人教版物理選修3-2全冊-第五章第三節(jié)省名師優(yōu)質課賽課獲獎課件市賽課一等獎課件

第三節(jié)電感和電容對交變電流影響第1頁學習目標：1.經過試驗了解電感器對交變電流妨礙作用，能夠利用所學知識分析含有電感簡單交變電路．2．經過試驗了解電容器對交變電流妨礙作用，能夠分析簡單交變電路中電容器作用．3．簡單了解電感器和電容器在電工和電子技術中應用．重點難點：1.交變電流“經過”電容器原理．2．影響容抗、感抗大小原因．目標導航第2頁新知初探自主學習一、電感器對交變電流妨礙作用[自主探究]試驗現(xiàn)象：(1)如圖5－3－1所表示，把線圈L與燈泡串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上，再把它們接到交流電源上．取直流電源電壓與交流電壓有效值相等，接通直流電源時，燈泡亮些；接通交流電源時，燈泡暗些．第3頁圖5－3－1(2)在圖乙中，保持交流電源不變，而改用自感系數大線圈，或保持電感線圈不變，而改用頻率更高交流電源，燈泡比原來更暗．第4頁

成功發(fā)覺1．感抗：(1)物理意義：表示電感線圈對_________電流__________作用大?。?2)影響感抗大小原因：線圈___________越大，交流________越高，感抗越大．2．感抗應用交變妨礙自感系數頻率第5頁類型區(qū)分低頻扼流圈高頻扼流圈自感系數較大_________感抗大小較大_________作用通_________、阻________通________、通________、阻_______較小較小直流交流直流低頻高頻第6頁二、交變電流能夠經過電容器[自主探究]試驗現(xiàn)象：如圖5－3－2所表示，把電容器C與燈泡串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上，再把它們接到交流電源上．取直流電源電壓與交流電壓有效值相等．接通直流電源時，燈泡不亮；接通交流電源時，燈泡亮．

圖5－3－2第7頁

成功發(fā)覺_______電流能夠經過電容器，____________不能經過電容器．三、電容器對交變電流妨礙作用[自主探究]試驗現(xiàn)象：(1)如圖5－3－3所表示，把電容器C與燈泡串聯(lián)起來，先把它們接到交流電源上,再把電容器取下來，使燈泡直接接到交流電源上，燈泡要比有電容器時更亮．交變恒定直流第8頁圖5－3－3(2)在甲圖中，若保持交流電源不變，而改用電容大電容器，或保持電容器電容不變,而改用頻率更高交流電源，燈泡比原來更亮．第9頁

成功發(fā)覺1．容抗：(1)物理意義：表示電容器對_________電流________作用大?。?2)影響容抗大小原因：電容器_______越大，交流_________越高，容抗越?。?．應用：電容器含有“__________，__________”作用．交變妨礙電容頻率隔直流通交流第10頁關鍵點探究講練互動關鍵點1電感對交變電流妨礙作用1.電感對交變電流妨礙作用成因經過線圈電流大小和方向改變，都會引發(fā)經過線圈磁通量發(fā)生改變，從而產生感應電動勢，這種現(xiàn)象就是自感現(xiàn)象．依據楞次定律，自感電動勢所引發(fā)感應電流總是要使它產生磁場妨礙線圈內原有磁場改變，所以自感電動勢對線第11頁圈中電流改變有妨礙作用，這么就形成了對交變電流妨礙作用，電感對交變電流妨礙作用大小就稱為感抗．2.感抗兩個決定原因決定感抗大小原因有兩個：一是交變電流頻率，二是自感系數L.L決定于線圈本身性質，即線圈匝數、橫截面積、有沒有鐵芯等原因．第12頁3.電感線圈在電路中作用由上面第一個原因可知：電感線圈對恒定直流(ΔI/Δt＝0)沒有感抗作用，所以電感線圈可以概括為“通直流，阻交流”，同時對頻率越高交變電流感抗越大，即所謂“通低頻，阻高頻”．由上面第二個原因可知：要求低頻扼流圈感抗大，就要用自感系數較大線圈即匝數較多并有鐵芯扼流圈來擔任；第13頁高頻扼流圈自感系數要小得多，能夠用匝數少且沒有鐵芯扼流圈來擔任． (·信陽高級中學高二檢測)在如圖5－3－4所表示電路中，L為電感線圈，L′為燈泡，電流表內阻為零，電壓表內阻無限大，交流電源電壓u＝220sin100πtV．若保持電壓有效值不變，只將電源頻率改為100Hz，以下說法正確有(

)例1圖5－3－4第14頁A．電流表示數增大B．電壓表示數增大C．燈泡變暗D．燈泡變亮【思緒點撥】依據頻率改變，判斷感抗改變，然后分析電路電流、電壓及電燈功率改變．第15頁第16頁【答案】

BC【規(guī)律總結】電感與電阻對電流妨礙作用區(qū)分：電阻對直流、交流妨礙作用大小一樣，而電感對恒定電流沒有妨礙作用，對交流妨礙作用大小與頻率相關．第17頁變式訓練1.如圖5－3－5所表示，輸入端AB輸入電壓現(xiàn)有直流成份，又有交流成份，以下說法中正確是(L直流電阻不為0)(

