《高中物理 第五章 交变电流 第3节 电感和电容对交变电流的影响教学案 新人教版选修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第五章 交变电流 第3节 电感和电容对交变电流的影响教学案 新人教版选修（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散3电感和电容对交变电流的影响知识内容电感和电容对交变电流的影响考试要求必考加试b课时要求1.知道电感器和电容器对交变电流有阻碍作用2知道电感器和电容器对交变电流的阻碍作用与哪些因素有关3能够利用电感器、电容器的特点定性分析简单的问题.一、电感器对交变电流的阻碍作用导学探究如图1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图1(1)两种情况下灯泡的亮度有什么不同？说明了什么？(2)乙图
2、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，交流电的频率越高，线圈对交流电的阻碍作用越大知识梳理电感器的作用(1)线圈的自感系数越大，交流的频率越高，电感线圈对交变电流的阻碍作用越大(2)电感线圈在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频即学即用判断下列说法的正误(1)同一个线圈对直流和对交流的阻碍作用是相同的()(2)绕制线圈的导线的电阻可以忽略时，线圈对交流没有阻碍作用()(3)交
3、流电的频率越高，电感对交流的阻碍作用越大()答案(1)(2)(3)二、电容器对交变电流的阻碍作用导学探究如图2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图2(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)甲图中的灯泡不亮，乙图中的灯泡亮甲图中的电源是直流电源，电容器在电路中是断路，电路中没有电流，灯泡不亮乙图中的电源是交流电源，把交流电源接到电容器两个极板上后，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，
4、好像是交流“通过”了电容器，灯泡就亮了，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(2)灯泡变得比乙中亮，说明电容器对交变电流有阻碍作用(3)电容越大，灯泡越亮；频率越高，灯泡越亮说明电容器的电容越大、交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小知识梳理电容器的作用(1)电容器接到交流电源两端时，交替地进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器(2)电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频(3)电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小即学即用判断下列说法的正误(1)直流电的自由电荷不能穿过电容器两极板间的绝缘层到达另一极板，
5、而交流电中的自由电荷能穿过()(2)电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地()答案(1)(2)一、对电感对交变电流影响的理解例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，下面叙述正确的是()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CS掷向c、d，把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮DS掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗答案AC二、对电容对交变电流影响的理解例2(多选)图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“”表示，直流成
6、分用“”表示关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是()图4A图甲中R得到的是交流成分B图甲中R得到的是直流成分C图乙中R得到的是低频成分D图乙中R得到的是高频成分答案AC解析电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；乙图中交流高频成分能通过电容器，电容器阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误三、电阻、电感、电容的对比例3(2015宁波高二检测)在如图5所示的交流电路中，保持电源电压一定，当交变电流的频率增大时，各交流电压表的示数将()图5AV1、V3增大，V2减小BV1不变，V2减小，V3增大CV1不变，V2增大，V
7、3减小DV1、V2、V3都不变答案C解析电感线圈对交流电的阻碍作用随着频率的增大而增大，因此电压表V2示数增大，电容器对交流电的阻碍作用随着频率的增大而减小，电压表V3示数减小，电压表V1示数不变，C正确1电阻对交流、直流有相同的阻碍作用，交流频率变化时，阻碍作用不变2电感器通直流、阻交流，通低频、阻高频3电容器通交流、隔直流，通高频、阻低频4在分析电流变化时，把电感、电容的阻碍作用类比于导体的电阻，再用欧姆定律分析.1(多选)在如图6所示的电路中，L为电感线圈，R为灯泡的电阻值，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u220sin (100t) V若保持电压的有效值不变，只将电源频
8、率改为100 Hz，下列说法正确的是()图6A电流表示数增大B电压表示数增大C灯泡变暗D灯泡变亮答案BC解析由u220sin (100t) V，可得电源原来的频率f Hz50 Hz，当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz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，选项A错误；灯泡的电阻值R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(PI2R)减小，灯泡变暗，选项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UULUR，因URIR，故电流I减小时，UR减小，因电源电压的有效值保持不变，故ULUUR增大，选项B正确2
9、如图7所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增大，可行的办法是 ()图7A使发电机F的转速增大B使发电机F的转速减小C在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D使电容器两极板间的距离增大答案A解析当发电机转速增大时，交变电流的频率增大，电容器电容的阻碍作用减小，电流表A的示数增大，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，电容器对交变电流的阻碍作用增大，电流表A的示数减小，C、D项错误3(多选)如图8所示的电路中，a、b两端连接的交流电源中既含高频交流，又含低频交流，L是一个2
10、5 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是()图8AL的作用是“通低频，阻高频”BC的作用是“通低频，隔高频”CC的作用是“通高频，阻低频”D通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比答案ACD解析因为电感L是一个高频扼流圈，“通低频，阻高频”，A选项正确；C是一个电容较小的电容器，对低频的交流阻碍较大，故选项C正确，B错误；这样通过电阻R的电流中，低频交流所占百分比远远大于高频交流所占的百分比，选项D正确1(多选)对交变电流通过电容器的理解正确的是()A交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B交变电流定向移动的电荷能够通过电
11、容器两极板间的绝缘介质C交变电流能够使电容器交替进行充电、放电，电路中就有了电流，表现为交变电流“通过”了电容器D交变电流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)答案CD解析交变电流“通过”电容器，并非自由电荷真的通过电容器两极板间的绝缘介质，而是交变电流交替对电容器充、放电，电路中有了电流，表现为交变电流“通过”了电容器2交变电流通过一段长直导线时，电流为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()AII BIC2,100 Hz50 Hz，所以C正确5. 在如图2所示电路中，u是有效值为220 V的交流电源，C是电容器，R是电阻关
12、于交流电压表的示数，下列说法正确的是()图2A等于220 VB大于220 VC小于220 VD等于零答案C解析交变电流“通过”电容器，电阻R中有电流，电压表的示数不为零；电容器与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，而电压表测量的是电阻两端的电压，故选项C正确6.如图3所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯接近正常亮度，则下列判断正确的是()图3A与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈B与甲灯串联的元件x
13、是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器C与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器D与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管答案B解析由a、b接直流电流时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b接交流电源时的现象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点知，元件x是电感线圈，元件y是电容器，选项B正确 7.(2016台州市高二期中)两个相同的白炽灯泡L1和L2接到如图4所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联当a、b间接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度，新电源两极的电压最大值和频率可能是()图4A最大值仍为Um，而频率大于fB最大值仍为Um，而频率小于fC最大值大于Um，而频率仍为fD最大值小于Um，而频率仍为f答案B解析当将a、b接在电压最大值为Um、频率为f的正弦交
