高中物理 教案電感和電容對(duì)交變電流的影響

電感和電容對(duì)交變電流的影響一、內(nèi)容及其解析：本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容電感和電容對(duì)交變電流的影響。指的電感和電容如何影響交變電流及影響程度與那些因素有關(guān)？二、目標(biāo)及其解析1、理解為什么電HYPERLINK""感對(duì)交變電流有阻礙作用．

2、知道用感抗來(lái)表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關(guān)．

3、知道交變電流能通過(guò)電容器．知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用．

4、知道用容抗來(lái)表示電容對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道容抗與哪些因素有關(guān)．三、問(wèn)題診斷分析本節(jié)教學(xué)突出交變電流與恒定電流的區(qū)別，這有利于加深學(xué)生對(duì)交變電流特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，而關(guān)于感抗和容抗的問(wèn)題，這里不必要進(jìn)行深入的討論。四、教學(xué)支持條件分析在本節(jié)課的教學(xué)中要注意適當(dāng)復(fù)習(xí)或回憶已學(xué)過(guò)的有關(guān)知識(shí)，盡可能讓學(xué)生通過(guò)獨(dú)立思考、同伴交流的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)電感和電容對(duì)交變電流的影響班級(jí)：姓名：課時(shí)：2教學(xué)目標(biāo)1、理解為什么電感對(duì)交變電HYPERLINK""流有阻礙作用．

