全優(yōu)課堂2016_2017學(xué)年高中物理第2章交變電流第45節(jié)電感器對交變電流的作用電容器對交變電流的作用課件

1、第四節(jié)電感器對交變電流的作用第四節(jié)電感器對交變電流的作用第五節(jié)電容器對交變電流的作用第五節(jié)電容器對交變電流的作用1(多選多選)一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如下圖所示，則交變電動勢的圖象如下圖所示，則()課前自主學(xué)習(xí)A交變電流的頻率是交變電流的頻率是4 HzB當(dāng)當(dāng)t0時，線圈平面與磁感線垂直時，線圈平面與磁感線垂直C當(dāng)當(dāng)t s時，時，e有最大值有最大值D交流電的周期是交流電的周期是2 s【答案】【答案】BD【解析】【解析】由圖，交變電流周期為由圖，交變電流周期為2 s，頻率為周期的倒，頻率為周期的倒數(shù)，數(shù)，A錯誤，錯誤，D正確；

2、感應(yīng)電動勢為零時，線圈處于中性面正確；感應(yīng)電動勢為零時，線圈處于中性面上，上，B對；由圖，對；由圖，t s時，感應(yīng)電動勢為零，時，感應(yīng)電動勢為零，C錯誤錯誤2關(guān)于交流電的有效值關(guān)于交流電的有效值U和最大值和最大值Um，下列說法中正確，下列說法中正確的是的是()【答案】【答案】B 3將阻值為將阻值為5 的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上，電源的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上，電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如下圖所示下列說法正確的是電動勢隨時間變化的規(guī)律如下圖所示下列說法正確的是()【答案】【答案】C 一、在直流電路中一、在直流電路中1當(dāng)電流通過電阻時，電阻對電流有阻礙作用，用公式當(dāng)電流通過電阻時，電阻對電

3、流有阻礙作用，用公式表式為表式為_2當(dāng)電路中存在電容器時，在開關(guān)閉合的瞬間先是對電當(dāng)電路中存在電容器時，在開關(guān)閉合的瞬間先是對電容器充電，當(dāng)電路穩(wěn)定時，電流容器充電，當(dāng)電路穩(wěn)定時，電流_通過電容器而繼續(xù)流通過電容器而繼續(xù)流動動3當(dāng)電路中存在線圈時，當(dāng)通電或斷電時存在當(dāng)電路中存在線圈時，當(dāng)通電或斷電時存在_現(xiàn)象，當(dāng)電路穩(wěn)定時，線圈起的作用和電阻相同現(xiàn)象，當(dāng)電路穩(wěn)定時，線圈起的作用和電阻相同不能不能 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 二、電感對交變電流的作用二、電感對交變電流的作用1實驗探究：如下圖所示，把線圈實驗探究：如下圖所示，把線圈L與白熾燈串聯(lián)起與白熾燈串聯(lián)起來，先接在直流電源上，后接在交流電源上，讓兩個

4、電壓的有來，先接在直流電源上，后接在交流電源上，讓兩個電壓的有效值相等，觀察燈泡的亮度效值相等，觀察燈泡的亮度2實驗現(xiàn)象：接通直流電源時，燈泡實驗現(xiàn)象：接通直流電源時，燈泡_；接通交流；接通交流電源時，燈泡電源時，燈泡_3實驗結(jié)論：電感線圈對交變電流有實驗結(jié)論：電感線圈對交變電流有_，電，電感對交變電流的阻礙作用的大小用感對交變電流的阻礙作用的大小用_表示，線圈的表示，線圈的_越大，交變電流的越大，交變電流的_越高，阻礙作用越大，越高，阻礙作用越大，感抗也就越大感抗也就越大發(fā)光發(fā)光亮度變暗亮度變暗阻礙作用阻礙作用感抗感抗自感系數(shù)自感系數(shù)頻率頻率4扼流圈是電子技術(shù)中常見的電子元件，分為兩種：一扼

5、流圈是電子技術(shù)中常見的電子元件，分為兩種：一種是線圈繞在鐵芯上，它的自感系數(shù)較種是線圈繞在鐵芯上，它的自感系數(shù)較_，感抗較大，叫做，感抗較大，叫做_扼流圈，它的作用是扼流圈，它的作用是_另一種線圈另一種線圈繞在鐵氧體磁芯上或空心，它的自感系數(shù)較繞在鐵氧體磁芯上或空心，它的自感系數(shù)較_，感抗較小，感抗較小，叫做叫做_扼流圈，它的作用是扼流圈，它的作用是_大大 低頻低頻 通直流、阻交流通直流、阻交流 小小 高頻高頻 通低頻、阻高頻通低頻、阻高頻 三、電容器對交變電流的作用三、電容器對交變電流的作用1實驗探究：如下圖所示，把白熾燈和電容器串聯(lián)起實驗探究：如下圖所示，把白熾燈和電容器串聯(lián)起來，然后分別

