感性负载与电容器并联及功率因数的提高 教学设计

第一篇：感性负载与电容器并联及功率因数的提高 教学设计

2.4.6 感性负载与电容器并联及功率因数的提高

实际大多数负载都属于电感性负载，既含有 R 又含有 L。这类负载与电容器并联，就组成了如图 2.4.10 所示的电路，在实用中很有意义。

1.电流与电压的关系及功率

设电源电压v的初相为零，通过RL支路的瞬时电流为 i1，相应的有效值为

i1 滞后 v 的角度 φ1

cosφ1 = R/|Z1| 通过电容支路的电流为 iC，有效值为

IC = V/XC

iC 比超前 v 了π/2，它们的矢量如图 2.4.10 所示。I1 和 IC 的合成矢量 I，即为所求总电流的矢量。

I = I1+IC

由矢量图可得

由矢量图可看出：

当 I1sinφ1 ＞ IC 时，电流i滞后电压v，电路呈感性；当 I1sinφ1＜IC 时，i超前v，电路呈容性；当 I1sinφ1 = IC 时，i 与 v 同相，电路呈阻性。

R、L 与 C 并联电路的有功功率 P 和无功功率 Q 分别为

P = VIcosφ Q = VIsinφ

2.功率因数的提高

从矢量图中可以看出，在电感性负载的两端并联电容器后，使总电流与电压间的相位差 φ 小于感性负载上电流与电压的相位差 φ1，这样就提高了电路的功率因数。

功率因数是电路运行状况的重要指标之一。如负载为纯电阻，功率因数 cosφ = 1，说明电源提供的功率全部转换成有功功率 P ；在供电线路中，电感性负载越多，如电动机、电磁铁等，这意味着电源向电路提供的视在功率中有功成分减少，而与电感间进行能量交换的成分增大，功率因数不再为1。这部分能量往返传递，占用了线路的容量而又未取得电源向负载输送能量的效果。可见，提高功率因数是非常有实际意义的。

（1）提高功率因数可使电源设备的容量得到充分利用。设电源的容量为 S = VI，负载取用的有功功率 P = VI cosφ。可见，电路的功率因数越高，电路获得的有功功率越大，电源供电能力的利用率就越高；反之，功率因数越低，P越小，电源供电能力利用得越差。

（2）提高功率因数可减小输电线路上的功率损失并节省输电线材料。由 P = VIcosφ可以看出，当P和V一定时，功率因数越高，则线路中的电流越小，输电线路上的功率损失也随之减小，输电导线的截面积可以减小，从而节约了电能并节省了导线材料。

通过与感性负载并联适当容量的电容器来提高功率因数，一般提高到 0.9 左右就可以了，因为要补偿到功率因数接近1时，所需的电容量太大，反而不经济。

设要求的 cosφ 为已知，由矢量图可知并联电容器支路的电流

IC = I1sinφ1－Isinφ

负载的功率P = VI1cosφ1 = VIcosφ，所以

IC = P(tgφ1－tgφ)/V

又因IC = V/XC = ωCV，故应并联的电容



第二篇：电容器与电容教学设计

电容器与电容教学设计

物理师范三班

沈亚南

*** 课型：新授课

课时：一课时

教材分析

《电容器、电容》是高考的热点，是电场一章的重点和难点，在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。学情分析

通过这一堂课的教学，让学生知道电容器的结构，明确电容器的作用，了解电容器的工作方式，重点掌握电容器的电容概念，知道它们与电量、电压无关。教 学 目 标

（一）知识与技能

1、知道电容器以及常用的电容器。

2、理解电容的定义式C=Q/U，并会进行有关的计算。

3、知道平行板电容器的电容与什么因素有关。

（二）过程与方法

通过本节教学，培养学生的科学研究能力、实验观察能力和抽象思维能力

（三）情感态度与价值观

电容器两极板带等量异种电荷，体现物理学中的对称美；渗透了事物的本质由自身的因素决定，即内因决定，不由外因决定的观点 教学重点、难点

电容的概念及决定电容大小的因素

电容的概念，电容器的电量与电压的关系，电容器的充放电过程 教 学 方 法

类比法、实验法探究、讲授、讨论、练习教 学 活 动

（一）引入新课

前边我们知道两块平行金属板间的电场是匀强电场，今天我们继续学习一种类似于平行金属板构造的元件——电容器。

（二）进行新课

1、电容器

教师：出示电容器示教板，放幻灯，使学生仔细观察，找出电容器的共同点，下一定义。

学生总结，教师评析，得出电容器的概念：

电容器：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。［指出］前面提到的平行板电容器就是一种最简单的电容器。下面以平行板电容器为例来学习有关电容器的一些基本知识。

（1）充电：电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷的过程。（2）放电：充了电的电容器的两板用导线相连，使两板上正、负电荷中和的过程。

［指出］两过程分别有短暂的充电电流，放电电流。

讨论：充电后两板间有了电场，具有电场能，你能分析一下充电、放电过程能量如何转化？

［学生分析得］充电：电源能量→电场能；放电：电场能→其他形式能 ［指出］电容器所带电荷量：每个极板所带电荷量的绝对值.［过渡］电容器是容纳电荷的容器。一个电容器容纳电荷的本领如何描述呢？用电容器所带电荷量描述吗？

2、电容

［问题］甲电容器两板各带2 C电量，板间电压为2000 V，乙电容器两板各带3 C电量，板间电压为4000 V，能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢？

