人教版物理選修3-2第5章第3節(jié)電感和電容對交變電流的影響

1、高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件第5章 第三節(jié)電感和電容對交變電流的影響高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件課標定位課標定位學(xué)習(xí)目標：學(xué)習(xí)目標：1.通過實驗了解電感器對交變電流的阻通過實驗了解電感器對交變電流的阻礙作用，能夠運用所學(xué)知識分析含有電感的簡單礙作用，能夠運用所學(xué)知識分析含有電感的簡單交變電路交變電路2通過實驗了解電容器對交變電流的阻礙作用，通過實驗了解電容器對交變電流的阻礙作用，能夠分析簡單交變電路中電容器的作用能夠分析簡單交變電路中電容器的作用3簡單了解電感器和電容器在電工和電子技術(shù)中簡單了解電感器和電容器在電工和電子技術(shù)中的應(yīng)用的應(yīng)用重點難點：重點難點：1.

2、交變電流交變電流“通過通過”電容器的原理電容器的原理2影響容抗、感抗大小的因素影響容抗、感抗大小的因素高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案第三節(jié)電感和電容對交變第三節(jié)電感和電容對交變電流的影響電流的影響高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、電感器對交變電流的阻礙作用一、電感器對交變電流的阻礙作用1電感對交變電流的阻礙作用的大小用電感對交變電流的阻礙作用的大小用_來來表示，線圈的表示，線圈的_越大，交變電流的越大，交變電流的_越高，阻礙作用就越大，越高，阻礙作

3、用就越大，_也就越大也就越大感抗感抗自感系數(shù)自感系數(shù)頻率頻率感抗感抗高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件2扼流圈是電子技術(shù)中常用的電子元件，分為扼流圈是電子技術(shù)中常用的電子元件，分為兩種：一種是線圈繞在鐵芯上，它的自感系數(shù)較兩種：一種是線圈繞在鐵芯上，它的自感系數(shù)較_，感抗較大，叫做，感抗較大，叫做_扼流圈，它的作用扼流圈，它的作用是是_；另一種是線圈繞在鐵氧體；另一種是線圈繞在鐵氧體芯上或空心，它的自感系數(shù)較芯上或空心，它的自感系數(shù)較_,感抗較小，叫感抗較小，叫做做_扼流圈扼流圈,它的作用是它的作用是_大大低頻低頻通直流，阻交流通直流，阻交流小小高頻高頻通低頻，阻高頻通低頻，阻高頻高

4、中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件二、交變電流能夠通過電容器二、交變電流能夠通過電容器通過實驗可以看到交變電流能夠通過電容器，其實通過實驗可以看到交變電流能夠通過電容器，其實自由電荷并未通過兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是在交自由電荷并未通過兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是在交流電壓的作用下，電容器交替進行流電壓的作用下，電容器交替進行_和和_，電路中就有了電流電路中就有了電流充電充電放電放電高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件三、電容器對交變電流的阻礙作用三、電容器對交變電流的阻礙作用電容對交變電流的阻礙作用的大小用電容對交變電流的阻礙作用的大小用_來表來表示，電容器的示，電容器的_越大，交

5、變電流的頻率越高，越大，交變電流的頻率越高，電容器對交變電流的阻礙作用就越小，電容器對交變電流的阻礙作用就越小， _也也就 越 小 電 容 對 交 變 電 流 的 作 用 是就 越 小 電 容 對 交 變 電 流 的 作 用 是_容抗容抗電容電容容抗容抗通交流，隔直流，通高頻，阻低頻通交流，隔直流，通高頻，阻低頻高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件核心要點突破核心要點突破一、電感器、電容器對交變電流的阻礙機理一、電感器、電容器對交變電流的阻礙機理1電感器對交變電流的阻礙作用電感器對交變電流的阻礙作用交變電流通過線圈時，由于電流時刻在變化，線圈交變電流通過線圈時，由于電流時刻在變化，線圈

6、中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的變化，中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的變化，就形成了對交變電流的阻礙作用就形成了對交變電流的阻礙作用高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件2交變電流能夠交變電流能夠“通過通過”電容器電容器當電容器接到交流電源上時，由于兩極板間的電壓當電容器接到交流電源上時，由于兩極板間的電壓變化，電壓升高時，形成充電電流，電壓降低時，變化，電壓升高時，形成充電電流，電壓降低時，形成放電電流，充放電交替進行，電路中就好像交形成放電電流，充放電交替進行，電路中就好像交變電流變電流“通過通過”了電容器，實際上，自由電荷并沒了電容器，實際上，自由電荷并沒有通過兩極板間

