湖南省长郡中学高中物理 第五章 第三节 电感和电容对交变电流的影响课件 新人教版选修3-2

1、电感和电容对交变电流的影响电感和电容对交变电流的影响复习：复习：1. 描述交变电流的物理量有那些？描述交变电流的物理量有那些？复习：复习：1. 描述交变电流的物理量有那些？描述交变电流的物理量有那些？有效值、最大值、周期、频率有效值、最大值、周期、频率复习：复习：1. 描述交变电流的物理量有那些？描述交变电流的物理量有那些？有效值、最大值、周期、频率有效值、最大值、周期、频率2. 产生正弦交流电的条件？产生正弦交流电的条件？复习：复习：1. 描述交变电流的物理量有那些？描述交变电流的物理量有那些？有效值、最大值、周期、频率有效值、最大值、周期、频率2. 产生正弦交流电的条件？产生正弦交流电的条

2、件？3. 如图所示二种电压有如图所示二种电压有 何不同何不同?若加在同一若加在同一 纯电阻两端，产生的纯电阻两端，产生的 电功率是否相同？电功率是否相同？ 复习：复习：1. 描述交变电流的物理量有那些？描述交变电流的物理量有那些？有效值、最大值、周期、频率有效值、最大值、周期、频率2. 产生正弦交流电的条件？产生正弦交流电的条件？3. 如图所示二种电压有如图所示二种电压有 何不同何不同?若加在同一若加在同一 纯电阻两端，产生的纯电阻两端，产生的 电功率是否相同？电功率是否相同？ 若将上述二种电压若将上述二种电压加在自感线圈和电容加在自感线圈和电容器两端会有何不同？器两端会有何不同？ 思考：思考

3、：一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验请播放请播放1 电感线圈的感抗电感线圈的感抗.asf一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验现象现象:一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验现象现象: 接直流的亮些，接交流的暗些；接直流的亮些，接交流的暗些； 交变电流频率越高，灯越暗。交变电流频率越高，灯越暗。一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验现象现象: 接直流的亮些，接交流的暗些；接直流

4、的亮些，接交流的暗些； 交变电流频率越高，灯越暗。交变电流频率越高，灯越暗。结论结论:一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验现象现象: 接直流的亮些，接交流的暗些；接直流的亮些，接交流的暗些； 交变电流频率越高，灯越暗。交变电流频率越高，灯越暗。结论结论: 电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验现象现象: 接直流的亮些，接交流的暗些；接直流的亮些，接交流的暗些； 交变电流频率越高，灯越暗。交变电流频率越高，灯越暗。结论结论: 电感对直流电没

5、有阻碍作用对交流电却有。电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。2. 感抗感抗一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验现象现象: 接直流的亮些，接交流的暗些；接直流的亮些，接交流的暗些； 交变电流频率越高，灯越暗。交变电流频率越高，灯越暗。结论结论: 电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。2. 感抗感抗（1）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验现象现象: 接直流的亮些，接交流的暗些；接直流的亮些，接交流的暗些；

6、 交变电流频率越高，灯越暗。交变电流频率越高，灯越暗。结论结论: 电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。2. 感抗感抗（1）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。（2）影响感抗大小的因素。）影响感抗大小的因素。 自感系数越大、交流的频率越高，线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈的 感抗越大。感抗越大。fLXL 2 一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验现象现象: 接直流的亮些，接交流的暗些；接直流的亮些，接交流的暗些； 交变电流频率越高，灯越暗。交变电流频率越高，灯越暗。结论结论:

7、 电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。2. 感抗感抗（1）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。（2）影响感抗大小的因素。）影响感抗大小的因素。 自感系数越大、交流的频率越高，线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈的 感抗越大。感抗越大。具体关系：具体关系：3. 特性：特性：3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频。3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频。4. 应用：应用：3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、

8、阻高频。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低频扼流圈：3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低频扼流圈：A. 构造构造:3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻

9、交流，通低频、阻高频。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。B. 作用作用:3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。B. 作用作用: “通直流、阻交流通直流、阻交流” 。 3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频

10、。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。B. 作用作用: “通直流、阻交流通直流、阻交流” 。 (b)高频扼流圈高频扼流圈：3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。B. 作用作用: “通直流、阻交流通直流、阻交流” 。 (b)高频扼流圈高频扼流圈：A

