2.3《探究电阻、电感和电容的作用》解读.ppt

2．3　探究电阻、电感和电容的作用 课标定位 学习目标： 1.知道电阻、电感、电容在交流电路中的作用． 2．了解感抗和容抗的概念，知道它们的大小与交流电的频率的关系． 3．知道电阻、电感、电容对电流和电压变化步调的影响． 重点难点： 1.感抗和容抗的概念及它们的大小和频率的关系． 2．电感、电容对交变电流和电压变化步调的影响． 课前自主学案 一、电阻器对交变电流的作用 导体内有大量的_________，这是允许电流通过的必要条件，同时导体又对电流有__________，这个__________就是我们所说的电阻． 导体对交变电流和对直流电呈现的电阻是______的，电阻定律和欧姆定律都成立． 自由电子 阻碍作用 阻碍作用 相同 二、电感器对交变电流的作用 电感器实际上就是用导线绕制的线圈，简称电感．实验和理论分析都证明，电感器能让交变电流通过，但对交变电流有阻碍作用．电感量越大，其阻碍作用就______；通过的交变电流的频率越高，阻碍作用就_______．电感器对交变电流所起的阻碍作用的大小称为______，单位是欧姆(Ω)，电感量用字母L表示，感抗公式：__________，在只有电感器的电路中欧姆定律表达式为：I＝_____. 越大 越大 感抗 XL＝2πfL 思考感悟 1．直流电与交流电哪个更容易通过电感线圈？低频交流电与高频交流电哪个更容易通过电感线圈？ 提示：电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电没有阻碍作用，频率越高，阻碍作用越强． 三、电容器对交变电流的作用 实验和理论分析都证明，_________不能通过电容器，电容器可以让__________通过，但它对交变电流有______作用，电容越大，对交变电流的阻碍作用就______；通过的交变电流的频率越高，阻碍作用就______．电容器对交变电流的阻碍作用的大小称为______，单位是欧姆(Ω)，容抗公 式： 直流电 交变电流 阻碍 越小 越小 容抗 XC＝_________，式中电容的单位为法(F)．在只有电容器的交流电路中欧姆定律表示为：I＝________. 电阻器的电阻、电感器的感抗和电容器的容抗统称为阻抗. 思考感悟 2．交流电能通过电容器的本质是什么？ 提示：交流电之所以能通过电容器，是因为不断变化的电压不停地给电容器充电或放电．通过电容器的电流本质上是电容器的充电或放电电流，并不是电路中的自由电荷从电容器的一个极板通过绝缘介质到了另一个极板． 核心要点突破 一、电感器对交流电的阻碍作用 1．线圈对直流电和交变电流的作用 (1)特点不同：电感对交变电流有阻碍作用，电感对直流电没有阻碍作用． (2)原因不同：电感对交变电流有阻碍作用，是因为交变电流通过电感线圈时，电流时刻改变，电感线圈中必然产生自感电动势来阻碍电流的变化，形成对电流的阻碍作用；由于直流电不发生变化，所以电感对直流电没有这样的阻碍作用． 2．感抗 (1)概念：表示电感对交变电流的阻碍作用． (2)大小：跟本身的自感系数L有关，与交变电流的频率f有关．L和f越大，感抗(XL)越大；L和f越小，感抗(XL)越小(进一步研究表明感抗 XL＝2πfL，可以认为当f等于零即为直流电时，感抗为零) (3)应用 ①低频扼流圈 构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数很大． 作用：对低频交变电流有很大的阻碍作用，而对直流电阻碍作用较小，即“通直流、阻交流”． ②高频扼流圈 构造：线圈绕在铁芯上，线圈匝数少，自感系数 小． 作用：对低频交变电流阻碍作用小，对高频交变电流阻碍作用大．即“通低频、阻高频”． 即时应用(即时突破，小试牛刀) 1.如图2－3－1所示电路由交变电流供电，如果交变电流的频率升高，则(　　) 图2－3－1 A．线圈的自感系数增大 B．线圈的感抗增大 C．电路中的电流增大 D．电路中的电流减小 解析：选BD.线圈的自感系数是线圈自身的属性，选项A错误；交变电流的频率升高，电流的变化率增大，线圈的自感作用增大，感抗增大，线圈对电流的阻碍作用增大，电路中的电流减小，故选项C错误，B、D正确． 二、电容器对交变电流的作用 1．电容器对直流电、交变电流作用不同 (1)特点不同：直流不能通过电容器，交变电流能“通过”电容器． (2)原因不同：直流不能通过电容器，是因为电容器两极板之间的绝缘介质阻隔了导体中自由电子的通过，交变电流能“通过”电容器，电流实际上没有通过电容器的电介质，只不过在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器充电，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交变电流“通过”了电容器． 3．作用：通交流，隔直流，通高频，阻低频． 4．应用 (1)隔直电容器：如图2－3－2甲，电容器的电容较大，阻隔直流成分，把交流成分输送到