［学生讨论得］不能。电容器所带电量越多，板间电压越大。对上述问题，不能在电压不同这种不对等情况下比较电量。应在相同电压下讨论。可取1 V电压下对比它们的电量。

［学生动手计算］甲： 乙：，所以甲容纳电荷的本领大。

［学生总结］可用电容器所带电量与两板间电压的比值来描述电容器容纳电荷的本领。

教师指出：引入一个新的物理量——电容来描述。

［投影］电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，在数值上等于使两板间电势差为1 V时电容器所带电荷量。

［提醒学生］这是比值定义法定义的。［问题］C由Q、U决定吗？

［学生思考回答］C不由Q、U这些外界因素决定，因为引入C是描述电容器容纳电荷本领的，是电容器本身的特性，故C由自身条件决定。

［板书］ 定义式：，C不由Q、U决定

Q=CU，Q由C、U决定 U= Q/C，U由Q、C决定

物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。单位：法拉 符号：F 1F=1 C/V 1 F=106μF=1012pF ［引导学生类比理解］ 电容器 水容器 ↓ ↓

容纳电荷的能力 容纳水的能力 ↓ ↓

单位电压电容器所带电量 单位深度水容器所带水量（体积V）↓ ↓

（横截面积）↓ ↓

确定的电容器C确定 确定的水容器S确定 即：C由电容器自身决定 即：S由水容器自身决定 ［问题］那C由电容器自身的哪些因素决定？

3、平行板电容器

［介绍］静电计：测量电势差。它的金属球接一导体，金属外壳接另一导体，从指针的偏角可测出两导体间的电势差。

［演示］将平行板电容器的一板A固定于铁架台上且与一外壳接地的静电计的金属球连接，手持有绝缘柄的板B，将B板接地，用电池组给电容器充电后断开电源，将B靠近A，静电计指针偏角反映A、B两板间电势差。

［现象］指针偏角减小。

［引导学生分析］给电容器充电后断开电源，电源不再继续对电容器充电，同时也没有导线将两板相连，电容器也不会放电.即此时，电容器所带电荷量不变。

［学生分析现象］根据，∴Q不变而U减小，∴C增大.即d越小，C越大。［告知学生］精确实验告诉我们，C和d成反比。［演示］减小两板正对面积。［现象］指针偏角偏大。

［学生分析］由，S越小，U越大，C越小。［告知学生］精密实验表明：C与S成正比。［演示］B板不动，在两板间插入一块电介质板。［现象］指针偏角减小。

［学生分析］板间插入电介质，U减小，由，则C增大。

［告知学生］板间充满某种介质时，C会变为板间为真空时的若干倍，这一倍数叫这种介质的介电常数，用ε表示。精确实验表明C与ε成正比。课本中给出几种电介质的介电常数。

［指出］电容器的电容是由两个导体的大小和形状，两个导体的相对位置及极板间的电介质决定的。

［引言］精确实验可得电容器的决定式。［出示板书］ 决定式：（平行板电容器），式中k为静电力常量。

说明：真空中介电常数，充满某种介质时，电容变大为真空时的 倍，是一个常数，与介质的性质有关，称为介质的相对介电常数。

所以上式又写为：

4、常用电容器

［出示电容器示教板］说明电容器从构造上看，分固定电容器和可变电容器。［投影片出示问题］让学生围绕问题看书。①电解电容器的电容为什么一般较大？ ②可变电容器通过改变什么因素来改变电容？

③课本图1.7－5甲、乙的电容器上写着两个数字，它们各表示什么？ ［学生答］

①因其介质为很薄的一层氧化膜，所以二极板可相距极近，所以电容值大。②正对面积。

③一个是电容值，一个是额定电压值。加在电容器两极上的电压超过某一值（击穿电压）时，板间电介质被击穿。额定电压应小于击穿电压，电容器工作时的电压不应超过额定值。

［指出］电容值及额定电压值是电容器的两个重要参量。使用前，应看清它的这两个参量才能正确使用。其他电器元件也有它的参量，学生应养成使用前先了解它们的参量的习惯。 电解电容器的正负极不能接错。如课本图1.7－5乙中的电解电容器两个引线一长一短，短者为负，使用时注意区分。

让学生注意各种电容器的表示符号。

（三）课堂总结、点评 通过本节学习，主要学了以下几点：

1、电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量→电场能 电容器的放电：电容器与导线相连，电场能→其他形式能

2、电容：描述电容器容纳电荷的本领。，C不由 Q、U决定，C由、S、d电容器自身因素决定。

3、学到了一种处理问题的方法：遇到不易理解的问题可以用熟知的东西类比理解

作 业 教 学 后 记

电容器虽不属本章教学的重点，但近年高考中平行板电容器的命题频率较高，且本章在高考考查中最频繁的带电粒子在匀强电场中的运动，其中的匀强电场一般就采用平行板电容器带电后产生。所以电容器这一节的教学也很关键。

电容是描述电容器容纳电荷本领的，所以电容是本节的重点。为了便于大家正确理解电容，教材采用了利用水容器作比喻，使大家可以根据生活熟知的东西来类比学习，可以起到好的效果。