6、接在直流電源上和交流電源上，調(diào)整兩個電源的來，然后分別接在直流電源上和交流電源上，調(diào)整兩個電源的有效值相等，觀察燈泡的發(fā)光情況有效值相等，觀察燈泡的發(fā)光情況2實驗現(xiàn)象：接通直流電源，燈泡不亮，接通交流電源實驗現(xiàn)象：接通直流電源，燈泡不亮，接通交流電源時，燈泡時，燈泡_，但和沒有電容器接入時相比，但和沒有電容器接入時相比_3實驗結(jié)論：交變電流能夠?qū)嶒灲Y(jié)論：交變電流能夠“_”電容器，電容器對電容器，電容器對交變電流有交變電流有_作用作用4某一裝置輸出的電流既有交流成分，又有直流成分，某一裝置輸出的電流既有交流成分，又有直流成分，可以使交流成分通過，而阻止直流成分通過的電容器叫做隔直可以使交流成分通

7、過，而阻止直流成分通過的電容器叫做隔直電容器；當(dāng)既有高頻成分又有低頻成分時，在下級電路的輸入電容器；當(dāng)既有高頻成分又有低頻成分時，在下級電路的輸入端并聯(lián)一個電容器，高頻成分就通過電容器，而使低頻成分輸端并聯(lián)一個電容器，高頻成分就通過電容器，而使低頻成分輸入到下一級，這種電容器叫高頻旁路電容器入到下一級，這種電容器叫高頻旁路電容器發(fā)光發(fā)光較暗較暗通過通過 阻礙阻礙 5電容器對交變電流的阻礙作用用電容器對交變電流的阻礙作用用_表示電容器表示電容器的電容越的電容越_，電容器對交變電流的阻礙作用就越小，也就是，電容器對交變電流的阻礙作用就越小，也就是說，電容器的說，電容器的_就越小，電容器在交流電路中

8、起的作用是就越小，電容器在交流電路中起的作用是通交流，隔直流，通交流，隔直流，_.容抗容抗 大大 容抗容抗 通高頻、阻低頻通高頻、阻低頻 四、隔直電容器和高頻旁路電容器四、隔直電容器和高頻旁路電容器1甲圖為甲圖為_電容器，作用是電容器，作用是“通通_、隔、隔_”2乙圖為乙圖為_電容器，作用是電容器，作用是“通通_、阻阻_”甲甲 乙乙隔直隔直交流交流直流直流高頻旁路高頻旁路 高頻高頻 低頻低頻 電阻、電容器、電感器在直流電路、交流電路中的作用有電阻、電容器、電感器在直流電路、交流電路中的作用有何不同？何不同？電阻在電路中對電流有阻礙作用且對直流、交流、高頻、電阻在電路中對電流有阻礙作用且對直流、

9、交流、高頻、低頻的阻礙作用都相同；電感器對直流的阻礙作用很小，對交低頻的阻礙作用都相同；電感器對直流的阻礙作用很小，對交流電的阻礙作用隨頻率的升高而增大，電容器不能通過直流流電的阻礙作用隨頻率的升高而增大，電容器不能通過直流電，對交流電的阻礙作用隨頻率的升高而減小電，對交流電的阻礙作用隨頻率的升高而減小課堂優(yōu)化整合作用作用電阻電阻感抗感抗容抗容抗產(chǎn)生產(chǎn)生的原的原因因定向移動的定向移動的自由電荷與自由電荷與不動的離子不動的離子間的碰撞間的碰撞由于電感線圈由于電感線圈的自感現(xiàn)象阻的自感現(xiàn)象阻礙電流的變化礙電流的變化電容器兩極板上積累電容器兩極板上積累的電荷對這個方向定的電荷對這個方向定向移動的電荷