11、. 构造构造:3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。B. 作用作用: “通直流、阻交流通直流、阻交流” 。 (b)高频扼流圈高频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁氧体上线圈绕在铁氧体上, 匝数少匝数少, 感抗小。感抗小。3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低

12、频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。B. 作用作用: “通直流、阻交流通直流、阻交流” 。 (b)高频扼流圈高频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁氧体上线圈绕在铁氧体上, 匝数少匝数少, 感抗小。感抗小。B. 作用作用:3. 特性：特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频。4. 应用：应用：低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈。(a)低频扼流圈低频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大。B. 作用作用: “通直流、阻交流通直流、阻交流” 。 (b)高频扼

13、流圈高频扼流圈：A. 构造构造: 线圈绕在铁氧体上线圈绕在铁氧体上, 匝数少匝数少, 感抗小。感抗小。B. 作用作用: 通过低频，阻高频。通过低频，阻高频。二、电容对交变电流的阻碍作用二、电容对交变电流的阻碍作用二、电容对交变电流的阻碍作用二、电容对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验请播放请播放2 电容在电路中的作用电容在电路中的作用.asf二、电容对交变电流的阻碍作用二、电容对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验(1)实验现象：实验现象：二、电容对交变电流的阻碍作用二、电容对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验(1)实验现象：实验现象：通入直流电，灯泡不亮，说明直流电通入直流电

14、，灯泡不亮，说明直流电不能通过电容器，接入交流电时，灯泡亮不能通过电容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明了，说明交流能够通过电容器交流能够通过电容器。 二、电容对交变电流的阻碍作用二、电容对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验(1)实验现象：实验现象：通入直流电，灯泡不亮，说明直流电通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能通过电容器，接入交流电时，灯泡亮不能通过电容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明了，说明交流能够通过电容器交流能够通过电容器。 (2)实验结论：实验结论：二、电容对交变电流的阻碍作用二、电容对交变电流的阻碍作用1. 演示实验演示实验(1)实验现象：实验现象：通入直流电，灯泡不亮，说

15、明直流电通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能通过电容器，接入交流电时，灯泡亮不能通过电容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明了，说明交流能够通过电容器交流能够通过电容器。 (2)实验结论：实验结论：电容器有电容器有“通交流，隔直流通交流，隔直流”的作用的作用. (3)实验现象分析实验现象分析电容通交隔直的电容通交隔直的原因电容器通过充电和放电电路中就有了原因电容器通过充电和放电电路中就有了电流，表现为交流通过了电路。电流，表现为交流通过了电路。 (3)实验现象分析实验现象分析电容通交隔直的电容通交隔直的原因电容器通过充电和放电电路中就有了原因电容器通过充电和放电电路中就有了电流，表现为交流通过了电

16、路。电流，表现为交流通过了电路。(4)电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用(4)电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用 a. 在前面实验中除去电容在前面实验中除去电容 b. 换一个电容大的换一个电容大的 c. 升高交变电流的频率升高交变电流的频率(4)电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用 a. 在前面实验中除去电容在前面实验中除去电容 b. 换一个电容大的换一个电容大的 c. 升高交变电流的频率升高交变电流的频率实验现象：实验现象：(4)电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用 a. 在前面实验中除去电容在前面实验中除去电容 b. 换一

17、个电容大的换一个电容大的 c. 升高交变电流的频率升高交变电流的频率实验现象：实验现象：灯均变亮灯均变亮(4)电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用 a. 在前面实验中除去电容在前面实验中除去电容 b. 换一个电容大的换一个电容大的 c. 升高交变电流的频率升高交变电流的频率实验现象：实验现象：灯均变亮灯均变亮实验结论：实验结论：(4)电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用 a. 在前面实验中换一个电容大的在前面实验中换一个电容大的 b. 升高交变电流的频率升高交变电流的频率实验现象：实验现象：灯均变亮灯均变亮实验结论：实验结论：电容器对交流电路存在阻碍作电容器对交

18、流电路存在阻碍作 用，且电容越大、频率越高，用，且电容越大、频率越高， 阻碍作用越小。阻碍作用越小。2. 容抗容抗2. 容抗容抗(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用2. 容抗容抗(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用(2)影响容抗大小的因素影响容抗大小的因素2. 容抗容抗(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用(2)影响容抗大小的因素影响容抗大小的因素电容越大，交流的频率越高电容越大，交流的频率越高，电容器对，电容器对交流的阻碍作用就越小，交流的阻碍作用就越小，容抗越小容抗越小。2. 容抗容抗(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用

