江苏省东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导学案无答案新人教版选修3-2.doc

5.3 电感和电容对交变电流的影响
班级 姓名 ， 1课时 使用时间
一． 学习目标
1．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及影响因素
重点、难点
知道感抗和容抗的物理意义及影响因素
二、自学检测
（一）、电感对交变电流的阻碍作用：
（1）原理：将交变电流通入电感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻___________，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生___________，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有___________作用。
（2）感抗：①物理意义___________________________________
②影响因素：线圈的自感系数______，交流的频率_____，感抗就____。
（3）应用：扼流圈：①低频扼流圈通______，阻________，感抗____
②高频扼流圈通______，阻________，感抗____
（二）、电容对交变电流的阻碍作用：
（1）原理：当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用。
（2）容抗：①物理意义__________________________________
②影响因素：电容器的电容__________，交流的频率__________，容抗__________
（3）电容器在电路中的作用：通_____，隔______；通_____，阻______。
三、合作探究
（一）、电感对交变电流的阻碍作用：课本P36页演示实验①采取什么办法使两个电路的电压相等？

②猜想两种情况的灯泡亮度并说明原因

③把线圈换成电阻现象又如何？

（1）原理：将交变电流通入电感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻___________，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生___________，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有___________作用。
（2）感抗：①物理意义___________________________________
②影响因素：线圈的自感系数______，交流的频率_____，感抗就____。
（3）应用：扼流圈：①低频扼流圈通______，阻________，感抗____
②高频扼流圈通______，阻________，感抗____
（二）、电容对交变电流的阻碍作用：阅读课本P37页，解决下列问题：
（1） 为什么交变电流能够通过电容器？
电容器的两极板之间是____________的，不论是恒定电流还是交变电流，自由电荷都_____________通过两极板之间的绝缘体（电介质）。通常所说的交变电流“通过”电容器，并非有________穿过了电容器，而是在交流电源的作用下，电容器反复不断地_______________和_______________，使电路中有持续的交变电流，表现为交变电流“_______________”了电容器。
原理：当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用。
（2）容抗：①物理意义__________________________________
②影响因素：电容器的电容__________，交流的频率__________，容抗__________
（3）电容器在电路中的作用：通_____，隔______；通_____，阻______。
（4）为什么电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地？
（三）、电阻、电感器、电容器对交变电流阻碍作用的区别与联系

电阻
电感器
电容器
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向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）有阻碍作用
不能通直流，只能通变化的电流．对直流的阻碍作用无限大，对交流的阻碍作用随频率的降低而增大
决定因素
由导体本身（长短、粗细、材料）决定，与温度有关
由导体本身的自感系数和交流的频率f决定
由电容的大小和交流的频率决定
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
电流的能与电场能往复转化
例1 在交流电路中，下列说法正确的是（ ）
A．影响电流与电压的关系的，不仅有电阻，还有电感和电容
B．电感对交变电流的阻碍作用，是因为交变电流通过电感线圈时，线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化
C．交变电流能通过电容器，是因为交变电压的最大值大于击穿电压，电容器被击穿了
D．电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗就越大
例2 如图所示，把电阻R，电感线圈L，电容C并联，接到一个交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压大小不变，而将电源频率增大，则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是（ ）
A．I1=I2=I3 B．I1>I2>I3 C．I2>I1>I3 D．I3>I1>I2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【当堂训练】
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2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
2．如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是（ ）
A．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
3．如图所示电路，三个完全相同的灯泡ａ、ｂ、ｃ分别与电阻R，电感L和电容C串联，当电路两端接入220V，50Hｚ的交变电压时，三个灯泡亮度完全相同．若保持交变电压大小不变，将频率增大到60Hｚ，则下列可能发生的现象是（ ）
A．三灯泡亮度不变 B．三灯均变亮
C．ａ不变，ｂ变亮，ｃ变暗 D．ａ不变，ｂ变暗，ｃ变亮
4．如图所示，灯A接电感线圈，L很大，灯B接电容器，C很大，灯A和B是同规格的两盏灯，下列说法中正确的是（ ）
A．开关接通的瞬间，灯A、灯B都变亮
B．开关接通后待电路稳定，灯B不亮，灯A一直亮
C．开关闭合后，两盏灯都不亮
D．开关断开后，灯B亮一下，灯A逐渐熄灭
四、检测清盘
1．．关于低频扼流圈，下列说法正确的是
A．这种线圈的自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用
B．这种线圈的自感系数很大，对低频电流有很大的阻碍作用
C．这种线圈的自感系数很大，对高频交流的阻碍作用比低频交流的阻碍作用更大

D．这种线圈的自感系数很小，对高频交流的阻碍作用很大而对低频交流的阻碍作用很小
2．在图所示电路中，u是有效值为200 V的交流电源，C是电容器，R是电阻.关于交流电压表的示数，下列说法正确的是 （ ）
A．等于220 V B．大于220 V
C．小于220 V D．等于零
3．在图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻，下列说法中正确的是 （ ）

A.L的作用是“通低频，阻高频”
B.C的作用是“通交流，隔直流”
C.C的作用是“通高频，阻低频”
D.通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比

4．如图所示，交变电流电压的瞬时表达式u=311sin157t V时，三个电流表的示数相同，若电源电压改为u′=sin314t V时，则 （ ）
A．电流表 的示数减小
B．电流表的示数增大
C．电流表的示数不变
5．电容对交变电流影响的说法中，正确的是（　）
A．电容对交变电流有阻碍作用
B．电容对交变电流的阻碍作用越小，容抗越大
C．电容具有“通直流，隔交流，通低频，阻高频”的作用
D．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
6．如图所示的电路中，A、B两矩形框中接有电感线圈或电容器，当a、b端加直流电压时，L1灯发光，L2灯不亮，当加同样电压的交流电源时，L1发光但较暗，L2灯发光较亮，那么以下说法正确的是（ ）
A． A中接的是电感线圈，B中接的是电容器
B． A中接的是电容器，B中接的是电感线圈
C． A中接的是电阻，B中接的是电容器
D．若加的交流电的频率增大，电压不变，则L1灯变得更暗，L2灯变得更亮
7．下面的电路图是电子技术中常用电路，a、b是电路的输入端，其中输入的高频电流用“ ”表示，低频电流用“”表示，直流电流用“”表示。负载电阻R中通过的电流有以下说明： ①图甲中R通过的是低频电流 ②图乙中通过R的高频电流 ③图乙中R中通过的是低频电流 ④图丙中R中通过的是直流电流 ⑤图丁中R通过的是高频电流 其中正确的是（ ）
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①③④

8．如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小（如L=100μH ，C=100pF），此电路的主要作用是（ ）
输入
输出
L
C

A．阻直流，通交流，输出交流电
B．阻交流，通直流，输出直流电
C．阻低频，通高频，输出高频交流电
D．阻高频，通低频，输出低频交流电和直流电
9．两只相同的白炽灯L1、L2接到如图所示的电路中，
灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联。当a、b处接电压最大值为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的亮度大于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是（ ）
A．最大值仍为Um，而频率大于f
B．最大值仍为Um，而频率小于f
C．最大值大于Um，而频率仍为f
D．最大值小于Um，而频率仍为f

五、学有所得

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