第三篇：电容器的电容教学设计及课例评析

电容教学活动设计（附电容器的电容课例评析）

目的：本节课，教师能以学生为本，为学生提供主动探索的机会。

一、教学活动设计的指导思想

具体内容：

（1）体现课标的基本理念，以学生为本，关注个体差异，提高全体学生的科学素养；

（2）体现物理教学的本质，物理教学要在尊重学生的认知规律的基础上，有序地进行。通过观察实验了解常见电容器的构造和实际应用，尽量变教师演示为辅，以学生实验为主，做到人人动手，激发兴趣，确保学生在做中学、真探究。

二、电容器充、放电过程

具体内容：

（1）电容器充、放电过程的电路设计及工作原理（2）建立能量观：电能→电场能→其他形式的能（3）电容器外形大小与容纳电荷本领是否有关（4）关于电容器带电量大小的实例讨论

三、电容器所带的电荷量的测量

具体内容：

（1）电容器所带的电荷量的测量：（微积分思想）联系速度时间图像，为学生搭建脚手架；

（2）关于物理教学现代化的实施，有赖于教师教学中的眼界和落实。

四、电容器所带的电荷量的测量

具体内容：

（1）电容器所带的电荷量的测量（库仑二分法思想）

取两个同型号电容器（如 6.3V 1500 μ F），先将其中一个充电，并用数字电压表测量电压；再与另一个不带电的电容器并联，电量被分走一半测量电压，将其中一个放电后重复上述步骤。

电量 Q Q Q / 2 Q / 4 Q / 8 Q / 16 Q / 32 电压 U / V

规律：同一电容器 Q 与 U 的比值固定不变。（2）关于电容器容纳电荷本领大小的研究

取两个不同型号不带电的电容器（如 6.3V 1500 μ F 和 6.3V 3300 μ F）串联充电，电量相等测量各自电压，电压小的容纳电荷本领强。（3）类比：向密闭容器内充气

m------Q ρ------U

V------C

五、定义式与决定式 具体内容： 比值定义的物理量

1.电阻 R=U/I--R 由 ? 决定 2.速度 v=x/t--v 由 ? 决定 3.场强 E=F/q--E 由 ? 决定 4.电势 φ=Ep/q-- φ 由 ? 决定 5.电容 C=Q/U--C 由 ? 决定

六、使用电容表探究影响电容大小的决定因素

具体内容：

播放视频观看教学实录 1 和实录 2。

七、思考与练习

例 1.如图所示，平行金属板 A、B 组成的电容器与静电计相连，充电后静电计指针偏转一个角度。要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是【 A 】

A.将B板向上平移少许 B.将B板向右平移少许

C.在A、B两板之间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板.D.在A、B之间平行插入厚度小于极板间距的铝板

八.电容器的电容课例评析

由老师执教的 《电容器的电容》 这节课，教学设计能够充分体现以学生为本、面向全体学生、提高全体学生的科学素养的教学理念，体现了物理教学以实验为基础的本质特征，通过演示实验、分组实验来保障学生“在做中学”，保障学生探究的有效性，让学生在体验和交流中一同成长。现代化实验测量工具（传感器和电容表）在课堂上的使用，提高了实验教学的可视化程度和实验精度，为定量实验探究各物理量的关系提供了物质保障，大大提高了解决物理问题的实效，为学生探究和解决物理问题提供了新的思路和新方法。教学重难点突破顺畅，教学策略得当，教学有创新。

本节课的引入贴近学生生活和已有经验，教师语言流畅，操作准确直观体验性强，能很好地激发学生的学习兴趣，将学生顺利地引领到学习中来。通过拆解电容器，观察其内部构造，揭开了其神秘的面纱并引发了学生的思考：结构如此简单为何能有这样的本领？通过交流理解了电容器的基本工作原理，其知识和能力的提升都是源于教师为学生提供了“拆开看看”的体验机会，只有学生言之有物，才能达到言之有理。在后面探究“影响平行板电容器电容大小的因素”时，学生通过观察不同电容器，根据油纸的薄厚及金属片的宽度（面积）提出了合理 的猜想，令人欣喜。

物理概念的建立是物理教学的核心内容之一，学生学习物理概念的过程是头脑中的前概念与物理概念反复作用的过程，需要经历从特殊认识到一般认识、从感性认识到理性认识的曲折发展过程。在引入电容这一概念的过程中，测量电容器所带电荷量是教学中的重点、也是实验的难点。电流传感器很好地解决了这个问题，图像的线下面积为电量的结论也体现了学习中知识和能力的迁移功能，学生为能够通过传感器解决一个原以为很棘手的问题感到兴奋，探究的期望值大大提高。如果能设计成学生分组探究，让学生体会电流信号的采集、图像的线下面积的求得，会更有利于学生能力的提高，其教学效果更佳。得到电容的定义式之后，在讨论电容和电量、电压的关系时，如果能用前面测量得到的数据为学生的思考提供判断依据就会让学生感到实验的真实性和实用性，关于物理量间的关系就会变得格外明显，为学生分析和解决问题提供了数据上的支撑，做到心中有数。影响平行板电容器电容大小的因素是本节课需要突破的另一个难点，电容表对平行板电容器电容大小的测量更为直观可靠，为学生半定量探究提供了便利，控制变量法的运用是实验成功的保障！如何控制变量也是实验中一项看似简单而实难操作的工作，高老师利用自制平行板电容器向学生展示了控制变量法在本探究实验中的重要性，也将半定量实验巧妙地转为定量实验，实验设计巧妙，可测性和可视性强，值得推广。如果将介质因素考虑进来，提供一些器材（金属、非金属）让学生来体验，通过探究不同介质的试探来寻找规律，分析实验结果会更有助于学生对所学知识的理解、掌握和运用。由于课时原因及整体设计的考虑，本节课中没有用静电计进行实验测量，而是把这样内容安排到了课后的思考题中，可谓一举两得：既能解决课上时间紧缺的问题，又能让学生运用课上所学知识进行自主学习，学生的阅读理解能力、分析静电计工作原理及使用等方面的理论联系实际的能力都会得到提高。

