2019-2020学年高中物理 第2章 交变电流 第4节 电感器对交变电流的作用 第5节 电容器对交变电流的作用课件 粤教版选修3-2

1、第四节电感器对交变电流的作用 第五节电容器对交变电流的作用 1(多选)一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的 交变电动势的图象如下图所示，则() 课前自主学习 A交变电流的频率是4 Hz B当t0时，线圈平面与磁感线垂直 C当t s时，e有最大值 D交流电的周期是2 s 【答案】BD 【解析】由图，交变电流周期为2 s，频率为周期的倒 数，A错误，D正确；感应电动势为零时，线圈处于中性面 上，B对；由图，t s时，感应电动势为零，C错误 2关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确 的是() 【答案】【答案】B 3将阻值为5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，电 源电动势随时间变化的规律

2、如下图所示下列说法正确的是( ) 【答案】【答案】C 一、在直流电路中 1当电流通过电阻时，电阻对电流有阻碍作用，用公式 表式为_ 2当电路中存在电容器时，在开关闭合的瞬间先是对电 容器充电，当电路稳定时，电流_通过电容器而继续流 动 3 当 电 路 中 存 在 线 圈 时 ， 当 通 电 或 断 电 时 存 在 _现象，当电路稳定时，线圈起的作用和电阻相同 不能不能 电磁感应电磁感应 二、电感对交变电流的作用 1实验探究：如下图所示，把线圈L与白炽灯串联起 来，先接在直流电源上，后接在交流电源上，让两个电压的有 效值相等，观察灯泡的亮度 2实验现象：接通直流电源时，灯泡_；接通交 流电源时，

3、灯泡_ 3 实 验 结 论 ： 电 感 线 圈 对 交 变 电 流 有 _，电感对交变电流的阻碍作用的大小用 _表示，线圈的_越大，交变电流的 _越高，阻碍作用越大，感抗也就越大 发光发光 亮度变暗亮度变暗 阻碍作用阻碍作用 感抗感抗 自感系数自感系数频率频率 4扼流圈是电子技术中常见的电子元件，分为两种：一 种是线圈绕在铁芯上，它的自感系数较_，感抗较大，叫 做_扼流圈，它的作用是 _另一种线圈绕在铁氧体磁芯上或 空心，它的自感系数较_，感抗较小，叫做_扼流 圈，它的作用是_ 大大 低频低频 通直流、阻交流通直流、阻交流 小小 高频高频 通低频、阻高频通低频、阻高频 三、电容器对交变电流的作

4、用 1实验探究：如下图所示，把白炽灯和电容器串联起 来，然后分别接在直流电源上和交流电源上，调整两个电源的 有效值相等，观察灯泡的发光情况 2实验现象：接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源 时，灯泡_，但和没有电容器接入时相比_ 3实验结论：交变电流能够“_”电容器，电容器 对交变电流有_作用 4某一装置输出的电流既有交流成分，又有直流成分， 可以使交流成分通过，而阻止直流成分通过的电容器叫做隔直 电容器；当既有高频成分又有低频成分时，在下级电路的输入 端并联一个电容器，高频成分就通过电容器，而使低频成分输 入到下一级，这种电容器叫高频旁路电容器 发光发光较暗较暗 通过通过 阻碍阻碍 5电容器

5、对交变电流的阻碍作用用_表示电容 器的电容越_，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，也 就是说，电容器的_就越小，电容器在交流电路中起的 作用是通交流，隔直流，_. 容抗容抗 大大 容抗容抗 通高频、阻低频通高频、阻低频 四、隔直电容器和高频旁路电容器 1甲图为_电容器，作用是“通_、隔 _” 2乙图为_电容器，作用是“通 _、阻_” 甲甲 乙乙 隔直隔直 交流交流 直流直流 高频旁路高频旁路 高频高频 低频低频 电阻、电容器、电感器在直流电路、交流电路中的作用有 何不同？ 电阻在电路中对电流有阻碍作用且对直流、交流、高频、 低频的阻碍作用都相同；电感器对直流的阻碍作用很小，对交 流电的阻碍作用

6、随频率的升高而增大，电容器不能通过直流 电，对交流电的阻碍作用随频率的升高而减小 课堂优化整合 作用作用电阻电阻感抗感抗容抗容抗 产生产生 的原的原 因因 定向移动的定向移动的 自由电荷与自由电荷与 不动的离子不动的离子 间的碰撞间的碰撞 由于电感线圈由于电感线圈 的自感现象阻的自感现象阻 碍电流的变化碍电流的变化 电容器两极板上积累电容器两极板上积累 的电荷对这个方向定的电荷对这个方向定 向移动的电荷的反抗向移动的电荷的反抗 作用作用 作用作用电阻电阻感抗感抗容抗容抗 在电路在电路 中的特中的特 点点 对直流、交流对直流、交流 都有阻碍作用都有阻碍作用 只对变化的电流只对变化的电流 有阻碍作

