電容器課程教學之我見

摘 要：在電工基礎教材電容器教學中，學生對電容器內容掌握起來具有一定難度，所以教師必須探索適當的教學方法，以幫助學生更好地掌握教學內容。

關鍵詞：教學目標 教學難度 教學方法

在電工基礎教學中，電容器內容對學生來說既陌生又抽象，掌握起來有一定的難度。所以教師應采用合適的教學方法幫助學生掌握本章內容。

一、教學目標

1.電容器與電容課程教學目標

電容器與電容這一節，按照大綱的要求，本節的教學目標應為：電容器的結構及基本特性；電容的概念及大小；平行板電容器及其電容值的計算公式。

2.電容器的選用和連接課程教學目標

“電容器的選用和連接”為本章重點，本節的教學目標為：電容器的分類及特點；電容器選用的依據主要有標稱值和額定工作電壓；電容器串、并聯的特點。

3.電容器的充電和放電課程教學目標

“電容器的充電和放電”這一節理論性較強，本節教學目標為：電容器充電和放電的過程；電容器中的電場能及RC電路的過渡過程。其中重點在電容器的充電過程，這也是難點之處。

二、教學難度

對于電容器教學內容，由于學生在平時見得少、用得少，因而對于它的構造、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，所以課堂設計、講授方法尤為重要。

三、教學方法

1.創設情景，實例引入

教師先講解電容器在家電等電器中的應用，使學生意識到電容器離我們并不遙遠，再通過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物，增加教學直觀性，從而激發學生的學習興趣。

2.通過拆解紙介電容器，讓學生觀察電容器的內部結構

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

3.通過動手實驗，讓學生理解電容器的特性

通過學生親自動手進行電容器充、放電電路的實驗，老師再配以生動形象的多媒體動畫演示，把電容器充電、放電的過程形象化、明了化，從而加深學生對電容器充放電過程的理解，繼而明白電容器具有的最基本特性——儲存電荷。之后，教師及時提出具有代表性的問題，如：電容器的充放電電流實際通過電容器的絕緣介質嗎？當電容器加上交流電壓時，電路中有電流流過嗎？對于第一個問題，教師通過講解電容器的充放電過程來完成；對于第二個問題，教師可以設計合適的電路，通過學生親自實驗，并觀察實驗現象而得到理解，使學生理解電容器的另一特性——隔直通交。

4.通過類比的方法，講解電容器與電容的關系

大家都知道，水桶可以盛水，它裝水的多少與容積有關系，那么電容器也一樣，它儲存電荷的本領與另一物理量——電容有關系。電容是電容器本身固有屬性。對一個電容器來說，電容的大小等于它所帶的電荷量與兩個極板所加電壓的比值，并且這個比值是個常數，它反映了電容器儲存電荷的能力。即：一個電容器的電容越大，它儲存電荷的能力就越強。

5.通過對比的方法，講解電容的連接

教師先講解三個電阻的串聯，再講解三個電容器的串聯，讓學生通過老師的對比講解理解電容器的連接。

教師通過給定的條件，經過推導來講解電容器的串聯，如右圖所示：給三個串聯的電容器加上直流電壓U進行充電，此時每個電容器所帶電荷均為Q，則各個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

設串聯電容器的總電容為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

從結果來看，電容器的串聯與電阻的串聯結果大相徑庭。教師用同樣的方法講解電容器的關聯。通過對比的方法加深學生們對電容器串、并聯后總電容變化的理解，并在此基礎上提示學生電容器串聯、并聯時應注意的事項。即：當電容量和耐壓值都不相同的電容器串聯時，必須使任何一個電容器上的工作電壓都不超過其耐壓。尤其要特別注意小容量電容器上的工作電壓不能超過其耐壓，幾個電容器并聯時，任一電容器的耐壓都不能低于外加工作電壓，否則該電容器會被擊穿，尤其要注意并聯電容器組的耐壓值應取電容器中耐壓值最小的那一電壓值。

參考文獻：

[1]邵展圖.電工基礎（第四版）[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

（作者單位：陽泉高級技工學校）