高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用
高中物理《交流电路中的电阻、电感、电容》教案
高中物理《交流电路中的电阻、电感、电容》教案高中物理《交流电路中的电阻、电感、电容》教案一、教学目标1. 了解交流电路中电阻、电感、电容的基本概念和特性。
2. 掌握交流电路中电阻、电感、电容的计算方法。
3. 能够分析交流电路中电阻、电感、电容的作用和相互关系。
二、教学重点1. 电阻、电感、电容的基本概念和特性。
2. 交流电路中电阻、电感、电容的计算方法。
三、教学难点1. 交流电路中电阻、电感、电容的相互关系。
2. 交流电路中电阻、电感、电容的作用分析。
四、教学内容1. 交流电路中的电阻(1)基本概念:当交流电通过一个电阻时,会产生电阻损耗,即将一部分电能转化为热能,使电路中的总能量减少。
(2)计算方法:在交流电路中,电阻的阻抗为R,单位为欧姆(Ω),计算公式为Z=R。
(3)作用分析:在交流电路中,电阻主要起到限流作用,防止电流过大而烧坏元件。
2. 交流电路中的电感(1)基本概念:当交流电通过一个线圈时,会产生磁场变化,从而产生自感电动势和互感电动势,使得线圈中的总能量发生变化。
(2)计算方法:在交流电路中,线圈的感抗为XL,单位为欧姆(Ω),计算公式为Z=XLj,其中j为虚数单位。
(3)作用分析:在交流电路中,线圈主要起到储能作用,使得能量在自感和互感之间转化,并且可以滤除高频噪声。
3. 交流电路中的电容(1)基本概念:当交流电通过一个电容时,会产生极板之间的电场变化,从而使得电容中的总能量发生变化。
(2)计算方法:在交流电路中,电容的阻抗为XC,单位为欧姆(Ω),计算公式为Z=1/XCj。
(3)作用分析:在交流电路中,电容主要起到储能作用,并且可以滤除低频噪声。
五、教学方法1. 讲授法:通过讲解理论知识和计算方法来帮助学生理解和掌握交流电路中的电阻、电感、电容的基本概念和特性。
2. 实验法:通过实验来观察和验证交流电路中的各种元件的特性和作用。
3. 讨论法:通过讨论来帮助学生理解和分析交流电路中各种元件的相互关系和作用。
电路的基本元件电阻电容和电感的作用
电路的基本元件电阻电容和电感的作用电路的基本元件:电阻、电容和电感的作用电路是现代电子科技的重要组成部分,广泛应用于各个领域。
而电路的基本元件——电阻、电容和电感,在电路中扮演着重要的角色。
本文将介绍电阻、电容和电感的作用及其在电路中的应用。
一、电阻的作用及应用1. 电阻的作用电阻是电路中最常见的元件之一,它的主要作用是限制电流的流动。
当电流通过电阻时,电阻会产生电阻力,使电流受到限制,从而控制电路中的电流大小。
2. 电阻的应用电阻在电路中有广泛的应用。
首先,电阻常用于限流电路中,通过改变电阻值可以控制电路中的电流大小,以满足特定的电路需求。
其次,电阻还可以用于调节电路中的电压,如分压电路和稳压电路中常常使用电阻实现对电压的调节。
此外,电阻还可以用于防止电路中部件的过载,起到保护电路的作用。
二、电容的作用及应用1. 电容的作用电容是电路中另一个重要的元件,它的主要作用是储存电荷和释放电荷。
当电容器两端施加电压时,正极会储存正电荷,负极会储存负电荷,形成电场。
而当电容器两端的电压发生变化时,电容器会释放储存的电荷,起到调节电压的作用。
2. 电容的应用电容在电路中有着广泛的应用。
首先,电容常用于滤波电路中,通过利用电容的特性来消除电路中的杂散信号和噪声,使电路工作更加稳定。
其次,电容还常用于频率选择电路,通过选择合适的电容值可以实现对特定频率信号的放大或衰减。
另外,电容还广泛应用于电源电路和电子器件中,如电容式触摸屏、电容传感器等。
三、电感的作用及应用1. 电感的作用电感是电路中的另一个重要元件,它的主要作用是储存磁场能量并抵抗电流的变化。
当电流通过电感时,电感会产生磁场,磁场储存了电流的能量。
而当电流变化时,电感会产生感应电动势,抵抗电流的变化,起到控制和稳定电流的作用。
2. 电感的应用电感在电路中也有着重要的应用。
首先,电感常用于滤波和降噪电路中,通过利用电感的特性来滤除高频信号和噪声,使电路的输出更加稳定和清晰。
电路基础原理剖析电阻电容和电感的作用
电路基础原理剖析电阻电容和电感的作用电路基础原理剖析电阻、电容和电感的作用在电路中,电阻、电容和电感是三种最基本的被动元件,它们在电路中起着各自独特的作用。
本文将从基本原理的角度,深入剖析电阻、电容和电感的作用机制。
一、电阻的作用电阻是电路中最常见的元件之一,它的主要作用是限制电流的流动。
根据欧姆定律,电流通过一个电阻的大小与电压成正比,与电阻的阻值成反比。
因此,在电路中加入电阻可以控制电流的大小,从而保护电路中的其他元件不受过大的电流损害。
此外,电阻还有其他重要的作用。
首先,电阻可以将电能转换为热能,发挥安全保护作用。
例如,在电炉中,电流通过电阻会产生大量的热量,从而加热食物或物体。
其次,电阻还可以改变电路的电压分布。
通过调整电阻的大小和位置,可以使得电路中不同部分的电压分布发生变化,实现对电路的精准控制。
二、电容的作用电容是一种储存电荷的元件,其主要作用是存储和释放电能。
它由两个导体板之间的绝缘介质隔开,当有电压施加在电容上时,正负电荷会分别积累在导体板上,构成电场。
这种电场的积累使得电容具有储存电能的能力。
电容的存储和释放电能的特性赋予了它丰富的应用。
首先,电容可以在电路中起到滤波的作用。
通过选择合适的电容值和位置,可以滤除电路中的高频干扰信号,使得信号更加稳定。
其次,电容还可以用于存储电能,如电路中的电池或蓄电池。
此外,电容还可以作为音频和射频电路中的关键元件,用于控制频率和幅度。
三、电感的作用电感是电流通过时会产生磁场的元件,主要作用是储存和释放磁能。
当电流通过电感时,会在电感周围产生磁场,而电感内部的磁场则会产生电动势,阻碍电流的变化。
因此,电感对电流的变化有一定的“惰性”,可以储存和释放磁场的能量。
电感的主要作用在于振荡和滤波。
首先,电感可以与电容配合使用,构成振荡电路。
在振荡电路中,电感和电容之间的能量交换导致电流的周期性变化,从而实现振荡功能。
其次,电感还可以用于滤波电路中,特别是低通滤波电路。
2.3探究电阻、电感和电容的作用