19、(2)影响容抗大小的因素影响容抗大小的因素电容越大，交流的频率越高电容越大，交流的频率越高，电容器对，电容器对交流的阻碍作用就越小，交流的阻碍作用就越小，容抗越小容抗越小。(3)公式：公式：2. 容抗容抗(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用(2)影响容抗大小的因素影响容抗大小的因素电容越大，交流的频率越高电容越大，交流的频率越高，电容器对，电容器对交流的阻碍作用就越小，交流的阻碍作用就越小，容抗越小容抗越小。(3)公式：公式：fCXC 21 2. 容抗容抗(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用(2)影响容抗大小的因素影响容抗大小的因素电容越大，交流的频率越高电

20、容越大，交流的频率越高，电容器对，电容器对交流的阻碍作用就越小，交流的阻碍作用就越小，容抗越小容抗越小。(3)公式：公式：fCXC 21 3. 应用应用: 通交流、隔直流，通高频、阻低频通交流、隔直流，通高频、阻低频。2. 容抗容抗(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用(2)影响容抗大小的因素影响容抗大小的因素电容越大，交流的频率越高电容越大，交流的频率越高，电容器对，电容器对交流的阻碍作用就越小，交流的阻碍作用就越小，容抗越小容抗越小。(3)公式：公式：fCXC 21 3. 应用应用: 通交流、隔直流，通高频、阻低频通交流、隔直流，通高频、阻低频。(1)隔直电容：隔直流，通交

21、流。隔直电容：隔直流，通交流。2. 容抗容抗(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用(2)影响容抗大小的因素影响容抗大小的因素电容越大，交流的频率越高电容越大，交流的频率越高，电容器对，电容器对交流的阻碍作用就越小，交流的阻碍作用就越小，容抗越小容抗越小。(3)公式：公式：fCXC 21 3. 应用应用: 通交流、隔直流，通高频、阻低频通交流、隔直流，通高频、阻低频。(1)隔直电容：隔直流，通交流。隔直电容：隔直流，通交流。(2)高频旁路电容：高频旁路电容：2. 容抗容抗(1)反映电容对交流的阻碍作用反映电容对交流的阻碍作用(2)影响容抗大小的因素影响容抗大小的因素电容越大，交流

22、的频率越高电容越大，交流的频率越高，电容器对，电容器对交流的阻碍作用就越小，交流的阻碍作用就越小，容抗越小容抗越小。(3)公式：公式：fCXC 21 3. 应用应用: 通交流、隔直流，通高频、阻低频通交流、隔直流，通高频、阻低频。(1)隔直电容：隔直流，通交流。隔直电容：隔直流，通交流。(2)高频旁路电容：高频旁路电容：让高频交流信号通过电容，而将低频信号让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级。送到下一级。作用：通高频，阻低频作用：通高频，阻低频。小结：小结：小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：通直流通直流 ，

23、阻交流：，阻交流：小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：通直流通直流 ，阻交流：，阻交流：低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大）小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：通直流通直流 ，阻交流：，阻交流：低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大）通低频，通低频， 阻高频：阻高频：小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：通直流通直流 ，阻交流：，阻交流：低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大）通低频，通低频， 阻高频：阻高频：高频扼流圈（高频扼流圈（L小）小）小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：通直流通直流 ，阻交流：，阻交流：低频扼流圈（低频扼

24、流圈（L大）大）通低频，通低频， 阻高频：阻高频：高频扼流圈（高频扼流圈（L小）小）电容对交变电流的作用：电容对交变电流的作用：小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：通直流通直流 ，阻交流：，阻交流：低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大）通低频，通低频， 阻高频：阻高频：高频扼流圈（高频扼流圈（L小）小）电容对交变电流的作用：电容对交变电流的作用：通交流通交流 ，隔直流：，隔直流：小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：通直流通直流 ，阻交流：，阻交流：低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大）通低频，通低频， 阻高频：阻高频：高频扼流圈（高频扼流圈（L小）小）电容对交变