10、的反抗向移動的電荷的反抗作用作用作用作用電阻電阻感抗感抗容抗容抗在電路在電路中的特中的特點點對直流、交流對直流、交流都有阻礙作用都有阻礙作用只對變化的電流只對變化的電流有阻礙作用，如有阻礙作用，如果電流不變，則果電流不變，則相當(dāng)于一個電阻相當(dāng)于一個電阻起的作用起的作用不能通直流，只能不能通直流，只能通變化的電流，對通變化的電流，對直流的阻礙作用無直流的阻礙作用無限大，對交流的阻限大，對交流的阻礙作用隨著頻率的礙作用隨著頻率的增加而降低增加而降低決定決定因素因素由導(dǎo)體本身由導(dǎo)體本身(長短、粗細(xì)長短、粗細(xì)、材料，與溫、材料，與溫度有關(guān)度有關(guān))決定決定由導(dǎo)體本身的自由導(dǎo)體本身的自感系數(shù)和交流電感系數(shù)

11、和交流電的頻率決定的頻率決定由電容的大小和交由電容的大小和交流電的頻率決定流電的頻率決定電能的電能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)化和做功做功電流通過電阻電流通過電阻做功，電能轉(zhuǎn)做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能化為內(nèi)能電能和磁場能的電能和磁場能的往復(fù)轉(zhuǎn)化往復(fù)轉(zhuǎn)化電能和電場能的往電能和電場能的往復(fù)轉(zhuǎn)化復(fù)轉(zhuǎn)化【特別提醒】【特別提醒】電感、電容接到交流電源上時，電能與磁場電感、電容接到交流電源上時，電能與磁場能或電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化，所以電感、電容上不會消耗電能，而電能或電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化，所以電感、電容上不會消耗電能，而電流通過電阻時，必然會產(chǎn)生焦耳熱，從而造成電能的損耗流通過電阻時，必然會產(chǎn)生焦耳熱，從而造成電能的損耗如圖所示，甲、乙是規(guī)

12、格相同的燈泡，接線柱如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，接線柱a、b接電壓為接電壓為u的直流電源時，無論電源的正極接哪一個接線的直流電源時，無論電源的正極接哪一個接線柱，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈完全不亮當(dāng)柱，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈完全不亮當(dāng)a、b接電壓的有效接電壓的有效值為值為u的交流電源時，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光，的交流電源時，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光，則下列判斷正確的是則下列判斷正確的是() 例例 1A與甲燈串聯(lián)的元件與甲燈串聯(lián)的元件x是電容器，與乙燈串聯(lián)的元件是電容器，與乙燈串聯(lián)的元件y是是電感器電感器B與甲燈串聯(lián)的元件與甲燈串聯(lián)的元件x是電感器，與乙燈串聯(lián)的元件是電感器，

13、與乙燈串聯(lián)的元件y是是電容器電容器C與甲燈串聯(lián)的元件與甲燈串聯(lián)的元件x是二極管，與乙燈串聯(lián)的元件是二極管，與乙燈串聯(lián)的元件y是是電容器電容器D與甲燈串聯(lián)的元件與甲燈串聯(lián)的元件x是電感器，與乙燈串聯(lián)的元件是電感器，與乙燈串聯(lián)的元件y是是二極管二極管解析：解析：由由a、b接直流時的現(xiàn)象可知，元件接直流時的現(xiàn)象可知，元件x“通直流通直流”，元，元件件y“隔直流隔直流”，由，由a、b接交流電源時的現(xiàn)象可知，元件接交流電源時的現(xiàn)象可知，元件x“阻交阻交流流”，元件，元件y“通交流通交流”，根據(jù)電容器和電感線圈的特點，元件，根據(jù)電容器和電感線圈的特點，元件x是電感線圈，元件是電感線圈，元件y是電容器，選項

14、是電容器，選項B正確正確答案：答案：B1如圖所示，線圈的自感系數(shù)如圖所示，線圈的自感系數(shù)L和電容器的電容和電容器的電容C都很小都很小(如如L1 mH，C200 pF)，此電路的重要作用是，此電路的重要作用是()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，輸出高頻交流阻低頻通高頻，輸出高頻交流D阻高頻通低頻，輸出低頻交流和直流阻高頻通低頻，輸出低頻交流和直流【答案】【答案】D【解析】【解析】因線圈自感系數(shù)因線圈自感系數(shù)L很小，所以對低頻成分的阻礙很小，所以對低頻成分的阻礙作用很小，這樣直流和低頻成分能順利通過線圈電容器并聯(lián)作用很小，