7、的絕緣介質(zhì)有通過兩極板間的絕緣介質(zhì)3電容器對交變電流的阻礙作用電容器對交變電流的阻礙作用電源電壓推動自由電荷定向運動，而電容器兩極板電源電壓推動自由電荷定向運動，而電容器兩極板上積累的電荷反抗自由電荷的定向運動，從而產(chǎn)生上積累的電荷反抗自由電荷的定向運動，從而產(chǎn)生了電容器對交變電流的阻礙作用了電容器對交變電流的阻礙作用高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件特別提醒：特別提醒：當電容器與直流電源的兩極相連接當電容器與直流電源的兩極相連接時，接通的瞬間因電容器充電產(chǎn)生瞬時電時，接通的瞬間因電容器充電產(chǎn)生瞬時電流充電完畢后，電容器兩極板間電壓與電源流充電完畢后，電容器兩極板間電壓與電源兩極間電

8、壓相等，電路中沒有電流兩極間電壓相等，電路中沒有電流高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件即時應(yīng)用即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A感抗是由于電流變化時在線圈中產(chǎn)生了自感電感抗是由于電流變化時在線圈中產(chǎn)生了自感電動勢，阻礙電流的變化動勢，阻礙電流的變化B感抗大小不僅與自感系數(shù)有關(guān)，還與電流的頻感抗大小不僅與自感系數(shù)有關(guān)，還與電流的頻率有關(guān)率有關(guān)C當電容器接到交流電源上時，因為有自由電荷當電容器接到交流電源上時，因為有自由電荷通過電容器，電路中才有交變電流通過電容器，電路中才有交變電流D容抗的大小不僅與電容有關(guān)，還與電流的頻率容抗

9、的大小不僅與電容有關(guān)，還與電流的頻率有關(guān)有關(guān)高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件解析：解析：選選ABD.交流電通過線圈時，由于電流時刻交流電通過線圈時，由于電流時刻變化，在線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢總是變化，在線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢總是阻礙電流變化，這就是產(chǎn)生感抗的原因，阻礙電流變化，這就是產(chǎn)生感抗的原因，A正正確頻率越高，電流變化越快，自感電動勢越大；確頻率越高，電流變化越快，自感電動勢越大；線圈自感系數(shù)越大，自感電動勢越大，對電流的變線圈自感系數(shù)越大，自感電動勢越大，對電流的變化阻礙作用越大，感抗越大，化阻礙作用越大，感抗越大，B正確電容器能通正確電容器能通交變電流

10、的實質(zhì)是通過反復(fù)充、放電來實現(xiàn)的，交變電流的實質(zhì)是通過反復(fù)充、放電來實現(xiàn)的， 并無電荷通過電容器，所以并無電荷通過電容器，所以C錯頻率越高，充、錯頻率越高，充、放電越快，容抗越小，故放電越快，容抗越小，故D對對高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件二、電阻、感抗、容抗的比較二、電阻、感抗、容抗的比較電阻感抗容抗產(chǎn)生的原因定向移動的自由電荷與不動的離子間的碰撞由于電感線圈的自感現(xiàn)象阻礙電流的變化電容器兩極板上積累的電荷對這個方向定向移動的電荷的反抗作用在電路中的特點對直流、交流均有阻礙作用只對變化的電流(如交流)有阻礙作用不能通直流，只能通變化的電流高中物理選修高中物理選修3-23-2課件

11、課件電阻感抗容抗決定因素由導(dǎo)體本身(長短、粗細、材料)決定，與溫度有關(guān)由線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率決定(成正比)由電容的大小和交流電的頻率決定(成反比)電能的轉(zhuǎn)化與做功電流通過電阻做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能和磁場能往復(fù)轉(zhuǎn)化電能與電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件即時應(yīng)用即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)2下列說法正確的是下列說法正確的是()A電阻對直流、交流的阻礙作用相同，電流通電阻對直流、交流的阻礙作用相同，電流通過電阻時，消耗電能過電阻時，消耗電能B電容器接在直流電路中，因為沒有電流，所電容器接在直流電路中

12、，因為沒有電流，所以不消耗電能，接在交流電路中，有交變電流，以不消耗電能，接在交流電路中，有交變電流，所以消耗電能所以消耗電能C感抗雖然對交變電流有阻礙作用，但不消耗感抗雖然對交變電流有阻礙作用，但不消耗能量能量D感抗是線圈的電阻產(chǎn)生的感抗是線圈的電阻產(chǎn)生的答案：答案：AC高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件課堂互動講練課堂互動講練電感器對電流的阻礙作用電感器對電流的阻礙作用圖圖531高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件A電流表示數(shù)增大電流表示數(shù)增大B電壓表示數(shù)增大電壓表示數(shù)增大C燈泡變暗燈泡變暗D燈泡變亮燈泡變亮【思路點撥】【思路點撥】根據(jù)頻率的變化，判斷感抗的變根據(jù)頻率的變

13、化，判斷感抗的變化，然后分析電路電流、電壓及電燈功率的變化，然后分析電路電流、電壓及電燈功率的變化化高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【答案】【答案】BC高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】感抗與線圈的自感系數(shù)和交變電感抗與線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率成正比，交變電流頻率越高，感抗越流的頻率成正比，交變電流頻率越高，感抗越大大高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1一個燈泡通過一個粗導(dǎo)線的線圈與一一個燈泡通過一個粗導(dǎo)線的線圈與一交流電源相連接，如圖交流電源相連接，如圖532所示一鐵塊插進所示一鐵塊插進線圈之后，該燈將線圈之后，該

