《浙江省高中物理 第五章 交变电流 第3课时 电感和电容对交变电流的影响课件 新人教版选修32》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省高中物理 第五章 交变电流 第3课时 电感和电容对交变电流的影响课件 新人教版选修32（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、创新设计创新设计课堂自测课堂导学第第3课时电感和电容对交变电流的影响课时电感和电容对交变电流的影响创新设计创新设计课堂自测课堂导学研究选考研究选考把握考情把握考情知识知识内容内容电感和电容对交变电流的影响电感和电容对交变电流的影响考试要求考试要求加试加试b教学教学要求要求1.知道电感器对交变电流有阻碍作用知道电感器对交变电流有阻碍作用2.知道电感器对交变电流的阻碍作用与电感器的自感系数、交变电流的频率有关知道电感器对交变电流的阻碍作用与电感器的自感系数、交变电流的频率有关3.知道电感器具有知道电感器具有“阻交流、通直流阻交流、通直流”和和“阻高频、通低频阻高频、通低频”的特点的特点4.知道交变
2、电流能知道交变电流能“通过通过”电容器的本质是电容器交替地进行充、放电电容器的本质是电容器交替地进行充、放电5.知道电容器对交变电流的阻碍作用与电容器的电容、交变电流的频率有关知道电容器对交变电流的阻碍作用与电容器的电容、交变电流的频率有关6.知道电容器具有知道电容器具有“隔直流、通交流隔直流、通交流”和和“阻低频、通高频阻低频、通高频”的特点的特点7.能利用电感器、电容器的特点定性分析简单的问题能利用电感器、电容器的特点定性分析简单的问题8.进一步认识交变电流与直流的区别进一步认识交变电流与直流的区别说明说明 不要求知道感抗、容抗的概念不要求知道感抗、容抗的概念创新设计创新设计课堂自测课堂导
3、学知识点一电感器对交变电流的阻碍作用知识点一电感器对交变电流的阻碍作用基基 础础 梳梳 理理1.实验探究：实验探究：(1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用。实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用。(2)实验电路：实验电路：创新设计创新设计课堂自测课堂导学2.影响电感对交变电流阻碍作用强弱的因素影响电感对交变电流阻碍作用强弱的因素线圈的线圈的_越越大，交流大，交流的的_越越高，对交变电流的阻碍作用越强。高，对交变电流的阻碍作用越强。取直流电源的电压与交流电压的取直流电源的电压与交流电压的有效值有效值_。(3)实实验验现现象象：接接通通直直流流电电源源时时，灯灯泡泡_；接
4、接通通交交流流电电源源时时，灯灯泡泡_。(两两个空均选填个空均选填“亮些亮些”或或“暗些暗些”)(4)实验结论：电感线圈对交变电流实验结论：电感线圈对交变电流有有_作用作用。相等相等亮些亮些暗些暗些阻碍阻碍自感系数自感系数频率频率创新设计创新设计课堂自测课堂导学3.电感线圈的类型及应用电感线圈的类型及应用类型类型区别区别低频扼流圈低频扼流圈高频扼流圈高频扼流圈自感系数自感系数较大较大_特性特性通通_、阻、阻_通直流、通直流、通通_、阻、阻_较小较小直流直流交流交流低频低频高频高频创新设计创新设计课堂自测课堂导学1.阻阻碍碍作作用用产产生生的的原原因因：交交变变电电流流通通过过电电感感器器时时，
5、由由于于电电流流时时刻刻都都在在变变化化，因因此此在在线线圈圈中中就就会会产产生生自自感感电电动动势势，而而自自感感电电动动势势总总是是阻阻碍碍原原电电流流的的变变化化，故故电电感感器器对对交变电流产生阻碍作用。交变电流产生阻碍作用。2.影响阻碍作用大小的因素影响阻碍作用大小的因素要要 点点 精精 讲讲阻碍作用的大小由线圈的自感系数阻碍作用的大小由线圈的自感系数L和交变电流的频率和交变电流的频率f共同决定。共同决定。创新设计创新设计课堂自测课堂导学图图1A.电流表的示数增大电流表的示数增大 B. .电压表的示数增大电压表的示数增大C.灯泡变暗灯泡变暗 D. .灯泡变亮灯泡变亮创新设计创新设计课