7、用，如有阻碍作用，如 果电流不变，则果电流不变，则 相当于一个电阻相当于一个电阻 起的作用起的作用 不能通直流，只能不能通直流，只能 通变化的电流，对通变化的电流，对 直流的阻碍作用无直流的阻碍作用无 限大，对交流的阻限大，对交流的阻 碍作用随着频率的碍作用随着频率的 增加而降低增加而降低 决定决定 因素因素 由导体本身由导体本身 (长短、粗细长短、粗细 、材料，与温、材料，与温 度有关度有关)决定决定 由导体本身的自由导体本身的自 感系数和交流电感系数和交流电 的频率决定的频率决定 由电容的大小和交由电容的大小和交 流电的频率决定流电的频率决定 电能的电能的 转化和转化和 做功做功 电流通过

8、电阻电流通过电阻 做功，电能转做功，电能转 化为内能化为内能 电能和磁场能的电能和磁场能的 往复转化往复转化 电能和电场能的往电能和电场能的往 复转化复转化 【特别提醒】电感、电容接到交流电源上时，电能与磁场 能或电场能往复转化，所以电感、电容上不会消耗电能，而电 流通过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗 如图所示，甲、乙是规格相 同的灯泡，接线柱a、b接电压为u的直流电源时，无论电源的 正极接哪一个接线柱，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮当 a、b接电压的有效值为u的交流电源时，甲灯发出微弱的光， 乙灯能正常发光，则下列判断正确的是() 例例 1 A与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯

9、串联的元件y是 电感器 B与甲灯串联的元件x是电感器，与乙灯串联的元件y是 电容器 C与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是 电容器 D与甲灯串联的元件x是电感器，与乙灯串联的元件y是 二极管 解析：由a、b接直流时的现象可知，元件x“通直流”， 元件y“隔直流”，由a、b接交流电源时的现象可知，元件 x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特 点，元件x是电感线圈，元件y是电容器，选项B正确 答案：B 1(2017漳平校级期中)关于电阻、电感、电容对电流 作用的说法正确的是() A电感线圈对交流电的阻碍作用是由于线圈自身存在电 阻 B电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同

10、 C感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电 能转化为内能 D交变电流的频率增加时，电阻、电感线圈、电容器对 电流的阻碍作用都增强 【答案】B 【解析】电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈 具有感抗，故A错误；电阻与交流电的频率无关，所以电阻对 直流电和交流电的阻碍作用相同，故B正确；电流通过电阻 时，电能转化为内能；电流通过电感时，当电流增大，电能转 变成磁场能，电流减小时，磁场能又转变成电能；电流通过电 容时，当电容两端电压增大，电能转变成电场能，当电容两端 电压减小时，电容中的电场能又转变成电能，故C错误；交变 电流的频率增加时，电感的阻碍增加，而电容的阻碍减小，对 于电阻则

11、不变，故D错误 1电容器的应用 (1)隔直电容器，如图甲，作用是“通交流、隔直流”， 因为直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器起这 样作用的电容器电容要大些 甲甲 乙乙 (2)高频旁路电容器，如图乙，作用是“通高频，阻低 频”，因为对不同频率的交流电，频率越高，容抗越小，频率 越低，容抗越大，即电容对低频交变电流阻碍作用大对高频 交变电流阻碍作用小，起这样作用的电容器电容要小些 2电感器的应用 (1)低频扼流圈：可起到“通直流、阻交流”的作用 (2)高频扼流圈：可起到“通直流、通低频，阻高频”的 作用 3电感和电容的组合应用 根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点，可以将两者 结合到一

12、起来完成一定的任务 (1)如果将电容与负载并联，然后与电感串联，就能更好 地起到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用，如图 (2)如果将电感与负载并联，然后与电容串联，就能更好 地起到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用，如图 在收音机线路中，经天线接 收到的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一 级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下 一级，我们采用了如下图装置电路，其中代号a、b应选择的 元件是() 例例 2 Aa是电容较大的电容器，b是低频扼流线圈 Ba是电容较大的电容器，b是高频扼流线圈 Ca是电容较小的电容器，b是高频扼流线圈 Da是电容较小的电容器，b是低频扼流线圈 解析：电容器具有通高频、阻低频作用，这样的电容器电 容应较小，故a处是电容较小的电容器电感线圈在该电路中 要求做到“通低频、阻高频”，所以b处应接一个高频扼流线 圈 答案：C 2在电子技术中，从某