《（通用）高中物理 第二章 交變電流 2.42.5 電容器在交流電路中的作用 電感器在交流電路中的作用課件 教科選修32》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用）高中物理 第二章 交變電流 2.42.5 電容器在交流電路中的作用 電感器在交流電路中的作用課件 教科選修32（27頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、4 電容器在交流電路中的作用 5 電感器在交流電路中的作用 第二章 交變電流 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，了解電容器和電感器對(duì)交變電流的阻礙和導(dǎo)通作用. 2.知道容抗和感抗的物理意義以及與哪些因素有關(guān). 3.能夠分析簡(jiǎn)單電路中的電容器、電感器的作用. 內(nèi)容索引 自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ) 重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn) 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān) 自主預(yù)習(xí) 一一、電容器在交流電路中的作用電容器在交流電路中的作用 1.電容器對(duì)交流電的導(dǎo)通作用 電容器接入交變電路中時(shí)，由于兩極板間的電壓在周期性地變化，使電容器反復(fù)地 和 ，雖然電容器的兩極板間并沒(méi)有 通過(guò)，但在連接電容器的電源和電路中形成 電流

2、. 2.電容器對(duì)交流電的阻礙作用 電容器對(duì)交流電有阻礙作用，電容器對(duì) 的阻礙作用稱為 .容抗大小跟電容有關(guān)，電容越小，容抗 ；容抗大小還跟交流電的頻率有關(guān)，頻率越低，容抗 . 3.電容器在電子技術(shù)中的應(yīng)用 在電子技術(shù)中，常用的電容器有 電容和 電容. 充電 放電 電流 交變 交流電 容抗 越大 越大 隔直 旁路 二二、電感器在交流電路中的作用電感器在交流電路中的作用 1.電感器對(duì)交流電的阻礙作用 電感器對(duì)交流電有阻礙作用，阻礙作用的大小可用 表示. 線圈的電感(即自感系數(shù)L)越大，交流電的頻率越高，線圈對(duì)交流電的阻礙作用 ，即 . 2.電感器在電子技術(shù)中的應(yīng)用 兩種扼流圈 感抗 越大 感抗越大

3、 低頻扼流圈，主要作用“通 ，阻 ”. 高頻扼流圈，主要作用“通 ，阻 ”. 直流 交流 低頻 高頻 即學(xué)即用即學(xué)即用 1.判斷下列說(shuō)法的正誤. (1)線圈的匝數(shù)越多，對(duì)同一個(gè)交變電流的阻礙作用就越大.( ) (2)線圈對(duì)交變電流的阻礙作用隨著交變電流的頻率的增大而減小.( ) (3)電流通過(guò)電容器，并不是電荷穿過(guò)電容器兩極板間的絕緣層到達(dá)另一極板，而是電容器不斷地充、放電的表現(xiàn).( ) (4)電容器的電容越大，對(duì)同一交變電流的阻礙作用就越大.( ) 答案 2.在頻率為f的交變電流電路中，如圖1所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S依次分別接通R、C、L支路，這時(shí)通過(guò)各支路的電流有效值相等.若將交變電流的頻率提高到2

4、f，維持其他條件不變，則通過(guò)R的電流有效值 ，通過(guò)C的電流有效值 ，通過(guò)L的電流有效值 .(選填“不變”“變大”或“變小”) 答案 圖1 不變 變大 變小 重點(diǎn)探究 導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究 如圖2甲、乙所示，把燈泡和電容器串聯(lián)起來(lái)，先把它們接到直流電源上，再把它們接到交流電源上. 一、電容器對(duì)交變電流的阻礙作用 答案 圖2 (1)觀察燈泡的發(fā)光情況，并分析原因. (2)若把圖乙中的電容器去掉，變成圖丙所示電路，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？說(shuō)明了什么？ 答案 答案答案 燈泡變得比乙中亮，說(shuō)明電容器對(duì)交變電流有阻礙作用. (3)在圖乙中，改變電容器的電容和電源頻率，燈泡亮度會(huì)有什么變化？說(shuō)明了什么？ 答案答案 電源