6、堂自测课堂导学答案答案BC创新设计创新设计课堂自测课堂导学【跟跟踪踪训训练练1】 一一个个灯灯泡泡通通过过一一个个粗粗导导线线的的线线圈圈与与一一交交流流电电源源相相连连接接，如如图图2所所示示，一一块铁插进线圈之后，该灯将块铁插进线圈之后，该灯将()A.变亮变亮 B. .变暗变暗C.没有影响没有影响 D. .无法判断无法判断图图2创新设计创新设计课堂自测课堂导学解解析析在在线线圈圈内内由由于于磁磁场场变变化化而而产产生生的的感感应应电电动动势势总总是是反反抗抗电电流流变变化化。正正是是这这种种反反抗抗变变化化的的特特性性(电电惰惰性性)使使线线圈圈产产生生了了对对交交变变电电流流的的阻阻碍碍
7、作作用用。加加入入铁铁芯芯改改变变了了电电感感的的自自感感系系数数，自自感感系系数数增增大大，对对交交变变电电流流的的阻阻碍碍作作用用增增大大，线线圈圈的的电电压压增增大大，灯灯泡泡上的电压减小，所以灯变暗，上的电压减小，所以灯变暗，B项正确。项正确。答案答案B创新设计创新设计课堂自测课堂导学【跟跟踪踪训训练练2】 如如图图3是是可可调调灯灯泡泡亮亮度度的的台台灯灯电电路路示示意意图图，其其中中电电路路更更合合理理的的是是_。图图3解解析析乙乙中中调调节节L可可达达到到调调节节台台灯灯两两端端电电压压的的作作用用，从从而而调调节节台台灯灯的的亮亮度度。甲甲图图也也可调节台灯的亮度，但变阻器要消
8、耗电能，故甲图不合理。可调节台灯的亮度，但变阻器要消耗电能，故甲图不合理。答案答案乙乙创新设计创新设计课堂自测课堂导学知识点二电容器对交变电流的阻碍作用知识点二电容器对交变电流的阻碍作用1.交变电流能够通过电容器：交变电流能够通过电容器：(1)实验电路实验电路(如图如图4)：基基 础础 梳梳 理理图图4(2)实实验验现现象象：电电路路中中串串有有电电容容器器时时，接接通通_电电源源，灯灯泡泡不不亮亮；接接通通_电电源源，灯泡亮。，灯泡亮。(3)实验结论：实验结论：交变电流交变电流_通过通过电容器，电容器，直流直流_通过通过电容器。电容器。直流直流交流交流能够能够不能不能创新设计创新设计课堂自测
9、课堂导学2.影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素电容器电容器的的电容电容_，交流的交流的频率频率_ ，阻碍作用越小。阻碍作用越小。3.电容器在电路中的作用电容器在电路中的作用特性特性：电容器具有：电容器具有“_”的作用。的作用。越大越大越高越高隔直流、通交流隔直流、通交流创新设计创新设计课堂自测课堂导学要要 点点 精精 讲讲1.交变电流交变电流“通过通过”电容器的原因及阻碍的成因电容器的原因及阻碍的成因(1)当当接接到到交交流流电电源源上上时时，电电源源使使导导线线中中的的自自由由电电荷荷向向某某一一方方向向定定向向移移动动，对对电电容容器器进行进行“充
10、放电充放电”。即交变电流。即交变电流“通过通过”电容器。电容器。(2)电电容容器器在在充充放放电电的的过过程程中中，电电容容器器两两极极板板上上聚聚集集着着等等量量异异种种电电荷荷，从从而而在在两两极极板板间间存存在在着着电电场场，此此电电场场的的电电场场力力阻阻碍碍着着电电荷荷的的定定向向移移动动，其其表表现现就就是是电电容容器器在在交交变变电流通过时的阻碍作用。电流通过时的阻碍作用。创新设计创新设计课堂自测课堂导学2.对影响阻碍作用大小因素的理解对影响阻碍作用大小因素的理解(1)电电容容器器的的电电容容：电电容容器器的的电电容容越越大大，电电容容器器容容纳纳电电荷荷的的本本领领就就越越大大
11、，即即在在容容纳纳相相同同电电荷荷的的情情况况下下，电电容容大大时时电电压压小小，电电场场力力对对电电荷荷充充电电时时的的阻阻碍碍作作用用力力就就小小，所所以阻碍作用就小。以阻碍作用就小。(2)交交流流的的频频率率：交交流流的的频频率率越越高高，充充电电和和放放电电的的时时间间就就短短，相相同同电电路路电电容容器器上上聚聚集集的的电电荷荷就就少少，电电容容器器所所达达到到的的电电压压就就小小，排排斥斥充充电电和和放放电电的的电电场场力力就就小小，所所以以阻阻碍作用就小。碍作用就小。创新设计创新设计课堂自测课堂导学【例例2】 如如图图5所所示示，电电路路由由交交流流电电源源供供电电，最最大大电电