第 课时 << 2.3探究电阻、电感和电容的作用>> 导学案设计人:周欣欣 审核人:高贵良 序号:班级: 组名: 姓名:教学目标: 1、了解电阻、电感和电容对交变电流都有阻碍作用。
2、了解电感和电容对交变电流的阻碍作用与电感和电容有关,与交变电流的频率有关教学重点: 电阻、电感和电容对交变电流与直流都有阻碍作用教学过程:一.自主学习(一)、电阻对交变电流的作用实验探究1:直流电压与交流电压相等,两小灯泡也一样,观察两灯泡亮暗程度:现象: 结论:(二)、电感对交变电流的作用实验探究2:(1)探究电感对交变电流的阻碍作用:直流电压与交流电压相等,两小灯泡也一样,观察两灯泡亮暗程度:现象:结论:综合上述:。
应用:扼流圈(见阅读材料)低频扼流圈作用:高频扼流圈作用:【例1】一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图所示.一块铁插进线圈之后,该灯将:( )A .变亮B .变暗C .对灯没影响D .无法判断练习1、如图所示电路由交变电源供电,如果交变电流的频率降低,则:( )A.线圈自感系数变小;B.线圈感抗变小C.电路中电流增大D.电路中电流变小三、电容对交变电流的作用我们知道直流不能通过电容器,那么交变电流能否通过电容器呢?实验探究3:(1) 请自主设计实验,在方框中画出电路图, AB 甲 乙验证直流不能通过电容器,交变电流能“通过”电容器。
综合上述:。
【例2】如图所示,接在交流电源上的电灯泡正常发光,以下说法正确的是()A.把电介质插入电容器,灯泡变亮B.增大电容器两极板间的距离,灯泡变亮C.减小电容器两极板间的正对面积,灯泡变暗D.使交变电流频率减小,灯泡变暗练习2、对电容器能通交变电流的原因,下列说法正确的有()A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器电路中才有交变电流B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器练习3、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF两电容器,分别加在峰值一定的交流电源上,比较下列哪种情况通过电容器的电流强度最大:()A.在C1上加f=50 Hz的交变电流B.在C2上加f=50 Hz的交变电流C.在C1上加f=60 Hz的交变电流D.在C2上加f=60 Hz的交变电流【综合运用】如图所示,把电阻R,电感线圈L,电容C并联,接到一个交流电源上,三个电流表示数相同,若保持电源电压大小不变,而将电源频率增大,则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是( )A、I1=I2=I3B、I1>I2>I3C、I2>I1>I3D、I3>I1>I2【阅读材料】电工和电子技术中使用的扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的,有低频扼流圈和高频扼流圈两种.低频扼流圈(线圈自感系数很大,电阻很小),线圈绕在铁芯上,匝数为几千甚至超过一万,自感系数为几十亨,即使交流的频率很低,这种线圈产生的感抗也很大。
论电容器在电路中的作用和性质的高二物理教案
电容器是一种储存电荷的电器元件,它在电路中具有重要的作用。
在本次高二物理教案中,我们将探讨电容器在电路中的作用和性质,为同学们带来更深入的物理学习。
一、电容器的基本概念电容器可以将电荷储存下来,是一种存储电荷的器件。
它由两个金属板和中间的绝缘层组成。
当电容器接通电路后,金属板之间会出现电场,从而形成电势差,使电荷在两极之间受到吸引和排斥的力。
此时电容器会储存电荷,形成电势能。
电容器的存储电荷量取决于两极板之间的电势差和两极板之间的距离。
两极板之间的距离越小,储存的电荷量就越大。
反之,两极板之间的距离越大,储存的电荷量就越小。
二、电容器的性质1.电容量电容量是电容器的一种物理量,它表示电容器储存电荷的能力。
电容量的单位是法拉(F),通常用字母C表示。
电容图纸公式:C=C/C意义解释:电容量C等于储存的电荷Q与电势差V之比。
2.电压电压是两个电极之间的电势差,也就是电容器中两极板之间的电势差,表示电场的作用力。
电容器的电压越大,其储存的电荷量就越大。
3.电荷电容器可以储存电荷,即两个电极之间的电荷量。
这是电容器的一个重要性质。
当电容器接通电路后,两个电极之间的电荷就开始储存。
4.能量电容器中储存电荷的过程,是一种能量储存的过程。
电荷在电场中运动,具有位置能和动能。
所以电容器中的电荷也具有一定的电势能和电场能。
电容器中储存的能量可以通过公式E=1/2CV^2来计算,其中E表示储存的电场能量,C表示电容量,V表示电势差。
三、电容器在电路中的作用电容器在电路中扮演着重要的角色,其作用主要有以下几个方面。
1.滤波电容器可以在电路中起到滤波的作用。
滤波是指对输入电信号中的某些频率成分进行滤除,保留所需的频率成分。
因为电容器具有分离高、低频电信号的特性,可以很好地滤波。
2.稳压电容器可以通过稳压来起到保护电子元件的作用。
在电源电压波动时,电容器可以对电路电压进行平滑。
因为电容器储存电荷的特性,可以使电路中的电压平稳,保持稳定。
高二物理教案探究电阻、电感和电容的区别与联系
高二物理教案探究电阻、电感和电容的区别与联系一、实验目的本实验旨在通过探究电阻、电感和电容的特点及其相互之间的区别与联系,深入了解电学知识。
二、实验内容本实验分为以下三个部分:1.探究电阻的特点及其影响(1)用导线连接电池和电灯泡,测量电路中的电流强度和电桥电压,并记录下来。
(2)在电路中插入不同的电阻,测量电路中的电流强度和电桥电压,记录下来并进行比较分析。
(3)对比不同电阻下电路中的电流强度和电桥电压,探究电阻对电路的影响以及电阻之间的区别。
2.探究电感的特点及其影响(1)将电池、电灯泡和直流电动机串联,测量电路中的电流强度和电桥电压,并记录下来。
(2)在电路中插入不同的电感,测量电路中的电流强度和电桥电压,记录下来并进行比较分析。
(3)对比不同电感下电路中的电流强度和电桥电压,探究电感对电路的影响以及电感之间的区别。
