电容和电感对交变电流的影响
浙江新高考专用高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响讲义新人教版选修3_
3 电感和电容对交变电流的影响1.在交流电路中，若绕制电感器的导线的电阻忽略不计，电感器对交流有(填“有”或“没有”)阻碍作用.大，交流电的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大.3.电感线圈在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频.二、电容器对交变电流的阻碍作用1.电容器接到交流电源两端时，交替地进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器.大，交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小.3.电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频.1.判断下列说法的正误.(1)线圈的匝数越多，对同一个交变电流的阻碍作用就越大.( √)(2)线圈对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率的变大而减小.( ×)(3)电流“通过”电容器，并不是电荷穿过电容器两极板间的绝缘层到达另一极板，而是电容器不断地充放电的表现.( √)(4)电容器的电容越大，对同一交变电流的阻碍作用就越大.( ×)f的交变电流电路中，如图1所示，当开关S依次分别接通R、C、Lf，保持其他条件不变，则通过R的电流有效值________，通过C的电流有效值________，通过L的电流有效值________.(选填“变大”“变小”或“不变”)图1答案不变变大变小一、电感器对交变电流的阻碍作用如图所示，把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到有效值等于直流电源电压的交流电源上.(1)两种情况下灯泡的亮度有什么不同？说明了什么？(2)乙图中换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的交流电源，灯泡的亮度有何变化？说明了什么？答案(1)甲图中灯泡比乙图中灯泡更亮，说明电感器对交变电流有阻碍作用.(2)不论是换用自感系数更大的线圈还是调换频率更高的交流电源，灯泡均变得更暗，说明线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，线圈对交流电的阻碍作用越大.交变电流通过电感器时，由于电流时刻在变化，在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变化，故电感器对交变电流产生阻碍作用.例1(多选)如图2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，下面叙述正确的是( )图2a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮c、d，把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗答案AC解析线圈对直流无阻碍作用，对交变电流有阻碍作用，当交流电频率减小时，阻碍作用变小，灯变亮；有铁芯时阻碍作用大，故铁芯抽出时灯变亮.二、电容器对交变电流的阻碍作用如图甲、乙所示，把灯泡和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上.(1)观察灯泡的发光情况，并分析原因.(2)若把图乙中的电容器去掉，变成图丙所示电路，会发生什么现象？说明了什么？(3)在图乙中，改变电容器的电容和电源频率，灯泡亮度会有什么变化？说明了什么？答案(1)题图甲中的灯泡不亮，题图乙中的灯泡亮.题图甲中的电源是直流电源，电容器在电路中相当于断路，电路中没有电流，灯泡不亮.题图乙中的电源是交流电源，把交流电源接到电容器两个极板上后，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“通过”了电容器，灯泡就亮了，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.(2)灯泡变得比乙中亮，说明电容器对交变电流有阻碍作用.(3)电容越大，灯泡越亮；频率越高，灯泡越亮.说明了电容器的电容和交变电流的频率都对电容器对交变电流的阻碍作用有影响.1.电容器对交变电流的阻碍作用：电源电压推动自由电荷定向移动，而电容器两极板上积累的电荷抗拒自由电荷的定向移动，从而使电容器对交变电流有阻碍作用.2.电容器在电路中常见的作用有两种：隔直电容器：通交流，隔直流.高频旁路电容器：通高频，阻低频.例2如图3所示，电路由交流电源供电，最大电压保持不变，如果交变电流的频率升高，则下列说法中正确的是( )图3答案 C解析当交变电流的频率升高时，电容器对交变电流的阻碍作用减小，灯泡的亮度变亮，灯泡两端的电压变大，故选项C正确，选项B、D错误；由Q＝CU可知，选项A错误.例3(多选)(2018·台州市高二检测)图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、bR上得到的电流特征是( )图4R得到的是交流成分R得到的是直流成分R得到的是低频成分R得到的是高频成分答案AC解析当交变电流加在电容器上时，电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，题图甲中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；题图乙中交流高频成分能通过电容器，电容器阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误.三、电阻、电感、电容的对比例4(多选)如图5所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源为220V、50Hz的交流电源，以下叙述中正确的是( )图5A.改接220V、100Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变B.改接220V、100Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯变亮C.改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变D.改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗答案AC解析增加交流电源的频率时，线圈的阻碍作用增大，电容的阻碍作用减小，电阻的阻碍作用不变，故A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变，故A正确，B错误；改接直流电源时，电容器相当于断路，A灯熄灭，线圈无感抗，B灯更亮，电阻R阻碍作用不变，C灯亮度不变，故C正确，D错误.1.电阻对交流、直流有相同的阻碍作用，交流频率变化时，阻碍作用不变.2.电感器通直流、阻交流，通低频、阻高频.3.电容器通交流、隔直流，通高频、阻低频.4.在分析电流变化时，把电感、电容的阻碍作用类比于导体的电阻，再用欧姆定律分析. 1.(电感器对交变电流的影响)(多选)(2017·温州中学高二上学期期中)在如图6所示的电路中，L为电感线圈，灯泡的电阻值为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝2202sin100πt(V).