人教版高中物理選修（3-2）-5.3《電感和電容對(duì)交變電流的影響》教學(xué)課件

1、5.3 5.3 電感和電容對(duì)電感和電容對(duì) 變電流的影響變電流的影響一、電感對(duì)交變電流的阻礙作用一、電感對(duì)交變電流的阻礙作用1.演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：現(xiàn)象： 2.感抗感抗（1）反映電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小。）反映電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小。（2）影響感抗大小的因素）影響感抗大小的因素接直流的亮些，接交流的暗些接直流的亮些，接交流的暗些 結(jié)論：結(jié)論：電感對(duì)直流電沒(méi)有阻礙作用對(duì)交流電卻有電感對(duì)直流電沒(méi)有阻礙作用對(duì)交流電卻有 自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線圈自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線圈的感抗越大。的感抗越大。具體關(guān)系：具體關(guān)系：fLXL2交變電流頻率越高，燈越暗交變電流頻率越高，燈越暗（

2、4）應(yīng)用：）應(yīng)用：（a）低頻扼流圈：）低頻扼流圈：（b）高頻扼流圈：）高頻扼流圈：（3）特性：）特性：通直流、阻交流，通低頻、阻高頻。通直流、阻交流，通低頻、阻高頻。低頻扼流圈和高頻扼流圈低頻扼流圈和高頻扼流圈 A、構(gòu)造：線圈繞在鐵心上，匝數(shù)多，感抗大、構(gòu)造：線圈繞在鐵心上，匝數(shù)多，感抗大B、作用：、作用：“通直流、阻交流通直流、阻交流” 。A、構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，感抗小、構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，感抗小 B、作用：通過(guò)低頻，阻高頻。、作用：通過(guò)低頻，阻高頻。二電容對(duì)交變電流的阻礙作用二電容對(duì)交變電流的阻礙作用1. 演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)（1 1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通入直流電，燈

3、泡不亮，說(shuō)明直流電不能通入直流電，燈泡不亮，說(shuō)明直流電不能通過(guò)電容器，接入交流電時(shí)，燈泡亮了，通過(guò)電容器，接入交流電時(shí)，燈泡亮了，說(shuō)明說(shuō)明交流能夠通過(guò)電容器交流能夠通過(guò)電容器。 （2 2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電容器有電容器有“通交流，隔直流通交流，隔直流”的作用。的作用。 電容器通過(guò)充電和放電電路中就有了電流，電容器通過(guò)充電和放電電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過(guò)了電路。表現(xiàn)為交流通過(guò)了電路。(3)(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：電容通交隔直的原因電容通交隔直的原因(4)(4)電容器對(duì)交變電流的阻礙作用電容器對(duì)交變電流的阻礙作用 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) ：a.在前面實(shí)驗(yàn)中除去電容在前面實(shí)驗(yàn)中除去電容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)

4、象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：燈均變亮燈均變亮 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 電容器對(duì)交流電路存在阻礙作用，且電電容器對(duì)交流電路存在阻礙作用，且電容越大、頻率越高，阻礙作用越小。容越大、頻率越高，阻礙作用越小。b.換一個(gè)電容大的換一個(gè)電容大的c.升高交變電流的頻率升高交變電流的頻率2.容抗容抗（1）反映電容對(duì)交流的阻礙作用）反映電容對(duì)交流的阻礙作用（2）影響容抗大小的因素）影響容抗大小的因素 電容越大，交流的頻率越高電容越大，交流的頻率越高，電容器對(duì)，電容器對(duì)交流的阻礙作用就越小，交流的阻礙作用就越小，容抗越小容抗越小。3.應(yīng)用應(yīng)用（1）隔直電容：隔直流，通交流。）隔直電容：隔直流，通交流。（2）高頻旁路電容：讓高頻交

5、流信號(hào)通過(guò)電）高頻旁路電容：讓高頻交流信號(hào)通過(guò)電容，而將低頻信號(hào)送到下一級(jí)。容，而將低頻信號(hào)送到下一級(jí)。作用：作用：通高通高頻，阻低頻。頻，阻低頻。（3）公式：）公式：fCXC21通交流、隔直流，通高頻、阻低頻。通交流、隔直流，通高頻、阻低頻。小結(jié)：小結(jié)：通直流通直流 ，阻交流阻交流 通低頻，通低頻， 阻高頻阻高頻 電容對(duì)交變電流的作用：電容對(duì)交變電流的作用：通交流通交流 ，隔隔直流直流 通高頻通高頻 ，阻低頻，阻低頻電感對(duì)交變電流的作用：電感對(duì)交變電流的作用：低頻扼流圈（低頻扼流圈（L大）大）高頻扼流圈（高頻扼流圈（L?。┬。└糁彪娙萜鞲糁彪娙萜鞲哳l旁路電容器高頻旁路電容器（C小）?。├?

6、、如圖所示，從、如圖所示，從ab端輸入的交流含有高頻和低頻端輸入的交流含有高頻和低頻成分，為了使成分，為了使R上盡可能少地含有高頻成分，采用圖上盡可能少地含有高頻成分，采用圖示電路，其示電路，其L的作用是的作用是_，C的作用的作用是是_。 解析：因解析：因L有有“通低頻、通低頻、阻高頻阻高頻”的特點(diǎn)，的特點(diǎn)，因此因此L的作用是阻擋高頻成分；而通過(guò)的作用是阻擋高頻成分；而通過(guò)L后還有后還有少量的高頻成分，利用少量的高頻成分，利用C“通高頻通高頻、阻低頻、阻低頻”的的特點(diǎn)，使絕大部分高頻成分從特點(diǎn)，使絕大部分高頻成分從C流過(guò)。流過(guò)。練習(xí)練習(xí)1、如圖所示，線圈、如圖所示，線圈L的自感系數(shù)和電容器的自

7、感系數(shù)和電容器的電容的電容C都很?。ㄈ缍己苄。ㄈ鏛100H，C100pF）。）。此電路的主要作用是此電路的主要作用是-（ ）A阻直流、通交流，輸出交流阻直流、通交流，輸出交流B阻交流、通直流，輸出直流阻交流、通直流，輸出直流C阻低頻、通高頻，輸出高頻交變電流阻低頻、通高頻，輸出高頻交變電流D阻高頻、通低頻，輸出低頻交變電流和直阻高頻、通低頻，輸出低頻交變電流和直流電流電D例例2、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）U220V、頻率、頻率f50Hz時(shí)，三只燈時(shí)，三只燈A、B、C的亮度相的亮度相同（同（L無(wú)直流電阻）。無(wú)直流電阻）。（1）將交流電源的頻率變?yōu)椋⒔涣麟娫吹念l率變?yōu)閒100Hz，則，則 （ ）（2）將電源改為）將電源改為U220V的直流電源，則的直流電源，則 （ ）AA燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮 BB燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮CC燈和原來(lái)一樣亮燈和原來(lái)一樣亮 DC燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮 AC BC練習(xí)練習(xí)2、如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，、如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，A、B兩端加直流電壓時(shí)，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；兩端加直流電壓時(shí)，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；當(dāng)當(dāng)A、B兩端加上有效值和直流電壓相等的交流電壓時(shí)，兩端加上有效值和直流電壓相等的交流電壓時(shí)，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光。