5、頻率不變時(shí)，電容越大，燈泡越亮；電容不變時(shí)，電源頻率越高，燈泡越亮.電容器的電容和交變電流的頻率都對(duì)電容器對(duì)交變電流的阻礙作用有影響. 知識(shí)深化知識(shí)深化 電容器在充、放電的過(guò)程中電容器兩極板上聚集著等量異種電荷，從而在兩極板間存在著電場(chǎng)，此電場(chǎng)的電場(chǎng)力阻礙電荷的定向移動(dòng)，其表現(xiàn)就是電容器對(duì)交流電的阻礙作用. 例例1 如圖3所示，電路由交流電源供電，最大電壓保持不變，如果交變電流的頻率升高，則下列說(shuō)法中正確的是 A.電容器上的電荷量最大值增大 B.電容器的容抗增大 C.電路中燈泡的亮度變亮 D.電路中燈泡的亮度變暗 答案 圖3 解析解析 當(dāng)交變電流的頻率升高時(shí)，電容器的容抗減小，燈泡的亮度變亮，

6、燈泡兩端的電壓變大，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤； 電容器兩端的電壓變小，由QCU可知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤. 解析 交變電流不同于直流，交變電流能“通過(guò)”電容器.交變電流的頻率改變，電容器的容抗改變，電容器兩端的電壓變化，燈泡兩端的電壓也隨著變化. 總結(jié)提升總結(jié)提升 例例2 (多選)如圖4甲、乙所示是電子技術(shù)中的常用電路，a、b是各部分電路的輸入端，其中輸入的交流高頻成分用“”表示，交流低頻成分用“”表示，直流成分用“”表示.關(guān)于兩圖中負(fù)載電阻R上得到的電流特征是 A.圖甲中R得到的是交流成分 B.圖甲中R得到的是直流成分 C.圖乙中R得到的是低頻成分 D.圖乙中R得到的是高頻成分 答案 圖4 解析

7、(1)兩種情況下燈泡的亮度有什么不同？說(shuō)明了什么？ 導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究 如圖5所示，把帶鐵芯的線圈L與小燈泡串聯(lián)起來(lái)，先把它們接到直流電源上，再把它們接到有效值等于直流電源電壓的交流電源上. 二、電感器對(duì)交變電流的阻礙作用 圖5 答案 答案答案 甲圖中燈泡比乙圖中燈泡更亮，說(shuō)明電感器對(duì)交變電流有阻礙作用. (2)乙圖中換用自感系數(shù)更大的線圈或調(diào)換頻率更高的交流電源，燈泡的亮度有何變化？說(shuō)明了什么？ 答案 答案答案 不論是換用自感系數(shù)更大的線圈還是調(diào)換頻率更高的交流電源，燈泡均變得更暗，說(shuō)明線圈的自感系數(shù)越大，交流電的頻率越高，線圈對(duì)交流電的阻礙作用越大. 知識(shí)深化知識(shí)深化 交變電流通過(guò)電感器時(shí)，

8、由于電流時(shí)刻在變化，在線圈中就會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，而自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙原電流的變化，故電感器對(duì)交變電流產(chǎn)生阻礙作用. 例例3 (多選)如圖6所示實(shí)驗(yàn)電路中，若直流電壓和交變電壓的有效值相等，S為雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，下面敘述正確的是 A.當(dāng)S擲向a、b時(shí)燈較亮，擲向c、d時(shí)燈較暗 B.當(dāng)S擲向a、b時(shí)燈較暗，擲向c、d時(shí)燈較亮 C.S擲向c、d，把電感線圈中的鐵芯抽出時(shí)燈 變亮 D.S擲向c、d，電源電壓不變，而使頻率減小時(shí)，燈變暗 答案 解析 圖6 解析解析 線圈對(duì)直流無(wú)感抗，對(duì)交變電流有感抗，當(dāng)交流電頻率減小時(shí)，感抗變小，燈變亮；有鐵芯時(shí)感抗更大，故鐵芯抽出時(shí)燈變亮. 1.容抗的大小除了與電容自身的

9、性質(zhì)有關(guān)外，還與交變電流的頻率有關(guān).若用XC表示容抗，則XC 2.感抗的大小除了與電感線圈自身的性質(zhì)有關(guān)外，還與交變電流的頻率有關(guān).若用XL表示感抗，則XL2fL. 3.電阻無(wú)論對(duì)直流還是交流，阻礙作用相同，只取決于電阻本身. 三、電阻、感抗、容抗的對(duì)比 12fC. 解析解析 當(dāng)交變電流的頻率變大時(shí)，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，因此L3變亮，L2變暗.又因?yàn)殡娮柙谥绷骱徒涣麟娐分衅鹣嗤淖饔茫蔐1亮度不變，所以選D. 例例4 如圖7所示，電路中完全相同的三只燈泡L1、L2、L3分別與電阻R、線圈L、電容器C串聯(lián)，然后再并聯(lián)到220 V、50 Hz的交流電源上，三只燈泡亮度恰好相同.若保

10、持交變電壓不變，將交變電流的頻率增大到60 Hz，則發(fā)生的現(xiàn)象是 A.三燈亮度不變 B.三燈均變亮 C.L1不變、L2變亮、L3變暗 D.L1不變、L2變暗、L3變亮 圖7 答案 解析 1.電阻對(duì)交流、直流有相同的阻礙作用，交流頻率變化時(shí)，阻礙作用不變. 2.電容器通交流、隔直流，通高頻、阻低頻. 3.電感器通直流、阻交流，通低頻、阻高頻. 4.在分析電流變化時(shí)，把感抗、容抗類(lèi)比于導(dǎo)體的電阻，再用歐姆定律分析. 總結(jié)提升總結(jié)提升 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1.(容抗的理解容抗的理解)如圖8所示的電路，F(xiàn)為一交流發(fā)電機(jī)，C為平行板電容器，為使電流表A的示數(shù)增大，可行的辦法是 A.使發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)速增大 B.使發(fā)電

11、機(jī)F的轉(zhuǎn)速減小 C.在平行板電容器間換用相對(duì)介電常數(shù)較小的電介質(zhì) D.使電容器兩極板間的距離增大 答案 解析 1 2 3 4 圖8 2.(感抗的理解感抗的理解)(多選)在如圖9所示的電路中，L為電感線圈，燈泡的電阻值為R，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無(wú)限大，交流電源的電壓u 220 sin (100t) V.若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為100 Hz，下列說(shuō)法正確的是 A.電流表示數(shù)增大 B.電壓表示數(shù)增大 C.燈泡變暗 D.燈泡變亮 答案 解析 2 圖9 1 2 3 4 3.(電阻電阻、感抗感抗、容抗的對(duì)比容抗的對(duì)比)如圖10所示，把電阻R、電感線圈L、電容器C并聯(lián)到一交流電源上，三

12、個(gè)電流表的示數(shù)相同.若保持電源電壓大小不變，而將頻率降低，則三個(gè)電流表的示數(shù)I1、I2、I3的關(guān)系是 A.I1I2I3 B.I1I2I3 C.I2I1I3 D.I3I1I2 答案 圖10 解析 1 2 3 4 4.(電阻電阻、感抗感抗、容抗的對(duì)比容抗的對(duì)比)(多選)如圖11所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源中既含高頻交流，又含低頻交流，L是一個(gè)25 mH的高頻扼流圈，C是一個(gè)100 pF的電容器，R是負(fù)載電阻，下列說(shuō)法正確的是 A.L的作用是“通低頻，阻高頻” B.C的作用是“通低頻，隔高頻” C.C的作用是“通高頻，阻低頻” D.通過(guò)R的電流中，低頻交流所占的百分比 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比 答案 解析 圖11 1 2 3 4