物理粵教版學(xué)案第章第四節(jié)電感器對(duì)交變電流的作用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第四節(jié)電感器對(duì)交變電流的作用學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1．通過實(shí)驗(yàn)知道電感器對(duì)交流電有阻礙作用．2．要能夠說出感抗的物理意義及影響因素．3．能夠簡要說出電感器在電子技術(shù)中的應(yīng)用．4．能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析含有電感器的簡單交變電路．重點(diǎn)：1．電感器對(duì)交變電流的阻礙作用．2．感抗的物理意義．難點(diǎn)：1．感抗的概念．2．影響感抗大小的因素．一、電感器對(duì)交變電流的作用阻礙作用eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（描述：感抗\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1（意義：表示電感器對(duì)交流電,阻礙作用大小的物理量，大小:跟線圈的自感系數(shù)和交,流電的頻率有關(guān)，感抗大,小的公式是XL＝2πfL)）,實(shí)質(zhì)：由于交變電流通過線圈時(shí)，線圈中產(chǎn)生了自，感電動(dòng)勢，從而阻礙了電流的變化，形成感抗)）預(yù)習(xí)交流1電感器對(duì)直流電有阻礙作用嗎?答案：在忽略電感器自身電阻的情況下，電感器對(duì)恒定電流沒有任何阻礙作用,對(duì)變化的直流電有阻礙作用．電感器的實(shí)質(zhì)是由導(dǎo)線繞成的螺線圈,或是帶鐵芯的螺線圈，所以其對(duì)變化的電流有阻礙作用．二、低頻扼流圈和高頻扼流圈1．低頻扼流圈它的作用是“通直流、阻交流”．2．高頻扼流圈它的作用是“通低頻、阻高頻”．預(yù)習(xí)交流2同學(xué)們想一下,低頻扼流圈對(duì)高頻交變電流能起到較大的阻礙作用嗎？高頻扼流圈對(duì)低頻交變電流呢？答案：能不能電感器對(duì)交流電的阻礙作用1．為什么電感線圈會(huì)對(duì)交變電流產(chǎn)生阻礙作用，而對(duì)穩(wěn)定的直流電沒有阻礙作用？答案：由于電流變化時(shí)會(huì)引起穿過電感線圈的磁通量變化,從而在電感線圈中激發(fā)出自感電動(dòng)勢,根據(jù)楞次定律,自感電動(dòng)勢將阻礙電感線圈中電流的變化，因此產(chǎn)生對(duì)交變電流的阻礙作用．而由于穩(wěn)恒電流不發(fā)生變化,在電感線圈中不會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢,也不會(huì)產(chǎn)生阻礙作用．2．為什么交變電流的頻率越高，電感器對(duì)交流電的阻礙作用就越大？答案：交變電流通過線圈時(shí),電流時(shí)刻在變化；由于線圈的自感作用，必然產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，阻礙電流的變化,并且阻礙的感抗XL＝2πfL，L為線圈的自感系數(shù)，f為交流電的頻率,從式中可以看出：交變電流頻率越高,線圈自感系數(shù)越大，感抗就越大，所以電感器對(duì)交變電流的阻礙作用也就越大．在如圖所示的電路中，L為電感線圈，R為燈泡的電阻，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓U＝220eq\r（2）sin100πtV．若保持電源電壓有效值不變，只將電源頻率改為100Hz,下列說法正確的有(）．A．電流表示數(shù)增大B．電壓表示數(shù)增大C．燈泡變暗D．燈泡變亮思路點(diǎn)撥:解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：（1）感抗與交變電流的頻率的關(guān)系；(2）閉合電路的電壓關(guān)系．答案：BC解析：由U＝220eq\r（2）sin100πt，可得電源原來的頻率為f＝eq\f(ω，2π）＝eq\f（100π，2π)Hz＝50Hz．當(dāng)電源頻率由原來的50Hz增為100Hz時(shí)，線圈的感抗增大；在電壓不變的情況下，電路中的電流減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．燈泡的電阻R是一定的,電流減小時(shí)，實(shí)際消耗的電功率（P＝I2R）減小,燈泡變暗,選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．電壓表與電感線圈并聯(lián)，其示數(shù)為線圈兩端的電壓UL;設(shè)燈泡兩端電壓為UR，則電源電壓的有效值為U＝UL＋UR．因UR＝IR，電流I減小時(shí)，UR減小．因電源電壓有效值保持不變,故UL＝U－UR增大，選項(xiàng)B正確．電感器在電路中的作用可簡單概括為“通直流、阻交流，頻率越高,阻礙越大”．電感器的感抗大小的公式是：XL＝2πfL式中f是交流電的頻率，L是電感器的自感系數(shù)．1．交變電流通過一段長直導(dǎo)線時(shí),電流為I，如果把這根長直導(dǎo)線繞成線圈，如圖所示，再接入原電路,通過線圈的電流為I′，則（）．A．I′＞IB．I′＜IC．I′＝ID．無法比較答案：B解析:長直導(dǎo)線的自感系數(shù)很小,感抗可忽略不計(jì),其對(duì)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(duì)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，電流減小．故選B．2．對(duì)于扼流圈的以下說法正確的是（)．A．扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的B．低頻扼流圈用來“通低頻、阻高頻”C．高頻扼流圈用來“通直流、阻交流”D．高頻扼流圈對(duì)低頻交變電流的阻礙作用較大，對(duì)高頻交變電流的阻礙作用較小答案：A解析:利用電感對(duì)交變電流的阻礙作用，實(shí)際應(yīng)用中制成了扼流圈，A正確；低頻扼流圈是用來“通直流、阻交流”的．對(duì)低頻電流的阻礙作用很大．高頻扼流圈是對(duì)高頻電流的阻礙作用很大，對(duì)低頻電流的阻礙作用變?。哳l扼流圈的自感系數(shù)較小,低頻扼流圈的自感系數(shù)較大,B、C、D錯(cuò)誤．3．電感器對(duì)交流電的阻礙作用的大小不但跟電感器本身有關(guān)，還跟交流電的頻率有關(guān)，下列說法中正確的是（)．A．電感器通交流、阻直流B．電感器通高頻、阻低頻C．電感器通直流、阻交流D．電感器通低頻、阻高頻答案:CD解析:電感器的作用是“通直流、阻交流，通低頻、阻高頻”，所以C、D項(xiàng)正確．4．一個(gè)燈泡通過一個(gè)粗導(dǎo)線的線圈與一交流電源相連接，如圖所示．一