2018版 第2章 2．3　探究电阻、电感和电容的作用

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1、2．3　探究电阻、电感和电容的作用学习目标知识脉络1.知道电阻器对交变电流的阻碍作用.2.理解电感对交变电流的阻碍作用，知道感抗与哪些因素有关.3.掌握电容对交变电流的阻碍作用，知道容抗与哪些因素有关．(重点)4.掌握交变电流能“通过”电容器，理解阻抗感抗和容抗的实质．(重点、难点)电阻器、电感器对交变电流的作用1．电阻对交流电的影响电阻器对直流和交变电流的影响是相同的．2．电感对交流电的影响电感既能让直流电通过又能让交变电流通过，但对交变电流有阻碍作用．(1)线圈的自感系数越大，电感对交变电流的阻碍作用也越大．

2、(2)交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用也越大．3．感抗(1)定义：电感器对交变电流所起的阻碍作用的大小，叫感抗．(2)公式：XL＝2πfL，单位：欧姆，国际代号：Ω.(3)规律：遵循欧姆定律，表达形式：I＝.1．电阻器对直流和交流都有阻碍作用，但对交流电阻碍作用更大．(×)92．电感器对交流电阻碍作用与频率有关，频率越高，阻碍作用越大．(√)3．电感器对恒定电流没有阻碍作用．(×)1．电感器对交变电流的阻碍，与交变电流的频率有关吗？【提示】　有关．交变电流的频率越高，电感器的阻碍作用就越大．2．电感对

3、交变电流有阻碍作用，怎样理解频率越高，感抗越大？【提示】　当交变电流通过线圈时，线圈中就要产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍电流的变化，这种阻碍作用与交变电流的频率有关，频率越高，电流变化越快，磁通量变化率越大，自感电动势越大，阻碍作用越大．如图231所示，把线圈L与白炽灯串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上．取直流电源的电压与交流电压的有效值相等．图231探讨1：把开关接1、开关接2，待稳定时两白炽灯的亮度相同吗？若不同，哪种情况亮些？【提示】　不同，开关接1时亮些．探讨2：在开关接2的情

4、况下，向线圈L中插入铁芯，将会观察到什么现象？【提示】　白炽灯变暗．1．电感器对交变电流的阻碍作用是怎样形成的：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会起阻碍作用．92．电感器对交变电流的阻碍作用的大小：自感电动势的大小与线圈的自感系数及电流变化的快慢有关．自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，对交变电流的阻碍作用就越大．描述电感对交变电流的阻碍作用大小的物理量叫作感抗，用XL表示，且XL＝2πfL.感抗

5、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．3．电感线圈在电路中的应用(1)低频扼流圈①构造：闭合铁心、绕在铁心上的线圈．②特点：匝数多、自感系数L大、线圈电阻很小．它对低频交流会产生很大的阻碍作用．而对直流的阻碍作用则较小，故低频扼流圈的作用是“通直流，阻交流”．(2)高频扼流圈①构造：它的线圈有的是绕在圆柱形的铁氧体芯上或空心．②特点：匝数少，自感系数L小．它只对频率很高的交流电产生很大的阻碍作用，而对低频交流电的阻碍作用较小．故高频扼流圈的作用是“通低频、阻高频”．1．交变电流通过一段长直导线时，电

6、流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，接入原电路，通过线圈的电流为I′，则(　　)A．I′＞I　　　　　　　　B．I′＜IC．I′＝ID．无法比较【解析】　长直导线的自感系数很小，其对交变电流的阻碍作用可以看做是纯电阻，流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用．当导线绕成线圈后，电阻值未变，但自感系数增大，对交变电流的阻碍作用不仅有电阻，而且有线圈的阻碍作用(感抗)，阻碍作用增大，电流减小，即I′＜I，故B对．【答案】　B2．(多选)如图232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

7、流电源的电压u＝220sin100πtV，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(　　)图2329A．电流表示数增大B．电压表示数增大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.当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时，线圈的感抗增大；线圈两端电压有效值增大，电压表示数增大，故选项B正确；在总电压的有效值不变的情况下，电路中的电流减少，选项A错．灯泡的电阻R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率减小，灯泡变暗，选项C正确，

8、D错．【答案】　BC3．(多选)如图233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，下面哪些叙述正确(　　)图233A．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来时灯变亮D．S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗【解析】　线圈对恒定电流无感抗，对交