12、压压保保持持不不变变，如如果果交交变变电电流流的的频频率率升高，则下列说法中正确的是升高，则下列说法中正确的是()A.电容器上的电荷量最大值增大电容器上的电荷量最大值增大B.电容器的容抗增大电容器的容抗增大C.电路中灯泡的亮度变亮电路中灯泡的亮度变亮D.电路中灯泡的亮度变暗电路中灯泡的亮度变暗解解析析当当交交变变电电流流的的频频率率升升高高时时，电电容容器器的的阻阻碍碍作作用用减减小小，灯灯泡泡的的亮亮度度变变亮亮，灯灯泡泡两端的电压变大，故选项两端的电压变大，故选项C正确，选项正确，选项B、D错误；由错误；由QCU可知，选项可知，选项A错误。错误。答案答案C图图5创新设计创新设计课堂自测课堂
13、导学名名师师点点睛睛交交变变电电流流不不同同于于直直流流，交交变变电电流流能能“通通过过”电电容容器器，所所以以灯灯泡泡会会亮亮。交交变变电电流流的的频频率率改改变变，电电容容器器的的阻阻碍碍作作用用改改变变，电电容容器器两两端端的的电电压压变变化化，灯灯泡泡两两端端的的电压也随着变化。电压也随着变化。创新设计创新设计课堂自测课堂导学【跟跟踪踪训训练练3】 在在如如图图6所所示示电电路路中中，u是是有有效效值值为为220 V的的交交流流电电源源，C是是电电容容器器，R是是电电阻阻，关关于于交交流流电电压压表表的的示示数数，下下列列说法中正确的是说法中正确的是()A.等于等于220 V B.大于
14、大于220 VC.小于小于220 V D.等于零等于零解解析析虽虽然然交交变变电电流流能能通通过过电电容容器器，但但也也受受到到阻阻碍碍作作用用，电电容容器器与与电电阻阻串串联联，根根据据分分压压原原理理可可知知电电阻阻两两端端的的电电压压小小于于电电源源电电压压，电电压压表表测测的的是是电电阻阻两两端端的的电电压压，C正正确。确。答案答案C图图6创新设计创新设计课堂自测课堂导学【跟跟踪踪训训练练4】 在在如如图图7所所示示电电路路中中，a、b两两端端连连接接的的交交流流电电源源既既含含高高频频交交流流，又又含含低低频频交交流流；L是是一一个个25 mH的的高高频频扼扼流流圈圈，C是是一一个个
15、100 pF的的电电容容器器，R是是负负载载电电阻阻。下下列说法中正确的是列说法中正确的是()图图7A.L的作用是的作用是“通低频，阻高频通低频，阻高频”B.C的作用是的作用是“通交流，隔直流通交流，隔直流”C.C的作用是的作用是“通高频，阻低频通高频，阻低频”D.通过通过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创新设计创新设计课堂自测课堂导学解解析析L是是一一个个自自感感系系数数很很小小的的高高频频扼扼流流圈圈，其其作作用用是是“通通低低频频，阻阻高高频频”，选选项项A正正确确；C是是一一个个电电容容很很小小的的电
16、电容容器器，在在题题图图所所示示电电路路中中，对对高高频频交交流流的的容容抗抗远远小小于于对对低低频频交交流流的的容容抗抗，其其作作用用是是“通通高高频频，阻阻低低频频”，选选项项C正正确确；因因电电路路中中无无直直流流电电流流，选选项项B错错误误；由由于于L对对高高频频交交流流的的阻阻碍碍作作用用和和C对对高高频频交交流流的的旁旁路路作作用用，使使得得通通过过R的的电电流流中中，低低频频交交流流所所占占的的百百分分比比远远大大于于高高频频交交流流所所占占的的百百分分比比，选选项项D正确。正确。答案答案 ACD创新设计创新设计课堂自测课堂导学1.直直流流电电源源的的电电压压与与交交流流电电源源
17、电电压压的的有有效效值值相相同同，自自感感线线圈圈的的直直流流电电阻阻不不计计，则则灯灯泡泡发光最亮的是图中的发光最亮的是图中的()解解析析电电容容器器、电电感感线线圈圈都都对对交交变变电电流流有有阻阻碍碍作作用用，故故A、B两两图图中中灯灯不不是是最最亮亮的的；C图图中中灯灯泡泡被被短短路路，不不亮亮；D图图中中电电容容器器C有有隔隔直直流流作作用用，所所以以D中中灯灯泡泡最最亮亮，故故选选项项D正确。正确。答案答案D创新设计创新设计课堂自测课堂导学2.关于电阻、电感器、电容器对电流阻碍作用的说法正确的是关于电阻、电感器、电容器对电流阻碍作用的说法正确的是()A.电阻对直流和交变电流的阻碍作