小结环节的设计，为学生自己总结本节的知识和方法，加强学生对知识的理解能力，为教学中学生的自评和教学效果反馈打开了一扇窗，有利于课后小组同学利用老师所提供的实验器材动手制作一个电容尽量大的电容器工作的开展。本节课，教师能以学生为本，为学生提供主动探索的机会，培养学生解决实际问题的能力，促进了学生间的协作学习，养成善于和别人平等交流与合作的习惯，把情感教育通过知识的学习和应用有机结合在一起，教学有层有序有创新，确保了教学目标的达成，教学效果好！

第四篇：人教小学科学四年级下册教学设计 3.3串联与并联人教小学科学四年级下册教学设计

《串联与并联》课堂教学实录

【教学内容】人教版《科学》四年级下册 第三单元《离不开的电 》 第3课

【教学目标】

1、能用实验探究的方法认识串联与并联电路的特点。经历归纳、概括、分析比较等思维加工过程。

2、能认真细致地完成实验；愿与同学合作；乐于倾听他人的建议； 能清楚地表达自己的意见。

3、初步建立串联与并联电路的概念；知道串联与并联电路的不同。

【教学重点】

1、认识串联与并联电路连接方法的不同特点。

2、通过分析比较、归纳概括，初步建立串联和并联电路的概念。

【教学难点】

1、并联电路的连接操作。

2、经历归纳概括、分析比较的思维过程。

【教学准备】

演示材料：自制串联、并联电路演示板各1块；典型的串联、并联电路实物连接各1套；灯泡、电池、导线、开关电路元件1套；实物投影1台；磁扣40个等。

分组材料：

1、电池1节、灯泡2个、导线4根。

2、灯泡实物图2个、电池实物图1个、记录纸1张、胶棒1个、红色记号笔1支。

3、开关1个。

【授课时间】

1课时

【教学活动过程】

一、探究两个灯泡的连接方式

1、明确要研究的问题

师：（实物投影）同学们请看老师这里有一些材料。一节电池，一个灯泡，几根导线，谁能用这些材料连接出让一个小灯泡亮起来的电路呢？

生：（大多数举手）

师：昨天大家已经学会了连接这样的简单电路，对不对？今天，张老师要考考大家，我要和三年五班的同学来上一节四年级的课，你们敢不敢？

生：敢

师：现在，张老师给各组再增加一个小灯泡，请你们想办法连接出让两个小灯泡都亮起来的电路。然后，把成功的电路画下来，连出一种马上研究下一种，成功几种就画几种。实验前请大家想一想，你们有哪些事需要做呀？谁来连导线？谁来画画？对吧？下面我们就来比一比，在10分钟里，哪个组连接出的这种电路最多？

2、学生分组实验教师巡视指导

3、汇报：

师：各组都成功没有？ 生：（举手）

师：请各组组长把连接成功的电路实物图拿到前面来。

生：（把图用瓷扣贴在黑板上）

师：现在，请同学们一张一张地仔细看一看黑板上这些电路实物图，它们是怎样连接的？谁愿意代表你们组到前面来汇报一下，你们组是怎样连接的？这是哪个组连接的？你们来一个人汇报一下。

