高中物理 电感和电容对交变电流的影响 教案人教版选修3.doc

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5.3电感和电容对交变电流的影响
学习目标
1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用；
2、知道用感抗来表示电感，电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关；
3、知道交变电流能通过电容，知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用；
4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关。
学习重点
1、电感对交变电流的阻碍作用大小及感抗与哪些因素有关；
2、电容对交变电流的阻碍作用大小及容抗与哪些因素有关。
学习难点
交变电流能够通过电容器的本质。
实验器材
学生电源、电池组、电感线圈、小灯泡、电容器、导线若干。
学习过程
一、创设情境，导入新课
设问：交流电与直流电的区别有什么？
实验：激发学生的学习兴趣。
二、自主、合作、探究
（一）、电感对交变电流的阻碍作用
画出三个实验电路图，请学生连接实验电络图
（1）（2）

（3）

（1）（2）（3）三个电路图中交流电源与直流电源的电动势相同。A1、A2、A3为三个完全相同的小灯泡。闭合电键，让学生观察A1、A2、A3亮度。
教师提问：观察A1、A2、A3亮度情况
学生回答实验现象：A1、A2亮度相同，A3较暗。
教师提问：这说明什么？
学生回答：这表明电感对直流电没有阻碍作用，对交流电有阻碍作用。
教师引入：那为什么会发生这种现象呢？
教师点拨：上一章我们学习了一种特殊的电磁感应现象——自感现象。（让学生回想自感现象）
学生回答：自感现象是由于导体本身的电流发生变化，而产生的电磁感应现象。
教师点拨：本实验中当线圈通入交变电流时，线圈中的电流大小和方向时刻变化，在线圈中会产生自感电动势阻碍电流变化。
板书：电感对交变电流的阻碍作用大小，用感抗来表示。
思考提高：感抗的大小与哪些因素有关。看课本219页，找学生回答。
感抗的大小总与线圈的自感系数和交流电的频率有关。线圈自感系数越大交变电流频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。.
（二）、自感现象的应用
学生看课本219页，关于低频扼流圈的部分，总结其构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小。
作用：通直流阻交流。
看课本219-220页关于高频扼流圈的部分，总结：
构造：线圈绕在铁氧体芯上或空心，匝数少，自感系数小。
作用：通低频，阻高频。
学以致用：

1、如图，白炽灯和电感线圈串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时（）
A、线圈感抗增加
B、线圈感抗减少
C、电灯变暗
D、电灯变亮
答案：（A、C）
2、电容对交变电流的作用
画出两个实验电路图，让学生连接实验电路图。
A1A2

（1）（2）
（1）（2）两个电路中交流电源与直流电源电动势相同，A1、A2、为两个完全相同的小灯泡，闭合电键，让学生观察A1、A2、的亮暗情况。
教师：实验现象？
学生：A1不亮，A2亮。
教师：说明什么？
学生：A1不亮说明直流不能通过电容器，A2亮说明交流电可以通过电容器。A2比A3亮说明电容器对交流电有阻碍作用。
自主探究：为什么会出现这种现象。
学生看书总结：电容器有“通交流，隔直流”的作用。电容器实质是电容交替进行充放电，导致导线中有电流，通过用电灯有电亮则灯亮。
画出两个实验电路图，让学生连接实验电路图。
A1A2

（1）（2）
教师：比较A1、A2亮度情况。
学生：A1比A2亮，则电容对交流有阻碍作用，电容对交流的阻碍作用的大小，用容抗XC表示。
总结：影响容抗大小的因素，看课本220页，交流电的频率和电容器的电容大小，电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小。
学以致用：在图中所示的电路中，C为电容器，R为灯泡，电流总内阻为零，电压表内阻无穷大，若保持交流电源的电压的有效值不变，只将电源频率增大，下列说法中正确的有（）
A、电流表示数增大
B、电压表示数增大
C、灯泡变亮
D、灯泡变暗
答案（C）
（三）总结
电感和电容对交流的阻碍作用既与电感、电容有关，还与交流的频率有关，这种关系为：
电感：通直流，阻交流；通低频，阻高频。
电容：通交流，隔直流；通高频，阻低频。