若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是( )图6答案BC解析由u＝2202sin100πt (V)，可得电源原来的频率f＝ω2π＝100π2πHz＝50Hz，当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时，线圈对交流电的阻碍作用变大，在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；灯泡的电阻值R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(P＝I2R)减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压U L，设灯泡两端电压为U R，则电源电压的有效值为U＝U L＋U R，因U R＝IR，电流I减小，故U R减小，因电源电压的有效值保持不变，故U L＝U－U R增大，电压表示数增大，选项B 正确.2.(电感器对交变电流的影响)(2017·衢州市高二检测)电感对交变电流影响的说法中，正确的是( )L有关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解析电感对交流电有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数L、交流电的频率f有关，L越大，f越高，阻碍作用越大，故选项B正确，A、C、D均错误.3.(电容器对交变电流的影响)如图7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的示数增大，可行的办法是 ( )图7答案 A解析当发电机转速增大时，交变电流的频率增大，电容器对交变电流的阻碍作用减小，电流表A的示数增大，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用相对介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A的示数减小，C、D项错误.4.(电阻、电感、电容的对比)(多选)如图8所示的电路中，a、b两端连接的交流电源中既含高频交流，又含低频交流，L是一个高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是( )图8A.L的作用是“通低频，阻高频”B.C的作用是“通低频，隔高频”C.C的作用是“通高频，阻低频”R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比答案ACD解析因为L是一个高频扼流圈，“通低频，阻高频”，A选项正确；C是一个电容较小的电容器，所以对低频交流的阻碍作用较大，故选项C正确，B错误；根据分析可知通过电阻R 的电流中，低频交流所占百分比远远大于高频交流所占的百分比，选项D正确.考点一电感器对交变电流的阻碍作用1.(2017·绍兴市高二检测)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1所示.一铁棒插进线圈后，该灯将( )图1答案 B2.如图2所示的电路中，正弦交流电源的电压有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是( )图2答案 C3.如图3所示，交流电源的电压有效值与直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，稳定后灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，稳定后灯泡的实际功率为P2，则( )图3A.P1＝P2B.P1＞P2C.P1＜P2答案 B解析接在直流电源上，稳定后线圈对直流没有阻碍作用，电能全部转化为灯泡的内能和光能，而当接至交流电源上时，线圈对电流有阻碍作用，因此电能除转化成灯泡的内能和光能外，还有一部分电能转化为磁场能，故P1＞P2.4.(多选)如图4所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数相同，下列说法正确的是( )图41比灯L2亮3比灯L1亮2与灯L3一样亮1与灯L3一样亮答案BC解析题图甲中电压表示数U＝U1＋U L1，线圈对交流有阻碍作用，相当于串联了一个电阻，根据电阻的分压作用可知U1≠0，灯泡两端电压U L1<U；题图乙中线圈与灯泡并联，相当于灯泡与一个电阻并联，并联电路中各支路的电压相同，灯泡两端电压U L2＝U；题图丙中，线圈对直流电没有阻碍作用，线圈相当于一根没有电阻的导线，灯泡两端电压U L3＝U，故U L1<U L2＝U L3，即L2与L3一样亮且都比L1亮，B、C正确，A、D错误.考点二电容器对交变电流的阻碍作用C1＝5μF和C2＝3μF的电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，在下列各种情况下，哪一种情况通过电容器的电流最大( )C1上所加交变电流的频率为50HzC2上所加交变电流的频率为50HzC1上所加交变电流的频率为100HzC2上所加交变电流的频率为100Hz答案 C解析电容越大，电流频率越高，阻碍作用越小，电流越容易“通过”电容器.C1>C2,100Hz>50Hz，所以C正确.6.在如图5所示电路中，u是有效值为220V的交流电源，C是电容器，R是电阻.关于理想交流电压表的示数，下列说法正确的是( )图5答案 C解析交变电流“通过”电容器，电阻R中有电流，电压表的示数不为零；电容器与电阻串联，电容器对交流电有阻碍作用，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，而电压表测量的是电阻两端的电压，故选项C正确.7.(多选)如图6所示，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是( )图61比灯L2亮3也能发光，但亮度最暗2和L4亮度相同4比灯L1亮答案CD1串联，电容器对电流有阻碍作用；题图乙中电容器与灯L2并联，电压表的示数为灯L2两端的电压；题图丙中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器“隔直流，通交流”，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；题图丁中电容器与灯L4并联，电压表的示数为灯L4两端的电压.综合以上分析，C、D两项正确.考点三电阻、电感、电容的对比a、b间接电压最大值为U m、频率1和L2接到如图7所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度，新电源两极的电压最大值和频率可能是( )图7U m，而频率大于fU m，而频率小于fU m，而频率仍为fU m，而频率仍为f答案 B解析当将a、b接在电压最大值为U m、频率为f的正弦交流电源两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同.而更换一个新电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度，说明线圈的阻碍作用比电容器的小，则新电源的频率小，B项正确，A、C、D项错误.9.(2017·台州市高二检测)如图8所示的电路，有直流和交流成分的电流通过，为了尽量减少R2上的交流成分，应( )图8答案 D10.(多选)如图9所示，当交流电源的电压(有效值)U＝220V、频率f＝100Hz时，三只灯泡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50Hz，则( )图91灯比原来亮2灯比原来亮3灯和原来一样亮3灯比原来亮答案BC解析电容器对交流电的阻碍作用与交变电流的频率有关，电容器对低频交变电流的阻碍作用大，所以选项A错误；电感器对交变电流的阻碍作用随频率的降低而减小，所以选项B正确；电阻R对交变电流的阻碍作用与电源的频率无关，所以选项C正确，D错误.11.