3.探究电容的特点及其影响(1)用导线连接电池和电容器,测量电路中的电流强度和电桥电压,并记录下来。
(2)在电路中插入不同的电容,测量电路中的电流强度和电桥电压,记录下来并进行比较分析。
(3)对比不同电容下电路中的电流强度和电桥电压,探究电容对电路的影响以及电容之间的区别。
三、实验原理1.电阻电阻是表示电路中阻碍电流流动并转换电能为热能的物理量。
电阻大小由电路中的物质、形状、长度和横截面积等参数决定。
电阻和电流强度呈反比例关系,和电流的方向无关。
2.电感电感是指电路中各种元器件对电流变化的阻力。
电感对交流电路的影响最为显著。
电感的大小与线圈匝数、线性粗细、截面积和长度等因素有关。
3.电容电容是指电路中能储存电荷的元器件。
电容器由两个导体分开,并通过介质电介质隔开,它可以在它的两端储存电荷。
电容的大小由电容器的形状和尺寸、电介质的介电常数、以及电容器的相对位置等因素决定。
四、实验分析1.电阻通过对电路中不同电阻下的电流强度和电桥电压进行测量和比较,可以发现电阻越大在电路中消耗的电能就越多,因此电路的亮度会降低,所以电阻与电路的总电阻呈正比例关系。
沪科版高中物理选修《探究电阻电感和电容的作用》word教案
沪科版高中物理选修《探究电阻电感和电容的作用》word教案课题探究电阻、电感和电容的作用课堂类型新授课课时 1 累计课时教学目标(一)知识与技能了解电阻、电感和电容对交变电流的通过有阻碍作用了解电阻、电感和电容对交变电流的阻碍作用与感量和电容量的大小有关,与交变电流的频率有关(二)过程与方法通过实验,认识电阻、电感对交变电流的作用能参照电感对电流的阻碍作用实验,设计研究电容对交变电流阻碍作用的实验(三)情感态度与价值观明白电阻器、电感器和电容器在现代社会和科技中的应用通过课题研究,尝试应用所学只是分析研究新的问题教学重点及难点重点:电阻、电感和电容对交变电流的通过有阻碍作用难点:电阻、电感和电容对交变电流的阻碍作用与感量和电容量的大小有关,与交变电流的频率有关要紧教学方法实验探究,讲授法教具电阻器、电感器、电容器、电源、双制开关、导线、小灯泡、教学过程及时刻分配主要教学内容电阻器对交变电流的作用实验探究1:电阻器对交变电流的作用上图是探究电阻器对交变电流的作用实验器材和电路图,A、B两个灯泡的规格相同,实验中使用的交流电压和直流电压相等当电路开关S扳向交流电源时,两只灯泡的亮度是否相同?这说明什么问题?两只灯泡的亮度不同,说明电阻器对交流电流有阻碍作用当电路开关S 分别扳向直流电源和交流电源时,比较两种情形下灯泡A 的亮度有没有变化?这说明什么问题?没有变化,说明电阻器对直流电流和交流电流的阻碍作用相同 电感器对交变电流的作用实验探究2:电感器对交变电流的作用上图是探究电感器对交变电流的作用实验器材和电路图,A 、B 两个灯泡的规格相同,实验中使用的交流电压和直流电压相等1、探究电感器对交变电流的作用当电路开关S 扳向交流电源时,两只灯泡的亮度是否相同?这说明什么问题?两只灯泡的亮度不同,说明电感器对交流电流有阻碍作用当电路开关S 分别扳向直流电源和交流电源时,比较两种情形下灯泡A 的亮度有没有变化?这说明什么问题?没有变化,说明电感器对直流电流没有阻碍(只有通断时有阻碍)和电感器对交流电流的阻碍作用2、探究不同电感器对交变电流的阻碍作用观看灯泡A 的亮度变化,这说明电感器对交变电流的阻碍作用跟它的电感量有什么关系?接不同的电感器时灯泡的亮度不同,说明电感器对交流电流的阻碍作用跟电感器本身有关,电感量越大,阻碍作用越大。
高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用
高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用
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本文题目:高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用
2.3 探究电阻、电感和电容的作用
三维教学目标
1、知识与技能
(1)理解为什幺电感对交变电流有阻碍作用;
(2)知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关;
(3)知道交变电流能通过电容器。
知道为什幺电容器对交变电流有阻碍作用;
(4)知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小。
知道容抗与哪些因素有关。
2、过程与方法。
2.3《探究电阻、电感和电容的作用》
2.感抗 (1)概念:表示电感对交变电流的阻碍作用. (2)大小:跟本身的自感系数L有关,与交变电流的 频率f有关.L和f越大,感抗(XL)越大;L和f越小, 感抗(XL)越小(进一步研究表明感抗
XL=2πfL,可以认为当f等于零即为直流电时,感
抗为零)
(3)应用 ①低频扼流圈 构造:线圈绕在铁芯上,匝数多,自感系数很大. 作用:对低频交变电流有很大的阻碍作用,而对直 流电阻碍作用较小,即“通直流、阻交流”. ②高频扼流圈 构造:线圈绕在铁芯上,线圈匝数少,自感系数 小. 作用:对低频交变电流阻碍作用小,对高频交变电 流阻碍作用大.即“通低频、阻高频”.
U _____. XL
思考感悟 1.直流电与交流电哪个更容易通过电感线圈?
低频交流电与高频交流电哪个更容易通过电感线
圈?
提示:电感线圈对交流电有阻碍作用,对直流电
没有阻碍作用,频率越高,阻碍作用越强.
三、电容器对交变电流的作用 直流电 不能通过电容 实验和理论分析都证明,_________ 交变电流 通过,但它对交变 器,电容器可以让__________ 阻碍 作用,电容越大,对交变电流的阻 电流有______ 越小 ;通过的交变电流的频率越高, 碍作用就______ 越小.电容器对交变电流的阻碍作 阻碍作用就______ 用的大小称为______ 容抗 ,单位是欧姆(Ω),容抗公 1 式: XC=_________ 2πfC ,式中电容的单位为法(F).在只有 电容器的交流电路中欧姆定律表示为:I= U ________. I= XC 电阻器的电阻、电感器的感抗和电容器的容抗统 称为阻抗.