师：（指名，实物投影）请你看着电路图，一边指一边说，你们是怎样连接的？从哪连到哪？什么连什么？下面的同学仔细听，认真看，有不同的意见咱给他提出来，好吗？

生：我们先从电池负极连接到灯泡，再从这个灯泡连接到另外一个灯泡，再从这个灯泡的旁边连接到电池的负极。

师：仔细看一看。

生：连接到电池的正极。

师：从电池的正极连出几根导线？

生：一根。

师：然后连接到灯泡的什么地方？从灯泡的这个连接点是怎样连接的？

生：从电池的正极连出一根导线，连接到一个灯泡的连接点，再从这个灯泡的另一个连接点连接到另一个灯泡的连接点，再从另外一个连接点到负极。

师：刚才是有张老师帮忙，下面这种你们自己说，从哪连到哪？连出几根导线？怎么连的？好不好？

师：（指名）他说时我们给他帮帮忙，提出修改意见。

生：我们先用一个灯泡，从正极连到连接点，再从负极连到另外一个连接点，再从另外一个灯泡连接点连到正极，再从另一个连接点连到负极，灯泡会亮一些。

4、研讨：

师：这种连接方法和刚才那一种有什么不同呢？

生：这种灯泡亮一些，那种不亮。

师：你发现这个问题了，刚才我们问的是连接方法。

生；这个实物图的导线交叉了。

师：我们仔细观察这张实物图是怎样交叉的，从那交叉的？

生：从正极引出两根线，然后一根线从正极到第一个灯泡连接点，另一根从正极到到第二个灯泡的连接点，然后从另一个连接点到负极。

师：黑板上这些电路实物图如果从连接方法上看，你认为可以分成几类？

生：我认为可以分成三类。

师：请你来说一说，你这样分的理由。

生：从电池正极连到一个灯泡第一个连接点，再从另一个连接点连到第二个灯泡的连接点，再从另一个连接点连回负极。

师：他说的第一类都是这样连接的，你们同意吗？

生：同意。

师：你赢得了大家的支持，接着说。

生：从电池正极连到第一个灯泡的连接点，再从灯泡另一个连接点连接到第二个灯泡的第一个交叉点，再从第二个灯泡的另一个交叉点连回负极。

师：听了他的分法和理由，你们有什么不同意见？

生：我觉得他的分法很好，很有创意，但我觉得可以分成两类。

师：你的意见是黑板上这三类你可以归纳成两类吗？谁和他的意见是一样的？你来代表大家到前面来分一分。

生：就是我们可以根据面积较大的可以分一类，面积小的分一类。

师：她是按电路实物图的面积大小来分类的，你们同意吗？

生：同意。

师：你们想了吗？她说了你们就同意？我们这样想，如果仔细看黑板上的这些电路图，他们灯泡的位置一样不一样？电池的位置一样不一样？甚至导线的数量也有细微的不同，但是如果从连接方法上看，有些是非常相似的，我们可以大胆的把他们挑出来放在一起，这叫归类，明白吗？黑板上这三类从连接方法上还有没有可以归纳在一起的？哪个可以拿过来？（学生指，老师做，分为两类。）

师：（指第一类）这一类的连接方法有一个特点，你能不能找出来？（指第二类）它的连接方法的特点我们能不能找出来？

生：（指第一类）我觉得这一类没有交叉，（指第二类）这一类的交叉了。

师：这一类没有交叉，它的连法有什么特点呢？

生：它的连法都不交叉。

师：不交叉，那是什么样子的？

生：不交叉就是没有交叉。

（师生笑）

师：谁能把这种连法的特点说出来。

生：它们都是一圈（湖南话发音似“群”）。

师：它们是一群，那边的不也是一群吗？

生：从电池的正极到……

师：还是连接方法，你们看是不是一个串一个，一个串一个，像什么？

生：像圆圈。

生：有一个像海狮。

生：有点像泡泡。

生：有点像汽车。

（师生笑）

师：越说越远了，他们一个串一个，一个串一个，有点像——

生：珠子。

师：这一类连法有一个名字你们知道吗？

生：串（chuān）连法。

师：看来你是真理解了，发音有点问题，读作串（chuàn）联法。（板书）

师：我们来看这一类有什么特点？

生：交叉。

师：看从电池正极出来几根线？

生：2根。

师：然后分到哪去了？

生：分到两个灯泡上去了。

师：数一数分了几个叉？

生：2个叉。

生：4个叉。

师：从正极出来，走，回到负极，这叫一个通路。看看4根线分了几个叉？几个通路？

生：2个叉，2个通路。

师:那边那个叫串联,这边这个分叉的叫什么名字呢?

