高中物理第五章交变电流第3课时电感和电容对交变电流的影响学案新人教版

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1、第3课时　电感和电容对交变电流的影响[研究选考·把握考情]知识内容电感和电容对交变电流的影响考试要求加试b教学要求1.知道电感器对交变电流有阻碍作用2.知道电感器对交变电流的阻碍作用与电感器的自感系数、交变电流的频率有关3.知道电感器具有“阻交流、通直流”和“阻高频、通低频”的特点4.知道交变电流能“通过”电容器的本质是电容器交替地进行充、放电5.知道电容器对交变电流的阻碍作用与电容器的电容、交变电流的频率有关6.知道电容器具有“隔直流、通交流”和“阻低频、通高频”的特点7.能利用电感器、电容器的特点定性分析简单的问题8.进一步认

2、识交变电流与直流的区别说明不要求知道感抗、容抗的概念知识点一　电感器对交变电流的阻碍作用[基础梳理]1.实验探究：(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)实验电路：取直流电源的电压与交流电压的有效值相等。(3)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。(两个空均选填“亮些”或“暗些”)(4)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。2.影响电感对交变电流阻碍作用强弱的因素线圈的自感系数越大，交流的频率越高，对交变电流的阻碍作用越强。3.电感线圈的类型及应用　　类型区别　　低频扼流圈高频扼流圈

3、自感系数较大较小特性通直流、阻交流通直流、通低频、阻高频[要点精讲]1.阻碍作用产生的原因：交变电流通过电感器时，由于电流时刻都在变化，因此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化，故电感器对交变电流产生阻碍作用。2.影响阻碍作用大小的因素阻碍作用的大小由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定。【例1】在如图1所示的电路中，L为电感线圈，D为灯泡，电流表的内阻为0，电压表的内阻无限大，交流电源的电压为u＝220sin(100πt)V。若保持电压的有效值不变，只将电源的频率改为100Hz，下列说法中正确的是(

4、　　)图1A.电流表的示数增大B.电压表的示数增大C.灯泡变暗D.灯泡变亮解析　由u＝220sin100πtV，可得电源原来的频率为f＝＝Hz＝50Hz，当电源的频率由原来的50Hz增大为100Hz时，线圈的阻碍作用增大，在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；灯泡D的电阻是一定的，电流减小时，灯泡D实际消耗的电功率P＝I2R减小，灯泡D变暗，选项C正确，选项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D两端的电压为UD，则电源电压的有效值为U＝UL＋UD，因UD＝IR，故电流I减小时，UD减小，因电

5、源电压的有效值保持不变，故UL＝U－UD增大，选项B正确。答案　BC【跟踪训练1】一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图2所示，一块铁插进线圈之后，该灯将(　　)图2A.变亮B.变暗C.没有影响D.无法判断解析　在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势总是反抗电流变化。正是这种反抗变化的特性(电惰性)使线圈产生了对交变电流的阻碍作用。加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，对交变电流的阻碍作用增大，线圈的电压增大，灯泡上的电压减小，所以灯变暗，B项正确。答案　B【跟踪训练2】如图3是可调灯泡亮度的台灯电路示意图，其

6、中电路更合理的是________。图3解析　乙中调节L可达到调节台灯两端电压的作用，从而调节台灯的亮度。甲图也可调节台灯的亮度，但变阻器要消耗电能，故甲图不合理。答案　乙知识点二　电容器对交变电流的阻碍作用[基础梳理]1.交变电流能够通过电容器：(1)实验电路(如图4)：图4(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：交变电流能够通过电容器，直流不能通过电容器。2.影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素电容器的电容越大，交流的频率越高，阻碍作用越小。3.电容器在电路中的作用特性

7、：电容器具有“隔直流、通交流”的作用。[要点精讲]1.交变电流“通过”电容器的原因及阻碍的成因(1)当接到交流电源上时，电源使导线中的自由电荷向某一方向定向移动，对电容器进行“充放电”。即交变电流“通过”电容器。(2)电容器在充放电的过程中，电容器两极板上聚集着等量异种电荷，从而在两极板间存在着电场，此电场的电场力阻碍着电荷的定向移动，其表现就是电容器在交变电流通过时的阻碍作用。2.对影响阻碍作用大小因素的理解(1)电容器的电容：电容器的电容越大，电容器容纳电荷的本领就越大，即在容纳相同电荷的情况下，电容大时电压小，电场力对电荷充

8、电时的阻碍作用力就小，所以阻碍作用就小。(2)交流的频率：交流的频率越高，充电和放电的时间就短，相同电路电容器上聚集的电荷就少，电容器所达到的电压就小，排斥充电和放电的电场力就小，所以阻碍作用就小。【例2】如图5所示，电路由交流电源供电，最大电压保