图 2- 3- 6 D.通过R的电流中,低频交流所占的百分比远远大
解析:选ACD.L是一个自感系数很小的高频扼流 圈,其作用是“通低频,阻高频”,选项A正确. C是一个电容很小的电容器,在图示电路中,对高 频交流的容抗远小于对低频交流的容抗,其作用是 “通高频,阻低频”,选项 C 正确;因电路中无直 流电流,选项B错误. 由于L对高频交流的阻碍作用和C对高频交流的旁路 作用,使得通过R的电流中,低频交流所占的百分 比远大于高频交流的百分比,选项D正确.
《 探究电阻、电感和电容的作用》 课件2
3.电阻器对交变电流的阻碍作用跟对直流的阻碍作用 相同 . 4.电感器能让交变电流通过,但对交变电流有阻碍作用,电感 量越大,其阻碍作用就 越大 ;通过的交变电流的频率越高, 阻碍作用就 越大 .电感器对交变电流的阻碍作用的大小称
XL=2πfL 为感抗 ,单位是欧姆(Ω),感抗的计算公式:__________.
灯泡两端电压为 UR,则电源电压的有效值为 U=UL+UR, 因 UR=IR,故电流 I 减小时,UR 减小.因电源电压的有效 值保持不变,故 UL=U-UR 增大,选项 B 正确.
答案 BC
例 2 如图 5 所示平行板电容器与灯泡串联, 接在交流电源上,灯泡正常发光,则( AC ) A.把电介质插入电容器,灯泡一定变亮 B.把电容器两极板间距增大,灯泡一定变亮 C.把电容器两极板间距减小,灯泡一定变亮 D.使交流电频率增大,灯泡变暗
图1
(1)当开关 S 扳向交流电源时,两只灯泡的亮度是否相同?这说 明什么问题?
答案 B 比 A 更亮些,这说明电阻器对交流电有阻碍作用.
(2)把开关 S 扳向直流电源和交流电源,比较这两种情况下灯泡 A 的亮度有没有变化,这又说明什么问题?
答案 开关 S 扳向直流电源和交流电源,两种情况下灯泡 A 的 亮度相同,这说明电阻器对交流的阻碍作用跟对直流的阻碍作 用相同.
[要点提炼] 1.电感器的电感量越大,交变电流的频率 越高,电感器 的阻碍作用 越大 . 2.电感器对交流电的阻碍作用的大小用感抗 XL 表示,XL = 2πfL . 3. 自感系数 L 的大小与线圈的 横截面积 、 线圈的 长度 、 线圈的 匝数 、线圈中有无 铁芯 等因素有关. U I=X L . 4.在只有电感器的电路中,欧姆定律表达式为:
(沪科版)高中物理选修3-2教师用书:第2章 2.3 探究电阻、电感和电容的作用 含解析
学习目标知识脉络1.知道电阻器对交变电流的阻碍作用.2.理解电感对交变电流的阻碍作用,知道感抗与哪些因素有关.3.掌握电容对交变电流的阻碍作用,知道容抗与哪些因素有关.(重点)4.掌握交变电流能“通过”电容器,理解阻抗感抗和容抗的实质.(重点、难点)电阻器、电感器对交变电流的作用[先填空]1.电阻对交流电的影响电阻器对直流和交变电流的影响是相同的.2.电感对交流电的影响电感既能让直流电通过又能让交变电流通过,但对交变电流有阻碍作用.(1)线圈的自感系数越大,电感对交变电流的阻碍作用也越大.(2)交变电流的频率越高,电感对交变电流的阻碍作用也越大.3.感抗(1)定义:电感器对交变电流所起的阻碍作用的大小,叫感抗.(2)公式:XL=2πfL,单位:欧姆,国际代号:Ω.(3)规律:遵循欧姆定律,表达形式:I=.[再判断]1.电阻器对直流和交流都有阻碍作用,但对交流电阻碍作用更大.(×)2.电感器对交流电阻碍作用与频率有关,频率越高,阻碍作用越大.(√)3.电感器对恒定电流没有阻碍作用.(×)[后思考]1.电感器对交变电流的阻碍,与交变电流的频率有关吗?【提示】有关.交变电流的频率越高,电感器的阻碍作用就越大.2.电感对交变电流有阻碍作用,怎样理解频率越高,感抗越大?【提示】当交变电流通过线圈时,线圈中就要产生自感电动势,而自感电动势总是阻碍电流的变化,这种阻碍作用与交变电流的频率有关,频率越高,电流变化越快,磁通量变化率越大,自感电动势越大,阻碍作用越大.[合作探讨]如图231所示,把线圈L与白炽灯串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上.取直流电源的电压与交流电压的有效值相等.图231①构造:它的线圈有的是绕在圆柱形的铁氧体芯上或空心.②特点:匝数少,自感系数L小.它只对频率很高的交流电产生很大的阻碍作用,而对低频交流电的阻碍作用较小.故高频扼流圈的作用是“通低频、阻高频”.1.交变电流通过一段长直导线时,电流为I,如果把这根长直导线绕成线圈,接入原电路,通过线圈的电流为I′,则( ) A.I′>I B.I′<IC.I′=I D.无法比较【解析】长直导线的自感系数很小,其对交变电流的阻碍作用可以看做是纯电阻,流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用.当导线绕成线圈后,电阻值未变,但自感系数增大,对交变电流的阻碍作用不仅有电阻,而且有线圈的阻碍作用(感抗),阻碍作用增大,电流减小,即I′<I,故B对.【答案】B2.(多选)如图232所示电路中,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u=220sin100πt 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( )图232A.电流表示数增大B.电压表示数增大C.灯泡变暗D.灯泡变亮【解析】由u=220sin 100πt V可得电源原来的频率为f= Hz =50 Hz.当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时,线圈的感抗增大;线圈两端电压有效值增大,电压表示数增大,故选项B正确;在总电压的有效值不变的情况下,电路中的电流减少,选项A错.灯泡的电阻R是一定的,电流减小时,实际消耗的电功率减小,灯泡变暗,选项C正确,D错.【答案】BC3.(多选)如图233所示实验电路中,若直流电压和交变电压的有效值相等,S为双刀双掷开关,下面哪些叙述正确( )图233A.当S掷向a、b时灯较亮,掷向c、d时灯较暗B.当S掷向a、b时灯较暗,掷向c、d时灯较亮C.S掷向c、d,把电感线圈中的铁芯抽出来时灯变亮D.S掷向c、d,电源电压不变,而使频率减小时,灯变暗【解析】线圈对恒定电流无感抗,对交变电流有感抗,当交流电频率减小时,感抗变小,灯变亮,并且是有铁芯时感抗更大,故铁芯抽出时灯变亮.