高中物理5.3电感和电容对交变电流的影响课件2
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电磁场理论的基本观点以及在物理学发展史 上的意义.4.了解电磁波的特点及其发展过程， 通过电磁波体会电磁场的物理性质．
预习导学
• 一、电磁振荡
• 1．振荡电流的产生 电磁振荡
• (1)振荡电流和振荡电路
• ①振荡电流：大方向小和 性迅速变化的电流．
都随时间做周期
• ②振荡电路：能够振荡产电生流
路电容．器由C
定，而电磁波的传播速度是由介质和频率共
（a）低频扼流圈： 分析P41图5.3-3 A、构造：线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大 B、作用：“通直流、阻交流” 。
（b）高频扼流圈： A、构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，感抗小 B、作用：通过低频，阻高频。
二．电容对交变电流的阻碍作用
1. 演示实验：
（1）实验现象： 通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能
• (4) 电 磁 波 在 真 空 中 的 传 播 速 度 v
＝
.
课堂讲义
• 一、电磁振荡中各物理量的变化情况 • 如图3－1－2所示
课堂讲义
图3－1－2
课堂讲义
• 【例1】 某时刻LC振荡电路的状态如图3－1 －3所示，则此时刻 ()
• A．振荡电流i在减小 • B．振荡电流i在增大 • C．电场能正在向磁场能转化图3－1－3 • D．磁场能正在向电场能转化
课堂讲义
• 解析 机械波由振动产生；电磁波由周期性 变化的电场(或磁场)产生，机械波是能量波， 传播需要介质，速度由介质决定，电磁波是 物质波，波速由介质和自身的频率共同决定； 机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是 横波，它们都能发生反射、折射、干涉和衍 射等现象，故选项B、C、D正确．
• 答案 BCD • 借题发挥 机械波的传播速度完全由介质决
• 2．电磁场
• 如果在空间某不区均域匀变有化
的电场，那
么这个变化的电场就在磁它场 周围空间引起变化
的
，这个变化的磁场又在它周围空间引
起变化的电场……于是，变化的电场和变化
的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，
称为电磁场．
预习导学
• 3．电磁波
变化
• (1)产生：由
的电场和磁场交替产生
而形成的电磁场是由近及远传播的，这种变
电路的固有周期、固有频率，简称振荡电路的周期和频率．
(3)LC电路的周期T和频率f跟电感线圈的电感L和电容器的电
容C的关系是T＝2π
LC、f＝2π
1 LC.
预习导学
• 二、电磁场和电磁波
• 1．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
• (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场．
• (2)变化的电场能够在周围空间产生磁场．
通过电容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明 交流能够通过电容器。
电容器对交流电路存在阻碍作用，且电容 越大、频率越高，阻碍作用越小。
（2）实验结论： 电容器有“通交流，隔直流”的作用。
(3)、实验现象分析：——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电流， 表现为交流通过了电路。
2.容抗
变化的振荡电流，这种现象叫做电磁振荡．
预习导学
• 2．无阻尼振荡和阻尼振荡
• (1)在电磁振荡中，如能量果损没失有
，
振荡将永远持续下去，振保荡持电不变流的振幅应该
永远
，这种振荡叫做无阻尼振荡，
如图3－1－1(甲)．
图3－1－1
预习导学
• (2)由于电路中有电阻，电路中的能量有内一能部
分要转化成
，还辐有射一部分能量以电磁波
解析：因L有“通低频、阻高频”的特点， 因此L的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有 少量的高频成分，利用C“通高频、阻低频”的 特点，使绝大部分高频成分从C流过。
P42说一说
例2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝ 220V、频率f＝50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相 同（L无直流电阻）。
和
线圈L的电
•
组成的电路是最简单的振荡电
路，称为LC振荡电路．
预习导学
• (2)电磁振荡的过程
• 放电过程：由于电感线圈对交变电流的阻碍
作 用 ， 放 电 电 流 由 零逐逐渐渐增强增 大 ， 线 圈 产 生 的
磁场
，电容器里的电场电逐场渐能 减弱，
电全磁部场场转能能化逐为渐
转
化
为
磁场 ．
能
．
