山东省新泰市汶城中学高中物理《电感和电容对交变电流的影响》学案 新人教版选修32.doc

山东省新泰市汶城中学高二物理选修3-2电感和电容对交变电流的影响学案 人教版【预习案】自主体验（教材助读）一电感器对交变电流的阻碍作用1电感器：电流发生变化时会产生 的线圈2感抗：表示电感对交变电流 大小的物理量3感抗大小的决定因素：线圈的 越大，交流电的 越高，电感对交流的阻碍作用就越大，也就是说，线圈的 就越大 4电感线圈在电路中的作用：(1)通 、阻 ；(2)通 频、阻 频5两类扼流圈：(1)低频扼流圈：自感系数 (几十亨)，线圈电阻小能起到“ ”的作用 (2)高频扼流圈：自感系数为几毫亨，它对 交流电阻碍小，能起到“ ”的作用二电容器通交变电流的实质：1电容器特性：“隔 、通 ”2实质：当给电容器加交变电压时，电容器极板上的 随电压的变化而变化，极性也不断变化，即电容器不断 、放电、反向充电、再反向 ，于是电路中就有了电流三电容器对交变电流的阻碍作用1容抗：表示 物理量2容抗大小的决定因素：由电容器的 和交变电流的 共同决定电容器的电容 ，交变电流的频率 ，容抗越小3电容器在电路中的作用：(1)通交流、隔 (2)通高频、阻 4用电器的电容效应：用电器的机芯和金属外壳实际上是电容器的两个极板，交变电流能“通过”它们形成“漏电”，为确保安全，金属外壳都应接地预习自测1电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是()a电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频b电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频c电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频d电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频2如图1所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 v，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是() 图1 .5-3-1.a等于220 v b大于220 vc小于220 v d等于零 总结反思3如图2甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“”表示，直流成分用“”表示关于两图中负载电阻r上得到的电流特征是() 图2a图甲中r得到的是交流成分 b图甲中r得到的是直流成分c图乙中r得到的是低频成分 d图乙中r得到的是高频成分【探究案】 知识探究探究：电阻、感抗、容抗的区别与联系电阻感抗容抗产生的原因定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化电容器两极板上积累的电荷对这个方向定向移动的电荷的反抗作用在电路中的特点对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流(如交流)有阻碍作用不能通直流，只能通变化的电流决定因素由导体本身(长短、粗细、材料)决定，与温度有关由线圈的自感系数和交流的频率决定(成正比)由电容的大小和交流的频率决定(成反比)电能的转化与做功电流通过电阻做功，电能转化为内能电能和磁场能往复转化电流的能与电场能往复转化典例探究题型一：电感对交变电流的影响【例 1】如图3 所示电路图中，l 为电感线圈，l1 为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无穷大，交流电源的电压 u220sin 100t v，若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为 100 hz，下列说法正确的是( )a电流表示数增大 b电压表示数增大 图3 c灯泡变暗 d灯泡变亮变式训练1：如图4所示的电路中，l1、l2是完全相同的灯泡，线圈 l 的自感系数较大，它的电阻与定值电阻 r 相等下列说法正确的是( )a闭合开关 s 时，l1先亮，l2 后亮，最后它们一样亮b闭合开关 s 时，l1、l2始终一样亮c断开开关 s 时，l2 立刻熄灭，l1 过一会才熄灭d断开开关 s 时，l2、l1 都要过一会才熄灭题型三：电容对交变电流的影响 图4【例 2】如图 5 所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法不正确的是( )a把电介质插入电容器，灯泡变亮b增大电容器两板间的距离，灯泡变亮c减少电容器两板间的正对面积，灯泡变暗d使交变电流频率减小，灯泡变暗 图5 .5-3-2.题型三：电阻、电感和电容的区别a【例3】某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中 l1、l2 是两个完全相同的灯泡，已知把开关置于 3、4 时，电路与交流电源相通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是( )a当开关置于 1、2 时，稳定后 l1、l2两个灯泡均发光且亮度也相同b当开关置于 1、2 时，稳定后 l1、l2两个灯泡均发光，但 l1 比 l2亮c当开关置于 3、4 时，稳定后若只增加交流电的频率，二个灯泡的亮度将同时变暗d当开关置于 3、4 瞬间，l2 立即发光，而 l1亮度慢慢增大a变式训练2：如图所示，在电路两端接上交变电流，保持电压不变，使频率增大，发现各灯的亮暗变化情况是：灯 l 变暗、灯 2 变亮、灯 3 不变，则 m、n、l 处所接元件可能是( )am 为电阻，n 为电容器，l 为电感器 bm 为电阻，n 为电感器，l 为电容器cm 为电感器，n 为电容器，l 为电阻 dm 为电容器，n 为电感器，l 为电阻当堂检测1.如图8所示电路中，a、b为两相同的小灯泡，l为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的是（ )a电源为稳恒直流电源时，灯泡a、b亮度相同b电源为稳恒直流电源时，灯泡a比b亮度大c电源为交流电源时，灯泡a、b亮度相同d电源为交流电源时，灯泡a比b亮度大 图8 图9 图102.如图9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加时()a电容器电容增加 b电容器电容减少 c电灯变暗 d电灯变亮a3.如图10所示，线圈的自感系数l和电容器的电容c都很小(如l1 mh，c200 pf)，此电路的重要作用是()a阻直流通交流，输出交流 b阻交流通直流，输出直流c阻低频通高频，输出高频交流 d阻高频通低频，输出低频交流和直流课堂小结本堂课学到了什么？【训练案】1如图所示的电路中，l为电感线圈，r为灯泡，电流表内阻为零电压表内阻无限大，交流电源的电压u220sin 10t v若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为25 hz，下列说法中正确的是() .5-3-3.a电流表示数增大 b电压表示数减小总结反思c灯泡变暗 d灯泡变亮2一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接，如图所示一个铁块插进线圈之后，该灯泡将()a变亮 b变暗 c对灯泡没影响 d无法判断3如图所示的电路，f为一交流发电机，c为平行板电容器，为使电流表a的示数增加，可行的方法是()a使发电机f的转速增加b使发电机f的转速减小c在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质d使电容器两极板间距离增大 4在图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；l是一个25 mh的高频扼流圈，c是一个100 pf的电容器，r是负载电阻下列说法正确的是al的作用是“通低频，阻高频”bc的作用是“通交流，隔直流” cc的作用是“通高频，阻低频”d通过r的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比a5如图所示的电路中，a、b、c三灯亮度相同，电源为220 v,50 hz的交流电源，以下叙述中正确的是()a改接220 v,100 hz的交流电源时，a灯变亮，b灯变暗，c灯亮度不变b改接220 v,100 hz的交流电源时，a灯变暗，b灯变亮，c灯变亮c改接220 v的直流电源时，a灯熄灭，b灯变亮，c灯亮度不变d改接220 v的直流电源时，a灯熄灭，b灯变亮，c灯变暗6如图11所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中，正确的