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高二物理导学案 课 题 电感和电容对交变电流的阻碍作用二 · 高二物理组 审核人 迟主任 使用时间 年月 学 习 目 标 （一）知识与技能 １、知道电感对交变电流的阻碍作用。 2、知道用感抗来表示电感对交变电流的阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关。 3、知道电感具有“阻交流，通直流”和“阻高频、通低频”的特点。 4、知道交变电流通过电容器的本质式电容器交替进行充电、放电。 5、知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关。 6、知道电容具有“隔直流、通交流”和“阻低频、通高频”的特点。 7、用电感电容的特点定性分析简单的问题 （二）过程与方法 利用实验法使学生通过对交变电流的客观认识去理解交变电流的特征 （三）情感态度与价值观 通过类比的方法，培养学生从多角度认识事物的能力 容重 点 电感和电容在交流电路中的作用 难 点 感抗和容抗的原理 【自主学习】 一、电感、电容对交变电流的作用是怎样形成的？ 1．电感对交变电流的阻碍作用 交变电流通过线圈时，由于电流时刻在变化，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化，就形成了对交变电流的阻碍作用． 2．交变电流能够“通过”电容器 当电容器接到交流电源上时，由于电流时刻在变化，电压升高时，形成充电电流．电压降低时，形成放电电流，充放电交替进行．电路中就好像交变电流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有通过两极板间的绝缘介质． 3．电容对交变电流的阻碍作用 电源电压推动自由电荷定向运动．而电容器两极板上积累的电荷反抗自由电荷的定向运动．从而产生了电容器对交变电流的阻碍作用． 4．当电容器与直流电源的两极相连接时，接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流，充电完毕后，电容器两极板间电压与电源两极间电压相等，电路中没有电流． 5．电感、电容接到交流电源上时，电能与磁场能或电场能往复转化，所以不会消耗电能，而电流通过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗． 二、电容器、电感器有何应用？ 1．电容器对交变电流作用的应用 (1)隔直电容器，如图5－3－4甲所示，作用是“通交流、隔直流”，因为直流电不能通过电容器．交流电能“通过”电容器，起这样作用的电容器电容更大些． 图5－3－4 (2)高频旁路电容器，如图5－3－4乙所示，作用是“通高频，阻低频”．因为对不同频率的交流电，频率越高，容抗越小，频率越低，容抗越大，即电容对低频交变电流阻碍作用大，对高频交变电流阻碍作用小，起这样作用的电容器电容要小些． 2．电感和电容的组合应用 根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点，可以将二者结合并与电阻组合到一起来完成一定的任务． (1)如果将电容与负载并联，然后与电感串联，就能更好的起到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用，如图5－3－5甲所示． (2)如果将电感与负载并联，然后与电容串联，就能更好的起到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用．如图5－3－5乙所示． 图5－3－5 电容对交变电流的影响 如图1所示，某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过．为了保护输电线不至于被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过．电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是(　　) 图1 A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流．甲、乙两方案都是可行的 B．若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的 C．若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的 D．若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的 思维步步高 恒定电流和交变电流的区别是什么？钢管与电流间形成什么电器元件？怎样才能消除影响？ 答案　BC 电容、电感在电路中的综合应用 如图3所示，从AO输入的信号中，有直流电和交流电两种成分． 图3 (1)现在要求信号到达BO两端只有交流电，没有直流电，需要在AB端接一个什么元件？该元件的作用是什么？ (2)若要求信号到达BO端只有直流电而没有交流电，则应在AB端接入一个什么元件？该元件的作用是什么？ 答案　根据电容和电感对直流电和交流电的作用原理进行分析． (1)因为BO端不需要直流电，只需要交流电．故根据电容C有“通交流，隔直流”作用，应在AB端接入一个电容器C，该电容器对直流电有阻碍作用，能通过交流电． (2)因为BO端不需要交流电，只需要直流电．故根据电感L有“通直流，阻交流”的作用，应在AB端接入一个电感线圈，该线圈对交流电有阻碍作用，能通过直流电． 图7 一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图7所示．一铁块插进线圈之后，该灯将(　　) A．变