《河北省邢台市高中物理第五章交变电流5_3电感和电容对交变电流的影响1学案无答案新人教版选修3_2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河北省邢台市高中物理第五章交变电流5_3电感和电容对交变电流的影响1学案无答案新人教版选修3_2（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、全国各地接二连三地发生了多起特大安全事故，造成严重的人员伤亡，特别是北京密云、吉林商厦等特大安全事故，引起了党中央和国务院的高度关注5.3 电感和电容对交变电流的影响【学习目标】 1.通过演示实验，了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用.2.知道感抗和容抗的物理意义以及与哪些因素有关.3.能够分析简单电路中的电容器、电感器的作用一、电感器对交变电流的阻碍作用问题设计如图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1(1)对比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
2、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？要点提炼1感抗： 对交变电流的阻碍作用的大小2影响感抗的因素：线圈的自感系数越 ，交流的频率越 ，感抗越大3注意：电感器的感抗是由 的电流在线圈中产生的感应电动势引起的，与制成线圈导体的电阻无关4扼流圈是利用 对交变电流的阻碍作用制成的电感线圈(1)高频扼流圈高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更小它具有“通 流，通 频、阻 频”的作用(2)低频扼流圈低频扼流圈的自感系数很大，即使交流的频率较低，它产生的感抗也很大它具有“通 流，阻 流”的作用二、电容器对交变电流的阻碍
3、作用问题设计如图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，观察灯泡的发光情况图2(1)分析电容器能通交流的原因(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？要点提炼1容抗： 对交变电流的阻碍作用的大小2影响容抗的因素：电容器的电容越 ，交流的频率越 ，容抗越小3注意：电容器能通交变电流，并不是电荷真的穿过了电容器4电容器在电路中的作用：通 流，阻 流，通 频，阻 频. 三、电阻、感抗、容抗的对比1容抗的大小除了与电容自身的性质有关，还与交变电流的频率有关频
4、率越高，容抗越 (填“大”或“小”)2感抗的大小除了与电感线圈自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关，频率越高，感抗越 (填“大”或“小”)3电阻无论对直流还是交流，阻碍作用相同，只取决于电阻本身一、对感抗的理解例1 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，灯变暗二、对容抗的理解例2 如图4所示，接在交流电源上的灯泡正常发光，以下说法正确的是 ( )图4A
5、把电介质插入电容器，灯泡变亮B增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮C减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗D使交变电流频率减小，灯泡变暗三、电阻、感抗、容抗的对比例3 如图5所示，电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220 V、50 Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz，则发生的现象是( )图5A三灯亮度不变 B三灯均变亮CL1不变、L2变亮、L3变暗 DL1不变、L2变暗、L3变亮四、电感器、电容器在电路中的应用例4 在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分，又有低频成分，经放大后
6、送到下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输送到再下一级，可以采用如图6所示电路，其中a、b应选择的元件是 ( )图6Aa是电容较大的电容器，b是低频扼流圈Ba是电容较大的电容器，b是高频扼流圈Ca是电容较小的电容器，b是低频扼流圈Da是电容较小的电容器，b是高频扼流圈1.(对感抗的理解)在如图7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，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是( )图7A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2(对容抗的理解)如图8所示
7、，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增大时 ( )图8A电容器电容增大 B电容器电容减小C灯变暗 D灯变亮3(电阻、感抗、容抗的对比)如图9所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时( )图9A三个灯亮度相同 B甲灯最亮，丙灯不亮C甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮 D只有丙灯不亮，乙灯最亮题组一 对感抗的理解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1所示一铁棒插进线圈后，该灯将( )图1A变亮 B变暗C对灯的亮度没影响 D无法判断2如图2所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是
8、(L的直流电阻不为零)( )图2A直流成分只能从L通过B交流成分只能从R通过C通过R的既有直流成分又有交流成分D通过L的直流成分比通过R的直流成分要大题组二 对容抗的理解3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通过电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)4有两个电容器的电容分别为C15 F和C23 F，分别加在峰值一定的交流电源上，在下列各种情况下，哪一种情况通过电容器的电
9、流最大( )A在C1上所加交变电流频率为50 Hz B在C2上所加交变电流的频率为50 HzC在C1上所加交变电流的频率为100 Hz D在C2上所加交变电流的频率为100 Hz5如图3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3A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题组三 电阻、感抗、容抗的对比6.如图4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
10、源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是( )图4A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7.如图5所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯L1变亮，灯L2变暗，灯L3不变，则M、N、L中所接元件可能是 ( )图5AM为电阻，N为电容器，L为电感线圈BM为电感线圈，N为电容器，L为电阻CM为电容器，N为电感线圈，L为电阻DM为电阻，N为电感线
11、圈，L为电容器题组四 电感器、电容器在电路中的应用8.在电子技术中，从某一装置输出的电流既有高频成分又有低频成分，如果只需把低频成分输送到下一级装置，如图6所示，则下列做法合理的是( )图6A在ab间接入一个电容器 B在ab间接入一个低频扼流圈C在ab间接入一个高频扼流圈D在ab间接入一个电容器或高频或低频扼流圈都可以9如图7甲、乙所示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，直流成分用“”表示关于两图中负载电阻R上得到的电流特征，下列判断正确的是 ( )图7A图甲中R得到的是交流成分 BB图甲中R得到的是直流成分C图乙中R得
12、到的是低频成分 D图乙中R得到的是高频成分10如图8所示，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是( )图8A灯L1比灯L2亮 B灯L3也能发光，但亮度最暗C灯L2和L4亮度相同 D灯L4比灯L1亮11某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图9所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)为了确定各元件种类，小华同学把DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图a、b、c所示，则以下判断中正确的是( )图9AAB间是电容器 BBC间是电感线圈CCD间是电容器 DCD间是定值电阻安全生产工作怎么要求都不过份，怎么重视都不过份，安全生产无小事，安全生产责任重于泰山，抓好安全生产工作是极其重要的工作