)A．直流成份只能從L經過B．交流成份只能從R經過C．經過R現(xiàn)有直流成份又有交流成份D．經過L直流成份比通過R直流成份必定要大圖5－3－5第18頁解析：選C.因為線圈直流電阻不為零，所以有直流成份經過R，而線圈對交流有妨礙作用，所以也有交流成份經過R，A錯，C正確．因為R對交流也有妨礙作用，所以也有交流成份經過L,B錯，因為普通導線直流電阻都很小，但R大小不知，所以經過線圈直流比經過R不一定大，D錯誤．第19頁關鍵點2電容對交變電流妨礙作用1.交變電流“經過”電容器電容器兩極板間是絕緣材料，當電容器接到交流電源上時，自由電荷不會經過兩極板間絕緣電介質，只不過在交變電壓作用下,電容器交替進行充電和放電，電路中就有電流了，表現(xiàn)為交變電流“經過”了電容器．第20頁2.電容器對交變電流有妨礙作用原因電容器是由兩塊彼此絕緣導體組成，所以直流電不能經過電容器，而交變電流卻能經過電容器，原因是什么呢？原來自由電荷實際上并沒有經過電容器電介質，只不過在交變電壓作用下，當電源電壓升高時，電容器充電，電荷在電容器極板上集聚，形成充電電流；當電源電壓降低時，電容器放電，電荷從電容器極板上放出，形成放電電流．電容器交替進行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交變電流“經過”了電容器．第21頁3.決定容抗兩個原因交流電頻率和電容器電容．4.電容在電路中作用交變電流頻率越高，電容器充電時集聚電荷相對較少，對電荷運動妨礙作用越小,容抗也越小．同理，電容器電容越大，容納電荷本事越大，充放電時所受妨礙越小，容抗也就越小，所以電容有“通交流，隔直流，通高頻、阻低頻”作用．第22頁

如圖5－3－6所表示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源兩端，當交流電源頻率增加時(

)A．電流表示數增大B．電壓表示數增大C．燈泡變暗D．燈泡變亮圖5－3－6例2第23頁【思緒點撥】依據頻率改變，判斷容抗改變,然后分析電流、電壓及燈泡功率改變．【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】電容器對交流電妨礙作用大小(容抗)與電容大小和交流電頻率都相關．電容越大,容抗越小，頻率越高，容抗越小．第24頁變式訓練2.(·江門二中高二月考)如圖5－3－7所表示,甲、乙兩圖中用交流電源，丙、丁兩圖中用直流電源，各電路圖中燈泡、電容器、電壓表示數都相同，則以下說法正確是(

)

圖5－3－7第25頁A．燈L1比燈L2亮B．燈L3也能發(fā)光，但亮度最暗C．燈L2和L4亮度相同D．燈L4比燈L1亮解析：選CD.電壓表示數相同，說明交流電有效值相同．題甲圖中電容器與燈L1串聯(lián)，電容器對電流有妨礙作用；乙圖中電容器與燈L2并聯(lián)，交變電壓全部加在燈L2上；第26頁丙圖中電容器與燈L3串聯(lián)且是直流電源，電容器隔直通交，所以沒有電流流過燈L3，燈L3不亮；丁圖中電容器與燈L4并聯(lián)，電流全部流過燈L4.綜合以上分析，C、D項正確．第27頁熱點示例創(chuàng)新拓展電感、電容在交變電流電路中應用

1.電容器應用(1)隔直電容器，如圖5－3－8所表示．作用是“通交流、隔直流”，因為直流電不能經過電容器，交流電能“經過”電容器．起這么作用電容器電容要大些．圖5－3－8 圖5－3－8第28頁(2)高頻旁路電容器，如圖5－3－9所表示，作用是“通高頻、阻低頻”，因為對不一樣頻率交流電,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妨礙作用大，對高頻交變電流妨礙作用小，起這么作用電容器電容要小些．2.電感器應用(1)低頻扼流圈：可起到“通直流、阻交流”作用．第29頁(2)高頻扼流圈：可起到“通直流、通低頻、阻高頻”作用．3.電感和電容組合應用依據電感、電容對交變電流妨礙作用特點，能夠將二者結合到一起來完成一定任務．(1)假如將電容器與負載并聯(lián)，然后與電感線圈串聯(lián)，就能更加好起到濾掉電流中交流成份或高頻成份作用，如圖5－3－10所表示．第30頁圖5－3－10圖5－3－11(2)假如將電感線圈與負載并聯(lián)，然后與電容器串聯(lián)，就能更加好起到濾掉電流中直流成份和低頻成份作用，如圖5－3－11所表示．第31頁圖5－3－12[經典案例]如圖5－3－12所表示是電視機電源部分濾波裝置，當輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成份電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定直流電，試分析其工作原理及各電容和電感作用．第32頁第33頁【解題樣板】

當含有各種成份電流輸入到C1兩端時，因為C1含有“通交流、隔直流”功效，電流中交流成份被衰減；而線圈L有“通直流、阻交流”功效，直流成份