生:（齐喊）叉连。

师：（笑）看来同学们是真懂了，这个名字不太好听，他科学的名字叫并联。（板书）

师：刚才给同学们的时间可能有点短，并联电路只连接出一种，我相信大家经过努力能够连接出很多种。

5、巩固：

师：（出示电路演示板）老师这里还有两个电路，你们来看一看哪个是串联？哪个是并联？

生：（一边指一边说）这边是串联，那边是并联。

二、比较串联电路和并联电路的不同

1、灯泡亮度不同。

师：你们这么明白串联和并联，那么除了连接方法的不同，你们还能发现他们还有别的不同吗？

生：第一个是用3根导线连的，第二个是有4根导线连的。

师：这是连接方法，告诉大家除了这些连接方法的不同，还有什么不同？谁在刚才实验中发现了？

生：第一个串联只有一个圈，第二个并联有两个圈。

师：还是连接方法，有没有同学在实验中非常细致，除了发现它们一个是串成串的，另一个是分叉的这种连接方法的不同，你还发现它们灯泡的亮度一样吗？

生：（齐声喊）不一样。

师：不一样，哪个更亮一些？

师：是串联还是并联？

生：并联。

师：你们是怎么知道的？

生：我们一看就知道了。

生：我们连过，发现的。

师：哪些同学也发现了？

生：（举手）

师：那我们来验证一下。

（指名演示）

2、灯泡之间的相互影响。

师：那还有什么不同？

生：是它们位置不同。

生：那个灯泡是倾斜着摆的。师：还是连接方法，你们看这两个电路都连了几个灯泡？

生：两个。

师：如果我拿走其中的一个会怎样？

生：灭掉。

师：都灭了？

生：都灭，串联都灭。

生：并联也都灭。

师：谁有不同意见？

生：串联质有一个会灭，并联都会灭。不是，串联都会灭，并联只有一个会灭。

师：你们怎么发现的？

生：因为我们做过实验了。

师：谁也发现了？

生：（少数举手）

师：验证一下，好不好？

（指名，一人挑好一个灯泡，同时拿开，大家看。）

师：有兴趣的同学可以想一想这里面的原因是什么？

生：（举手）

师：你原因都知道了，厉害，你说。

生：串联都连在一起，摘走一个都灭。

师：你不是说会解释原因吗？

生：摘走一个，串联电路就断了。

师：从哪里断的？ 生：就是从这里。（手指灯泡边的一个连接点）

师：从哪里？

生：（手指灯座处）从灯泡被拿走的地方断的，电路就不同了。

师：那这一个呢？

生：因为并联导线连的是两根，断了一根，上面就不亮了，导线被断掉了，导线并在一起，另一个还是亮的。

师：所以验证了串联电路有几个通路？

生：一个。

师：并联电路呢？

生：两个。

师：摘走一个另一个呢？

生：亮。

师：（出示：开关）老师这里有一个开关，请你们把它也连接到电路中——

生：（打断老师发言，指着黑板上的一张图。）张老师，刚才的分类还是有问题，如果分成两类，这个还是不行。

师：为什么？

生：因为这里只连接了一个交叉口。

师：（实物投影出示该图）大家请看他说的这个电路，这个看着像个串联，也像个并联，实际有没有问题？

生：有。

师：知道错在哪吗？

生：这个导线该连在这里，不该连在那里。

师：大家还要感谢他，非常细心。

三、拓展

1、探究利用一个开关控制电路。

师：我还是接着说这道题把，再给各组一个开关，请同学们想办法把这个开关也连接到电路中，让这个开关同时控制两个灯泡的亮灭，你会吗？有兴趣的同学回家研究一下。

指导教师: 天津市教育教学研究室

刘唐育

执教教师: 天津经济技术开发区第一小学

张元喜

【教学内容】人教版《科学》四年级下册 第三单元《离不开的电 》 第3课

【教学目标】

1、能用实验探究的方法认识串联与并联电路的特点。经历归纳、概括、分析比较等思维加工过程。

2、能认真细致地完成实验；愿与同学合作；乐于倾听他人的建议； 能清楚地表达自己的意见。

3、初步建立串联与并联电路的概念；知道串联与并联电路的不同。

【教学重点】

1、认识串联与并联电路连接方法的不同特点。

2、通过分析比较、归纳概括，初步建立串联和并联电路的概念。

【教学难点】

1、并联电路的连接操作。

2、经历归纳概括、分析比较的思维过程。

【教学准备】

演示材料：自制串联、并联电路演示板各1块；典型的串联、并联电路实物连接各1套；灯泡、电池、导线、开关电路元件1套；实物投影1台；磁扣40个等。

分组材料：

1、电池1节、灯泡2个、导线4根。

2、灯泡实物图2个、电池实物图1个、记录纸1张、胶棒1个、红色记号笔1支。

3、开关1个。

【授课时间】

1课时

【教学活动过程】

一、探究两个灯泡的连接方式

1、明确要研究的问题

师：（实物投影）同学们请看老师这里有一些材料。一节电池，一个灯泡，几根导线，谁能用这些材料连接出让一个小灯泡亮起来的电路呢？

生：（大多数举手）

师：昨天大家已经学会了连接这样的简单电路，对不对？今天，张老师要考考大家，我要和三年五班的同学来上一节四年级的课，你们敢不敢？

生：敢

师：现在，张老师给各组再增加一个小灯泡，请你们想办法连接出让两个小灯泡都亮起来的电路。然后，把成功的电路画下来，连出一种马上研究下一种，成功几种就画几种。实验前请大家想一想，你们有哪些事需要做呀？谁来连导线？谁来画画？对吧？下面我们就来比一比，在10分钟里，哪个组连接出的这种电路最多？

2、学生分组实验教师巡视指导

3、汇报：

师：各组都成功没有？

生：（举手）

师：请各组组长把连接成功的电路实物图拿到前面来。

生：（把图用瓷扣贴在黑板上）

师：现在，请同学们一张一张地仔细看一看黑板上这些电路实物图，它们是怎样连接的？谁愿意代表你们组到前面来汇报一下，你们组是怎样连接的？这是哪个组连接的？你们来一个人汇报一下。

