高二物理下學(xué)期第4周電感器、電容器對(duì)交變電流的作用導(dǎo)學(xué)案

1、高二物理備課組第4周集體備課材料課時(shí)計(jì)劃第1節(jié)課電感器、電容器對(duì)交變電流的作用第2節(jié)課認(rèn)識(shí)傳感器、傳感器的原理第3節(jié)課傳感器的應(yīng)用第4節(jié)課動(dòng)量守恒定律導(dǎo)學(xué)案、課件、教學(xué)設(shè)計(jì)第一節(jié)課電感器、電容器對(duì)交變電流的作用一、電感器對(duì)交變電流的作用1認(rèn)識(shí)電感器電感器由絕緣導(dǎo)線一圈緊靠一圈地繞制而成，又被稱為電感線圈它能把外部電路的電能儲(chǔ)存在電感器內(nèi)部的磁場(chǎng)中2電感器對(duì)交變電流的作用(1)電感器對(duì)恒定電流是導(dǎo)通的，對(duì)交變電流有阻礙作用(2)電感器的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，電感器對(duì)交變電流的阻礙作用就越大(3)低頻扼流圈和高頻扼流圈低頻扼流圈：通直流、阻交流高頻扼流圈：通直流、通低頻、阻高頻二、電容

2、器對(duì)交變電流的作用1電容器僅讓交變電流通過2電容器對(duì)交變電流的作用電容器的電容越大，交變電流的頻率越高，電容器對(duì)交變電流的阻礙作用就越小3隔直電容器和高頻旁路電容器隔直電容器：通交流、隔直流高頻旁路電容器：通高頻、阻低頻一、電感器對(duì)交變電流的作用問題設(shè)計(jì)如圖1所示，把帶鐵芯的線圈L與小燈泡串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上，再把它們接到交流電源上，取直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等圖1(1)對(duì)比兩種情況下燈泡的亮度有什么不同？說明了什么？(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？說明了什么？答案(1)甲圖中燈泡比乙圖中燈泡更亮，說明電感器對(duì)交變電流有阻礙

3、作用(2)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要點(diǎn)提煉1電感器的感抗是由變化的電流在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)引起的，與制成線圈導(dǎo)體的電阻無關(guān)2感抗的兩個(gè)決定因素：(1)線圈的自感系數(shù)；(2)交變電流的頻率3電感線圈在電路中的作用(1)通直流，阻交流；(2)通低頻，阻高頻二、電容器對(duì)交變電流的作用問題設(shè)計(jì)如圖2甲、乙所示，把燈泡和電容器串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上，再把它們接到交流電源上，觀察燈泡的發(fā)光情況圖2(1)分析電容器能通交流的原因(2)若把圖乙中的電容器去掉，變成圖丙所示電路，會(huì)發(fā)

4、生什么現(xiàn)象？說明了什么？(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？答案(1)把交流電源接到電容器兩個(gè)極板上后，當(dāng)電源電壓升高時(shí)，電源給電容器充電，電荷向電容器極板上聚集，在電路中，形成充電電流；當(dāng)電源電壓降低時(shí)，電容器放電，電荷從極板上流出，在電路中形成放電電流電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，好像是交流“通過”了電容器，但實(shí)際上自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)(2)燈泡變得比乙中亮，說明電容器對(duì)交變電流有阻礙作用(3)電容變大時(shí)，燈泡變亮；電源頻率增大時(shí)，燈泡變亮要點(diǎn)提煉1電容器能通交變電流，并不是電荷真的穿過了電容器2電容器對(duì)交變電流的阻礙作用電

5、源電壓推動(dòng)自由電荷定向移動(dòng)時(shí)，電容器極板上積累的電荷會(huì)阻礙自由電荷向此方向做定向運(yùn)動(dòng)，這就產(chǎn)生了電容器對(duì)交變電流的阻礙作用3決定容抗的兩個(gè)因素：電容器的電容和交流電的頻率4電容器在電路中的作用：通交流，阻直流，通高頻，阻低頻一、對(duì)感抗的理解例1(雙選)如圖3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為雙刀雙擲開關(guān)，下面敘述正確的是()圖3A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CS擲向c、d，把電感線圈中的鐵芯抽出時(shí)燈變亮DS擲向c、d，電源電壓不變，而使頻率減小時(shí)，燈變暗答案AC二、對(duì)容抗的理解例2(雙選)如圖4所示，接在交流電源上的

6、燈泡正常發(fā)光，以下說法正確的是 ()圖4A把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變暗B增大電容器兩極板間的距離，燈泡變亮C減小電容器兩極板間的正對(duì)面積，燈泡變暗D使交變電流頻率減小，燈泡變暗答案CD三、電阻、感抗、容抗的對(duì)比例3(單選)如圖5所示，電路中完全相同的三只燈泡L1、L2、L3分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián)，然后再并聯(lián)到220 V、50 Hz的交流電路上，三只燈泡亮度恰好相同若保持交變電壓不變，將交變電流的頻率增大到60 Hz，則發(fā)生的現(xiàn)象是()圖5A三燈亮度不變B三燈均變亮CL1不變、L2變亮、L3變暗DL1不變、L2變暗、L3變亮答案D四、電感器、電容器在電路中的應(yīng)用例4(單選)在收音機(jī)線路

7、中，經(jīng)天線接收下來的電信號(hào)既有高頻成分，又有低頻成分，經(jīng)放大后送到下一級(jí)，需要把低頻成分和高頻成分分開，只讓低頻成分輸送到再下一級(jí)，可以采用如圖6所示電路，其中a、b應(yīng)選擇的元件是 ()圖6Aa是電容較大的電容器，b是低頻扼流圈Ba是電容較大的電容器，b是高頻扼流圈Ca是電容較小的電容器，b是低頻扼流圈Da是電容較小的電容器，b是高頻扼流圈答案D1. (對(duì)感抗的理解)(雙選)在如圖7所示的電路中，L為電感線圈，R為燈泡的電阻值，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓u220eq r(2)sin (100t) V若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為100 Hz，下列說法正確的是()

8、圖7A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BC2(對(duì)容抗的理解)(單選)如圖8所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交流電源的兩端，當(dāng)交流電源的頻率增大時(shí) ()圖8A電容器電容增大 B電容器電容減小C燈變暗 D燈變亮答案D3.(電阻、感抗、容抗的對(duì)比)(單選)如圖9所示，三個(gè)燈泡相同，而且足夠耐壓，電源內(nèi)阻忽略單刀雙擲開關(guān)S接A時(shí)，三個(gè)燈亮度相同，那么S接B時(shí)()圖9A三個(gè)燈亮度相同B甲燈最亮，丙燈不亮C甲燈和乙燈亮度相同，丙燈不亮D只有丙燈不亮，乙燈最亮答案D題組一對(duì)感抗的理解1(單選)一個(gè)燈泡通過一個(gè)粗導(dǎo)線的線圈與一交流電源相連接，如圖1所示一鐵棒插進(jìn)線圈后，該燈將()圖1A變亮

9、B變暗C對(duì)燈的亮度沒影響D無法判斷答案B2(雙選)如圖2所示，輸入端ab的輸入電壓既有直流成分，又有交流成分，以下說法中正確的是(L的直流電阻不為零)()圖2A直流成分只能從L通過B交流成分只能從R通過C通過R的既有直流成分又有交流成分D通過L的直流成分比通過R的直流成分要大答案CD題組二對(duì)容抗的理解3(雙選)對(duì)交變電流通過電容器的理解正確的是()A交變電流能夠使電容器極板間的絕緣介質(zhì)變成導(dǎo)體B交變電流定向移動(dòng)的電荷能通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)C交變電流能夠使電容器交替進(jìn)行充電、放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器D交變電流通過了電容器，實(shí)際上自由電荷并沒有通過電容器極板間的絕

10、緣介質(zhì)(擊穿除外)答案CD4(單選)有兩個(gè)電容器的電容分別為C15 F和C23 F，分別加在峰值一定的正弦交流電源上，在下列各種情況下，哪一種情況電路的電流最大()A在C1上所加交變電流的頻率為50 HzB在C2上所加交變電流的頻率為50 HzC在C1上所加交變電流的頻率為100 HzD在C2上所加交變電流的頻率為100 Hz答案C5(單選)如圖3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 ()圖3A使發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)速增大B使發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)速減小C在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)D使電容器兩極板間的距離增大答案A題組三電阻、感抗、容抗的對(duì)比6(單選

11、)如圖4所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，接線柱a、b接電壓為U的直流電源時(shí)，無論電源的正極與哪一個(gè)接線柱相連，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈完全不亮當(dāng)a、b接電壓的有效值為U的交流電源時(shí)，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光，則下列判斷正確的是()圖4A與甲燈串聯(lián)的元件x是電容器，與乙燈串聯(lián)的元件y是電感線圈B與甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與乙燈串聯(lián)的元件y是電容器C與甲燈串聯(lián)的元件x是二極管，與乙燈串聯(lián)的元件y是電容器D與甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與乙燈串聯(lián)的元件y是二極管答案B7(單選)如圖5所示，在電路兩端加上正弦交流電，保持電壓有效值不變，使其頻率增大，發(fā)現(xiàn)各燈的亮暗情況是：燈L1變亮，燈L2變暗

12、，燈L3不變，則M、N、L中所接元件可能是 ()圖5AM為電阻，N為電容器，L為電感線圈BM為電感線圈，N為電容器，L為電阻CM為電容器，N為電感線圈，L為電阻DM為電阻，N為電感線圈，L為電容器答案C題組四電感器、電容器在電路中的應(yīng)用8(單選)在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的電流既有高頻成分又有低頻成分，如果只需把低頻成分輸送到下一級(jí)裝置，如圖6所示，則下列做法合理的是()圖6A在a、b間接入一個(gè)電容器B在a、b間接入一個(gè)低頻扼流圈C在a、b間接入一個(gè)高頻扼流圈D在a、b間接入一個(gè)電容器或高頻或低頻扼流圈都可以答案C9(雙選)如圖7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，

13、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，下列判斷正確的是 ()圖7A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AC10(雙選) “二分頻”音箱內(nèi)有兩個(gè)不同口徑的揚(yáng)聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器音箱要將擴(kuò)音機(jī)送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分離出來，送往相應(yīng)的揚(yáng)聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機(jī)械振動(dòng)圖8為音箱的電路圖，高、低頻混合電流由a、b端輸入，L1和L2是線圈，C1和C2是電容器，則()圖8A甲揚(yáng)聲器是高音揚(yáng)聲器BC2的作用是阻礙低頻電流通過乙揚(yáng)聲器CL1的作用是阻礙低頻電流通過甲揚(yáng)聲器DL2的作用是減弱乙揚(yáng)聲器的低頻電流答案BD11(雙選)如圖9所示，甲、乙兩圖中用交流電源，丙、丁兩圖中用直流電源，各電路圖中燈泡、電容器、電壓表示數(shù)都相同，則下列說法正確的