2014年秋高中物理5.3电感和电容对交变电流的影响课件新人教版选修.ppt

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1、※了解电感和电容对交变电流的影响※了解感抗与哪些因素有关※知道交流电能“通过”电容器※了解容抗与哪些因素有关在直流电路中，灯泡和电容器串联，灯泡不会亮；在交流电路中，灯泡和电容器串联(如图所示)，灯泡会亮吗？1．实验表明，电感对交变电流有阻碍作用电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示．线圈的__________越大，交变电流的____越高，阻碍作用越大，感抗也越大．低频扼流圈的自感系数很大，它有“__________”的作用；高频扼流圈的自感系数较小，它有“______________”的作用．2．电容对交变电流的阻碍作用(1)通过实验可以看到交变电流能够通过电容器，

2、其实自由电荷并未通过极板间的绝缘介质，只是在交变电压的作用下，电容器交替进行________，电路中就有了电流．(2)容抗：表示电容对交流的阻碍作用的大小．______越大，交流的________越高，电容器对交流的阻碍作用越小，容抗也越小．(3)电容在电路中的作用是：“_______________”．答案：1.自感系数；频率；通直流、阻交流；通低频、阻高频2．(1)充、放电(2)电容；频率；(3)通交流、隔直流；通高频、阻低频．(1)实验演示如图所示，电感线圈与灯泡串联后可以分别接直流电源或有效值与直流电源相同的交流电源．(2)实验现象接通直流电源时，灯泡亮些，接

3、通交流电源时，灯泡变暗．(3)实验结论电感线圈对交变电流有阻碍作用．(4)实验现象的本质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变化的，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用．(5)电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的自感系数越大，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越大，感抗就越大．①若用XL表示感抗，L表示线圈自感系数，用f表示交变电流频率则有XL＝2πfL.对于感抗的公式：XL＝2πfL，只要求作定性的解释，不要求作定量的计算．②感抗的单位是欧姆，在交变电路中类似于一个电

4、阻．③电感线圈在电路中的作用有A．通直流，阻交流．B．通低频，阻高频．一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示，一块铁插进线圈之后，该灯将()A．变亮B．变暗C．对灯没影响D．无法判断答案：B解析：在线圈内由磁场变化而产生的感应电动势，总是反抗电流变化的，正是这种反抗变化的特性(电惰性)，使线圈产生了感抗．加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，感抗增大，故答案为B.(1)实验演示及现象如图所示，将白炽灯泡和电容器串联在电路里面．接通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮．说明交变电流能够“通过”电容器．(2)实验现象的本质①直流电不能通过电容器

5、是因为电容器的两个极板间是绝缘的．②交变电流加到电容器上后，当电源电压升高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原来极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交变电流“通过”了电容器，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.(1)容抗①表示电容对交变电流阻碍作用的大小．②大小由电容器的电容和交变电流的频率决定，电容越大，交变电流的频率越高，容抗越小．若用XC表示容抗，C表示电容器的电容,f表示交变电流的频率，则有XC对于容抗的公式，只要求作定

6、性的解释，不要求作定量的计算．③容抗的单位是欧姆，在交变电路中类似于一个电阻．④容抗在电路中的作用有A．通交流，隔直流B．通高频，阻低频如图所示，平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则()A．把电介质插入电容器，灯泡将变亮B．把电容器两极板距离增大，灯泡将变亮C．使电容器两极板正对面积减小，灯泡将变暗D．使交流电频率增加，灯泡变暗答案：AC电阻感抗容抗产生的原因定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化电容器两极板上积累的电荷对这个方向定向移动的电荷的反抗作用在电路中的特点对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流(如交流

7、)有阻碍作用不能通直流，只能通变化的电流决定因素由导体本身(长短、粗细、材料)决定，与温度有关由线圈的自感系数和交流的频率决定(成正比)由电容的大小和交流的频率决定(成反比)电能的转化与做功电流通过电阻做功，电能转化为内能电能和磁场能往复转化电能与电场能往复转化特别提醒：电感、电容接到交流电源上时，电能与磁场能或电场能往复转化，所以电感、电容上不会消耗电能，而电流通过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗.在图所示电路中，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，交流电源的电压若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，