提示學(xué)生電容器串聯(lián)、并聯(lián)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。即：當(dāng)電容量和耐壓值都不相同的電容器串聯(lián)時(shí)，必須使任何一個(gè)電容器上的工作電壓都不超過(guò)其耐壓。尤其要特別注意小容量電容器上的工作電壓不能超過(guò)其耐壓，幾個(gè)電容器并聯(lián)時(shí)，任一電容器的耐壓都不能低于外加工作電壓，否則該電容器會(huì)被擊穿，尤其要注意并聯(lián)電容器組的耐壓值應(yīng)取電容器中耐壓值最小的那一電壓值。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵展圖.電工基礎(chǔ)（第四版）[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007.

（作者單位：陽(yáng)泉高級(jí)技工學(xué)校）