放
电
课堂讲义
• 解析 图中电容器上极板带正电荷，图中给 出的振荡电流方向，说明负电荷向下极板聚 集，所以电容器正在充电，电容器充电的过 程中，电流减小，磁场能向电场能转化，所 以A、D选项正确．
• 答案 AD
Байду номын сангаас
课堂讲义
• 二、对麦克斯韦电磁场理论的理解 • 1．恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的
电场也不会产生磁场； • 2．均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁
完
毕
后
，
• 充自原来感电的作过方用程向，：电电流容保器持放电完毕后反，向由充于电继线续圈流的动，
电容器将进行
逐渐，增线强 圈的磁场逐渐减
弱，电容器里的电场
磁场能 ，磁场能电逐场能渐
转化为电场能．充电完毕，电流减小为零，
全部转化为
. 此后电容器再放电，再充
预习导学
• (3)电磁振荡 • 电容器不断地充电和放电，电周路期中性就出现了
（1）反映电容对交流的阻碍作用
（2）影响容抗大小的因素 电容越大，交流的频率越高，电容器对交流
的阻碍作用就越小，容抗越小。
3.应用 通交流、隔直流，通高频、阻低频。
（1）隔直电容：隔直流，通交流。 （2）高频旁路电容：让高频交流信号通过电 容，而将低频信号送到下一级。作用：通高 频，阻低频。
小结：
的形式
到周围空间去了．这逐样渐，减小振荡电
路中的能量逐渐损耗，振荡电流的振
幅
，直到停止振荡．这种振荡
叫做阻尼振荡．如图3－1－1(乙)．
预习导学
3．电磁振荡的周期和频率 (1)电磁振荡完成一次 周期性变化
需要的时间叫做周期.1
s内完成周期性变化的 次数 叫频率．
(2)振荡电路里发生 无阻尼 振荡时的周期和频率叫做振荡
械波的传播机理是质点间的机械作用． • (3)电磁波传播不需要介质，而机械波传播
需要介质． • (4)电磁波是横波，机械波既有横波又有纵
课堂讲义
• 【例3】 以下关于机械波与电磁波的说法中， 正确的是( )
• A．机械波和电磁波，本质上是一致的 • B．机械波的波速只与介质有关，而电磁
波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与 电磁波的频率有关 • C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是 横波 • D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍 射现象
• 答案 D
课堂讲义
三、电磁波与机械波的比较 1．电磁波和机械波的共同点
(1)二者都能产生干涉和衍射． (2)二者在不同介质中传播时频率不变． (3)二者都满足波的公式v＝Tλ ＝λf.
课堂讲义
• 2．电磁波和机械波的区别 • (1)二者本质不同 • 电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机
械振动的传播． • (2)传播机理不同 • 电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机
A．与甲灯串联的元件X是电容器 B．与乙灯串联的元件Y是电容器 C．与甲灯串联的元件X是电感线圈 D．与乙灯串联的元件Y是电感线圈
高中物理·选修3-4·教科版
第三章 电磁振荡 电磁波
3.1-3.1 电磁振荡 电磁场和电磁波
• [目标定位] 1.了解振荡电流、振荡电路及LC 电路的振荡过程，会求LC电路的周期与频率.2. 了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.了解麦克斯韦
（1）将交流电源的频率变为f＝100Hz，则 （AC ）
（2）将电源改为U＝220V的直流电源，则 （ BC ）
A．A灯比原来亮
B．B灯比原来亮
C．C灯和原来一样亮 D．C灯比原来亮
练习1、如图所示，线圈L的自感系数和电容器 的电容C都很小（如L＝100μH，C＝100pF）。 此电路的主要作用是---------（ D）
场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生 恒定的电场； • 3．振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振 荡的电场，同样，振荡变化的电场在周围空 间产生同频率振荡的磁场．
课堂讲义
• 【例2】 关于电磁场理论，下列说法正确的 是 ()
• A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围 一定产生电场
• B．在变化的电场周围一定产生变化的磁 场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
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，输出高频交变电流 D．阻高频、通低频，输出低频交变电流和直 流电
