2018-2019学年高中物理选修3-2第5章3电感和电容对交变电流的影响

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1、-3电感和电容对交变电流的影响学习目标知识脉络1．电感和电容对交变电流的影响．(重点)2．电感器和电容器的应用．(重点)．3．电感和电容对交变电流阻碍作用的理解．(难点)4．影响感抗和容抗大小的因素．(难点)[自主预习·探新知][知识梳理]一、电感器对交变电流的阻碍作用1．实验探究如图5-3-1所示，取直流电源电压与交流电源电压有效值相等．图5-3-1(1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用．(2)实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些．(3)实验结论：电感线圈对交变

2、电流有阻碍作用．2．感抗(1)物理意义：表示电感对电流的阻碍作用的大小．(2)影响感抗大小的因素：线圈的自感系数，交流的频率．线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大．3．感抗的应用低频扼流圈高频扼流圈自感系数较大较小感抗大小较大较小作用通直流、阻交流通低频、通直流，阻高频二、电容器对交变电流的阻碍作用1．交变电流能够通过电容器----1----(1)实验电路(如图5-3-2所示)图5-3-2(2)实验现象电路中串有电容器时，接通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮．(3)实验结论交变电流能够通

3、过电容器，直流不能通过电容器．2．电容器对交变电流的阻碍作用(1)容抗：表示电容器对交变电流阻碍作用的大小．(2)影响容抗大小的因素：电容器的电容越大，交变电流的频率越高，容抗越小．(3)应用：电容器具有“隔直流、通交流”的作用．[基础自测]1．思考判断(1)交流电的频率越高，电感对交流的阻碍作用越大．(√)(2)电感线圈之所以对交变电流有阻碍作用，是由于自感电动势总是阻碍电流的变化．(√)(3)电容器在交变电路中，相当于一个电阻，具有分压作用．(√)(4)电容器接到交流电源时，有自由电荷通过电容器．(

4、×)(5)电容器的电容越大，容抗就越大．(×)2．(多选)关于电子技术中的扼流圈，下列说法正确的是()A．扼流圈是利用电感线圈对交流电的阻碍作用来工作的B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过C．低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过D．高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大【解析】扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出自感电动势，从而来阻碍电流的变化，故A正确；高频扼流圈是“通低频，阻高频”，故B正确；低频扼流圈是“阻交流，通直流”，故C正确；高频扼流圈比低频

5、扼流圈自感系数小，故D错误．【答案】ABC----2----3．有两个电容器的电容分别为C1＝5μF和C2＝3μF，分别加上峰值一定的交变电源，在下列各种情况下，哪一种情况下通过电容器的电流最大()【导学号：57272104】A．在C1上所加交变电流的频率为50HzB．在C2上所加交变电流的频率为50HzC．在C1上所加交变电流的频率为60HzD．在C2上所加交变电流的频率为60Hz【解析】电容器对电流的阻碍作用的大小，即为容抗．容抗的大小是由电容器电容C和交变电流的频率共同决定的．交变电流的频率越高，

6、电容器的电容越大，电容器的容抗就越小，电流就越大．因此要使通过电容器的电流最大则必须使频率最高，电容最大．【答案】C[合作探究·攻重难]对电感器感抗的理解1．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的变化，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用．(2)直流电通过线圈时，电流的大小、方向都不变，线圈中不产生自感电动势，也就没有感抗．2．感抗的大小：XL＝2πfL.其中f是交流电的频率，L是线圈的自感系数．3．低频扼

7、流圈用来“通直流、阻交流”，因此可以用低频扼流圈来分离“直流和交流”；高频扼流圈对高频电流阻碍作用很大，对低频电流阻碍作用较小，因此可以用高频扼流圈分离“低频交流电和高频交流电”．在如图5-3-3所示电路中，L为电感线圈，灯泡电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝2202sin100πt(V)．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是()A．电流表示数增大B．电压表示数减小C．灯泡变暗----3----D．灯泡变亮图5-3-3ω【解析】由u＝2202s

8、in100πt(V)，可得电源原来的频率为f＝＝50Hz，当2π电源频率由原来的50Hz增为100Hz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，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，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，则电源两端电压的有效值为U＝UL＋UR，因UR＝IR，故电流I减小时，UR减小，且电源两端电压有效值保持不变，故