2013_2014学年高中物理人教版选修3_2同步辅导与检测课件：第5章第3节电感和电容对交变电流的影响.ppt

第3节　电感和电容对交变电流的影响;试电笔为什么会发亮？ 为什么人站在绝缘物体上(例如桌、凳)，手接触试电笔笔尾的金属部分，笔尖接触火线时氖管会发亮？ 有人这样解释：由于试电笔接触的是交流电源，虽然人站在绝缘物体上，但人与地(面)之间形成了一个电容器，而且这个电容器的容量是比较大的，因此．它对交流电的阻碍作用(即容抗)很小，相当于短路．也就是说相当于将试电笔的两端金属直接接在火线与地线之间，故试电笔中的氖管发亮．;这种解释是否正确？ 将试电笔的笔尖接触220 V交流电的火线上，在电笔尾部的金属部分和地线间串接一个电容器C.实验结果表明，当C＝20 pF时，试电笔氖管的亮度很弱；只有当C200 pF时，试电笔氖管的亮度才能与人站在绝缘物体上用试电笔去测火线的亮度相当．然而，人站在绝缘物体上与地面形成的电容器的电容C是远达不到20 pF的．故上述解释欠妥当. 较正确的解释是：当人站在离地面较高的绝缘物体上用试电笔试电时，人与地面间形成的电容容量极小，人与地面间的电阻值极大，故可以把人当做孤立导体来处理(即：认为人本身就是一个电容器)．由于人与电源的火线间经过试电笔而沟通，因此人与火线上的电势始终应该相同，当火线的电势升高或降低时，人体的电势也会随之升高或降低．人体电势的变化过程就是人体这个电容的充放电过程，伴随着人体的充放电，就形成了通过试电笔的充放电电流，因此氖管发亮．;1．在直流电路中，当电压一定时，影响电流强弱的只是________．但在交流电路中，________对交变电流也有阻碍作用，阻碍作用的大小用________来表示． 2．线圈的________越大，交流电的________越高，电感对交流的阻碍作用就越大，也就是说，线圈的________就越大． 3．扼流圈分为两种，一种是低频扼流圈，可以用来________，另一种是高频扼流圈，可以用来________．;4．当电容器接到交流电源的两端时，电容器两极板交替进行________，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器． 5．电容对交流阻碍作用的大小用________表示．理论和实验都表明，电容器的________越大，交流的________越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的________越小．;一、电感对交变电流的阻碍作用 1．电感线圈对交变电流的作用：阻碍交变电流． 2．电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质 (1)交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流变化的，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用． (2)电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，对交变电流的阻碍作用越大，感抗就越大． 3．电感线圈按匝数的不同，可分为两种： (1)低频扼流圈：通直流，阻交流． (2)高频扼流圈：通低频，阻高频．; 如图所示电路中，A、B为两相同的小灯泡，L为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的是(　　) A．电源为稳恒直流电源时，灯泡A、B亮度相同 B．电源为稳恒直流电源时，灯泡A比B亮度大 C．电源为交流电源时，灯泡A、B亮度相同 D．电源为交流电源时，灯泡A比B亮度大;解析：当电源为稳恒直流电源时，电感线圈相当于导线，则两灯泡电压相同，所以亮度相同．当电源为交流电源时，电感线圈对电流有阻碍作用，故灯泡A比灯泡B亮，并且交流电的频率越高，灯泡的亮度相差越明显． 答案：AD;变式迁移;当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时，线圈的感抗增大；在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误． 灯泡的电阻R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(P＝I2R)减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误． 电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压UL；设灯泡两端电压为UR，则电源电压的有效值为 U＝UL＋UR. 因UR＝IR，故电流I减小时，UR减小．因电源电压有效值保持不变．故UL(U－UR)增大，选项B正确． 答案：BC;二、电容对交变电流的阻碍作用 1．交变电流“通过”电容器的本质 把交流电源接到电容器两个极板上后，当电源电压升高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原来极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“通过”了电容器，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质．;2．电容器对交变电流的阻碍作用 (1)容抗 ①表示电容对交变电流阻碍作用的大小． ②大小由电容器的电容和交变电流的频率决定．电容越大，交变电流的频率越高，容抗越小． (