25、电流的作用：电容对交变电流的作用：通交流通交流 ，隔直流：，隔直流：隔直电容器隔直电容器小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：通直流通直流 ，阻交流：，阻交流：低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大）通低频，通低频， 阻高频：阻高频：高频扼流圈（高频扼流圈（L小）小）电容对交变电流的作用：电容对交变电流的作用：通交流通交流 ，隔直流：，隔直流：隔直电容器隔直电容器通高频通高频 ，阻低频：，阻低频：小结：小结：电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：通直流通直流 ，阻交流：，阻交流：低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大）通低频，通低频， 阻高频：阻高频：高频扼流圈（高频扼流圈（L小）

26、小）电容对交变电流的作用：电容对交变电流的作用：通交流通交流 ，隔直流：，隔直流：隔直电容器隔直电容器通高频通高频 ，阻低频：，阻低频：高频旁路电容器（高频旁路电容器（C小）小）【例例1 1】如图所示，从如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频端输入的交流含有高频和低频成分，为了使成分，为了使R上尽可能少地上尽可能少地含有高频成分，采用图示电路，含有高频成分，采用图示电路，其其L的作用是的作用是_，C的作用是的作用是_。【例例1 1】如图所示，从如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频端输入的交流含有高频和低频成分，为了使成分，为了使R上尽可能少地上尽可能少地含有高频成分，采用图示电路，含

27、有高频成分，采用图示电路，其其L的作用是的作用是_，C的作用是的作用是_。解析解析 因因L有有“通低频、阻高频通低频、阻高频”的特点，的特点，因此因此L的作用是阻挡高频成分；而通过的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有后还有少量的高频成分，利用少量的高频成分，利用C“通高频、阻低频通高频、阻低频”的特点，使绝大部分高频成分从的特点，使绝大部分高频成分从C流过。流过。【例例1 1】如图所示，从如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频端输入的交流含有高频和低频成分，为了使成分，为了使R上尽可能少地上尽可能少地含有高频成分，采用图示电路，含有高频成分，采用图示电路，其其L的作用是的作用是_，C的作用

28、是的作用是_。P39说一说说一说解析解析 因因L有有“通低频、阻高频通低频、阻高频”的特点，的特点，因此因此L的作用是阻挡高频成分；而通过的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有后还有少量的高频成分，利用少量的高频成分，利用C“通高频、阻低频通高频、阻低频”的特点，使绝大部分高频成分从的特点，使绝大部分高频成分从C流过。流过。练习练习1 1 如图，线圈如图，线圈L的自感系数和电容器的的自感系数和电容器的电容电容C都很小（如都很小（如L=100 H，C=100pF）。此）。此电路的主要作用是（电路的主要作用是（ ）A. 阻直流、通交流阻直流、通交流, 输出交流输出交流B. 阻交流、通直流阻交流、通直

29、流, 输出直流输出直流C. 阻低频、通高频阻低频、通高频, 输出高频交变电流输出高频交变电流D. 阻高频、通低频阻高频、通低频, 输出低频交变电流输出低频交变电流和直流电和直流电练习练习1 1 如图，线圈如图，线圈L的自感系数和电容器的的自感系数和电容器的电容电容C都很小（如都很小（如L=100 H，C=100pF）。此）。此电路的主要作用是（电路的主要作用是（ ）A. 阻直流、通交流阻直流、通交流, 输出交流输出交流B. 阻交流、通直流阻交流、通直流, 输出直流输出直流C. 阻低频、通高频阻低频、通高频, 输出高频交变电流输出高频交变电流D. 阻高频、通低频阻高频、通低频, 输出低频交变电流

30、输出低频交变电流和直流电和直流电D【例例2 2】如图所示，当如图所示，当交流电源的电压（有效值）交流电源的电压（有效值）U=220V、频率、频率f=50Hz时，时，三只灯三只灯A、B、C的亮度相同的亮度相同（L无直流电阻）。无直流电阻）。（1）将交流电源的频率变为）将交流电源的频率变为f=100Hz，则则 （ ）（2）将电源改为）将电源改为U=220V的直流电源，的直流电源，则则 （ ）A. A灯比原来亮灯比原来亮B. B灯比原来亮灯比原来亮C. C灯和原来一样亮灯和原来一样亮D. C灯比原来亮灯比原来亮【例例2 2】如图所示，当如图所示，当交流电源的电压（有效值）交流电源的电压（有效值）U=220V、频率、频率f=50Hz时，时，三只灯三只灯A、B、C的亮度相同的亮度相同（L无直