高中物理第五章交变电流5.3电感和电容对交变电流的影响课件新人教选修123873-2

【答案】B
2.关于电感对交变电流的影响,以下说法中正确的是( )。 A.电感对交变电流没有阻碍作用 B.电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗 C.电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无 关 D.线圈的自感系数越大、 交变电流的频率越高,电感对交变电流 的阻碍作用就越小
【答案】B
3.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,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,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( )。
A.滑动变阻器 R1 断路 B.电容器 C 被击穿 C.电阻 R2 断路 D.电感线圈 L 断路
【答案】D
主题 1:电感对交变电流的阻碍作用(重点探究) (1)做一做教材中本节的“演示”实验,如图所示,把带铁芯的线 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。让直流电源的电压与交流电压的有效值相等。
课时 5.3 电感和电容对交变电流的影响
1.通过实验,了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作 用。 2.知道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,体验科学探究 过程。
重点难点:电感器和电容器对交变电流所起的阻碍和导通作用。 教学建议:本节内容需安排 1 个课时教学,若自主学习安排在课 外,建议用 20 分钟,安排在课内则需 15 分钟左右。教学中通过演示 实验观察电感和电容对交变电流的阻碍作用,再进行一些知识的讲 解,使学生了解感抗和容抗的大小与哪些因素有关。 实验可以让学生 动手,提高其动手能力,更重要的是使学生在互动和探索的过程中, 培养合作精神,获得探究的成功体验,尤其是提高学生们发现问题和 解决问题的能力。 导入新课:在现代无线电仪器中,电容器、电感器都有广泛的应 用,例如半导体收音机电路板上的电子元件,其中电容器、电感器十 分醒目。在交流电路中,它们对交变电流的作用是怎样的呢?
2.电容对交变电流的阻碍作用与电阻有什么不同?
解答:交变电流经过电容器时电能转化为电场能,经过电阻时转 化为内能。
3.感抗与容抗的单位分别是什么?
解答:与电阻的单位相同,都是欧姆。
1.2017 年第八届中国国际超级电容器产业展览会在上海举行,作为 中国最大超级电容器展,众多行业龙头踊跃参与。 则关于电容对交变 电流的影响,下列说法中错误 的是( )。 ．． A.交变电流能通过电容器 B.电容器具有通直流、阻交流的作用 C.电容器电容较小,它具有通高频、阻低频的作用 D.电容器的电容越大、 交变电流的频率越高,电容器对交变电流 的阻碍作用就越小
1.电感器对交变电流的阻碍作用 (1)概念:电感器(线圈)对交变电流① 抗表示。
阻碍 作用的大小用感
(2)感抗大小:与交变电流的频率有关,与电感器的自感系数有 关。 交变电流的频率越高,则电感器的感抗② 越大 。 线圈的自感系数越大,则电感器的感抗③ 越大 。
(3)低频扼流圈对低频交变电流有④ 很大 的阻碍作用,对直 流的阻碍作用⑤ 较小 ,即“通直流,阻交流”;高频扼流圈对低频 交变电流的阻碍作用⑥ 较小 ,对高频交变电流的阻碍作用⑦ 较大 ,即“通低频,阻高频”。 2.电容器对交变电流的阻碍作用 (1)概念:电容器对交变电流⑧ 阻碍 作用的大小用容抗表 示。 (2)容抗大小:与交变电流的频率有关,与电容器的电容有关。 交变电流的频率越高,则电容器的容抗⑨ 越小 。 电容器的电容越大,则电容器的容抗⑩ 越小 。
A.与甲灯串联的元件 x 是电容器,与乙灯串联的元件 y 是电感线 圈 B.与甲灯串联的元件 x 是电感线圈,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 是电感线圈,与乙灯串联的元件 y 查图示的电路中的故障,测得 Uad=5.0 V,Uab=0,Ubc=5.0 V,Ucd=0。则电路故障可能是( )。
(3)电容器对电流的作用:通交流、隔 低频 。
直流 ,通高频、阻
①阻碍 ②越大 ③越大 ④很大 ⑤较小 ⑥较小 ⑦较大 ⑧ 阻碍 ⑨越小 ⑩越小 直流 低频
1.电感对交变电流的阻碍作用与电阻有什么不同?
解答:电感对交变电流的阻碍作用是自感电动势,电能转化为磁 场能;交变电流经过电阻,电能转化为内能。
知识链接:电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质是交变电流 通过线圈时,由于电流的变化,自感现象不断发生,而自感电动势总 是要阻碍电流的变化。
主题 2:交变电流能够通过电容器 做一做教材中本节的“演示”实验,如图所示,把白炽灯和电容 器串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上。 让直流电源的电压与交流电压的有效值相等。
①你会观察到什么现象?这说明了什么? ②电感器对交变电流阻碍作用的实质是什么? ③直流与交流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?
(2)扼流圈是电子技术中常用的电子元件,扼流圈 可分为低频扼流圈和高频扼流圈,如图所示,它是由几 十匝线圈绕在一个空心的铁氧体芯上组成的。 ①你认为它是低频扼流圈还是高频扼流圈? ②低频扼流圈对高频交变电流是否有显著的阻碍作用?高频扼 流圈对低频交变电流是否有显著的阻碍作用?
解答:(1)①接通直流电源时,灯泡亮些;接通交流电源时,灯泡 暗些。这说明电感线圈对交变电流有阻碍作用。 ②当交变电流通过电感线圈时,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,这种阻碍作用就是感抗,所以电感 器对交变电流的阻碍作用(感抗)实际上就是线圈的自感现象。 ③电感线圈对交流电有阻碍作用,对直流电没有阻碍作用,因此 直流电更容易通过电感线圈;频率越高,阻碍作用越强,因此低频交 变电流更容易通过电感线圈。 (2)①因为线圈匝数较少,又是绕在一个空心的铁氧体芯上,线 圈的自感系数较小,所以是高频扼流圈。 ②低频扼流圈对高频交变电流有显著的阻碍作用,但高频扼流 圈对低频交变电流没有显著的阻碍作用。