练习2、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B 两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮； 当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时， 甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确 的有：（ ）BC
电感对交变电流的作用：
通直流 ，阻交流 通低频， 阻高频
低频扼流圈（L大） 高频扼流圈（L小）
电容对交变电流的作用：
通交流 ，隔直流 隔直电容器 通高频 ，阻低频 高频旁路电容器
（C小）
例1、如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频 成分，为了使R上尽可能少地含有高频成分，采用图 示电路，其L的作用是________________，C的作用 是__________。
化麦的克电斯磁韦 场在空间的传播称为电磁波．
赫兹
赫兹
• (2)
在1865年从理论上预见了电
磁波的存在，1888年物理学家 光速第一次用
实验证实了电磁波的存在．
还运用自己
精湛的实验技术测定了电磁波的波长和频率，
预习导学
• (3)电磁波的波长λ，波速v和周期T、频率f的 关系：
v
f
• λ＝vT＝
. c≈3×108 m/s
• C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变 化的磁场
• D．周期性变化的电场周围一定产生周期 性变化的磁场
• 解析 根据麦克斯韦电磁场理论，只有变
课堂讲义
• 针对训练 某电路中电场随时间变化的图像 如下列各图所示，能发射电磁波的电场是 ()
课堂讲义
• 解析 图A中电场不随时间变化，不会产生磁 场；图B和C中电场都随时间做均匀的变化， 只能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和 发射电磁波；图D中电场随时间做不均匀的变 化，能在周围空间产生变化的磁场，而这磁 场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电 场，从而交织成一个不可分割的统一体，即 形成电磁场，能发射电磁波．
现象： 接直流的亮些，接交流的暗些． 交变电流频率越高，灯越暗
结论：电感对直流电没有阻碍作用对交流电却 2.感抗 有
（1）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 自感系数越大、交流的频率越高， 线圈的感抗越大。
3、特性： 通直流、阻交流，通低频、阻高频。
4、应用： 低频扼流圈和高频扼流圈
第五章 交变电流
第三节 电感和电容 对交变电流的影响
引入：
在直流电路中，电压 、电流和电阻的关 系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果 电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等， 实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适 用．但是如果电路中包括电感、电容， 情况就要复杂了．
一、电感对交变电流的阻碍作用 1.演示实验:
预习导学
• 一、电磁振荡
• 1．振荡电流的产生 电磁振荡
• (1)振荡电流和振荡电路
• ①振荡电流：大方向小和 性迅速变化的电流．
都随时间做周期
• ②振荡电路：能够振荡产电生流
路电容．器由C
定，而电磁波的传播速度是由介质和频率共
（a）低频扼流圈： 分析P41图5.3-3 A、构造：线圈绕在铁心上，匝数多，感抗大 B、作用：“通直流、阻交流” 。
（b）高频扼流圈： A、构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，感抗小 B、作用：通过低频，阻高频。
二．电容对交变电流的阻碍作用
1. 演示实验：
（1）实验现象： 通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能
• (4) 电 磁 波 在 真 空 中 的 传 播 速 度 v
＝
.
课堂讲义
• 一、电磁振荡中各物理量的变化情况 • 如图3－1－2所示
课堂讲义
图3－1－2
课堂讲义
• 【例1】 某时刻LC振荡电路的状态如图3－1 －3所示，则此时刻 ()
• A．振荡电流i在减小 • B．振荡电流i在增大 • C．电场能正在向磁场能转化图3－1－3 • D．磁场能正在向电场能转化
课堂讲义
• 解析 机械波由振动产生；电磁波由周期性 变化的电场(或磁场)产生，机械波是能量波， 传播需要介质，速度由介质决定，电磁波是 物质波，波速由介质和自身的频率共同决定； 机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是 横波，它们都能发生反射、折射、干涉和衍 射等现象，故选项B、C、D正确．
