2019_2020学年高中物理第二章交变电流第四节第五节电感器对交变电流的作用电容器对交变电流的作用学案粤教版

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1、第四节电感器对交变电流的作用第五节电容器对交变电流的作用[学科素养与目标要求]　物理观念：1.了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用.2.建立感抗和容抗的概念，知道其物理意义及影响因素．科学探究：通过观察演示实验的现象归纳出电感器和电容器对交变电流的作用．科学态度与责任：在利用科学知识解释实验现象的过程中，逐步培养学生大胆提出科学猜想的精神．一、电感器对交变电流的作用1．电感器：由绝缘导线(如漆包线、纱包线等)一圈紧靠一圈地绕制而成，又称电感线圈，电感器用字母“L”及电路符号表示．2．电感器对交变

2、电流的作用的实验探究(1)结论：电感器对恒定电流是导通的，对交变电流有阻碍作用．(2)成因：由于自感作用，产生的感应电动势阻碍电流的变化，形成了对交变电流的阻碍作用．(3)影响因素：电感器的自感系数越大，交变电流的频率越大，阻碍作用越大．3．低频扼流圈和高频扼流圈　　　名称比较内容　　　低频扼流圈高频扼流圈特点匝数多、自感系数大匝数少、自感系数小应用通直流，阻交流通直流、通低频、阻高频二、电容器对交变电流的作用1．交变电流能够通过电容器(1)现象：恒定电流不能通过电容器，交变电流能通过电容器，电容器具有

3、“隔直流、通交流”的特性．(2)实质：电压变化时，电容器交替进行充电和放电，电路中有了电流，好像交变电流“通过”了电容器．2．电容器对交变电流的阻碍作用的实验探究(1)结论：电容器对交变电流有阻碍作用．(2)成因：电源电压推动自由电荷向某一方向定向运动时，电容器两极板上积累的电荷反抗它们向这个方向定向运动．(3)影响因素：电容越大，交变电流的频率越高，阻碍作用越小．3．隔直流电容器和高频旁路电容器：图1(1)图1甲为隔直电容器，作用是“通交流、隔直流”．(2)图乙为高频旁路电容器，作用是“通高频，阻低频

4、”．1．判断下列说法的正误．(1)线圈的匝数越多，对同一个交变电流的阻碍作用就越大．(　√　)(2)线圈对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率的变大而减小．(　×　)(3)电流“通过”电容器，并不是电荷穿过电容器两极板间的绝缘层到达另一极板，而是电容器不断地充放电的表现．(　√　)(4)电容器的电容越大，对同一交变电流的阻碍作用就越大．(　×　)2．在频率为f的交变电流电路中，如图2所示，当开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等．若将交变电流的频率提高到2f，保持其他条件不变，

5、则通过R的电流有效值________，通过C的电流有效值________，通过L的电流有效值________．(选填“变大”“变小”或“不变”)图2答案　不变　变大　变小一、电感器对交变电流的阻碍作用的分析如图所示，把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到有效值等于直流电源电压的交流电源上．(1)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，灯泡的亮度有何变化？说明了什么？答案　(1)甲图中灯泡比乙图中灯泡更亮，说明

6、电感器对交变电流有阻碍作用．(2)不论是换用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，交流电源的频率越高，线圈对交变电流的阻碍作用越大．1．线圈对交变电流产生阻碍作用的原因交变电流通过电感器时，由于电流时刻在变化，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．影响感抗大小的因素(1)交变电流的频率．交变电流的频率大时，交变电流变化得快，磁场变化得就快，自感电动势就大，即阻碍交变电流的通过的作用就大，则感抗也就

7、大．(2)线圈的自感系数．线圈的自感系数大时，同样的交变电流和磁通量的变化率，产生的自感电动势大，也就是阻碍交变电流通过的作用就大，则感抗也就大．3．感抗大小分析思路例1　(多选)如图3所示实验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S为双刀双掷开关，下列叙述正确的是(　　)图3A．当S掷向a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗B．当S掷向a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮C．S掷向c、d，把电感线圈中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，灯变暗答案　AC解析线圈对直流无感抗

8、，对交变电流有感抗，当交变电流频率减小时，感抗变小，灯变亮；有铁芯时感抗更大，故铁芯抽出时灯变亮．二、电容器对交变电流的阻碍作用如图甲、乙所示，把灯泡和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上．(1)观察灯泡的发光情况，并分析原因．(2)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？(3)在图乙中，改变电容器的电容和电源频率，灯泡亮度会有什么变化？说明了什么？答案　(1)题图甲中的灯泡不亮，题图