【创新设计】学高中物理电感和电容对交变电流的影响课件新人教选修.ppt

* 目标定位 1.通过实验了解电容、电感对交变电流的阻碍，能够分析简单电路中的电容、电感的作用. 2.知道感抗、容抗，了解感抗、容抗与哪些因素有关. 第4讲　电感和电容对交变电流的影响 1 预习导学 梳理·识记·点拨 2 课堂讲义 理解·深化·探究 3 对点练习 巩固·应用·反馈 一、电感器对交变电流的阻碍作用 1.感抗：电感器对交变电流 作用的大小. 2.影响因素：线圈的自感系数越 ，交流的频率越 ，感抗越大. 阻碍 大 高 3.感抗的应用 类型 区别　　 低频扼流圈 高频扼流圈 自感系数 较大 感抗大小 较大 作用 通 流、阻 流 通 流、通 频、阻 频 较小 较小 直 交 直 低 高 二、交变电流能够通过电容器 当电容器接到交流电源的两端时，实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.当电压升高时，电容器 ，电荷向电容器的极板上聚集，在电路中，形成 电流；当电压降低时，电容器 ，电荷从极板上退出，形成 电流 .电容器交替地进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“ ”了电容器. 充电 充电 放电 放电 通过 三、电容器对交变电流的阻碍作用 1.容抗：电容器对交变电流阻碍作用的大小. 2.影响因素：电容器的电容越 ，交流的频率越 ，容抗越小. 3.作用：“通 流，隔 流；通 频，阻 频”. 大 高 交 直 高 低 一、理解电感器对交变电流的阻碍作用 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“通直流，通低频，阻高频”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“通直流，阻交流”的作用. 例1　关于电子电路中的扼流圈，下列说法正确的是(　　) A.扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的 B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过 C.低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过 D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大 解析　扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出感应电动势，从而来阻碍电流的变化的，故A正确； 高频扼流圈是“通低频，阻高频”，故B正确； 低频扼流圈是“阻高频、阻低频、通直流”，故C正确； 高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小，故D错. 答案　ABC 二、理解电容器对交变电流的阻碍作用 电容器对交流电的阻碍作用概括为“通交流、隔直流；通高频，阻低频”. 例2　如图1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，直流成分用“—”表示.关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是(　　) A.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 图1 解析　当交变电流加在电容器上时，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； 乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误. 答案　AC 针对训练　如图2所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是(　　) A.等于220 V B.大于220 V C.小于220 V D.等于零 图2 解析　虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确. 答案　C 三、电阻、感抗、容抗的作用及区别 1.容抗的大小除了与电容自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关.若用XC表示容抗，则XC＝ . 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，若用XL表示感抗，则XL＝2πfL. 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. 例3　在频率为f的交变电流电路中，如图3所示，当开关S分别接通R、C、L支路时，通过各支路的电流有效值相等.若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种说法不正确的是(　　) A.通过R的电流有效值不变 B.通过C的电流有效值变大 C.通过L的电流有效值变小 D.流过R、C、L的电流有效值都不变 图3 解析　交变电流的频率变大时，电阻R对交流的阻碍作用不变，电容C对交流的阻碍作用减小，