• 答案 BCD • 借题发挥 机械波的传播速度完全由介质决
• 2．电磁场
• 如果在空间某不区均域匀变有化
的电场，那
么这个变化的电场就在磁它场 周围空间引起变化
的
，这个变化的磁场又在它周围空间引
起变化的电场……于是，变化的电场和变化
的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，
称为电磁场．
预习导学
• 3．电磁波
变化
• (1)产生：由
的电场和磁场交替产生
而形成的电磁场是由近及远传播的，这种变
电路的固有周期、固有频率，简称振荡电路的周期和频率．
(3)LC电路的周期T和频率f跟电感线圈的电感L和电容器的电
容C的关系是T＝2π
LC、f＝2π
1 LC.
预习导学
• 二、电磁场和电磁波
• 1．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
• (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场．
• (2)变化的电场能够在周围空间产生磁场．
通过电容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明 交流能够通过电容器。
电容器对交流电路存在阻碍作用，且电容 越大、频率越高，阻碍作用越小。
（2）实验结论： 电容器有“通交流，隔直流”的作用。
(3)、实验现象分析：——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电流， 表现为交流通过了电路。
2.容抗
变化的振荡电流，这种现象叫做电磁振荡．
预习导学
• 2．无阻尼振荡和阻尼振荡
• (1)在电磁振荡中，如能量果损没失有
，
振荡将永远持续下去，振保荡持电不变流的振幅应该
永远
，这种振荡叫做无阻尼振荡，
如图3－1－1(甲)．
图3－1－1
预习导学
• (2)由于电路中有电阻，电路中的能量有内一能部
分要转化成
，还辐有射一部分能量以电磁波
解析：因L有“通低频、阻高频”的特点， 因此L的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有 少量的高频成分，利用C“通高频、阻低频”的 特点，使绝大部分高频成分从C流过。
P42说一说
例2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝ 220V、频率f＝50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相 同（L无直流电阻）。
和
线圈L的电
•
组成的电路是最简单的振荡电
路，称为LC振荡电路．
预习导学
• (2)电磁振荡的过程
• 放电过程：由于电感线圈对交变电流的阻碍
作 用 ， 放 电 电 流 由 零逐逐渐渐增强增 大 ， 线 圈 产 生 的
磁场
，电容器里的电场电逐场渐能 减弱，
电全磁部场场转能能化逐为渐
转
化
为
磁场 ．
能
．
放
电
课堂讲义
• 解析 图中电容器上极板带正电荷，图中给 出的振荡电流方向，说明负电荷向下极板聚 集，所以电容器正在充电，电容器充电的过 程中，电流减小，磁场能向电场能转化，所 以A、D选项正确．
• 答案 AD
Байду номын сангаас
课堂讲义
• 二、对麦克斯韦电磁场理论的理解 • 1．恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的
电场也不会产生磁场； • 2．均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁
完
毕
后
，
• 充自原来感电的作过方用程向，：电电流容保器持放电完毕后反，向由充于电继线续圈流的动，
电容器将进行
逐渐，增线强 圈的磁场逐渐减
弱，电容器里的电场
磁场能 ，磁场能电逐场能渐
转化为电场能．充电完毕，电流减小为零，
全部转化为
. 此后电容器再放电，再充
预习导学
• (3)电磁振荡 • 电容器不断地充电和放电，电周路期中性就出现了
（1）反映电容对交流的阻碍作用
（2）影响容抗大小的因素 电容越大，交流的频率越高，电容器对交流
的阻碍作用就越小，容抗越小。
3.应用 通交流、隔直流，通高频、阻低频。
（1）隔直电容：隔直流，通交流。 （2）高频旁路电容：让高频交流信号通过电 容，而将低频信号送到下一级。作用：通高 频，阻低频。
小结：
的形式
到周围空间去了．这逐样渐，减小振荡电
路中的能量逐渐损耗，振荡电流的振
幅
，直到停止振荡．这种振荡
叫做阻尼振荡．如图3－1－1(乙)．
预习导学
3．电磁振荡的周期和频率 (1)电磁振荡完成一次 周期性变化
需要的时间叫做周期.1
s内完成周期性变化的 次数 叫频率．
(2)振荡电路里发生 无阻尼 振荡时的周期和频率叫做振荡
械波的传播机理是质点间的机械作用． • (3)电磁波传播不需要介质，而机械波传播
需要介质． • (4)电磁波是横波，机械波既有横波又有纵
课堂讲义
• 【例3】 以下关于机械波与电磁波的说法中， 正确的是( )
• A．机械波和电磁波，本质上是一致的 • B．机械波的波速只与介质有关，而电磁
波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与 电磁波的频率有关 • C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是 横波 • D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍 射现象
• 答案 D
课堂讲义
三、电磁波与机械波的比较 1．电磁波和机械波的共同点
(1)二者都能产生干涉和衍射． (2)二者在不同介质中传播时频率不变． (3)二者都满足波的公式v＝Tλ ＝λf.