【答案】AC对电感器的认识感抗随交变电流频率的增大而增大,自感系数越大,感抗也越大,而感抗在电路中所起作用与电阻的阻碍作用相同.电容器对交变电流的作用[先填空]1.电容对交流电的影响电容器不能让直流“通过”但能让交变电流“通过”,但对交变电流有阻碍作用.(1)电容器的电容越大,阻碍作用越小.(2)交流电的频率越高,阻碍作用越小.2.容抗(1)定义:电容器对交变电流所起阻碍作用的大小,叫容抗.(2)公式:XC=,单位:欧姆,国际代号:Ω.(3)规律:遵循欧姆定律,表达形式:I=.[再判断]1.电容器两极板间是绝缘的,因而任何情况下电容支路上都没有电流通过.(×)2.电阻、电感、电容对交流电的阻碍本质是不同的.(√)3.电容器交替进行充放电,电路中就有电流“通过”了电容器.(√)[后思考]1.直流电路和交流电路中影响电压和电流关系的因素一样吗?【提示】不完全一样.直流电路中影响电压和电流关系的是电阻;而交流电路中影响电压和电流关系的不仅有电阻,还有线圈的感抗与电容器的容抗,它们对交变电流表现出不同的行为,存在着不同的作用.有着本质的区别.2.交变电流是真的通过了电容器吗?【提示】不是.交变电流反复给电容器充电、放电,在电容器的充、放电过程中,形成了充电电流和放电电流,可以对外做功,如使灯泡发光,好象是交变电流“通过”了电容器.实质上没有通过.[合作探讨]如图234所示,白炽灯L与电容器C串联后接在A、B两点,A、B两点再连接在电压为U的直流或交流电源上.图234探讨1:在A、B两点连在直流电源和交流电源上,白炽灯L的发光情况如何?【提示】在A、B两点连在直流电源上时,白炽灯L不发光,连在交流电源上时,白炽灯L发光.探讨2:增大交变电流的频率,白炽灯的亮度如何变化?【提示】白炽灯L变亮.[核心点击]1.交变电流能“通过”电容器的实质电容器的两极板之间是相互绝缘的,不论是恒定电流还是交变电流,自由电荷都不能通过两极板之间的绝缘介质.通常所说的交变电流“通过”电容器,并不是自由电荷穿过了电容器,而是在交流电源作用下,当电压升高时电容器充电,电容器极板上的电荷量增加,形成充电电流,如图235甲;当电压降低时电容器放电,电容器极板上的电荷量减少,形成放电电流,如图235乙.由于电容器反复不断地充电和放电,使电路中有持续的交变电流.甲:充电乙:放电图2352.电容器对交变电流产生阻碍作用的实质(1)在电容器充电与放电过程中,电容器两极间形成跟原电压相反的电压,这就对电流产生了阻碍作用,即容抗XC.(2)电容越大,在同样电压下电容器聚集的电荷就越多,因此容抗就越小;交变电流的频率越高,充电和放电就进行得越快,因此容抗就越小.电容器的容抗XC跟它的电容C和交变电流频率f间关系:XC =.3.电阻、感抗、容抗的区别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电感器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向这个方向定向移动的电荷的反抗作用在电路中特点对直流、交流均有阻碍作用通直流、阻交流、通低频、阻高频通交流、隔直流、通高频、阻低频决定因素由导体本身(长短、粗细、材料)决定,与温度有关由电感器本身的自感系数和交流电的频率决定由电容的大小和交流电的频率决定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的能往复转化4.两个相同的灯泡L1和L2,分别与两个相同的电容器C1和C2连接,如图236所示.图中甲电路两端加恒定电压U1,乙电路两端加最大值为1.2U1的正弦交变电压U2,则此两灯的发光情况是( )甲乙图236A.L1灯比L2灯亮B.L1灯发光,L2灯不发光C.L1灯不发光,L2灯发光D.两灯亮度相同【解析】电容器通交流、隔直流,所以L1灯不发光.【答案】C5.(多选)如图237所示,当交流电源的电压(有效值)U=220 V,频率f=50 Hz时,3只灯L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻),若将交流电源的频率变为f=100 Hz,则( )图237A.L1灯比原来亮B.L2灯比原来亮C.L3灯和原来一样亮D.L3灯比原来亮【解析】电容的容抗与交流电的频率有关,频率越高,容抗越小,即对高频交流电的阻碍作用小,所以A项对;电感线圈对交流电的阻碍作用随频率升高而增加,所以B项错;电阻R中电流只与交流电有效值及R值有关,所以C项正确,D项错误.【答案】AC6.如图238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,可行的办法是( )图238A.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【解析】当发电机转速增加时,交变电流的频率增大,容抗减小,电流表A的读数增大,A项正确,B项错误;在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时,电容器的电容减小,使电容器两极板间距离增大时电容也减小,当电容减小时,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表A示数减小,C,D错误,故正确答案为A.【答案】A电容器的充放电(1)当电容器与直流电源的两极相连接时,接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流.充电完毕后,电容器两极板间电压与电源两极间电压相等,电路中没有电流.(2)当电容器与交流电源相连时,由于交流电压不断变化,所以电容器不断充电、放电,形成充、放电电流.。
电阻器、电容器与电感器的作用教学设计方案
电容器的设计原则
选择合适的电容值
根据电路需要选择合适的 电容量
考虑电容器的工作 电压
电容器的损耗角正切 和频率响应要求
工作电压要大于电路中的 最大电压
损耗角正切小、频率响应 良好
电容器的优缺点
优点
储能能力强、体 积小、响应速度
快
缺点
温度稳定性差、 漏电流较大
电容器的发展趋势
01 高频电容器需求增长
电阻器、电容器与电感器的 作用教学设计方案
汇报人:XX
2024年X月
第1章 电阻器的作用与设计 第2章 电容器的作用与设计 第3章 电感器的作用与设计 第4章 教学设计方案 第5章 案例分析
