5.3《电感和电容对交变电流的影响》学案全集1（人教版选修3-2）

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1、5.3电感和电容对交变电流的影响【学习目标】（一）知识与技能1．理解为什么电感对交变电流有阻碍作用。2．知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关。3．知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用。4．知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关。（二）过程与方法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、分析新问题的习惯。（三）情感、态度与价值观培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。【自主学习】想一想：在交变电路中影响电流跟电压关系的除了电阻外

2、，还有哪些因素呢？又有怎样的规律呢？点一点：由电磁感应规律可知，线圈对交变电路中的电流有阻碍作用称为感抗，理论和实验表明：线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大。填一填：线圈在电子技术中有广泛应用，一是低频扼流圈用来“通直流、阻交流”，另一是高频扼流圈用来“通低频、阻高频”。点一点：当把电容器接入交变电路时，由于其两端电压的周期性变化而形成周期性变化的充放电电流，从效果上看交流电通过了电容器。填一填：电容器对交变电流也有阻碍作用称为容抗，理论和实验表明：电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器的容抗就越小。故电容器具有“通交流、隔直流”“

3、通高频、阻低频”的特点。议一议：你能用感抗和容抗解释生活中哪些现象呢？【典例剖析】【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=220sin10πtV。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．灯泡变亮解析：由u=220sin100πt，可得电源频率f=Hz=50Hz当电源频率由原来的50Hz改为25Hz时，线圈的感抗减小，在电压不变的情况下，电路中的电流增大，选项A正确。灯泡的电阻R是一定的，电流增大时，实际消耗的电

4、功率（P=I2R）变大，灯泡变暗，选项C错误，D正确。电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端电压UL，设灯泡两端的电压为UR，则电源电压的有效值为U=UL+UR因UR=IR，I增大，UR增大，因电源电压有效值不变，故UL=（U-UR）减小，故选项B正确.答案：ABD点评：解决该类问题时将电感和电容看成特殊“电阻”，在交变电流电路中串、并联关系仍是适用的。【例2】图所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用。解析：当含有多种成分的电流输入到C1两端，则

5、由于C1的“通交流、隔直流”功能，电流中的交流成分被衰减，而线圈L有“通直流、阻交流”功能，直流成分电流顺利通过L.一小部分交流通过L，到达C2两端时，C2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样就在输出端得到较稳定的直流电，这个直流电供电视机内芯正常工作。点评：本题联系电视机中的实际电路，应分别考虑L、C的作用：L对直流起“短路”作用，对交流起阻碍作用；C对直流“断路”，对交流有旁路分流作用.本题C1、C2两次对交流分流，滤波效果更好【课堂训练】1．．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

6、系数很大，对低频电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答案：BC2．下列说法中正确的是（）A．电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有电阻B．电容器对交流具有阻碍作用的原因是两板间的绝缘体电阻很大C．在交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在D．感抗、容抗和电阻一样，交流电通过它们做功时都是电能转化为内能解析：D选项中电流通过感抗时有一部分电能转化为磁场能，经容抗时一部分电能转化为电场能.答案：C3．在图所示电路中，

7、u是有效值为200V的交流电源，C是电容器，R是电阻.关于交流电压表的示数，下列说法正确的是（）A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零解析：电容器的容抗与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压.答案：C4．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25mH的高频扼流圈，C是一个100pF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

8、流所占的百分比解析：L是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，A正确.C是