15、這樣直流和低頻成分能順利通過線圈電容器并聯(lián)在電路中，起旁路作用，因電容在電路中，起旁路作用，因電容C很小，對低頻成分的阻礙作很小，對低頻成分的阻礙作用很大，而對部分通過線圈的高頻成分阻礙作用很小，被它旁用很大，而對部分通過線圈的高頻成分阻礙作用很小，被它旁路，最終輸出的是低頻交流和直流路，最終輸出的是低頻交流和直流1電容器的應(yīng)用電容器的應(yīng)用(1)隔直電容器，如圖甲，作用是隔直電容器，如圖甲，作用是“通交流、隔直流通交流、隔直流”，因為直流電不能通過電容器，交流電能因為直流電不能通過電容器，交流電能“通過通過”電容器起這電容器起這樣作用的電容器電容要大些樣作用的電容器電容要大些甲甲 乙乙 (2)

16、高頻旁路電容器，如圖乙，作用是高頻旁路電容器，如圖乙，作用是“通高頻，阻低通高頻，阻低頻頻”，因為對不同頻率的交流電，頻率越高，容抗越小，頻率，因為對不同頻率的交流電，頻率越高，容抗越小，頻率越低，容抗越大，即電容對低頻交變電流阻礙作用大對高頻越低，容抗越大，即電容對低頻交變電流阻礙作用大對高頻交變電流阻礙作用小，起這樣作用的電容器電容要小些交變電流阻礙作用小，起這樣作用的電容器電容要小些2電感器的應(yīng)用電感器的應(yīng)用(1)低頻扼流圈：可起到低頻扼流圈：可起到“通直流、阻交流通直流、阻交流”的作用的作用(2)高頻扼流圈：可起到高頻扼流圈：可起到“通直流、通低頻，阻高頻通直流、通低頻，阻高頻”的的作

17、用作用3電感和電容的組合應(yīng)用電感和電容的組合應(yīng)用根據(jù)電感、電容對交變電流阻礙作用的特點，可以將兩者根據(jù)電感、電容對交變電流阻礙作用的特點，可以將兩者結(jié)合到一起來完成一定的任務(wù)結(jié)合到一起來完成一定的任務(wù)(1)如果將電容與負(fù)載并聯(lián)，然后與電感串聯(lián)，就能更好如果將電容與負(fù)載并聯(lián)，然后與電感串聯(lián)，就能更好地起到濾掉電流中交流成分或高頻成分的作用，如圖地起到濾掉電流中交流成分或高頻成分的作用，如圖(2)如果將電感與負(fù)載并聯(lián)，然后與電容串聯(lián)，就能更好如果將電感與負(fù)載并聯(lián)，然后與電容串聯(lián)，就能更好地起到濾掉電流中直流成分和低頻成分的作用，如圖地起到濾掉電流中直流成分和低頻成分的作用，如圖在收音機線路中，經(jīng)天

18、線接收到的電信號既有高在收音機線路中，經(jīng)天線接收到的電信號既有高頻成分又有低頻成分，經(jīng)放大后送給下一級，需要把低頻成分頻成分又有低頻成分，經(jīng)放大后送給下一級，需要把低頻成分和高頻成分分開，只讓低頻成分輸入給下一級，我們采用了如和高頻成分分開，只讓低頻成分輸入給下一級，我們采用了如下圖裝置電路，其中代號下圖裝置電路，其中代號a、b應(yīng)選擇的元件是應(yīng)選擇的元件是()例例 2Aa是電容較大的電容器，是電容較大的電容器，b是低頻扼流線圈是低頻扼流線圈Ba是電容較大的電容器，是電容較大的電容器，b是高頻扼流線圈是高頻扼流線圈Ca是電容較小的電容器，是電容較小的電容器，b是高頻扼流線圈是高頻扼流線圈Da是電容較小的電容器，是電容較小的電容器，b是低頻扼流線圈是低頻扼流線圈解析：解析：電容器具有通高頻、阻低頻作用，這樣的電容器電電容器具有通高頻、阻低頻作用，這樣的電容器電容應(yīng)較小，故容應(yīng)較小，故a處是電容較小的電容器電感線圈在該電路中處是電容較小的電容器電感線圈在該電路中要求做到要求做到“通低頻、阻高頻通低頻、阻高頻”，所以，所以b處應(yīng)接一個高頻扼流線處應(yīng)接一個高頻扼流線圈圈答案：答案：C2在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的電流既要有高頻成在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的電流既要有高頻成分又要有低頻成分，如果只需要把低頻成分輸送到下一級裝分又要有低頻成分，如果只需要把