目录
● 01
第一章 电阻器的作用与设计
电阻器简介
电阻器是一种用于电路中限制电流或调整电路分 压的元件。根据电阻值的大小可以将电阻器分为 固定电阻器和可变电阻器,常见的有炭膜电阻器、 金属膜电阻器等。在电路中,电阻器可以起到稳 压、限流、分压等作用。
电阻器的设计原则
选择合适的 电阻值
根据电路需要的 电阻值来选择
温度系数和 精度要求
根据环境温度和 精度要求来选择
考虑功率容 量
根据电路功率来 选择合适功率的
电阻器
● 02
第2章 电容器的作用与设计
电容器简介
电容器是一种电子元件,具有存储电荷的能力。 它由两个导体之间的介质构成,根据介质的不同 可以分为电解电容、陶瓷电容等。在电路中,电 容器可以存储电荷并在需要时释放,起到储能、 滤波、耦合等作用。
01 选择合适的电感值
根据电路要求确定
02 考虑电感器的饱和电流
避免过载损坏
03 电感器的品质因数和频率响应要求
探究电阻电感和电容对电路的影响的高二物理教案
探究电阻电感和电容对电路的影响的高二物理教案一、教学目标通过本课的学习,了解电阻、电感、电容对电路的影响,理解电阻、电感、电容在电路中的作用、原理及其特性,掌握电路中电阻、电感、电容的串、并联组合,能够解决相关题目。
二、教学重难点本节课的重点是电路中电阻、电容、电感的串、并联组合,难点是电容和电感的串、并联电路的原理和特点。
三、教学过程1.导入我们需要了解一下电路的基本概念和电阻、电感、电容的定义。
请同学们阅读教材上的相关内容,并简单介绍一下。
2.电阻的串、并联我们知道,电阻是电路中最常见的元件之一。
电路中的电阻由多个电阻器串联或并联而成,所以我们需要了解电阻的串、并联组合。
请同学们根据教材自学一下电阻的串、并联组合原理及其特点,并请举例说明。
3.电感的串、并联接下来,我们要了解一下电感的串、并联组合原理和特点。
请同学们自学电感串、并联的原理及其特点,并请举例说明。
4.电容的串、并联电容是电路中的另一个重要元件。
同样,电容也可以串联或并联。
请同学们根据教材自学电容串、并联的原理及其特点,并请举例说明。
5.电阻、电感、电容的串、并联组合在实际电路中,电阻、电感、电容经常组合成各种不同类型的电路。
我们需要了解电阻、电感、电容的串、并联组合的一些基本特点和规律。
请同学们自学一下教材上的相关知识,并举例说明。
6.总结通过本节课的学习,我们了解了电阻、电感、电容对电路的影响,理解了电阻、电感、电容在电路中的作用、原理及其特性,掌握了电路中电阻、电感、电容的串、并联组合。
希望同学们能够掌握相关知识,并能够解决相关题目。
四、教学反思电阻、电感、电容是电路中非常基本的元件,对电路的特性有很大的影响。
本节课的教学,通过自学和举例的方式,帮助同学们理解电阻、电感、电容的作用、原理及其特性,掌握了它们在电路中的串、并联组合方法,同时也培养同学们的自学能力。
但是,教学中还可以加强一些实验、演示,让同学们更加深入地理解电路的特性和规律。
《探究电阻、电感和电容的作用》 教学设计
《探究电阻、电感和电容的作用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标学生能够理解电阻、电感和电容的基本概念和物理意义。
掌握电阻、电感和电容在电路中的作用和特性。
学会运用相关公式计算电阻、电感和电容在电路中的参数。
2、过程与方法目标通过实验探究和观察,培养学生的动手能力和观察分析能力。
引导学生运用类比、归纳等方法,总结电阻、电感和电容的作用规律。
3、情感态度与价值观目标激发学生对电学知识的兴趣和探索欲望。
培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。
二、教学重难点1、教学重点电阻、电感和电容的概念和特性。
电阻、电感和电容在直流电路和交流电路中的作用。
2、教学难点电感和电容对交流电路的影响。
理解电阻、电感和电容在电路中的能量转化。
三、教学方法1、讲授法:讲解电阻、电感和电容的基本概念和原理。
2、实验法:通过实验让学生直观感受电阻、电感和电容的作用。
3、讨论法:组织学生讨论实验现象,引导学生总结规律。
四、教学过程1、导入新课展示一些常见的电子设备,如手机、电脑、电视等,提问学生这些设备中都用到了哪些电学元件。
引出电阻、电感和电容这三个重要的电学元件,激发学生的学习兴趣。
2、电阻的教学讲解电阻的定义:导体对电流的阻碍作用称为电阻,用字母 R 表示,单位是欧姆(Ω)。
介绍电阻的影响因素:导体的材料、长度、横截面积和温度。
给出电阻的计算公式:R =ρL/S,其中ρ 是电阻率,L 是导体长度,S 是导体横截面积。
实验探究:通过改变电阻的长度、横截面积和材料,测量电流和电压,验证电阻的影响因素和计算公式。
3、电感的教学讲解电感的定义:当电流通过线圈时,在线圈中会产生感应电动势,这种现象称为电感,用字母 L 表示,单位是亨利(H)。
介绍电感的特性:电感对直流电路的阻碍作用很小,对交流电路的阻碍作用较大,其阻碍作用称为感抗,感抗的大小与交流电路的频率和电感量有关,计算公式为 XL =2πfL,其中 f 是交流电路的频率,L是电感量。
2021-2022学年高二物理沪科版选修3-2课件:2.3 探究电阻、电感和电容的作用(2)
三、电容器对交变电流的作用
❖实验电路如图所示,将双刀双掷开关S分别接到 电压相等的直流电源和交流电源上,观察灯泡的 亮暗.
三、电容器对交变电流的作用
三、电容器对交变电流的作用
三、电容器对交变电流的作用
对电容器“隔直流、通交流”的理解
电容器的两极板间用绝缘介质隔开,因此直流不能通过.
电容器交替地进行充、放电,电路中有了电流,表现 为交流“通过”了电容器.
三、电容器对交变电流的作用
1.实验表明:电容器对交流有阻碍作用.
2.容抗:电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗,用XC表示
3.影响容抗的因素:电容器的电容和交变电流的频率,电容越大 ,频率越高,容抗越小
二、电感器对交变电流的作用
演 示 实 验 图
二、电感器对交变电流的作用
二、电感器对交变电流的作用
演 示 实 验 图
电感对交变电流有阻碍作用
二、电感器对交变电流的作用
1.感抗:电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感抗,用XL 表示.
