1电感和电容对交变电流的影响

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1、课题：§17.3电感和电容对交变电流的影响课型：新授课授课时间：2005年4月18日教学目标：一、知识目标：1.理解电感、电容对交变电流有阻碍作用；2.知道用感抗和容抗分别表示电感和电容对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗和容抗分别与哪些因素有关。二、能力目标：1.培养学生独立思考的思维习惯；2.培养学生用学过的知识去理解、分析新问题。三、思想目标：1.通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性；2.让学生充分体会通路与断路之间的辩证统一性；3.培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度。教学重点：1.电感和电容对于交流电路和直

2、流电路的不同作用；2.感抗、容抗的概念及影响感抗、容抗大小的因素。教学难点：影响容抗大小的因素的理解。教学方法：实验、讲授、启发、讨论教具：双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（6V、0.3A）、线圈（用变压器的副线圈）、电容器（“103μF、15V”与“200μF、15V”）2个、投影仪、笔记本。教学过程：一、复习提问，引入新课在这节课之前，首先请同学们回答一个的问题。（投影仪出示问题并将学生的回答展示）教师问：在日光灯电路中，自感线圈起到什么作用？学生答：⑴在启动时，产生瞬时高压；⑵在正常工作时，降压限流。引言：在这个事例中，我们已经领

3、略了某些元件（如电感线圈）在交流电路中的奇妙作用，其规律也比电阻元件要复杂得多。今天，我们将拓宽这方面的介绍。这节课，我们一起来了解电感和电容对交变电流的影响。（投影仪出示课题）二、新课教学首先，我们来了解电感对交变电流的影响。（一）电感对交变电流的影响演示实验⑴投影仪出示实验电路图（如右图），介绍实验器材，按电路图连接好电路；⑵分别将双刀双掷开关与直流及交流电源相接，要求学生观察灯泡的亮暗情况。学生观察后说出现象：双刀双掷开关与交流电源相接时比与直流电源相接时要暗。教师问：为什么会产生这种现象？引导学生从电磁感应的角度去分析，当电感线圈中通过

4、交变电流时，电感线圈产生自感电动势，阻碍电流的变化；而电感线圈中通过直流电时，电感线圈中不会产生自感电动势，仅由绕制线圈的导线的电阻（很小，理想的电感线圈可视为没有电阻）对电流有阻碍作用。教师指出：电感对交变电流有阻碍作用。在物理学上，把电感对交变电流的阻碍作用的大小用“感抗”表示。字母表示“XL”，单位为“欧（Ω）”。（投影仪出示下一行内容）1．感抗（XL）：电感对交变电流的阻碍作用的大小。单位：欧（Ω）。教师问：感抗的大小跟哪些因素有关呢？要求学生阅读教材P219—P220关于电感对交变电流的阻碍作用这一部分内容，然后回答：与线圈的自感系数

5、（L）及交流电的频率（f）有关，且L越大、f越高，XL越大。（投影仪出示下两行内容）2．决定感抗大小的因素：线圈的自感系数（L）、交流电的频率（f）。L越大、f越高，XL越大。教师在这里可结合电磁感应的知识引导学生分析一下原因，同时，为帮助学生记忆，教师可告诉学生计算感抗的公式：。教师出示扼流圈并说明：在电工和电子技术中使用的扼流圈，就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的，通常有两种——低频扼流圈和高频扼流圈。要求学生观察构造及分析其作用。3．扼流圈⑴低频扼流圈构造：线圈绕在闭合铁芯上，线圈匝数多，故自感系数大（一般在几十亨利）。另外电阻小。作

6、用：对低频交流电有较大阻碍作用，得：“通直流，阻交流”。⑵高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体芯上，有的是空心的，线圈匝数少，故自感系数小（一般在几个毫亨）。作用：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大。“通低频，阻高频”.教师对比说明：铁芯易磁化，L较大，铁氧体芯不易磁化，L较小。教师提出问题：请同学们分析一下，低频扼流圈对高频交流电是否有显著的阻碍作用？高频扼流圈对低频交流电是否有显著的阻碍作用？学生讨论分析后，答：低频扼流圈对高频交流电有显著的阻碍作用；高频扼流圈对低频交流电无显著的阻碍作用。教师说明：低频扼流圈虽然对高、低频交流都有显著的

7、阻碍作用，但一方面造价较高（怎么会造价高？学生分析回答。），另一方面可能不符合电路设计意图[譬如，只要求阻低频，不要求阻高频。学生会疑惑（不可能）！]。而高频扼流圈的性能就比较奇特了，因为它事实上是有选择的——如果在电子线路中存在高频、低频的信号“混杂”，在通过高频扼流圈后，就形成了一种“过滤”的作用——结果就只剩余低频信号了（如右图所示），我们把高频扼流圈的这种作用叫做“滤波”。教师进一步说明：由于高频、低频的相对性，高频扼流圈的这种作用事实上可以推广成为电感线圈的一种共性，即“通低频、阻高频”。过渡：既然我们的电路可以设计选择“通低频、阻高

8、频”，可不可以选择“通高频、阻低频”呢？电感显然是不能的。下面来了解另一种交流元件——电容对交变电流的影响，看是否可能实现。（投影仪出示下一行内容）（