物理：第3節(jié)　交流電路中的電容和電感魯科版選修3-2課件

第3節(jié)交流電路中的電容和電感課標定位學(xué)習(xí)目標：1.了解電容器在電路中起隔斷直流、導(dǎo)通交變電流的作用，定性了解電容器對交變電流有阻礙作用，知道影響容抗大小的因素．2．了解電感器在電路中對直流有導(dǎo)通作用，能通過交變電流，定性了解電感對交流有阻礙作用，知道影響感抗大小的因素．重點難點：電容、電感對交流電的影響．

核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第3節(jié)課前自主學(xué)案2．實驗現(xiàn)象3．實驗結(jié)論(1)電阻器對直流和交流電路的影響是_________(2)電容器______讓直流電通過卻能讓交流電通過，但對交流電有一定的_________(3)電感器既能讓直流電通過也能讓交流電通過，但對交流電有一定的__________相同的．不能阻礙作用．阻礙作用．思考感悟電容器“通交流”的演示中，電流真的流過電容器了嗎？提示：沒有，電容器在交變電壓作用下反復(fù)進行充電、放電、反向充電、反向放電，電路中有持續(xù)的交變電流，好像電流通過了電容器．2.電容器、電感器的分類按對交變電流的作用電容器分為隔直電容器、______________；扼流圈分為低頻扼流圈、____________高頻旁路電容器高頻扼流圈．核心要點突破一、電感、電容對交變電流作用的成因分析1．電感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，因此，感抗的實質(zhì)是由線圈的自感現(xiàn)象引起的．直流電通過線圈時，電流的大小、方向都不變，線圈中不產(chǎn)生自感電動勢，也就沒有感抗．2．交變電流能夠“通過”電容器當(dāng)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，電容器極板上的電荷量增加，形成充電電流，電壓降低時，電容器極板上的電荷量減少，形成放電電流，充放電交替進行，電路中就好像交變電流“通過”了電容器，實際上，自由電荷并沒有通過兩極板間的絕緣介質(zhì)．即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)1．直流電源的電壓與交流電源電壓的有效值相同，自感線圈的直流電阻不計，則燈泡發(fā)光最亮的圖是(

)圖3－3－2解析：選D.電容C、電感L都對交流電有阻礙作用，故A、B兩圖中燈不是最亮的；C圖中燈被短路，不亮；D圖中電容C有隔直流作用．所以D中燈泡最亮．二、電阻、感抗、容抗的區(qū)別電阻感抗容抗產(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)化解析：頻率變大，電容器容抗減小，又因電源電壓不變，故a燈變亮；頻率變大，電感線圈的感抗變大，又電源電壓不變，故b燈變暗；頻率的變化對電阻無影響，故c燈亮度不變．電源電壓不變指電壓有效值不變，當(dāng)頻率變大時，容抗變小，感抗變大，電阻阻值不變．答案：變亮變暗不變課堂互動講練類型一電容器對交流電的影響如圖3－3－4所示的電路中，正弦交流電源電壓的有效值為220V，則關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，以下說法中正確的是(

)A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零例1圖3－3－4【精講精析】雖然交變電流通過電容器，但也受到阻礙作用，電容器與電阻串聯(lián)，根據(jù)分壓原理可知電阻兩端的電壓小于電源電壓，電壓表測的是電阻兩端的電壓，C正確．【答案】

C【方法總結(jié)】

充、放電頻率越高，電流越容易通過電容器，即交變電流的頻率越高，越容易通過電容器．電容越大，交流電頻率越高，容抗越?。揪v精析】長直導(dǎo)線的自感系數(shù)很小，感抗可忽略不計，其對交變電流的阻礙作用可以看做是純電阻，流經(jīng)它的交變電流只受到導(dǎo)線電阻的阻礙作用．當(dāng)導(dǎo)線繞成線圈后，電阻值未變，但自感系數(shù)增大，對交變電流的阻礙作用不但有電阻，而且有感抗，阻礙作用增大，電流減?。蕬?yīng)選B.【答案】

B【方法總結(jié)】本題主要考查電感對交變電流的阻礙作用，自感系數(shù)越大、交變電流的頻率越高，感抗就越大，電感器對交流的阻礙作用也就越大．類型三電容電感在交流電路中的應(yīng)用例3在圖3－3－5所示電路中，a、b兩端連接的交流電源既含有高頻交流，又含低頻交流；L是一個25mH的高頻扼流圈，C是一個100pF的電容器，R是負載電阻．下列說法中不正確的是(

)圖3－3－5A．L的作用是“通低頻，阻高頻”B．C的作用是“通交流，隔直流”C．C的作用是“通高頻，阻低頻”D．通過R的電流中，低頻交流所占的百分比遠遠大于高頻交流所占的百分比【思路點撥】根據(jù)電容器，電感器對交變電流影響的特點分析．變式訓(xùn)練如圖3－3－6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，無論電源的正極與哪一個接線柱相連，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，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3－3－6A．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是二極管解析：選B.由a、b接直流時的現(xiàn)象可知，元件x“通直流”