(山东)山东省聊城四中2015年高中物理 5.3 电感和电容对交变电流的影响学案 新人教版选修3-2.docVIP

电感和电容对交变电流的影响 课前复习 1.自感： 分析通电自感原因 自感系数和什么因素有关： 2.平行板电容器 ： 3. 交变电流： 4.在直流电路中，当电路稳定时电感相当于 电容相当于 （断路或短路） （一）引入新课： 在直流电路中，电压U、电流I和电阻R的关系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等，实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适用。但是如果电路中包括电感、电容，情况就要复杂了。 （二）进行新课： 1、电感对交变电流的阻碍作用： 实验：把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上， 观察现象： 引导学生得出结论： 为什么电感对交流有阻碍作用 引导学生解释原因： 电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示。 实验和理论分析都表明：线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈对交流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。 2、交变电流能够通过电容器 实验：把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里。 现象： 结论： 引导学生分析原因：直流不能通过电容器是容易理解的，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电荷离开极板，开成放电电流。电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器。 3、电容器对交变电流的阻碍作用 在上面的实验中，如果把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与交流电源相连，观 察到什么现象 这个实验表明： 电容对交流的阻碍作用，用容抗来表示。 实验和理论分析都表明：电容器的电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，感抗也就越小。 【例1】如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零。电压表内阻无限大，交流电源的电压u=220sin10πt V。若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为25Hz，下列说法中正确的是 （ ） A．电流表示数增大 B．电压表示数减小 C．灯泡变暗 D．灯泡变亮 【例2】．关于低频扼流圈，下列说法正确的是 （ ） A．这种线圈的自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用 B．这种线圈的自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用 C．这种线圈的自感系数很大，对高频交流的阻碍作用比低频交流的阻碍作用更大 D．这种线圈的自感系数很小，对高频交流的阻碍作用很大而对低频交流的阻碍作用很小 【例3】在图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻，下列说法中正确的是 （ ） A.L的作用是“通低频，阻高频” B.C的作用是“通交流，隔直流” C.C的作用是“通高频，阻低频” D.通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 课后练习： 1.有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上，如果电源电压峰值保持不变，比较下面哪种情况，通过线圈的电流最小 A.所加电源频率为50 Hz B.所加电源频率为100 Hz C.所加电源频率为50 Hz，减少线圈匝数 D.在线圈中加入铁芯，所加电源频率为100 Hz 2.有两个电容分别为C1=5 μF,C2=3 μF的两电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较下列哪种情况通过电容器的电流最大 A.在C1上加f=50 Hz的交变电流 B.在C2上加f=50 Hz的交变电流 C.在C1上加f=60 Hz的交变电流 D.在C2上加f=60 Hz的交