高二物理電感和電容對交變電流的影響

1、高二物理電感和電容對交變電流的影響第1頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四課前自主學案一、電感器對交變電流的阻礙作用1電感對交變電流的阻礙作用的大小用_來表示，線圈的_越大，交變電流的_越高，阻礙作用就越大，_也就越大感抗自感系數(shù)頻率感抗第2頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四2扼流圈是電子技術中常用的電子元件，分為兩種：一種是線圈繞在鐵芯上，它的自感系數(shù)較_，感抗較大，叫做_扼流圈，它的作用是_；另一種是線圈繞在鐵氧體芯上或空心，它的自感系數(shù)較_,感抗較小，叫做_扼流圈,它的作用是_大低頻通直流，阻交流小高頻通低頻，阻高頻第3頁，共31頁，2022

2、年，5月20日，18點58分，星期四二、交變電流能夠通過電容器通過實驗可以看到交變電流能夠通過電容器，其實自由電荷并未通過兩極板間的絕緣介質，只是在交流電壓的作用下，電容器交替進行_和_，電路中就有了電流充電放電第4頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四三、電容器對交變電流的阻礙作用電容對交變電流的阻礙作用的大小用_來表示，電容器的_越大，交變電流的頻率越高，電容器對交變電流的阻礙作用就越小， _也就越小電容對交變電流的作用是_容抗電容容抗通交流，隔直流，通高頻，阻低頻第5頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四核心要點突破一、電感器、電容器對交變電流的阻

3、礙機理1電感器對交變電流的阻礙作用交變電流通過線圈時，由于電流時刻在變化，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的變化，就形成了對交變電流的阻礙作用第6頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四2交變電流能夠“通過”電容器當電容器接到交流電源上時，由于兩極板間的電壓變化，電壓升高時，形成充電電流，電壓降低時，形成放電電流，充放電交替進行，電路中就好像交變電流“通過”了電容器，實際上，自由電荷并沒有通過兩極板間的絕緣介質3電容器對交變電流的阻礙作用電源電壓推動自由電荷定向運動，而電容器兩極板上積累的電荷反抗自由電荷的定向運動，從而產(chǎn)生了電容器對交變電流的阻礙作用第7頁，共31頁

4、，2022年，5月20日，18點58分，星期四特別提醒：當電容器與直流電源的兩極相連接時，接通的瞬間因電容器充電產(chǎn)生瞬時電流充電完畢后，電容器兩極板間電壓與電源兩極間電壓相等，電路中沒有電流第8頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四即時應用 (即時突破，小試牛刀)1下列說法中正確的是()A感抗是由于電流變化時在線圈中產(chǎn)生了自感電動勢，阻礙電流的變化B感抗大小不僅與自感系數(shù)有關，還與電流的頻率有關C當電容器接到交流電源上時，因為有自由電荷通過電容器，電路中才有交變電流D容抗的大小不僅與電容有關，還與電流的頻率有關第9頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四解

5、析：選ABD.交流電通過線圈時，由于電流時刻變化，在線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢總是阻礙電流變化，這就是產(chǎn)生感抗的原因，A正確頻率越高，電流變化越快，自感電動勢越大；線圈自感系數(shù)越大，自感電動勢越大，對電流的變化阻礙作用越大，感抗越大，B正確電容器能通交變電流的實質是通過反復充、放電來實現(xiàn)的， 并無電荷通過電容器，所以C錯頻率越高，充、放電越快，容抗越小，故D對第10頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四二、電阻、感抗、容抗的比較電阻感抗容抗產(chǎn)生的原因定向移動的自由電荷與不動的離子間的碰撞由于電感線圈的自感現(xiàn)象阻礙電流的變化電容器兩極板上積累的電荷對這個方向定向移動的電

6、荷的反抗作用在電路中的特點對直流、交流均有阻礙作用只對變化的電流(如交流)有阻礙作用不能通直流，只能通變化的電流第11頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四電阻感抗容抗決定因素由導體本身(長短、粗細、材料)決定，與溫度有關由線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率決定(成正比)由電容的大小和交流電的頻率決定(成反比)電能的轉化與做功電流通過電阻做功，電能轉化為內能電能和磁場能往復轉化電能與電場能往復轉化第12頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四第13頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四即時應用 (即時突破，小試牛刀)2下列說法正確的是()A電

