浙江新高考专用2024_2025学年高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响讲义新人教版选.docxVIP

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3电感和电容对交变电流的影响

学问内容

选考要求

课时要求

电感和电容对交变电流的影响

b

1.知道电感器和电容器对交变电流有阻碍作用.

2.知道电感器和电容器对交变电流的阻碍作用与哪些因素有关.

3.能利用电感器、电容器的特点定性分析简洁的问题.

一、电感器对交变电流的阻碍作用

1.在沟通电路中，若绕制电感器的导线的电阻忽视不计，电感器对沟通有(填“有”或“没有”)阻碍作用.

2.线圈的自感系数越大，沟通电的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大.

3.电感线圈在电路中的作用：通直流，阻沟通；通低频，阻高频.

二、电容器对交变电流的阻碍作用

1.电容器接到沟通电源两端时，交替地进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为沟通“通过”了电容器.

2.电容器的电容越大，沟通电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小.

3.电容器在电路中的作用：通沟通，隔直流；通高频，阻低频.

1.推断下列说法的正误.

(1)线圈的匝数越多，对同一个交变电流的阻碍作用就越大.(√)

(2)线圈对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率的变大而减小.(×)

(3)电流“通过”电容器，并不是电荷穿过电容器两极板间的绝缘层到达另一极板，而是电容器不断地充放电的表现.(√)

(4)电容器的电容越大，对同一交变电流的阻碍作用就越大.(×)

2.在频率为f的交变电流电路中，如图1所示，当开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等.若将交变电流的频率提高到2f，保持其他条件不变，则通过R的电流有效值________，通过C的电流有效值________，通过L的电流有效值________.(选填“变大”“变小”或“不变”)

图1

答案不变变大变小

一、电感器对交变电流的阻碍作用

如图所示，把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到有效值等于直流电源电压的沟通电源上.

(1)两种状况下灯泡的亮度有什么不同？说明白什么？

(2)乙图中换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的沟通电源，灯泡的亮度有何变更？说明白什么？

答案(1)甲图中灯泡比乙图中灯泡更亮，说明电感器对交变电流有阻碍作用.

(2)不论是换用自感系数更大的线圈还是调换频率更高的沟通电源，灯泡均变得更暗，说明线圈的自感系数越大，沟通电的频率越高，线圈对沟通电的阻碍作用越大.

交变电流通过电感器时，由于电流时刻在变更，在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变更，故电感器对交变电流产生阻碍作用.

例1(多选)如图2所示试验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S为双刀双掷开关，下面叙述正确的是()

图2

A.当S掷向a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗

B.当S掷向a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮

C.S掷向c、d，把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮

D.S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗

答案AC

解析线圈对直流无阻碍作用，对交变电流有阻碍作用，当沟通电频率减小时，阻碍作用变小，灯变亮；有铁芯时阻碍作用大，故铁芯抽出时灯变亮.

二、电容器对交变电流的阻碍作用

如图甲、乙所示，把灯泡和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到沟通电源上.

(1)视察灯泡的发光状况，并分析缘由.

(2)若把图乙中的电容器去掉，变成图丙所示电路，会发生什么现象？说明白什么？

(3)在图乙中，变更电容器的电容和电源频率，灯泡亮度会有什么变更？说明白什么？

答案(1)题图甲中的灯泡不亮，题图乙中的灯泡亮.题图甲中的电源是直流电源，电容器在电路中相当于断路，电路中没有电流，灯泡不亮.题图乙中的电源是沟通电源，把沟通电源接到电容器两个极板上后，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，似乎是沟通“通过”了电容器，灯泡就亮了，但事实上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.

(2)灯泡变得比乙中亮，说明电容器对交变电流有阻碍作用.

(3)电容越大，灯泡越亮；频率越高，灯泡越亮.说明白电容器的电容和交变电流的频率都对电容器对交变电流的阻碍作用有影响.

1.电容器对交变电流的阻碍作用：

电源电压推动自由电荷定向移动，而电容器两极板上积累的电荷抗拒自由电荷的定向移动，从而使电容器对交变电流有阻碍作用.

2.电容器在电路中常见的作用有两种：

隔直电容器：通沟通，隔直流.

高频旁路电容器：通高频，阻低频.

例2如图3所示，电路由沟通电源供电，最大电压保持不变，假如交变电流的频率上升，则下列说法中正确的是()

图3

A.电容器上的电荷量最大值增大

B.电容器对交变电流的阻碍作用增大

C.电路中灯泡的亮度变亮

D.电路中灯泡的亮度变暗

答案C

解析当交变电流的频率上升时，电容器对交变电