2017-2018学年高中物理 第二章 交变电流 第4节 电感器对交变电流的作用 第5节 电感器对交变电流的作用学案 粤教版选修3-2.doc

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1、第四节　电感器对交变电流的作用第五节　电容器对交变电流的作用学习目标知识脉络1.通过实验了解电感对交变电流的阻碍作用，知道感抗与哪些因素有关．(重点)2．通过实验了解电容对交变电流的阻碍作用，能够理解交变电流能“通过”电容器，并知道容抗与哪些因素有关．(重点)3．了解电感器“通直流、阻交流”和“通低频、阻高频”的特点及其具体应用，能从能量的角度分析各元件的性能，并将其作为电路设计的选择基础．(难点)4．了解电容器“隔直流、通交流”和“阻低频、通高频”的特点及其具体应用．(难点)电感器对交变电流的阻碍作用1．实验电路图2．感抗(1)物理意

2、义：表示电感器对交变电流的阻碍作用的大小．(2)影响感抗大小的因素：线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大．3．感抗的应用类型低频扼流圈高频扼流圈自感系数较大较小感抗大小较大较小作用通直流、阻交流通直流、通低频、阻高频1．电感对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小．(×)2．交流电的频率越高，电感对交流的阻碍作用越大．(√)3．电感线圈之所以对交变电流有阻碍作用，是由于自感电动势总是阻碍电流的变化．(√)为什么电感线圈对交变电流的阻碍作用随线圈的自感系数、交变电流的频率的增大而增大？【提示】　电感线圈的阻碍作用是由交变电流通过线圈时产

3、生的自感电动势引起的，自感系数越大时产生的自感电动势也越大；交变电流的频率越高，电流的变化率也越大，自感电动势也就越大，所以阻碍作用就越大，感抗也就越大．如图241所示，闭合开关后灯泡发光，交流电源的频率可以改变，但输出电压的有效值不变．探讨1：当交流电源的频率增大时，小灯泡的亮度会如何变化？图241【提示】　电源的频率增大时，电感线圈的感抗增大，小灯泡变暗些．探讨2：当交流电源的频率减小时，小灯泡的亮度会如何变化？【提示】　电源的频率减小时，电感线圈的感抗减小，小灯泡变亮些．1．电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质交变电流通过线圈时，由

4、于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流变化的，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用．因此，感抗的产生是由线圈的自感现象引起的．直流电通过线圈时，电流的大小、方向都不变，线圈中不产生自感电动势，也就没有感抗．2．感抗电感线圈对电流的阻碍作用．感抗用“XL”表示，XL＝2πfL＝ωL，其中f是交流电的频率，L是线圈的自感系数．3．感抗与电感的关系线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，感抗就越大，对交变电流的阻碍作用也就越大．4．线圈(扼流圈)的分类根据不同线圈对交流电的阻碍作用不同

5、分类：(1)低频扼流圈①构造：闭合铁芯、绕在铁芯上的线圈．②特点：匝数多、自感系数L大、电阻很小．它对低频交流会产生很大的阻碍作用，而对直流的阻碍作用则较小，故低频扼流圈的作用为“通直流、阻交流”．(2)高频扼流圈①构造：它的线圈有的是绕在圆柱形的铁氧体芯上或空心．②特点：匝数少，自感系数L小．它只对频率很高的交流产生很大的阻碍作用，而对低频交流的阻碍作用较小，故高频扼流圈的作用为“通直流、通低频，阻高频”．1．(多选)关于电子技术中的扼流圈，下列说法正确的是(　　)A．扼流圈是利用电感线圈对交流电的阻碍作用来工作的B．高频扼流圈的作用

6、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，感应出自感电动势，从而来阻碍电流的变化，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错误．【答案】　ABC2．如图242所示电路由交变电流供电，如果交变电流的频率升高，则(　　)【导学号：】图242A．线圈的自感系数增大B．线圈的感抗减小C．电路中的电流增大

7、D．电路中的电流减小【解析】　线圈的自感系数是线圈自身的属性，选项A错误；交变电流的频率升高，感抗增大，线圈对电流的阻碍作用增大，电路中的电流减小，故选项B、C错误，D正确．【答案】　D含电感器交流电路的动态分析方法1．分析电路中各元件的串、并联关系．2．明确交流电源频率的变化情况．3．根据电感器中线圈匝数、形状、横截面积、长短和是否插入铁芯，判断自感系数的情况．4．判断感抗的变化情况．5．确定含电感器支路电流、电压的变化情况．电容器对交变电流的阻碍作用1．实验电路(如图243所示)图2432．实验现象：电路中串有电容器时，接通直流电源

8、，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮．3．实验结论：交变电流能够通过电容器，直流电流不能通过电容器．4．容抗：表示电容器对交变电流阻碍作用的大小．5．影响容抗的因素：电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小．