2、知道用感抗來(lái)表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關(guān)．

3、知道交變電流能通過(guò)電容器．知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用．

4、知道用容抗來(lái)表示電容對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道容抗與哪些因素有關(guān)．學(xué)習(xí)的重、難點(diǎn)重點(diǎn)：電感和電容對(duì)交變電流的作用特點(diǎn)．難點(diǎn)：電感和電容對(duì)交變電流的作用特點(diǎn)．三、要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)1、電感和電容對(duì)交變電流的影響（1）電感對(duì)交變HYPERLINK""電流的阻礙作用：電感對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用感抗表示。線圈的自感系數(shù)越大、交變電流的頻率越高，電感對(duì)交變電流的阻礙作用就越大，感抗也越大。（2）電容器對(duì)交變HYPERLINK""電流的阻礙作用：電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用容抗表示。電容器的電容越大、交變電流的頻率越高，電容器對(duì)交變電流的阻礙作用就越小，容抗也越小。這些都表明交變電流能通過(guò)電容器。2、在交變電流電路中，如果把電感的作用概括為“通直流，阻交流；通低頻，阻高頻。”則對(duì)電容的作用可概括為：通交流，隔直流；通高頻，阻低頻。四、問(wèn)題與例題問(wèn)題一、電感對(duì)交變電流的作用：實(shí)驗(yàn)：把一線圈與小燈泡串聯(lián)后先后接到直流電源和交流電源上，觀察現(xiàn)象：現(xiàn)象：接直流的亮些，接交流的暗些．得出結(jié)論：接交流的電路中電流小，間接表明電感對(duì)交流有阻礙作用．為什么電感對(duì)交流有阻礙作用？交流通過(guò)線圈時(shí)，電流時(shí)刻在改變．由于線圈的自感作用，必然要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化，這樣就形成了對(duì)電流的阻礙作用．．電感器在電路HYPERLINK""中的作用：通直流，阻交流；通低頻，阻高頻?！巴ㄖ绷?，阻交流”這是對(duì)兩種不同類型的電流而言的，因?yàn)椋ê愣ǎ┲绷麟姷碾娏鞑蛔兓荒芤鹱愿鞋F(xiàn)象，交流電的電流時(shí)刻改變，必有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生來(lái)阻礙電流的變化?！巴ǖ皖l，阻高頻”這是對(duì)不同頻率的交流而言的，因?yàn)榻蛔冸娏鞯念l率越高，電流變化越快，自感作用越強(qiáng)，感抗也就越大。影響電感器對(duì)交變電流阻礙HYPERLINK""作用大小的因素：感抗的大小與線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率。（線圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線圈對(duì)交流的阻礙作用就越大即感抗大）應(yīng)用：扼流圈扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的電感線圈。分低頻扼流圈和高頻扼流圈兩類：低頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)大，電阻較小作用：通直流，阻交流高頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，自感系數(shù)小（鐵芯易磁化使自感系數(shù)增大，鐵氧體不易磁化，自感系數(shù)很?。┳饔茫和ǖ皖l，阻高頻例：日光燈鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的HYPERLINK""線圈，自感系數(shù)很大．日光燈起動(dòng)后燈管兩端所需的電壓低于220V，燈管和鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來(lái)接到電源上，得用鎮(zhèn)流器對(duì)交流的阻礙作用，就能保護(hù)燈管不致因電壓過(guò)高而損壞．變式訓(xùn)練：一個(gè)燈泡通過(guò)一個(gè)粗導(dǎo)線的線圈與一交流電源相連接，如圖所示．一塊鐵插進(jìn)線圈之后，該燈將：（）A．變亮B．變暗C．對(duì)燈沒(méi)影響D．無(wú)法判斷問(wèn)題二、交變電流能夠通過(guò)電容器實(shí)驗(yàn)：把白熾燈和電容器串聯(lián)起來(lái)分別接在交流和直流電路里．現(xiàn)象：接通直流電源，燈泡不亮，接通交流電源，燈泡能夠發(fā)光．結(jié)論：直流不能通過(guò)電容器．交流能通過(guò)交流電．為什么直流不能通過(guò)電容器．交流能通過(guò)交流電直流不能通過(guò)電容器HYPERLINK""是容易理解的，因?yàn)殡娙萜鞯膬蓚€(gè)極板被絕緣介質(zhì)隔開(kāi)了．電容器接到交流電源時(shí)，實(shí)際上自由電荷也沒(méi)有通過(guò)兩極間的絕緣介質(zhì)，只是由于兩極板間的電壓在變化，當(dāng)電壓升高時(shí)，電荷向電容器的極板上聚集，形成充電電流；當(dāng)電壓降低時(shí)，電荷離開(kāi)極板，形成放電電流．電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流“通過(guò)”了電容器．電容器對(duì)交變電流的阻礙作用原理：當(dāng)電源電壓推動(dòng)電路中形成HYPERLINK""電流的自由電荷向某一方向做定向移動(dòng)的時(shí)候，電容器兩極板上積累的電荷要反抗自由電荷向這個(gè)方向做定向移動(dòng)，因此交流電路的電容對(duì)交變電流有阻礙作用。影響電容器對(duì)交變電流阻礙作用大小的因素：電容器的電容和交流的頻率。頻率一定，則電容器充HYPERLINK""（放）電時(shí)間一定，又因電壓一定，根據(jù)Q=CU可知，C大的電容充入（或放出）的電量多，因此充電（或放電）的的速率就大，所以電流也就越大，容抗越?。欢鳦一定時(shí)，電容器充入（或放出）的電量一定，頻率越高，電容器充（放）電的時(shí)間越短，充電（或放電）的速率越大，容抗也越小。電容器在電路中的作用：通交流，隔直流；通高頻，阻低頻。有直信號(hào)和交HYPERLINK""流信號(hào)，如圖1所示，該電路就起到“隔直流，通交流”的作用；在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的電流常常既有高頻成分，又有低頻成分，若在下一級(jí)電路的輸入端并聯(lián)一個(gè)電容器，就可只把低頻成分的交流信號(hào)輸送到下一級(jí)裝置，如圖2所示，具有這種“通高頻，阻低頻”用途的電容器叫高頻旁路電容器。例：如圖4所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說(shuō)法正確的是A．把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮B．增大電容器兩極板間的距離，燈泡變亮C．減小電容器兩極板間的正對(duì)面積，燈泡變暗D．使交變電流頻率減小，燈泡變暗【解析】把電介質(zhì)插入電容器，電容HYPERLINK""增大，電容器對(duì)交變電流阻礙作用變小，所以燈泡變亮，故A正確。增大電容器兩極板間的距離，電容變小，電容器對(duì)交變電流阻礙作用變大，所以燈泡變暗故B錯(cuò)。減小電容器兩極板間的正對(duì)面積，電容變小燈泡變暗正確，故C正確。交變電流頻率減小，電容器對(duì)交變電流阻礙作用增大，燈泡變暗，故D正確。目標(biāo)檢測(cè)試比較電阻、電感和電容在交流電路中的作用有何不同？2、如圖5－3－1所示，線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容C都很?。ㄈ纾篖＝1mH，C＝200pF），此電路的作用是：（）A．阻直流通交流，輸出交流B．阻交流通直流，輸出直流C．阻低頻通高頻，輸出高頻交流D．阻高頻通低頻，輸出低頻交流和直流3、如圖5-3-2所示電源交流電頻率增大，則A.電容器電容增大B.電容器容抗增大C.電路中電流增大D.電路中電流減小配餐作業(yè)A組1.A關(guān)于電感對(duì)交變電流的影響，下列說(shuō)法中正確的是A.電感不能通直流電流，只能通交變電流B.電感對(duì)各種不同頻率的交變電流的阻礙作用相同C.同一只電感線圈對(duì)頻率低的交變電流的阻礙較小D.同一只電感線圈對(duì)頻率高的交變電流的阻礙較小.2.如圖所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端，當(dāng)交變電源的頻率增加時(shí)A.電容器電容增大 B.電容器電容減小C.電燈變暗 D.電燈變亮B組3.如圖所示，開(kāi)關(guān)S與直流恒定電源接通時(shí)，L1、L2兩燈泡的亮度相同，若將S與交變電源接通A.L1和L2兩燈泡亮度仍相同B.L1比L2更亮些C.L1比L2更暗些D.若交變電源電壓的有效值與直流電壓相同，兩燈與原來(lái)一樣亮4.如圖所示，L1、L2為兩個(gè)HYPERLINK""相同的燈泡，開(kāi)關(guān)S接通恒定直流電源時(shí)，燈泡L1發(fā)光，L2不亮，后將S與有效值和直流電壓相同的交變電源接通，這時(shí)A，L2比L1更亮些 B.L2比L1更暗些C.L2仍然不亮 D．L2可能和L1一樣亮C組如圖所示的電路，電源電壓U=2HYPERLINK""0sin314t(V)，設(shè)二極管正向電阻為零，反向電阻為無(wú)限大，負(fù)載R=20omega，若其中一個(gè)二極管斷路，求R中消耗的功率。六、本課小結(jié)1、電感器對(duì)交變電流的阻礙作用（1）原理：將交HYPERLINK""變電流通入電感線圈，由于線圈中的電流大小和方向都時(shí)刻變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電感線圈中必產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，以阻礙電流的變化，因此交流電路的電感線圈對(duì)交變電流有阻礙作用。⑵影響電感器對(duì)交變電流阻礙作用大小的因素：感抗的大小與線圈