> 组织学生分析讨论,然后归纳解答思路.
当S闭合电路稳定时,仅R1、R2中有恒定电流通过,R3为无流电阻,N点与Q点电势相等.跨接在电路中的电容C1两极板间的电压,等于M点与Q点间的电势差,即从UC1=UMQ=UR2=4V.而与R3串接的电容C2两极板间的电压,等于P、Q两点间的电势差,即UC2=UPQ=10V,两电容器每个极板上带电性质如图16所示.
当S断开后,电容C1通过电阻R2、R3放电;电容C2通过电阻R1、R2、R3放电.放电电流都是从M点流入电阻R2而从Q点流出,电流方向如图中所示.因此通过R2的电量
q=C1UC1+C2UC2=4×10-6×4+1×10-6×10=1.6×10-5(C).
2.当电容器在充、放电过程中,充或放电电量为△q时,电源的能量也会随之变化,即
△E=ε△q.其中ε为电源电动势.
例2 (投影片)如图 17所示电路中,电源电动势ε=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,电容器的电容C=2μF,开关S是闭合的.求将S断开后电源所释放的电能?
组织学生讨论一下,让学生充分发表意见,谈分析思路,集中引导学生,再由典型发言,最后师生共同归纳如下:
(1)S断开前,加在电容器C两板间的电压为电阻R2两端电压,此时电容器C所带的电量为
(2)S断开后,电源向电容器C充电,直至电容器两板间电压增到等于电源电动势,这时电容器C带有的电量为
q2=Cε=2×10-6×6=12×10-6(C).
电容器C充电的过程中电源要释放电能,所释放的电能为△E=ε△q,其中△q即等于电容器C充电后所增加的电量q2-q1,据此电源所释放的电能为
△E=ε(q2-q1)=6×(12×10-6-4×10-6)=3.8×10-5(J).
3.在△t时间内,电容器两极板间电压改变量为△U,那么充放电的平均电流强度I=C·△U/△t.
例3 如图18所示,将一电动势为ε=6 V,内阻r=0.5Ω的电源与一粗细均匀的电阻丝相连.电阻丝的长度为L=0.30m,阻值为R=4Ω,电容器的电容为C=3μF.闭合开关S,使其达到稳定状态后,将滑动触头P向右以速度v=0.6m/s匀速滑动的过程中,电流计的读数为多少?流过电流计的电流方向如何,
组织学生认真审题,判断出电路的连接方式.明确电容器两端电压与电阻丝上滑动端P的对应关系,然后引导学生分析得出,在△t时间内,长度变化△L,电压变化△U,相应电量变化△q.具体分析思路如下:
电容器通过电流计与电阻丝PB部分并接.当P向右匀速滑动时,PB间电压随时间均匀减小,因此电容器两极板间电压也随时间均匀减小,电容器放电,形成恒定的放电电流.流过电流计的放电电流方向为从右向左.
在△t时间内,触头P移动的距离为△L,则△L=v·△t,由于电阻丝单位长度上电压值为UAB/L=R/L(R+r),因此在△t时间内PB间电压改变
而 I=Δq/Δt=C·ΔU/Δt,
最后做课堂小结.
五、教学说明
1.按照教学大纲的要求,本课教学设计中所出现的电路,大多数属于最基本的混联.其目的是引导学生集中学习和领会电路的分析方法和技巧上.
2.由于是单元复习,内容有一定的综合性.这需要教师做好知识准备.在课堂上,多给学生一些思考问题的时间和空间,组织学生讨论分析,主要是为了增强学生的参与意识.以利发现问题,及时调整教学策略.
3.在复习课中,许多问题不宜求全,重点是点清分析问题的基本思路.从复习内容上看,由于时间限制,本设计只提供了简单电路计算、电表问题、电容问题,而还有其他方面并未涉及.这可另外安排时间,再加补充.
4.由于内容较多,本设计可安排二至三课时完成.因各地情况不同,教师可针对实际,具体掌握.
上一页 [1] [2] [3]