2.成因:由于交变电流是不断变化的,所以在电感上产生 自感电动势,自感电动势是阻碍电流变化的
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可知元件x是电感线圈,元件y是电容器
❖ 电感和电容对交流的阻碍作用大小分别叫做感抗和容 抗;
❖ 电感的作用是“通直流、阻交流”或“通低频、阻高 频”;电容的作用是“通交流、隔直流”或“通高频 、阻低频”.
第二章 交变电流与发电机
学案3 探究电阻、电感和电 容的作用
探究电阻、电感和电容的作用
前 级~
一级装置,只要在两级电路之间接入 输
出
后
~
级 输
入
一个电容器(称做隔直电容器)就可
以了.电容器应并联还是串联接入电路?
右图所示的接法对吗?为什么?
解析:电容器应串联接入电路,图示接法是正确的.由于电 容器串联接入电路,直流成分不能通过,而交流成分可以 通过电容器被输出到下一级装置.
2.在电子技术中,从某一装置输出的
交流常常既有高频成分,又有低频成
分.如果只需要把低频成分输送到下
一级装置,只要在下一级电路的输入
前 级
后 级
端并联一个电容器就可以达到目的
实验2: 图中A、B、C是规格不同的 电感线圈,观察并思考: 当用B或C替换A时,灯泡 的亮度是否发生变化? 这又说明什么问题?
实验和理论分析都证明,电感 对交流电的阻碍作用跟它的自 感系数有关:L越大,阻碍作用 越大.
当改变交变电源的频率时, 灯泡的亮度是否相同?
这又说明什么问题? 实验证明,电感对交流电的阻碍作用跟所使用的交变电流 的频率有关:频率越大,阻碍作用越大
总结 :自感系数越大、交流电的频率越高,自感线圈对 交变电流的阻碍作用就越大.
感抗: 在物理学中用感抗来表示电感器对交变电流的阻碍作用的 大小. 感抗的大小与电感线圈的自感系数、交变电流的频率有关:
自感系数越大、交流电的频率越高,线圈的感抗越大.
具体关系: XL =2πfL
单位:欧(Ω ). 自感线圈的特性:通直流、阻交流,通低频、阻高频. 应用举例: 低频扼流圈和高频扼流圈
一、电阻器对交变电流的影响
电阻能让直流通过,但对直流有阻碍作,那么电阻对 交流的作用又如何呢? 实验1 :
图中A、B是规格相同的两个灯泡,
高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用
高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用【】鉴于大伙儿对查字典物理网十分关注,小编在此为大伙儿整理了此文高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用,供大伙儿参考!本文题目:高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用2.3 探究电阻、电感和电容的作用三维教学目标1、知识与技能(1)明白得什么缘故电感对交变电流有阻碍作用;(2)明白用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,明白感抗与哪些因素有关;(3)明白交变电流能通过电容器。
明白什么缘故电容器对交变电流有阻碍作用;(4)明白用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小。
明白容抗与哪些因素有关。
2、过程与方法(1)培养学生独立摸索的思维适应;(2)培养学生用学过的知识去明白得、分析新问题的适应。
3、情感、态度与价值观:培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习适应。
教学重点:电感、电容对交变电流的阻碍作用。
感抗、容抗的物理意义。
教学难点:感抗的概念及阻碍感抗大小的因素。
容抗概念及阻碍容抗大小的因素。
教学方法:实验法、阅读法、讲解法。
教学手段:双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡(6 V、0.3 A)、线圈(用变压器的副线圈)、电容器(103 F、15 V与200 F、15 V)2个、两个扼流圈、投影片、投影仪。
(一)引入新课在直流电路中,阻碍电流跟电压关系的只有电阻。
在交变电流路中,阻碍电流跟电压关系的,除了电阻外,还有电感和电容。
电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种差不多元件。
这节课我们学习电感、电容对交变电流的阻碍。
(二)进行新课1、电感对交变电流的阻碍作用演示:电阻、电感对交、直流的阻碍。
实验电路如下图甲、乙所示:[来源: ]演示甲图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观看两次灯的亮度(灯的亮度相同。
说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。
)演示乙图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观看两次灯的亮度(电键接到直流上,亮度不变;接到交流上时,灯泡亮度变暗。
高中物理 电感和电容 电阻电势 教学设计
电感和电容对交变电流的影响教学目标:1.理解电感和电容对交变电流的阻碍作用。
2.知道感抗和容抗的物理意义及影响因素。
3.通过实验培养学生观察能力;通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证,培养学生科学探究能力。
重点和难点:电感和电容对交变电流的影响。
关键:实验成功与否;科学探究落实效果。
教具:学生电源一个、学生信号源一个、自制电学演示示教板(由电感线圈两个、电容器两个、电键三个、小灯泡三个组合连接组成)功放系统一套。
教学过程:Ⅰ引入新课:我们学习了电路的知识和常见的三种电子元件──电阻、电容和电感。
电阻对电流有阻碍作用,电感和电容对电流有什么影响?引出课题。
展示电路板:请同学们观察电路、元件连接情况,并画出电路图。
哪位同学上台前将电路图画在黑板上。
教师板书:板书课题。
Ⅱ新课教学:●探究一:对直流电的影响教师设疑:请同学们猜想:接通直流电源,3个小灯泡亮暗情况?学生假设:留1分钟时间让学生思考讨论作出猜想假设。
实验论证:学生上前台操作实验,演示给全体同学。
实验现象:由学生回答观察到的实验现象。
实验现象分析:学生分析,教师引导。
得出结论:学生总结;教师点化,精练语言。
教师板书:影响:直流C 隔直流L 通直流●探究二:对交流电的影响教师设疑:请同学们猜想:接通交流电源,3个小灯泡亮暗情况?学生假设:留1分钟时间让学生思考讨论作出猜想假设。
实验论证:学生上前台操作实验,演示给全体同学。
提醒学生观察。
实验现象:由学生回答观察到的实验现象。
实验现象分析:学生分析,教师引导。
得出结论:学生总结;教师点评分析,精练语言。
教师板书:影响:交流C 通交流L 阻交流●教师设疑:L2、L3的亮度为何小于L1的亮度?师生合作交流:学生分析,教师进行正确引导,引出容抗和感抗两个概念。
教师板书:容抗和感抗●教师设疑:请同学们猜想:感抗和容抗与哪些因素有关?学生假设:留1分钟时间让学生思考讨论作出猜想假设。
教师提问:教师鼓励学生主动起立回答问题;学生回答自己的猜想假设;教师表扬学生。
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高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用
鉴于大家对十分关注,小编在此为大家整理了此文高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用,供大家参考!