师：（指名，实物投影）请你看着电路图，一边指一边说，你们是怎样连接的？从哪连到哪？什么连什么？下面的同学仔细听，认真看，有不同的意见咱给他提出来，好吗？

生：我们先从电池负极连接到灯泡，再从这个灯泡连接到另外一个灯泡，再从这个灯泡的旁边连接到电池的负极。

师：仔细看一看。

生：连接到电池的正极。

师：从电池的正极连出几根导线？

生：一根。

师：然后连接到灯泡的什么地方？从灯泡的这个连接点是怎样连接的？

生：从电池的正极连出一根导线，连接到一个灯泡的连接点，再从这个灯泡的另一个连接点连接到另一个灯泡的连接点，再从另外一个连接点到负极。

师：刚才是有张老师帮忙，下面这种你们自己说，从哪连到哪？连出几根导线？怎么连的？好不好？

师：（指名）他说时我们给他帮帮忙，提出修改意见。

生：我们先用一个灯泡，从正极连到连接点，再从负极连到另外一个连接点，再从另外一个灯泡连接点连到正极，再从另一个连接点连到负极，灯泡会亮一些。

4、研讨：

师：这种连接方法和刚才那一种有什么不同呢？

生：这种灯泡亮一些，那种不亮。

师：你发现这个问题了，刚才我们问的是连接方法。

生；这个实物图的导线交叉了。

师：我们仔细观察这张实物图是怎样交叉的，从那交叉的？

生：从正极引出两根线，然后一根线从正极到第一个灯泡连接点，另一根从正极到到第二个灯泡的连接点，然后从另一个连接点到负极。

师：黑板上这些电路实物图如果从连接方法上看，你认为可以分成几类？

生：我认为可以分成三类。

师：请你来说一说，你这样分的理由。

生：从电池正极连到一个灯泡第一个连接点，再从另一个连接点连到第二个灯泡的连接点，再从另一个连接点连回负极。

师：他说的第一类都是这样连接的，你们同意吗？

生：同意。

师：你赢得了大家的支持，接着说。

生：从电池正极连到第一个灯泡的连接点，再从灯泡另一个连接点连接到第二个灯泡的第一个交叉点，再从第二个灯泡的另一个交叉点连回负极。

师：听了他的分法和理由，你们有什么不同意见？

生：我觉得他的分法很好，很有创意，但我觉得可以分成两类。

师：你的意见是黑板上这三类你可以归纳成两类吗？谁和他的意见是一样的？你来代表大家到前面来分一分。

生：就是我们可以根据面积较大的可以分一类，面积小的分一类。师：她是按电路实物图的面积大小来分类的，你们同意吗？

生：同意。

师：你们想了吗？她说了你们就同意？我们这样想，如果仔细看黑板上的这些电路图，他们灯泡的位置一样不一样？电池的位置一样不一样？甚至导线的数量也有细微的不同，但是如果从连接方法上看，有些是非常相似的，我们可以大胆的把他们挑出来放在一起，这叫归类，明白吗？黑板上这三类从连接方法上还有没有可以归纳在一起的？哪个可以拿过来？

（学生指，老师做，分为两类。）

师：（指第一类）这一类的连接方法有一个特点，你能不能找出来？（指第二类）它的连接方法的特点我们能不能找出来？

生：（指第一类）我觉得这一类没有交叉，（指第二类）这一类的交叉了。

师：这一类没有交叉，它的连法有什么特点呢？

生：它的连法都不交叉。

师：不交叉，那是什么样子的？

生：不交叉就是没有交叉。

（师生笑）

师：谁能把这种连法的特点说出来。

生：它们都是一圈（湖南话发音似“群”）。

师：它们是一群，那边的不也是一群吗？

生：从电池的正极到……

师：还是连接方法，你们看是不是一个串一个，一个串一个，像什么？

生：像圆圈。

生：有一个像海狮。

生：有点像泡泡。

生：有点像汽车。（师生笑）

师：越说越远了，他们一个串一个，一个串一个，有点像——

生：珠子。

师：这一类连法有一个名字你们知道吗？

生：串（chuān）连法。

师：看来你是真理解了，发音有点问题，读作串（chuàn）联法。（板书）

师：我们来看这一类有什么特点？

生：交叉。

师：看从电池正极出来几根线？

生：2根。

师：然后分到哪去了？

生：分到两个灯泡上去了。

师：数一数分了几个叉？

生：2个叉。

生：4个叉。

师：从正极出来，走，回到负极，这叫一个通路。看看4根线分了几个叉？几个通路？

生：2个叉，2个通路。

师:那边那个叫串联,这边这个分叉的叫什么名字呢?

生:（齐喊）叉连。

师：（笑）看来同学们是真懂了，这个名字不太好听，他科学的名字叫并联。（板书）

师：刚才给同学们的时间可能有点短，并联电路只连接出一种，我相信大家经过努力能够连接出很多种。

5、巩固： 师：（出示电路演示板）老师这里还有两个电路，你们来看一看哪个是串联？哪个是并联？

生：（一边指一边说）这边是串联，那边是并联。

二、比较串联电路和并联电路的不同

1、灯泡亮度不同。

师：你们这么明白串联和并联，那么除了连接方法的不同，你们还能发现他们还有别的不同吗？

生：第一个是用3根导线连的，第二个是有4根导线连的。

师：这是连接方法，告诉大家除了这些连接方法的不同，还有什么不同？谁在刚才实验中发现了？

生：第一个串联只有一个圈，第二个并联有两个圈。

师：还是连接方法，有没有同学在实验中非常细致，除了发现它们一个是串成串的，另一个是分叉的这种连接方法的不同，你还发现它们灯泡的亮度一样吗？

生：（齐声喊）不一样。

师：不一样，哪个更亮一些？

师：是串联还是并联？

生：并联。

师：你们是怎么知道的？

生：我们一看就知道了。

生：我们连过，发现的。

师：哪些同学也发现了？

生：（举手）

师：那我们来验证一下。

（指名演示）

2、灯泡之间的相互影响。

师：那还有什么不同？

生：是它们位置不同。

生：那个灯泡是倾斜着摆的。

师：还是连接方法，你们看这两个电路都连了几个灯泡？

生：两个。

师：如果我拿走其中的一个会怎样？

生：灭掉。

师：都灭了？

生：都灭，串联都灭。

生：并联也都灭。

师：谁有不同意见？

生：串联质有一个会灭，并联都会灭。不是，串联都会灭，并联只有一个会灭。

师：你们怎么发现的？

生：因为我们做过实验了。

师：谁也发现了？

生：（少数举手）

师：验证一下，好不好？

（指名，一人挑好一个灯泡，同时拿开，大家看。）

师：有兴趣的同学可以想一想这里面的原因是什么？

生：（举手）

师：你原因都知道了，厉害，你说。

生：串联都连在一起，摘走一个都灭。

师：你不是说会解释原因吗？

生：摘走一个，串联电路就断了。

师：从哪里断的？

生：就是从这里。（手指灯泡边的一个连接点）

师：从哪里？

生：（手指灯座处）从灯泡被拿走的地方断的，电路就不同了。

师：那这一个呢？

生：因为并联导线连的是两根，断了一根，上面就不亮了，导线被断掉了，导线并在一起，另一个还是亮的。

师：所以验证了串联电路有几个通路？

生：一个。

师：并联电路呢？

生：两个。

师：摘走一个另一个呢？

生：亮。

师：（出示：开关）老师这里有一个开关，请你们把它也连接到电路中——

生：（打断老师发言，指着黑板上的一张图。）张老师，刚才的分类还是有问题，如果分成两类，这个还是不行。

师：为什么？

生：因为这里只连接了一个交叉口。

师：（实物投影出示该图）大家请看他说的这个电路，这个看着像个串联，也像个并联，实际有没有问题？ 生：有。

师：知道错在哪吗？

生：这个导线该连在这里，不该连在那里。

师：大家还要感谢他，非常细心。

三、拓展

1、探究利用一个开关控制电路。

师：我还是接着说这道题把，再给各组一个开关，请同学们想办法把这个开关也连接到电路中，让这个开关同时控制两个灯泡的亮灭，你会吗？有兴趣的同学回家研究一下。

第五篇：并联混合动力汽车动力系统参数与控制策略设计及仿真

并联混合动力汽车动力系统参数与控制策略设计及仿真

中文摘要: 随着石油资源的匮乏和大气环境的恶化,人们对节能和环保的呼声越来越高。为此各种各样的电动汽车(EV)脱颖而出。但是由于电池技术在提高其储能量方面没有实质性的突破,使得由蓄电池驱动的纯电动汽车的实用性受到了很大的限制。以氢为燃料的燃料电池汽车可能是未来高效清洁汽车的解决方案之一,但目前离实用还有很大的距离。而融合了传统内燃机(ICE,汽油机或柴油机)汽车和纯电动汽车优点的混合动力电动汽车(HEV)成为了缓解能源和环境危机的途径,是解决当前节能和环保问题切实可行的过渡方案。混合动力汽车配备了两套动力系统,即传统内燃机和电机—蓄电池系统。理论和实践证明,设计合理、控制精确的混合动力汽车可以大幅度提高汽车的燃油经济性和降低汽车的环境污染排放物,同时不牺牲汽车的动力性。但混合动力汽车的双动力源型式的结构大为复杂,特别是需要一套传统汽车所没有的控制系统。传统的汽车理论和设计方法不能适用于混合动力汽车。因此,急需发展一套完备的混合动力汽车的设计和控制方法,以支持混合动力汽车的产品开发。混合动力系统设计有机构参数匹配设计及控制策略设计两大关键性问题。设计的合理与否直接关系到能否满足混合动力汽车的...英文摘要: With the pinch of petroleum resources and deterioration of atmospheric environment, we pay more and more attention to energy sources and environment.Therefore kinds of electric vehicles(EV)are talent showing themselves.But there isn’t material breakthrough to heighten the energy storage of battery technology, which greatly restricts the practicability of electric vehicles driven by accumulator.The fuel battery vehicle using hydrogen may be one of the solutions of intending cleanness vehicle, but presen...目录:摘要 4-5

Abstract 5-6

第一章 绪论 9-14

1.1 项目提出的背景及意义 9-10

1.2 混合动力汽车概述 10-11

1.2.1 混合动力系统的概念 10

1.2.2 混合动力汽车节油原理 10-11

1.3 混合动力汽车的发展概述 11-13

1.4 本论文的主要研究内容及研究方法 13-14

第二章 混合动力系统概述及元件选型 14-28

2.1 混合动力系统的工作模式 14-15

2.2 混合动力系统的结构型式 15-22

2.2.1 串联混合动力驱动系统 15-17

2.2.2 并联混合动力驱动系统 17-22

2.3 混合动力驱动系统的元件选型 22-27

2.3.1 发动机选型 22-24

2.3.2 电机选型 24-25

2.3.3 储能元件选型 25-26

2.3.4 变速机构选型 26-27

2.4 本章小结 27-28

第三章 并联式混合动力系统参数设计 28-44

3.1 SC7130 主要技术参数及动力性要求 28-29

3.2 并联式混合动力系统参数设计 29-41

3.2.1 发动机参数 30-33

3.2.2 传动系参数 33-35

3.2.3 电机参数 35-37

3.2.4 储能元件参数 37-41

3.3 整车质量组成及机构参数校正 41-43

3.4 本章小结 43-44

第四章 并联混合动力汽车控制策略设计 44-59

4.1 控制策略概述 44-45

4.2 整车控制系统的构成 45-46

4.3 电池SOC 最大化控制策略 46-50

4.4 模糊逻辑控制策略 50-54

4.4.1 模糊逻辑控制策略思想 50-51

4.4.2 模糊控制器设计 51-54

4.5 再生制动控制策略 54-58

4.6 本章小结 58-59

第五章 并联混合动力系统建模与仿真 59-82

5.1 混合动力系统建模与仿真方法 59-60

5.2 混合动力系统主要机构建模 60-70

5.2.1 整车阻力模块 61-63

5.2.2 车轮/车轴模块 63-64

5.2.3 传动机构模块 64-66

5.2.4 发动机模块 66-67

5.2.5 电机模块 67-68

5.2.6 电池模块 68-70

5.3 并联混合动力汽车仿真 70-80

5.3.1 并联混合动力汽车整车仿真模型 70-72

5.3.2 并联混合动力汽车仿真分析 72-80

5.4 本章小结 80-82

第六章 总结 82-84

致谢 84-85

参考文献 85-88

附录