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动，如图10所示为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则( )图10B.C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器C.L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D.L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流答案 D解析高频和低频交流电通入该电路，由于线圈通低频，阻高频，电容器通高频，阻低频，所以低频交流电通过甲扬声器，高频交流电通过乙扬声器，故甲扬声器是低音扬声器，A错误；C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器，B错误；L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器，C错误；L2的作用是让低频交流电通过，减弱乙扬声器的低频电流，D正确.12.如图11所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，直流电源1的电压值与交流电源2的电压有效值相等，S是单刀双掷开关，C是电容器，A、B是完全相同的小灯泡，则下列叙述正确的有( )图11A.开关S与1接通时，灯B逐渐变亮B.开关S与2接通时，灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B的亮度高C.开关S与2接通后，灯B发光，而灯A不发光D.若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过灯B的主要是高频信号答案 A解析开关S与1接通时，线圈阻碍电流的增大，所以灯B逐渐变亮，A项正确；开关S与2接通后，由于线圈L对交流电的阻碍始终存在，所以灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B 的亮度暗，B项错误；开关S与2接通后，交流电也可以“通过”电容器，所以灯A也发光，C项错误；线圈对交流电有通低频阻高频的作用，所以若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过灯B的主要是低频信号，D项错误.。
5-3电感和电容对交变电流的影响
(2010·哈师大附中高二检测)如图所示， 在电路两端加上正弦交流电，保持电压有 效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗 情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变， 则M、N、L中所接元件可能是 ( )
A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈 B．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻 C．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻 D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器 答案：C 解析：当交变电流的频率增大时，线圈的 感抗变大，电容器的容抗变小，由灯1变 亮，灯2变暗可知M为电容器，N为电感线 圈，而电阻与交变电流的频率无关，故L 为电阻，C正确．
A．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
解析：本题考查电容对交变电流的阻碍作 用．本题的关键是理解容抗与交变电流的 频率和电容器的电容都成反比．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 两项错误，故正确答案为A. 答案：A
※ ※ ※ ※
了解电感和电容对交变电流的影 响 了解感抗与哪些因素有关 知道交流电能“通过”电容器 了解容抗与哪些因素有关
在直流电路中，灯泡和电容器串联，灯泡 不会亮；在交流电路中，灯泡和电容器串 联(如图所示)，灯泡会亮吗？
1．实验表明，电感对交变电流有阻碍作 用 电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表 示．线圈的__________越大，交变电流的 ____越高，阻碍作用越大，感抗也越大． 低频扼流圈的自感系数很大，它有 “__________”的作用；高频扼流圈的自 感系数较小，它有“______________”的 作用．
第3节电感和电容对交变电流的影响2
三、电容器对交变电流的阻碍作用
1．实验:表明电容器对交流有阻碍作用． ．实验 表明电容器对交流有阻碍作用 表明电容器对交流有阻碍作用． 2．容抗XＣ：电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗 ．容抗 电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗. 3．影响容抗的因素：电容器的电容和交变电流的频率， ．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． 电容越大，频率越高，容抗越小．
1 xc = 2πfc
4．实际应用 隔直电容器——通交流、隔直流．（C较大） 通交流、隔直流． 隔直电容器 通交流 较大） 旁路电容器——通高频、阻低频． （C较小） 通高频、阻低频． 较小） 旁路电容器 通高频
让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级 让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级z
在直流电路中，影响电流和电压关系 的只有电阻 在交流电路中影响电流和电压关系的 除了电阻，还有电感和电容．通过电感和 电容对交变电流影响的分析讨论，我们可 以进一步认识到交流与直流的区别．
三、电感和电容对交变电流的 影响
一、电感对交变电流的阻碍作用
通直流 电源时， 电源时，灯 泡亮些； 泡亮些； 通交流 电源时， 电源时，灯 泡暗些
图3－3－1 － －
1．实验:表明直流不能通过电容器， 实验:表明直流不能通过电容器， 而交流能够“通过”电容器． 而交流能够“通过”电容器． 隔直流、通交流” 2．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， 电容器的两极板间用绝缘介质隔开，因此直流不 能通过． 能通过． 电容器接上交流电源时， 电容器接上交流电源时，自由电荷并未通过极板 间的绝缘介质，只是在交变电压的作用下， 间的绝缘介质 ， 只是在交变电压的作用下 ， 电容 器交替地进行充、放电，电路中有了电流， 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． 为交流“通过”了电容器．
5.3 电感和电容对交变电流的影响
对比记忆：
元件 电感线圈
通直流，阻交流; 通低频，阻高频。
电容器
通交流，隔直流； 通高频，阻低频。
作用
描述阻碍作 用的物理量
感抗XL
<1>自感系数L <2>交流电频率f
容抗XC
<1>电容C <2>交流电频率f
决定因素 关系
L越大，f越高，XL越大 C越大，f越高，XC越小
当堂检测
1、有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上， 如果电源电压峰值保持不变，比较下面哪种情况， 通过线圈的电流最小( D ) A、所加电源频率为50 Hz B、所加电源频率为100 Hz C、所加电源频率为50 Hz，减少线圈匝数 D、在线圈中加入铁芯，所加电源频率为100 Hz
R
L
6、如图所示，平行板电容器与灯 泡串联后接在交变电源上，灯泡 正常发光，则（ CD ）
A.将介质板插入电容器中,灯泡将变暗 B.增大交变电流的频率,灯泡将变暗
C.把电容器极板间距拉开一些,灯泡将变暗 D.把电容器两极板错开一些,灯泡将变暗