18、用相同电阻对直流和交变电流的阻碍作用相同B.电感对直流和交变电流均有阻碍作用电感对直流和交变电流均有阻碍作用C.电容器两极板间是绝缘的，故电容器支路上没有电流通过电容器两极板间是绝缘的，故电容器支路上没有电流通过D.交变电流的频率增加时，电阻、电感器、电容器的阻碍作用变化情况相同交变电流的频率增加时，电阻、电感器、电容器的阻碍作用变化情况相同解解析析电电阻阻的的阻阻碍碍作作用用对对直直流流电电和和交交变变电电流流相相同同，选选项项A正正确确；纯纯电电感感线线圈圈对对直直流流电电没没有有阻阻碍碍作作用用，对对交交变变电电流流有有阻阻碍碍作作用用，选选项项B错错误误；由由于于电电容容器器不不断断地
19、地充充放放电电，电电路路中中存存在在充充电电电电流流和和放放电电电电流流，选选项项C错错误误；电电阻阻的的阻阻值值与与交交变变电电流流的的频频率率无无关关，电电感感器器对对交交流流的的阻阻碍碍作作用用随随交交变变电电流流频频率率的的增增大大而而增增大大，电电容容器器对对交交流流的的阻阻碍碍作作用用随随交变电流频率的增大而减小，选项交变电流频率的增大而减小，选项D错误。错误。答案答案A创新设计创新设计课堂自测课堂导学3.如如图图8所所示示，A、B两两灯灯泡泡完完全全相相同同，两两自自感感线线圈圈(电电阻阻不不计计)也也完完全全相相同同，直直流流电电源源电电压与交流电源电压的有效值相等，且与灯泡的
20、额定电压相等，闭合开关压与交流电源电压的有效值相等，且与灯泡的额定电压相等，闭合开关S后后()图图8A.A比比B亮亮B.A比比B暗暗C.A、B亮度亮度相同相同D.实验表明电感对交变电流有阻碍作用实验表明电感对交变电流有阻碍作用解解析析实实验验结结果果是是A比比B亮亮，选选项项A正正确确，选选项项B、C错错误误；该该实实验验表表明明电电感感对对交交变变电流有阻碍作用，选项电流有阻碍作用，选项D正确。正确。答案答案AD创新设计创新设计课堂自测课堂导学4.如如图图9所所示示，A、B两两灯灯泡泡完完全全相相同同，两两电电容容器器也也完完全全相相同同，直直流流电电源源电电压压与与交交流流电电源电压有效值
21、相等，且与灯泡的额定电压相等，闭合开关源电压有效值相等，且与灯泡的额定电压相等，闭合开关S后后()图图9A.A正常发光正常发光B.直流电不能通过电容器直流电不能通过电容器C.B灯发光表明交变电流能够通过电容器灯发光表明交变电流能够通过电容器D.交变电流通过电容器的实质是电容器不断充电、放电，并不是真正流过电容器交变电流通过电容器的实质是电容器不断充电、放电，并不是真正流过电容器创新设计创新设计课堂自测课堂导学解解析析含含有有电电容容器器的的直直流流电电路路为为断断路路，故故A灯灯不不亮亮，选选项项A错错误误；直直流流电电不不能能通通过过电电容容器器，选选项项B正正确确；B灯灯发发光光表表明明交
22、交变变电电流流能能够够通通过过电电容容器器，选选项项C正正确确；交交变变电电流流通通过过电电容容器器的的实实质质是是电电容容器器不不断断充充电电、放放电电，并并不不是是真真正正流流过过电电容容器器，选选项项D正正确。确。答案答案BCD创新设计创新设计课堂自测课堂导学5.如如图图10所所示示，三三只只完完全全相相同同的的灯灯泡泡a、b、c分分别别与与电电阻阻R、电电感感L、电电容容C串串联联，再再将将三三者者并并联联，接接在在“220 V100 Hz”的的交交变变电电压压两两端端，三三只只灯灯泡泡亮亮度度相相同同。若若将将交交变变电电压压改改为为“220 V50 Hz”，则，则()A.三只灯泡亮度三只灯泡亮度不变不变B.三只灯泡都将变亮三只灯泡都将变亮C.a亮度不变，亮度不变，b变亮，变亮，c变变暗暗D.a亮度不变，亮度不变，b变暗，变暗，c变亮变亮解解析析当当交交变变电电流流的的频频率率变变小小时时，线线圈圈的的感感抗抗变变小小，电电容容器器的的容容抗抗变变大大，因因此此b变变亮亮，c变变暗暗，又又因因为为电电阻阻在在直直流流和和交交流流电电路路中中起起相相同同的的作作用用，故故a灯灯亮亮度度不不变变，C正正确。确。答案答案 C图图10
