电感和电容对交流电的影响导学案(5)

《电感和电容对交变电流的影响》导学案一、学习目标：
一、通过实验，了解电感和电容对交变电流形成阻碍和导通作用。

二、明白感抗和容抗的物理意义及影响因素。

3通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证，体验科学探讨进程。

二、学习重难点：
一、理解电感和电容对交变电流形成阻碍的原因。

二、明白感抗和容抗的物理意义及影响因素。

三、学习进程：
（一）引入
观看视频，问题生成：
为何有时候用手触摸电气设备的金属外壳，会感到“麻手”，为何通电后电气设备的金属外壳会让试电笔发光？
（二）新授
一、电感对交变电流的影响
一、探讨电感器对交变电流的阻碍作用：
教师演示实验探讨：
将电感线圈L与小灯泡串联，先接到10V直流
电源上，再接到10V交流电源上，观察两种情形下
灯泡的亮度。

现象：接，灯泡更亮。

结论：电感器对交流电有作用。

二、探讨影响感抗大小的因素：
（1）感抗：电感线圈对交流电的阻碍作用的大小。

（2）试探并猜想：影响感抗大小的因素可能会有哪些呢？
（3）实验探讨：
学生分组实验探讨：
①维持交流电的电压6V不变，维持交流电的频率f不变，改变线圈的自感系数L；
现象：插入铁芯后，自感系数L ，灯泡。

结论：自感系数L越大，感抗。

教师演示实验探讨：
②维持交流电的电压14V不变，维持线圈的自感系数L不变，改变交流电的频率f(50HZ--60HZ--100HZ)；
现象：频率f增大，灯泡。

结论：频率f越大，感抗。

（4）理论分析：感抗是由于自感现象而产生的。

实验和理论分析都表明：线圈的，交流电的，电感对交流的阻碍作用就，也就是说，线圈的越大。

3、电感的特性：通直流、阻交流、通低频、阻高频。

4、电感的应用——扼流圈
有些电源输出的电流既有交流成份又有直流成份，而咱们只需要稳
固的直流通过R2，不希望其中混有太多的交流，你有什么办法？
①低频扼流圈（展示画面）
结构特点：线圈绕在上，匝数，自感系数为。

功能特点：通，阻。

②高频扼流圈（结合画面）
结构特点：线圈绕在上，有的是，匝数，自感系数为。

功能特点：通、通，阻。

二、电容对交变电流的影响
一、探讨电容器对交变电流的阻碍作用。

(1)学生分组实验探讨：
将250μF的电容器与小灯泡串联，先接R
2
R
1
到4V直流电源上，再接到4V交流电源上，观察两种情形下灯泡的亮度。

现象：接直流电源，灯泡。

接交流电源，灯泡。

结论：电容器，通，隔。

(2) 理论探讨：电容是如何“通交流”的呢？
(3) 学生分组实验探讨：
将250μF的电容器与小灯泡串联，先接到4V交流
电源上，接着把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与
4V交流电源相连，观察两种情形下灯泡的亮度。

现象：不接电容器时，灯泡。

结论：电容器对有阻碍作用。

小电容大电容2、探讨影响容抗大小的因素。

（1）容抗：电容对交流电阻碍作用的大小。

（2）试探并猜想：影响容抗大小的因素可能会有哪些呢？
（3）实验探讨：
学生分组实验探讨：
①保持交流电的电压6V不变，维持交流电的频率f不变，改变电容器的电容c；
现象：电容越大，灯泡。

结论：电容越大，容抗。

教师演示实验探讨：
②维持交流电的电压5V不变，维持电容器的电容c=100μF不变，改变交流电的频率
f(50HZ--60HZ--100HZ)；
现象：频率f越大，灯泡。

结论：频率f越大，容抗。

实验和理论分析都表明：电容器的越大，交流的越高，电容器
对交流的阻碍作用就。

也就是说，电容器的容抗就。

3、电容的特性：通交流、隔直流、通高频、阻低频。

4、实际应用：此刻咱们又明白，电容具有“隔直流、通交流”的作用，若是
同时利用电感器和电容器，是不是能够使负载电阻R2上的交流成份更少？
试着在右图的基础上增加元件，设计出符合要求的电路图。

为了尽可能减少R2上的交流成份，应该如何选择线圈的自感L和电容器的电容C？
（三）、你明白了吗？
为何有时候用手触摸电气设备的金属外壳，会感到“麻手”，为何通电后电气设备的金属外壳会让试电笔发光？
（四）课堂小结：
1、电感对交流电有阻碍作用
（1）感抗：电感对交流电的阻碍作用的大小用感抗表示。

（2）影响感抗的因素：
（3）特性：通直流、阻交流、通低频、阻高频。

2、电容对交流电有阻碍作用
（1）容抗：电容对交流电的阻碍作用的大小用容抗表示。

（2）影响容抗的因素：
（3）特性：通交流、隔直流、通高频、阻低频。

（五）课后拓展：
为何此刻发电机产生的和用户利用的都是交流电，而且也有了交流输电，却还要建设直流输电？。