7、阻對直流、交流的阻礙作用相同，電流通過電阻時，消耗電能B電容器接在直流電路中，因為沒有電流，所以不消耗電能，接在交流電路中，有交變電流，所以消耗電能C感抗雖然對交變電流有阻礙作用，但不消耗能量D感抗是線圈的電阻產(chǎn)生的答案：AC第14頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四課堂互動講練電感器對電流的阻礙作用例1圖531第15頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四A電流表示數(shù)增大B電壓表示數(shù)增大C燈泡變暗D燈泡變亮【思路點撥】根據(jù)頻率的變化，判斷感抗的變化，然后分析電路電流、電壓及電燈功率的變化第16頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四【

8、答案】BC第17頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四【規(guī)律總結】感抗與線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率成正比，交變電流頻率越高，感抗越大第18頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四變式訓練1一個燈泡通過一個粗導線的線圈與一交流電源相連接，如圖532所示一鐵塊插進線圈之后，該燈將()圖532第19頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四A變亮B變暗C對燈沒影響D無法判斷解析：選B.加入鐵芯改變了電感自感系數(shù)，自感系數(shù)增大，感抗增大，降落的電壓增大，降落在燈上的電壓減小，所以燈變暗第20頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星

9、期四 如圖533所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端,當交流電源的頻率增加時()A電流表示數(shù)增大B電壓表示數(shù)增大C燈泡變暗D燈泡變亮電容器對電流的阻礙作用例2圖533第21頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四【思路點撥】根據(jù)頻率的變化，判斷容抗的變化，然后分析電流、電壓及燈泡功率的變化【精講精析】頻率增大可知，容抗減小，電流增大，電燈兩端電壓增大，電壓表示數(shù)變小，燈泡功率增大而變亮，故A、D項正確【答案】AD【規(guī)律總結】電容器對交流電的阻礙作用大小(容抗)與電容大小和交流電頻率都有關電容越大,容抗越小，頻率越高，容抗越小第22頁，共31頁，2022年，5月20日，

10、18點58分，星期四變式訓練2如圖534所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說法正確的是()A把電介質插入電容器，燈泡變亮B增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮C減小電容器兩板間的正對面積，燈泡變暗D使交變電流頻率減小，燈泡變暗圖534第23頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四解析：選ACD.電容器的電容與介電常數(shù)成正比，與正對面積成正比，與兩板間距離成反比而容抗與電容成反比，與頻率成反比把介質插入電容器，電容變大，容抗減小，燈泡變亮，A正確電容器兩板間距離增大，電容減小，容抗增大，燈泡變暗，B錯減小電容器兩極正對面積，電容減小，容抗增大，燈泡變暗，C正確交流電的頻率減

11、小，容抗增大，燈泡變暗，D正確第24頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四電感和電容電路的綜合分析例3 如圖535所示是電視機電源部分的濾波裝置，當輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的作用圖535第25頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四第26頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四【自主解答】當含有多種成分的電流輸入到C1兩端時，由于C1具有“通交流、隔直流”的功能,電流中的交流成分被衰減；而線圈L有“通直流、阻交流”的功能，直流成分電流順利通過L，一小部分交流

12、通過L；到達C2兩端時，由于C2具有“通交流、隔直流”的功能，C2進一步濾除電流中殘余的交流成分，這樣在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電第27頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四【答案】見自主解答【規(guī)律總結】交流電路的分析跟直流電路的分析有很多相似的地方，但是由于電感、電容等電路元件自身的特點，而造成在分析電路時的不同,要特別注意這些元件的特性第28頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四變式訓練3(2011年潮州高二檢測)如圖536所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流，L是一個25 mH的高頻扼流圈，C是一個100 pF的電容器，R是負載電阻，下列說法正確的是()圖536第29頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四AL的作用是“通低頻、阻高頻”BC的作用是“通交流，隔直流”CC的作用是“通高頻，阻低頻”D通過R的電流中，低頻交流所占的百分比遠遠大于高頻交流所占的百分比第30頁，共31頁，2022年，5月20日，18點58分，星期四解析：選ACD.L是一