14、燈將()圖圖532高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件A變亮變亮B變暗變暗C對燈沒影響對燈沒影響D無法判斷無法判斷解析：解析：選選B.加入鐵芯改變了電感自感系數(shù)，自感加入鐵芯改變了電感自感系數(shù)，自感系數(shù)增大，感抗增大，降落的電壓增大，降落在系數(shù)增大，感抗增大，降落的電壓增大，降落在燈上的電壓減小，所以燈變暗燈上的電壓減小，所以燈變暗高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 如圖如圖533所示，白熾燈和所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端,當交流電源的頻率增加時當交流電源的頻率增加時()A電流表示數(shù)增大電流表示數(shù)增大B電壓表示數(shù)增大電壓表示數(shù)增大

15、C燈泡變暗燈泡變暗D燈泡變亮燈泡變亮電容器對電流的阻礙作用電容器對電流的阻礙作用圖圖533高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【思路點撥】【思路點撥】根據(jù)頻率的變化，判斷容抗的變根據(jù)頻率的變化，判斷容抗的變化，然后分析電流、電壓及燈泡功率的變化化，然后分析電流、電壓及燈泡功率的變化【精講精析】【精講精析】頻率增大可知，容抗減小，電流頻率增大可知，容抗減小，電流增大，電燈兩端電壓增大，電壓表示數(shù)變小，燈增大，電燈兩端電壓增大，電壓表示數(shù)變小，燈泡功率增大而變亮，故泡功率增大而變亮，故A、D項正確項正確【答案】【答案】AD【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】電容器對交流電的阻礙作用大小電容器對交流電的

16、阻礙作用大小(容抗容抗)與電容大小和交流電頻率都有關(guān)電容越大與電容大小和交流電頻率都有關(guān)電容越大,容抗越小，頻率越高，容抗越小容抗越小，頻率越高，容抗越小高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2如圖如圖534所示，接在交流電源上所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說法正確的是的電燈泡正常發(fā)光，以下說法正確的是()A把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮B增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮C減小電容器兩板間的正對面積，燈泡變暗減小電容器兩板間的正對面積，燈泡變暗D使交變電流頻率減小，燈泡變暗使交變電流頻率減小，燈泡變暗圖

17、圖534高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件解析：解析：選選ACD.電容器的電容與介電常數(shù)成正比，電容器的電容與介電常數(shù)成正比，與正對面積成正比，與兩板間距離成反比而容與正對面積成正比，與兩板間距離成反比而容抗與電容成反比，與頻率成反比把介質(zhì)插入電抗與電容成反比，與頻率成反比把介質(zhì)插入電容器，電容變大，容抗減小，燈泡變亮，容器，電容變大，容抗減小，燈泡變亮，A正正確電容器兩板間距離增大，電容減小，容抗增確電容器兩板間距離增大，電容減小，容抗增大，燈泡變暗，大，燈泡變暗，B錯減小電容器兩極正對面積，錯減小電容器兩極正對面積，電容減小，容抗增大，燈泡變暗，電容減小，容抗增大，燈泡變暗，C正

18、確交流正確交流電的頻率減小，容抗增大，燈泡變暗，電的頻率減小，容抗增大，燈泡變暗，D正確正確高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件電感和電容電路的綜合分析電感和電容電路的綜合分析 如圖如圖535所示是電視機電源部分的濾波所示是電視機電源部分的濾波裝置，當輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成裝置，當輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的作用試分析其工作原理及各電容和電感的作用圖圖535高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【自主解答

19、】【自主解答】當含有多種成分的電流輸入到當含有多種成分的電流輸入到C1兩端時，由于兩端時，由于C1具有具有“通交流、隔直流通交流、隔直流”的功能的功能,電流中的交流成分被衰減；而線圈電流中的交流成分被衰減；而線圈L有有“通直流、通直流、阻交流阻交流”的功能，直流成分電流順利通過的功能，直流成分電流順利通過L，一小，一小部分交流通過部分交流通過L；到達；到達C2兩端時，由于兩端時，由于C2具有具有“通通交流、隔直流交流、隔直流”的功能，的功能，C2進一步濾除電流中殘進一步濾除電流中殘余的交流成分，這樣在輸出端得到較穩(wěn)定的直流余的交流成分，這樣在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電電高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【答案】【答案】見自主解答見自主解答【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】交流電路的分析跟直流電路的分交流電路的分析跟直流電路的分析有很多相似的地方，但是由于電感、電容等電析有很多相似的地方，但是由于電感、電容等電路元件自身的特點，而造成在分析電路時的不同路元件自身的特點，而造成在分析電路時的不同,要特別注意這些元件的特性要特別注意這些元件的特性高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3(2011年潮州高二檢測年潮州高二檢測)如圖如圖536所示的電路中，所