s C 4kd
5、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 电压为：u 220 2 sin 100 t (V ) 若保持电压的有效值不变，只将 电源频率改为100HZ，下列说法正 确的有（ BC ）
A、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
2、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF的两电容 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最大( C ) 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
高中物理选修3-2-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知识元电感和电容对交变电流的影响知识讲解1、电感器对交变电流的阻碍作用（1）电感器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用感抗来表示．影响电感器对交变电流阻碍作用大小的因素：线圈的自感系数和交流电的频率．线圈的自感系数越大、交流电的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大．即线圈的感抗就越大．（2）电感器在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频．“通直流，阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的，因为（恒定）直流电的电流不变化，不能引起自感现象，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生来阻碍电流的变化．“通低频，阻高频”这是对不同频率的交流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越强，感抗也就越大．（3）电感器的应用扼流圈：扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈．分低频扼流圈和高频扼流圈两类：①低频扼流圈构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小作用：通直流，阻交流②高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小（铁芯易磁化使自感系数增大，铁氧体不易磁化，自感系数很小）作用：通低频，阻高频2、电容器对交变电流的阻碍作用（1）电容器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用容抗来表示．影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素有电容器的电容与交流电的频率，电容器的电容越大、交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小．即线圈的容抗就越大．（2）电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频．信号和交流信号，如图1所示，该电路中的电容就起到“隔直流，通交流”的作用，其电容器叫耦合（或隔直）电容器．在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有高频成分，又有低频成分，若在下一级电路的输入端并联一个电容器，就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置，如图2所示，具有这种“通高频，阻低频”用途的电容器叫高频旁路电容器．疑难分析1、为什么电感器对交变电流有阻碍作用？将交变电流通入电感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻变化，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生自感电动势，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有阻碍作用．2、为什么电容器对交变电流有阻碍作用？当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用．3、电阻、电感器、电容器对交变电流阻碍作用的区别与联系电阻电感器电容器产生的原因定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈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的特点对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流如交流有阻碍作用不能通直流，只能通变化的电流．对直流的阻碍作用无限大，对交流的阻碍作用随频率的降低而增大决定因素由导体本身（长短、粗细、材料）决定，由导体本身的自感系数和交流的由电容的大小和交流的频率决定例题精讲电感和电容对交变电流的影响例1.如图所示的电路，一灯泡和一可变电容器串联，下列说法正确的是（）A ．a 、b 端接稳恒直流电，灯泡发亮B ．a 、b 端接交变电流，灯泡发亮C ．a 、b 端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容增大时，灯泡亮度增大D ．a 、b 端接交变电流，灯泡发亮，在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率，灯泡亮度增大例2.如图所示是研究自感现象的实验电路，A 、B 为两个完全相同的灯泡，定值电阻的阻值为R ，线圈L 的自感系数很大，直流电阻也为R ．关于这个实验，下列说法中正确的是（）A ．闭合S 的瞬间，B 比A 先亮，电路稳定后A 和B 一样亮B ．闭合S 电路稳定后再断开，A 逐渐变暗，B 闪亮一下然后逐渐变暗C ．闭合S 电路稳定后再断开瞬间，B 灯中的电流方向从右向左D ．闭合S 电路稳定后再断开瞬间，a 点的电势高于b 点的电势例3.如图所示的电路中，ab间接上某一交流电源，L1与线圈串联，L2与定值电阻串联，L3与电容器串联。
电感和电容对交变电流的影响1
1、电感对交变电流的阻碍作用： （1）原因：电感线圈通入交变电流时，由 于自感现象产生自感电动势对原电流形成阻 碍作用。 （2）感抗：电感对交变电流阻碍作用的大 小，用感抗来表示。线圈的自感系数越大 （内因），交变电流的频率越高（外因）， 电感线圈的感抗就越大。 XL=2πfL
例2、如图示，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（ ） 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离增大，灯泡一定变亮 C、使电容器两极板间正对面积减小，灯泡一定变 暗 D、使交流电频率增加，灯泡变暗
例3、关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍 作用的说法，的阻碍作用就更大 B、低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍 作用，对高频交流电的阻碍作用就较小 C、高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍 作用，对低频交流电的阻碍作用就更大 D、高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍 作用，对低频交流电的阻碍作用就较小
