53电感和电容对交变电流的影响学案(人教版选修3-2)

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1、学案3电感和电容对交变电流的影响［学习目标定位］1.通过演示实验，了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用2知道感抗和容抗的物理意义以及与哪些因素有关.3.能够分析简单电路中的电容器、电感器的作用.•储备区潟帥洎水瀕淹堆除育HT知新-…•••••••••••••••••■••••••••••••••••••••••••••

2、知识链接1.线圈的长度越长,线圈的横截面积越人,单位氏度上匝数越多，线圈的自感系数越人,线圈有铁芯比无饮芯吋自感系数人得多•2.平行板电容器的电容决定式C=鴿，电容的定义式C=g3.Ftl于导

3、休自身的电流发牛变化而产牛的电磁感应现象叫自感现象.

4、新知呈现一、电感器对交变电流的阻碍作用1.感抗：电感器对交变电流的阻碍作用的人小.2.影响感抗的因素：线圈的自感系数越太，交流的频率越區，感抗越大.3•扼流圈是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的电感线圈•(1)低频扼流圈，"通直流，阻交流”・(2)高频扼流圈，“通直流，通低频，阻宣频・”二、交变电流能够通过电容器电容器接到交流电源两端时，交替地进行充电和放电,电路屮就有了电流，表现为交流“通过”了电容器.三、电容器对交变电流的阻碍作用1.容抗：电容器对交变电流的阻

5、碍作用的大小.2.影响容抗的因素：电容器的电容越A，交流的频率越医，容抗越小.慕础白兰落3T，■・••••、学习•探究区一、电感器对交变电流的阻碍作用［问题设计］如图1所示，把带铁芯的线圈厶与小灯泡串联起來，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上，取直流电源的电压与交流电压的有效值相筹.甲图1⑴对比两种情况下灯泡的亮度有什么不同？说明了什么？(2)乙图中换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的交流电源，灯泡的亮度冇何变化？说明了什么？答案⑴卬图中灯泡比乙图中灯泡更亮，说明电感器对交变电流冇阻碍作川.(2)不论是换

6、川自感系数更大的线圈还是调换频率更高的交流电源，灯泡均变得更暗，说明线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，线圈对交流电的肌碍作用越大.［要点提炼］1.电感器的感抗是由变化的电流在线圈屮产生的感应电动势引起的，与制成线圈导体的电阻无关.2.感抗的两个决定因索：(1)线圈的自感系数；⑵交变电流的频率.3.电感线圈在电路中的作用⑴通辽流，阻交流；⑵通低频，阻宣频.二、电容器对交变电流的阻碍作用［问题设计］如图2甲、乙所示，把灯泡和电容器串联起来，先把它们接到肓流电源上，再把它们接到交流电源上，观察灯泡的发光情况.图2(1)分

7、析电容器能通交流的原因.⑵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？说明了什么？(1)在图乙屮，改变电容器的电容和电源频率，灯泡亮度会有什么变化？答案(1)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，在电路屮，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，电荷从极板上流岀，在电路屮形成放电电流.电容器交替进行充电和放电，电路屮就有了电流,好像是交流“通过”了电容器，但实际上口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

8、电流有阻碍作用.(3)电容变人时，灯泡变亮；频率增大时，灯泡变亮.［要点提炼］1.电容器能通交变电流，并不是电荷真的穿过了电容器.2.电容器对交变电流的阻碍作用：电源电压推动自山电荷定向移动时，电容器极板上积累的电荷会阻碍自山电荷向此方向做定向运动，这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用.3.决定容抗的两个因素：电容器的电容和交流电的频率.4•电容器在电路中的作用:通交流，阻直流，通區频，阻低频.典例精析一、对感抗的理解m11如图3所示实验电路中，若直流电压利交变电压的有效值相等，s为双刀双掷开关,下而叙述正确的是()A

9、.当S掷向g、b时灯较亮，掷向c、〃时灯较暗B.当S掷向°、”时灯较暗，掷向c、d时灯较亮C.S掷向c、d,把电感线圈屮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，灯变喑解析线圈对恒定电流无感抗，对交变电流有感抗，当交流电频率减小吋，感抗变小，灯变亮，并J1.是冇铁芯时感抗更大，故铁芯抽出时灯变亮.答案AC二、对容抗的理解m2i如图4所示，接在交流电源上的灯泡正常发光，以下说法正确的是()图4A.把电介质插入电容器，灯泡变亮B.增人电容器两极板间的距离，灯泡变亮C.减小电容器两极板间的正对面积，灯

10、泡变暗D.使交变电流频率减小，灯泡变暗解析把电介质插入电容器，电容变大，容抗变小，电容器对交变电流阻碍作用变小，所以灯泡变亮，故A正确；增大电容器两极板间的距离，电容变小，电容器对交变电流阻碍作用变大，所以灯泡变暗，故B错误；减小电容器两极板间的正对面积，电容变小，灯泡变暗，故C正确；使交变电流频率减小，电容器对交变电流阻碍作用变