本文题目:高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用
2.3 探究电阻、电感和电容的作用
三维教学目标
1、知识与技能
(1)理解为什么电感对交变电流有阻碍作用;
(2)知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关;
(3)知道交变电流能通过电容器。
知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用;
(4)知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小。
知道容抗与哪些因素有关。
2、过程与方法
(1)培养学生独立思考的思维习惯;
(2)培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。
3、情感、态度与价值观:培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。
教学重点:电感、电容对交变电流的阻碍作用。
感抗、容抗的物理意义。
教学难点:感抗的概念及影响感抗大小的因素。
容抗概念及
影响容抗大小的因素。
教学方法:实验法、阅读法、讲解法。
教学手段:双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡(6 V、0.3 A)、线圈(用变压器的副线圈)、电容器(103 F、15 V 与200 F、15 V)2个、两个扼流圈、投影片、投影仪。
(一)引入新课
在直流电路中,影响电流跟电压关系的只有电阻。
在交变电流路中,影响电流跟电压关系的,除了电阻外,还有电感和电容。
电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件。
这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响。
(二)进行新课
1、电感对交变电流的阻碍作用
演示:电阻、电感对交、直流的影响。
实验电路如下图甲、乙所示:
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演示甲图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度(灯的亮度相同。
说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。
)
演示乙图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度(电键接到直流上,亮度不变;接到交流上时,灯泡亮度变暗。
说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同。
)
线圈对直流电的阻碍作用只是电阻;而对交变电流的阻碍作用除了电阻之外,还有电感。
问题1:为什么会产生这种现象呢?
答:由电磁感应的知识可知,当线圈中通过交变电流时,产生自感电动势,阻碍电流的变化。
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问题2:电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗来表示。
感抗的大小与哪些因素有关?请同学们阅读教材后回答。
答:感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。
线圈的自感系数越大,自感作用就越大,感抗就越大;交变电流的频率越高,电流变化越快,自感作用越大,感抗越大。
线圈在电子技术中有广泛应用,有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的。
出示扼流圈,并介绍其构造和作用。
(1)低频扼流圈
构造:线圈绕在闭合铁芯上,匝数多,自感系数很大。
作用:对低频交变电流有很大的阻碍作用。
即通直流、阻交流。
(2)高频扼流圈
构造:线圈绕在铁氧体芯上,线圈匝数少,自感系数小。
作用:对低频交变电流阻碍小,对高频交变电流阻碍大。
即通低频、阻高频。
2、交变电流能够通过电容器
演示:电容对交、直流的影响。
实验电路如图所示:
开关S分别接到直流电源和交变电流源上,观察现象(接通直流电源,灯泡不亮;接通交变电流源,灯泡亮了说明了直流电不能够通过电容器,交变电流能够通过电容器。
)
电容器的两极板间是绝缘介质,为什么交变电流能够通过呢?用CAI课件展示电容器接到交变电流源上,充、放电的动态过程。
强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质,只是当电源电压升高时电容器充电,电荷向电容器的极板上集聚,形成充电电流;当电源电压降低时电容器放电,电荷从电容器的极板上放出,形成放电电流。
电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流通过了电容器。
3、电容器对交变电流的阻碍作用
演示:电容器对交变电流的影响:将刚才实验电路中1000 F,15 V的电容器去掉,观察灯泡的亮度,说明了什么道理? 答:灯泡的亮度变亮了。
说明电容器对交变电流也有阻碍作用。
(的确是这样。
物理上用容抗来表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。
)
问题2:容抗跟哪些因素有关呢?请同学们阅读教材后回答。
答:容抗决定于电容器电容的大小和交变电流的频率。
电容越大,在同样电压下电容器容纳电荷越多,因此充放电的电流越大,容抗就越小;交变电流的频率越高,充放电进行得
越快,充放电电流越大,容抗越小。
即电容器的电容越大,交变电流频率越高,容抗越小。
电容器具有通交流、隔直流通高频、阻低频的特点。
4、课堂总结、点评
本节课主要学习了以下几个问题:
1、由于电感线圈中通过交变电流时产生自感电动势,阻碍电流变化,对交变电流有阻碍作用。
电感对交变电流阻碍作用大小用感抗来表示。
线圈自感系数越大,交变电流的频率越高,感抗越大,即线圈有通直流、阻交流或通低频,阻高频特征。
2、交变电流通过电容器过程,就是电容器充放电过程。
由于电容器极板上积累电荷反抗自由电荷做定向移动,电容器对交变电流有阻碍作用。
用容抗表示阻碍作用的大小。
电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗越小。
故电容器在电路中有通交流、隔直流或通高频、阻低频特征。
5、实例探究
电感对交变电流的影响
【例1】如图所示电路中,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u=220 sin10t V。
若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为25Hz,下列说法中正确的是( )
1. 电流表示数增大 B.电压表示数减小 C.灯泡变暗 D.灯
泡变亮
电感和电容对交变电流的影响
例2、图所示是电视机电源部分的滤波装置,当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后,能在输出端得到较稳定的直流电,试分析其工作原理及各电容和电感的作用。
6、巩固练习
1、关于低频扼流圈,下列说法正确的是
A.这种线圈的自感系数很小,对直流有很大的阻碍作用
B.这种线圈的自感系数很大,对低频电流有很大的阻碍作用
C.这种线圈的自感系数很大,对高频交流的阻碍作用比低频交流的阻碍作用更大
D.这种线圈的自感系数很小,对高频交流的阻碍作用很大而对低频交流的阻碍作用很小
2、在图所示电路中,u是有效值为200 V的交流电源,C是电容器,R是电阻。
关于交流电压表的示数,下列说法正确的是 ( )
A.等于220 V
B.大于220 V
C.小于220 V
D.等于零
3、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,下列说法中正确的是 ( ) A.L的作用是通低频,阻高频 B.C的作用是通交流,隔直流C.C的作用是通高频,阻低频 D.通过R的电流中,低频电流
所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比
【总结】2019年为小编在此为您收集了此文章高二物理教案:探究电阻电感和电容的作用,今后还会发布更多更好的文章希望对大家有所帮助,祝您在学习愉快!。