高中物理 第五章 交变电流 3 电感和电容对交变电流的影响课件 新人教选修32.ppt

自主学习·基础知识2．感抗(1)物理意义：表示电感器对__________阻碍作用的大小的物理量．(2)影响因素：线圈的___________越大交流的_____越高感抗越大．(3)应用：扼流圈低频扼流圈：可以用来“通_____阻______”．高频扼流圈：可以用来“通______通______阻_____”．电感线圈对交变电流的阻碍作用为什么随线圈的自感系数、交变电流的频率的增大而增大呢？【提示】电感线圈的阻碍作用是由交变电流通过线圈时产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感应电动势也就越大所以阻碍作用就越大感抗也就越大．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．()1．交变电流能通过电容器(1)实验电路(如图5­3­1)图5­3­1(2)实验目的：了解并验证电容器对交变电流的阻碍作用．(3)实验方法：把白炽灯和电容器串联起来先把它们接到直流电源上再把它们接到交流电源上观察灯泡的发光情况．把电容器从电路中取下来使灯泡直接与交流电源相连再观察灯泡的发光情况．(4)实验现象接到______上的灯泡不亮接到______上的灯泡亮．把电容器从电路中取下来使灯泡直接与交流电源相连灯泡要比接有电容器时___．(5)实验结论①_________能够“通过”电容器_____不能通过电容器．②电容器对_________有______作用．2．电容器对交变电流的阻碍作用(1)容抗：表示电容器对______阻碍作用的大小．(2)影响容抗大小的因素：电容器的电容______交流的频率_____容抗越小．(3)电容器特点：“通交流、隔直流；通高频、阻低频”．感抗的实质是由线圈的自感现象引起的那么电容器对交变电流阻碍作用的实质是什么呢？【提示】当交变电流“通过”电容器时给电容器充电或放电形成充电或放电电流在形成电流的过程中对自由电荷来说当电源的电压推动它们向某一方向做定向移动时电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方向做定向移动也就是说在给电容器充电或放电过程中在电容器两极板形成跟原电压相反的电压这就对电流产生了阻碍作用．1．电容器在交变电路中相当于一个电阻具有分压作用．()2．电容器接到交流电源时有自由电荷通过电容器．()3．电容器是通直流、阻交流通高频、阻低频．()预习完成后请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中学生分组探究一电感器和电容器对交变电流的阻碍作用第1步探究——分层设问破解疑难1．交流电路和直流电路中阻碍电流大小的因素分别有哪些？【提示】在直流电路中受电阻的阻碍作用在交流电路中除了电阻外还受电感器和电容器对交变电流的阻碍作用．2．交变电流的频率越高电感器、电容器、电阻对电流的阻碍作用会怎样变化？【提示】交变电流的频率越高感抗越大容抗越小电阻值不变．第2步结论——自我总结素能培养1．电阻、感抗、容抗的区别决定因素2.交变电流能够“通过”电容器的理解当电容器接到交流电源上时由于两极板间的电压变化电压升高时形成充电电流电压降低时形成放电电流充、放电交替进行电路中就好像交变电流“通过”了电容器实际上自由电荷并没有通过两极板间的绝缘介质．第3步例证——典例印证思维深化(多选)(2020·泰安高二检测)在如图5­3­2所示的电路中L为电感线圈R为灯泡的电阻电流表内阻为零电压表内阻无限大交流电源的电压U＝220sin100πt(V)．若保持电源电压有效值不变只将电源频率改为100Hz下列说法正确的是()A．电流表示数增大B．电压表示数增大C．灯泡变暗D．灯泡变亮【思路点拨】解答本题时应把握以下两点：(1)感抗与交变电流的频率的关系．(2)串联电路的电压关系．在电压不变的情况下电路中的电流减小选项A错误；灯泡的电阻R是一定的电流减小时实际消耗的电功率(P＝I2R)减小灯泡变暗选项C正确D错误；电压表与电感线圈并联其示数为线圈两端的电压UL设灯泡两端电压为UR则电源电压的有效值为U＝UL＋UR由于因UR＝IR由于电流I减小故UR减小因电源电压有效值保持不变故UL＝(U－UR)增大选项B正确．【答案】BC如图5­3­3所示白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端当交流电源的频率增大时()A．电容器电容增大B．电容器电容减小C．电灯变暗D．电灯变亮【思路点拨】(1)电容器的容抗与交变电流的频率有关．(2)频率增大时容抗减小．【解析】电容器的电容是由电容器本身的特性决定的与外加的交流电源的频率无关故选项A和B是错误的．当交流电源的频率增加时电容器充、