（3）两种电感线圈：低频扼流圈和高频扼 流圈。 想一想：低频扼流圈的感抗很大，它对频率 交流就有阻碍作用，那么它对高频交流有阻 碍作用吗？高频扼流圈对低频交流有阻碍作 用还是对高频电流有阻碍作用呢？ （4）应用：日光灯里的镇流器。 2、电容对交变电流的阻碍作用： （1）交变电流能够通过电容器。 想一想：交变电流通过电容器，真的有自由 电荷通过电容器的绝缘介质吗？
（2）电容对交变电流的阻碍作用 原因：电容器在交变电流变化过程中，两极 板上形成了与电源极性相反的电压，导致对 交变电源所产生的阻碍作用。 容抗：电容对交变电流阻碍作用的大小，用 容抗表示。电容器的电容越大（内因），交 流的频率越高（外因），电容的容抗也就越 小。 XC=1/2πfC
3、电感和电容对交变电流的阻碍作用特点： 电感是“通直流、阻交流，通低频、阻高频” 电容是“通交流、隔直流，通高频、阻低频” [例题分析]： 例1、根据下列电子线路图，分别说明电容 在线路中的作用。
电感和电容对交变电流的影响
电感电容
[例2] 如下图所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电 源的频率增大时( D )
一、电感线圈对电流的阻碍作用
现象：
接直流:灯泡亮些
接交流:灯泡变暗
一、电感线圈对交流的阻碍作用
1．感抗（XL）： XL 2fL L
单位：欧（Ω）
L越大、f越高，XL越大
2.扼流圈
构造： 铁芯，匝数多 L大 ⑴低频扼流圈 作用：通直流，阻交流 构造：铁氧体芯，匝数少 L小 ⑵高频扼流圈 作用： 通低频，阻高频
交变电流能够“通过”电容器的本质？
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。
现象2：
灯泡直接接在交流电源上， 看到灯泡比有电容时更亮. 换一个电容大的灯变亮
电容器对交流电路存在阻碍作用，且 电容越大、阻碍作用越小。
二、电容对电流的阻碍作用
通交流 ，隔直流 1．特性： 通高频 ，阻低频
[例3] 如下图所示，从AO输入的信号中，有直流电和交流电两种成分． (1)现在要求信号到达BO两端只有交流电，没有直流电，需 要在AB端接一个什么元件？该元件的作用是什么？ (2)若要求信号到达BO端只有直流电，而没有交流电，则应 在AB端接入一个什么元件？该元件的作用是什么？
应用3—1 在下图所示的电路中，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25mH 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( ACD ) 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
电感和电容对交变电流的影响
二、电容对交变电流的阻碍作用 -+ C
S
交流电能够通过电容器
1、容抗: 反映电容对交变电流阻碍作用的大小
2、容抗的影响因素: 电容器的电容、交变电流的频率 电容越大、频率越高, 容抗越小
3、特性： 通交流、隔直流，通高频、阻低频
思考：
使用220V交流电源的电气设备和电子仪器， 金属外壳和电源之间都有良好的绝缘．但是， 有时候用手触摸外壳时仍会感到“麻手”， 用试电笔测试时氖管也会发光，这是为什么 呢？
电感和电容对交变电流的影响
一、电感对交变电流的阻碍作用
直流 -+
L
S
直流电压=交流电
交流 压的有效值 电感对交变电流的阻碍作用
1、感抗: 反映电感对交变电流阻碍作用的大小
2、感抗的影响因素: 线圈的自感系数、交变电流的频率 自感系数越大、频率越高, 感抗越大
3、特性： 通直流、阻交流； 通低频、阻高频
4、应用:
扼流圈
线圈绕在铁心上, 匝数多，感抗大
通直流、阻交流
线圈绕在铁氧体上, 匝数少，感抗小
通直流，通低频， 阻高频
思考：
L R1
R2
R2两端的交流电压比R1小 得多，为什么？
请同学们分析一下，低频扼流圈对高频交流 电是否有显著的阻碍作用？高频扼流圈对低频交 流电是否有显著的阻碍作用？
有
无
隔直电容器 高频旁路电容器
小结
感抗和容抗除了跟电感和电容本身 有关，还跟交流的频率有关。
电 低频扼流圈：通直流、阻交流 感 高频扼流圈：通低频、阻高频
电容： 通交流、隔直流 通高频、阻低频
思考：在电子技术中，从某一装置输出的电 流常常既有交流成分，又有直流成分，如果 只需把交流成分输送到下一级装置出的交流 常常有高频成分，又有低频成分。如果只需要 把低频成分输送到下一级装置，请设计电路．
物理教案-电感和电容对交变电流的影响
物理教案－电感和电容对交变电流的影响一、教学目标1、知识与技能理解电感对交变电流的阻碍作用及影响电感阻碍作用大小的因素。
理解电容对交变电流的阻碍作用及影响电容阻碍作用大小的因素。
能够运用电感和电容对交变电流的影响解决实际问题。
2、过程与方法通过实验观察和分析，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑思维能力。
通过理论推导和数学计算，培养学生的理论探究能力和数学应用能力。
3、情感态度与价值观让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
培养学生的科学态度和创新精神，提高学生的科学素养。
二、教学重难点1、教学重点电感和电容对交变电流的阻碍作用。
影响电感和电容阻碍作用大小的因素。
2、教学难点电感和电容对交变电流阻碍作用的本质。
运用电感和电容的知识解决实际问题。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、探究法四、教学过程（一）导入新课通过展示生活中常见的交流电路，如家庭电路、工厂电路等，引导学生思考在交流电路中，电流和电压的大小和方向是不断变化的，那么电路中的元件对交变电流会有怎样的影响呢？从而引出本节课的主题——电感和电容对交变电流的影响。
（二）新课讲授1、电感对交变电流的影响实验探究（1）实验器材：交流电源、灯泡、电感线圈、开关、导线等。
（2）实验步骤：将灯泡与电感线圈串联接入交流电路中，闭合开关，观察灯泡的亮度；改变交流电源的频率，再次观察灯泡的亮度；改变电感线圈的匝数，观察灯泡的亮度。
（3）实验现象：当接入电感线圈后，灯泡变暗；交流电源的频率越高，灯泡越暗；电感线圈的匝数越多，灯泡越暗。
理论分析（1）电感对交变电流的阻碍作用称为感抗，用符号 XL 表示，单位是欧姆（Ω）。
（2）感抗的大小与交变电流的频率和电感线圈的自感系数有关，频率越高，感抗越大；自感系数越大，感抗越大。
其数学表达式为 XL ＝2πfL，其中 f 是交变电流的频率，L 是电感线圈的自感系数。
应用实例（1）在交流电路中，电感常用于滤波、扼流等。
电感和电容对交变电流作用
电感和电容对交变电流作用引言电感和电容是电路中常见的两种元件。
它们对交变电流具有不同的作用。
电感在电路中具有储能、滤波和抗干扰等作用，而电容则具有导电、储能、滤波和抗干扰等作用。
本文将介绍电感和电容对交变电流的作用原理和特点。
电感对交变电流的作用1. 电感的基本原理电感是一种储能元件，它通过线圈中的电流产生磁场，并由磁场作用于线圈自身产生感应电动势。
其大小与线圈的匝数和电流的变化速率有关。
当交变电流通过电感时，电感会产生阻碍电流变化的作用。
2. 电感的储能作用当交变电流经过电感时，由于电感的阻碍作用，电流无法瞬间达到最大值或最小值。
因此，电感会储存一定的能量，并在电流方向变化时释放出能量。
这种储能作用可以应用于电路中的电源电压变化平滑、起到稳压作用。
3. 电感的滤波作用电感的阻碍作用还可以用于滤除交变电路中的高频成分。
通过合理选择电感的参数，可以将高频成分阻隔，并使得电路中只有低频部分的信号通过。
因此，电感可以用于滤波电路的设计，消除电路中的噪声干扰。
4. 电感的抗干扰作用电感对交变电流的阻碍作用使其具有一定的抗干扰能力。
当电路受到外界干扰电磁场时，电感会起到屏蔽作用，减少干扰信号的传输。
这种抗干扰能力可以应用于电路设计中，提高系统的抗干扰能力。
电容对交变电流的作用1. 电容的基本原理电容是一种储能元件，由两片电极和介质组成。
电场能存储于电容器中，在电容器两端产生电势差。
电容的大小与电容器的尺寸、电介质的性质以及两片电极之间的距离有关。
2. 电容的导电作用当交变电流通过电容时，电容器中的电场会产生电流，这种电流被称为位移电流。
位移电流的流动导致电容器内的能量损耗，并降低电容器对电流的储能能力。
因此，电容对交变电流的导电作用可以用于阻断交流电路中的直流成分。
3. 电容的储能作用电容可以储存电场能量，当交变电流通过电容时，电场能量会在电容器的两端存储。
与电感不同，电容不会将电能储存为磁场能量，而是以电场能量的形式储存。
第三节电感和电容对交变电流的影响
5、实际应用：扼流圈
构造： 闭合铁芯，匝数多 L大 ⑴低频扼流圈 作用：通直流，阻交流 构造：铁氧体芯，匝数少 L小 ⑵高频扼流圈 作用： 通直流、通低频，阻高频
2、对交变电流能够通过电容的正确理解是( CD) A、交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导
体
B、交变电流能够使自由电荷通过电容器两极间的绝
缘介质
C、交变电流能够使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 D、交流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有 通过电容器极板间的绝缘介质
第三节 电感和电容对交变电流的影响
安陆市第一高级中学
电阻器：对电流有阻碍作用的器件。 作用：改变和控制电路中电压或者电 流的大小。Leabharlann 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 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有
（C小）
三种电阻器的比较
如图所示电路中，三只电灯的亮度相同， 如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度 将如何改变？为什么？
灯L1变暗
灯L2变亮
灯L3亮度不变
1、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）。
（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
电感和电容对交变电流的影响
3 电感和电容对交变电流的影响一、感抗1．定义：电感对电流阻碍作用的大小，用感抗表示．2．感抗的成因：因为交变电流的大小和方向随时间周期性变化，这个变化的电流通过线圈时产生一个自感电动势，自感电动势总是阻碍交流电的变化变化，故线圈对交变电流有阻碍作用，这就是感抗．3．决定因素：线圈的感抗X L与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系： X L＝2πfL 即线圈的自感系数越大,交流电的频率越高，感抗越大二、低频扼流圈和高频扼流圈1．低频扼流圈：自感系数大的线圈（约几十亨），线圈电阻较小，对直流的阻碍作用较小，这种线圈可以“通直流、阻交流”。
2．高频扼流圈：自感系数较小的线圈（约几个毫亨），对低频交变电流的阻碍作用较小，而对高频交变电流的阻碍作用很大，可以用来“通低频、阻高频”。
三、交变电流能够“通过”电容器．1.电流实际上并没有通过电容器的内部，也就是说，自由电荷定向移动，不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板．2.电容器“通交流”，只不过是在交变电压的作用下，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．四、容抗1．定义：电容器对交流的阻碍作用的大小，用容抗来表示．2．成因：电容器接入交流电路中后，极板上的电荷形成了二极板间的电压，这电压和电源电压相反，从而产生了对交变电流的阻碍作用，即形成了容抗．3．决定因素：交流电路中的容抗和交变电流的频率、电容器的电容成反比．容抗与交变电流的频率和电容的关系为X C ＝ 1/2πfC，即交流电的频率越大，电容越大，容抗越小．五、电感和电容在电路中的作用1．电感的作用是： “通直流、阻交流”、“通低频、阻高频”．2．电容的作用是： “通交流、隔直流”、 “通高频、阻低频”．练习题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 3.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 4. 对交流电通过电容器的理解正确的是A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B．交变电流定向移动的电荷通过电容器两板间的绝缘介质C．交变电流能够使电容器交替进行充电、放电，电路中就有了电流，表现为交变电流通过了电容器D．交变电流通过了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)5.关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是A.电感不能通直流电流，只能通交变电流B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.6.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，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则A．I′>I B．I′<I C．I′＝I D．无法比较7.两个相同的灯泡L1和L2，分别与两个相同的电容器C1和C2连接，如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U1，乙电路两端加最大值1.2U1的正弦交变电压U2，则此两灯的发光情况是A.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8.如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是A.L1、L2、L3亮度都不变B.L2变暗，L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变D.L1变亮、L2变暗、L3不变9.下列关于低频扼流圈和高频扼流圈对交流电的阻碍作用的说法中，正确的有A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小10.如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有A.L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈B.C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容C.C2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容D.上述说法都不对11.对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有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12.如图所示为某电器中电路的一部分，当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后，在其输出端得到可调大小的交流低频成分，那么有关各元器件的作用的说法中，正确的有A.C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路B.R为滑动变阻器，它的滑动片上下移动可以改变输出端电压的大小C.C2为隔直电容器，交流低频成分通过该电容输出D.C1的电容较大、C2的电容较小13.如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电源接通A.L1和L2两灯泡亮度仍相同B.L1比L2更亮些C.L1比L2更暗些D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮14.如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，开关S接通恒定直流电源时，灯泡L1发光，L2不亮，后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这时A，L2比L1更亮些B.L2比L1更暗些C.L2仍然不亮D．L2可能和L1一样亮15.两只完全相同的灯泡L1和L2分别与相同的电感串联，组成如图所示的甲、乙两个相同的部分电路.现在甲电路两端加恒定电压U，L1灯发光；而在乙电路两端加最大电压为U的正弦交变电压，L2灯也发光.比较两灯的明暗程度，是L1灯的亮度________L2灯亮度.(填“大于”、“等于”、“小于”)16.如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为_ _和__ 。
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【要点导学】1、电感和电容对交变电流的影响（1）电感对交变电流的阻碍作用：电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示。
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大，感抗也越大。
（2）电容器对交变电流的阻碍作用：电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗表示。
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，容抗也越小。
这些都表明交变电流能通过电容器。
2、在交变电流路中，如果把电感的作用概括为“通直流，阻交流；通低频，阻高频。
”则对电容的作用可概括为：通交流，隔直流；通高频，阻低频。
【范例精析】例1、如图5－3－1所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小（如：L＝1mH，C＝200pF），此电路的作用是：（D ）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，输出高频交流D．阻高频通低频，输出低频交流和直流解析：因自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成分能顺利通过线圈，电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路，最终输出的是低频交流和直流。
拓展：如图5-3-2所示电源交流电频率增大，则A.电容器电容增大B.电容器容抗增大C.电路中电流增大D.电路中电流减小解析：交流电频率增大，电容的容抗减少，导致电流增大。
故正确答案：[C] 例2、如图5－3－3所示，（a）、（b）两电路是电容器的两种不同连接方式，它们各在什么情况下采用？应该怎样选用电容器？解析：交流电路中常包含有直流成分和交流成分，电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”的作用。
图中的C1串联在电路中，它的作用是“通交流、隔直流”，为了使交流成分都能顺利地通过，容抗必须较小，应选用电容较大的电容器。
图中的C2并联在电路中，如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分，该电容器的作用是“通高频、阻低频”，即对高频电流起旁路作用，而让需要的低频信号输入到下一级，一般取电容较小的电容器；如果输入的电流是直流和交流两种成分，该电容器的作用是滤去交流成分，把直流成分输入到下一级，这时要选用电容较大的电容器。
电感和电容对交变电流的影响
第三节电感和电容对交变电流的影响白景曦（西北师范大学第一附属中学甘肃兰州 730070）摘要在直流电路中，影响电流跟电压关系的因素只有电阻。
在交流电路中，影响电流跟电压关系的因素除了电阻外，还有电感和电容。
电感和电容对交变电流的阻碍规律概括．．．．．．．．．．．．．．．．．为：电感，通直流，阻交流；通低频，阻高频。
电容，通交流，隔直流；通高频，阻低．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．频。
．．关键词：电感感抗电容容抗引言如图所示，电路中的电流与电压的关系与哪些因素有关？分析：根据闭合电路欧姆定律，电路中电流与电压的关系只与电路中的总电阻有关。
如果把电源换成交变电源，电阻换成线圈或电容，电流和电压的关系又与哪些因素有关呢？本节课我们通过实验来研究这个问题。
课题：电感和电容对交变电流的影响新课教学：实验：看录像，电感对交变电流有阻碍作用。
电路图：线圈和灯泡串联现象：直流，灯泡亮；交流，灯泡暗。
结论：电感对交变电流有阻碍作用。
一、电感对交变电流的阻碍作用提出问题：电感对交变电流的阻碍作用与哪些因素有关呢？猜想：与线圈的自感系数和交变电流的频率有关。
分析：因为交变电流通过电感，由于自感会产生阻碍电流变化的自感电动势，自感电动势I E L t ∆=∆，L 越大，自感电动势越大，阻碍作用越大；I t∆∆越大，自感电动势越大，阻碍作用越大，所以电感对交变电流的阻碍作用，可能与线圈的自感系数和交变电流的频率有关。
实验设计：探究影响感抗的因素。
改变线圈的自感系数，拔出铁芯，插入铁芯，观察灯泡的亮度变化；改变交变电流的频率，观察灯泡的亮度变化。
现象：线圈的自感系数越大，阻碍作用越大；交变电流的频率越高，阻碍作用也越大。
结论：线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，线圈对交变电流的阻碍作用越大。
1.感抗：描述线圈对交变电流的阻碍作用大小的物理量。
理论研究发现，2L Z fL π=2.应用：提出问题：如果要将直流信号与低频交流信号分开，需要设计什么样的线圈和电路？如果要将低频信号与高频信号分开，需要设计什么样的线圈和电路呢？（1）低频扼流圈设计，自感系数很大，几十亨，匝数多，几千甚至超过一万匝，有闭合铁芯；（2）高频扼流圈设计，自感系数较小，几十毫亨，匝数少，几百匝，无铁芯或铁芯为铁氧体。
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电感和电容对交变电流的影响 学习目标： （1）知识与技能 知道电感线圈有“通直流阻交流”和电容器有“隔直流通交流”的作用；知道感抗、容抗的大小由哪些因素决定；能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因；了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。
（2）过程与方法 理解实验过程中控制变量的方法；通过研究感抗（容抗）与自感系数（电容）的定性关系，获得实验探究过程的体验；通过对电感和电容对交变电流影响的理论分析，体会理论解释实验的成功感受。
（3）情感态度与价值观 体验通过物理实验探究物理规律的乐趣，体验实事求是的科学态度 预习思考： 1电感线圈为什么会有通直流阻交流的作用？ 2电容器有“隔直流通交流”的作用，想一想，直流电为什么不能通过电容器？交流电真的通过了电容器了吗？ 要点导学： 通过本节课的学习，对要点进行简明扼要的阐述，并完成下列填空： 1感抗的大小与线圈的自感系数和交变电流的频率有关，线圈的 ，电流的 ，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。 2 低频扼流圈的作用：“通 、阻 ” 高频扼流圈的作用：“通 、阻 ” 3电容器在电路中具有“隔 ，通 ，阻 ，通 ”的 性质。 4容抗：表示电容器对交流阻碍作用的大小。电容器的 ，交流 ，容抗就越小。 范例解析：
例1.对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有（ ） 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 解析：交变电流能“通过” 电容器．电流实际上没有通过电容器的电介质，只不过在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器充电，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交变电流“通过”了电容器．所以正确答案为BD 点评：本题考察交流电流不是真正的通过了电容器，而是由于电容器两端电压发生变化电容器不断的进行充电和放电，而形成的充电电流和发电电流。 例2：交流电通过一段长直导线时电流强度为I，如果把这长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流强度为I′，则( ) A.I′＞I B.I′＜I C.I′＝I D.无法比较 解析： 本题考察的是线圈对交流电有阻碍作用，因此导线绕成线圈后相当电阻和电感串联，在相同电源的电路中电流将减小.故答案为B. 点评： 本题明确两点：第一，绕成线圈的导线相当于电阻和电感串联；第二，原电路可认为电源电压不变. 例3：使用220V交流电源的电器设备和电子仪器的金属外壳都应该接地，为什么？ 解析 与电源相连的机芯和金属外壳构成电容器的两个极板，电源中的交变电流能够“通过”这个“电容器”，人触摸外壳时，就有电流流过人体，使人感到“麻手”，为确保安全，金属外壳都应该接地． 点拔 解决本题的关键是能把这个问题归纳为交变电流能够通过电容器，电容器的两个极板在哪里。 例3：在a、b间接上交流电，保持电压值不变，使其频率增大，发现各灯的亮度变化情况是：灯1变暗，灯2变亮，灯3亮度不变，则黑箱A、B、C中所接元件可能是： A、A为电阻、B为电容器、C为电感 B、A为电阻、B为电感、C为电容器 C、A为电容器、B为电感、C为电阻 D、A为电感、B为电容器、C为电阻 A B C
解析：感抗表示电感对交流阻碍作用的大小，线圈的自感系数和交变电流的频率越大，感抗也就越大。灯1随频率增加而变暗，可见A随交流的频率增加阻碍增大，所以为电感 容抗表示电容器对交流阻碍作用的大小。电容器的电容越大，交流频率越高，容抗就越小。灯2随频率增加而变亮，可见B随交流的频率增加阻碍减小，所以为电容器 电阻对电流的阻碍作用不会随交流电的频率变化而发生改变。灯3随频率增加亮度不变，所以为电阻。故答案为D. 点评：本题考察的是电感，电容，电阻对交变电流的阻碍作用与交流频率的关系 补充扩展：
电感线圈和电容器在交流电路中相当于一个电阻，表示它们对交流阻碍作用大小的感抗和容抗的单位都是欧姆.但感抗和容抗与导体的电阻有很大的不同.导体的电阻由导体本身性质决定,与接在导体上的电源无关.而感抗和容抗则不然，它们不仅与线圈和电容器本身性质有关，还与电源的频率有关.对于同一个电感线圈或电容器来说，它们的感抗和容抗都不是固定不变的，而是随电源频率的变化而变化.
a 1 2 3 b 同步检测： A组： 1.关于电感对交变电流的影响，下列说法正确的是（ ） A.电感不能通直流电流，只能通交流电流 B.电感对各种不同频率的交变电流阻碍作用相同 C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍作用较小 D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍作用较小 2.在交流电流的频率一定的条件下（ ） A.电感越大，感抗越小 B.电感越大，感抗越大 C.电容越大，容抗越小 D.电容越大，容抗越大 3.对于低频扼流线圈说法正确（ ） A.自感系数较大，为十几亨 B.线圈匝数要多 C.只对高频交变电流有很大的阻碍作用 D.线圈没有铁心 4.灯泡和线圈串联后，接在交流电源两端正常发光，当电源电压不变，频率增大时（ ） A.线圈自感系数增加 B.灯泡变亮 C.灯泡变暗 D.线圈对电流的阻碍作用增强
5.用测试电笔接触通有交变电流的电器设备的金属外壳时，发现电笔的氖管发光，其原因是（ ） A.一定是与电源相连的机芯与金属外壳间绝缘不良漏电所致 B.一定是与电源相连的机芯与金属外壳间所构成的电容充电所致 C.一定是有电源接到了金属外壳上 D.可能是该设备的金属外壳没有接地 6.关于电感的感抗和电容器的容抗，下列说法正确的是（ ） A.交变电流的频率越高，感抗越大，容抗越大 B.交变电流的频率越高，感抗越大，容抗越小 C.交变电流的频率越低，感抗越小，容抗越大 D.交变电流的频率越低，感抗越大，容抗越小 7. 低频扼流圈构造：线圈绕在闭合铁芯上，线圈匝数 ，自感系数 。
高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数 ，自感系数 。 8．如图所示，交变电流电压的瞬时表达式u=311sin157t V时，三个电流表的示数相同，若电源电
压改为u′=311sin314t V时，则 L
RAC1
A
A2
3 电流表A1 的示数 电流表A2的示数 电流表A3的示数 B组： 1 在交流电路中，下列说法正确的是（ ） A．影响电流与电压的关系的，不仅有电阻，还有电感和电容 B．电感对交变电流的阻碍作用，是因为交变电流通过电感线圈时，线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化 C．交变电流能通过电容器，是因为交变电压的最大值大于击穿电压，电容器被击穿了 D．电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗就越大 2 以下说法正确的是（ ） A. 低频扼流线圈对低频交流就有很大阻碍作用，对高频交流的阻碍作用更大。 B. 高频扼流线圈高频频交流有很大阻碍作用，对低频交流的阻碍作用很小 C. 电容器在交流电路中，电容越大阻碍越强 D．电容器的容抗只与电容器本身有关 3．平行板电容器与灯泡串联，接在稳压交流电源上时灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ） A．增大两极板间距离，灯泡一定变亮 B．把上极板向右平移板长的一半，灯变亮 C．增大交变电流的频率，灯泡变亮 D．把电介质插入电容器，灯泡变亮 4．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
5某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分，又有交流高频，低频成分，若通过电路所示的装置，只把交流低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法正确的是（ ）
A. L通直流，阻交流，起到消除直流成分的作用 B. C1是隔直流电容器 C. C2起到消除高频成分的作用 D. 以上均不对
C1 输入 L C2 输出
6 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=2202sin100πt 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 （ ） A．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 7．下列说法中正确的是 （ ） A．电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有电阻 B．电容器对交流具有阻碍作用的原因是两板间的绝缘体电阻很大 C．在交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在 D．感抗、容抗和电阻一样，交流电通过它们做功时都是电能转化为内能 8．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
9．两位同学利用图所示装置做实验，第一位同学使金属棒ab在导轨上做匀速运动，
uLARV LRC
a
b