课堂讲义
• 2．电磁波和机械波的区别 • (1)二者本质不同 • 电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机
械振动的传播． • (2)传播机理不同 • 电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机
A．与甲灯串联的元件X是电容器 B．与乙灯串联的元件Y是电容器 C．与甲灯串联的元件X是电感线圈 D．与乙灯串联的元件Y是电感线圈
高中物理·选修3-4·教科版
第三章 电磁振荡 电磁波
3.1-3.1 电磁振荡 电磁场和电磁波
• [目标定位] 1.了解振荡电流、振荡电路及LC 电路的振荡过程，会求LC电路的周期与频率.2. 了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.了解麦克斯韦
（1）将交流电源的频率变为f＝100Hz，则 （AC ）
（2）将电源改为U＝220V的直流电源，则 （ BC ）
A．A灯比原来亮
B．B灯比原来亮
C．C灯和原来一样亮 D．C灯比原来亮
练习1、如图所示，线圈L的自感系数和电容器 的电容C都很小（如L＝100μH，C＝100pF）。 此电路的主要作用是---------（ D）
场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生 恒定的电场； • 3．振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振 荡的电场，同样，振荡变化的电场在周围空 间产生同频率振荡的磁场．
课堂讲义
• 【例2】 关于电磁场理论，下列说法正确的 是 ()
• A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围 一定产生电场
• B．在变化的电场周围一定产生变化的磁 场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
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，输出高频交变电流 D．阻高频、通低频，输出低频交变电流和直 流电
练习2、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B 两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮； 当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时， 甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确 的有：（ ）BC
电感对交变电流的作用：
通直流 ，阻交流 通低频， 阻高频
低频扼流圈（L大） 高频扼流圈（L小）
电容对交变电流的作用：
通交流 ，隔直流 隔直电容器 通高频 ，阻低频 高频旁路电容器
（C小）
例1、如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频 成分，为了使R上尽可能少地含有高频成分，采用图 示电路，其L的作用是________________，C的作用 是__________。
化麦的克电斯磁韦 场在空间的传播称为电磁波．
赫兹
赫兹
• (2)
在1865年从理论上预见了电
磁波的存在，1888年物理学家 光速第一次用
实验证实了电磁波的存在．
还运用自己
精湛的实验技术测定了电磁波的波长和频率，
预习导学
• (3)电磁波的波长λ，波速v和周期T、频率f的 关系：
v
f
• λ＝vT＝
. c≈3×108 m/s
• C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变 化的磁场
• D．周期性变化的电场周围一定产生周期 性变化的磁场
• 解析 根据麦克斯韦电磁场理论，只有变
课堂讲义
• 针对训练 某电路中电场随时间变化的图像 如下列各图所示，能发射电磁波的电场是 ()
课堂讲义
• 解析 图A中电场不随时间变化，不会产生磁 场；图B和C中电场都随时间做均匀的变化， 只能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和 发射电磁波；图D中电场随时间做不均匀的变 化，能在周围空间产生变化的磁场，而这磁 场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电 场，从而交织成一个不可分割的统一体，即 形成电磁场，能发射电磁波．
现象： 接直流的亮些，接交流的暗些． 交变电流频率越高，灯越暗
结论：电感对直流电没有阻碍作用对交流电却 2.感抗 有
（1）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 自感系数越大、交流的频率越高， 线圈的感抗越大。
3、特性： 通直流、阻交流，通低频、阻高频。
4、应用： 低频扼流圈和高频扼流圈
第五章 交变电流
第三节 电感和电容 对交变电流的影响
引入：
在直流电路中，电压 、电流和电阻的关 系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果 电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等， 实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适 用．但是如果电路中包括电感、电容， 情况就要复杂了．
一、电感对交变电流的阻碍作用 1.演示实验: