2018版高中物理第3章交变电流3.3交流电路中的电容和电感课件鲁科版.pptx

第3章,交变电流,第4讲 交流电路中的电容和电感,目标定位,1.通过实验了解电容、电感对交变电流的阻碍，能够分析简单电路中的电容、电感的作用. 2.知道感抗、容抗，了解感抗、容抗与哪些因素有关.,一、电容、电感对直流和交流的影响 1.电阻器对直流和交流的影响是相同的. 2.电容器不能让 通过却能让 通过，但对 有一定的阻碍作用. 3.电感器既能让 通过也能让 通过，但对 有一定的阻碍作用.,直流,交流,交流,直流,交流,交流,二、电容器的容抗及其应用 1.实验探究：如图1所示，把白炽灯和电容器串联起来，然后分别接在直流电源上和交流电源上，调整两个电源的有效值相等，观察灯泡的发光情况.,图1,2.实验现象：接通直流电源时，灯泡 ，接通交流电源时，灯泡 ，但和没有电容器接入时相比 . 3.实验结论：交变电流能够 电容器，电容器对交变电流有 作用. 4.电容器对交变电流的阻碍作用用 表示.电容器的电容越 ，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的 就越小，电容器在交流电路中起的作用是隔直流， .,发光,较暗,不亮,通过,阻碍,容抗,大,容抗,通,交流,三、电感器的感抗及其应用 1.实验探究：如图2所示，把线圈L与白炽灯串联起来，先接在直流电源上，后接在交流电源上，让两个电压的有效值相等，观察灯泡的亮度.,图2,2.实验现象：接通直流电源时，灯泡 ；接通交流电源时，灯泡 . 3.实验结论：电感线圈对交变电流有 作用，电感对交变电流的阻碍作用的大小用 表示，线圈的 越大，交变电流的 越高，阻碍作用越大，感抗也就越大.,发光,较暗,阻碍,感抗,自感系数,频率,4.扼流圈是电子技术中常见的电子元件，分为两种：一种是线圈绕在铁芯上，它的自感系数很 ，感抗很大，叫做 扼流圈，它的作用是“ ”；另一种线圈绕在铁氧体芯上，它的自感系数很 ，感抗很小，叫做 扼流圈，它的作用是“ ”.,大,低频,阻交流、通直流,小,高频,阻高频，通低频,一、理解电感器对交变电流的阻碍作用,1.高频扼流圈 高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更小.它具有“通直流，通低频、阻高频”的作用. 2.低频扼流图 低频扼流圈的自感系数很大，即使交流的频率较低，它产生的感抗也很大.它具有“通直流，阻交流”的作用.,例1 关于电子电路中的扼流圈，下列说法正确的是( ) A.扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的 B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过 C.低频扼流圈的作用不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过 D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大,解析 扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出感应电动势，从而来阻碍电流的变化的，故A正确； 高频扼流圈是“通低频、阻高频”，故B正确； 低频扼流圈是“阻高频、阻低频、通直流”，故C正确； 高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小，故D错. 答案 ABC,针对训练1 如图3所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L的直流电阻与R相同)( ) A.直流成分只能从L通过 B.交流成分只能从R通过 C.通过R的既有直流成分又有交流成分 D.通过L的交流成分比通过R的交流成分必定要少,图3,CD,二、理解电容器对交变电流的阻碍作用 电容器对交流电的阻碍作用概括为“通交流、隔直流；通高频，阻低频”.,例2 如图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“”表示，直流成分用“”表示.关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是( ) A.图甲中R得到的是交流成分 B.图甲中R得到的是直流成分 C.图乙中R得到的是低频成分 D.图乙中R得到的是高频成分,图4,解析 当交变电流加在电容器上时，有“通交流，隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误； 乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误. 答案 AC,针对训练2 如图5所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是( ) A.等于220 V B.大于220 V C.小于220 V D.等于零,图5,解析 虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确.,C,三、电阻、电感、电容的区别 1.容抗的大小除了与电容自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关.若用XC表示容抗，则XC . 2.感抗的大小除了与电感线圈自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关，若用XL表示感抗，则XL2fL. 3.电阻R无论对直流还是交流，阻碍作用相同，只取决于电阻本身.,例3 在频率为f 的交变电流电路中，如图6所示，当开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等.若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种情况不正确的是( ) A.通过R的电流有效值不变 B.通过C的电流有效值变大 C.通过L的电流有效值变小 D.流过R、C、L的电流有效值都不变,图6,解析 交变电流的频率变大时，电阻R对交流的阻碍作用不变，电容C对交流的阻碍作用减小，电感L对交流的阻碍作用变大，故A、B、C说法正确，D说法错误. 答案 D,电感及其应用 1.如图7所示的电路中，L为电感线圈，L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u220 2 sin (100t) 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,图7,图中灯泡与电感线圈串联，所以总电压(有效值)UULUL，因UL减小，而总电压的有效值不变，所以UL增大，因此选项B错.,答案 C,电容及其应用 2在如图8所示电路中，u是有效值为220 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，下列说法中正确的是( ) A等于220 V B大于220 V C小于220 V D等于零,图8,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，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，C正确 答案 C,电阻、电感、电容的区别 3直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最亮的是图中的( ),解析 电容C、电感L都对交流电有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不亮；D图中电容C有隔直流作用，D正确 答案 D,A.改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变亮， B灯变暗，C灯亮度不变 B.改接220 V,100 Hz的交流电源时，A灯变暗， B灯变亮，C灯变亮 C.改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变 D.改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗,4.如图9所示的电路中，