江苏省南京三中（六中校区）高中物理下学期 5.3电感和电容对交变电流的影响学案 苏教版选修32.doc

江苏省南京三中（六中校区）2011-2012学年高中物理下学期学案【教学目标】1知道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，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阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关重点：电感和电容对交变电流的影响 难点：电感和电容对交变电流的影响【自主预习】一、感抗1定义： 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 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 的变化，故线圈对交变电流有阻碍作用，这就是感抗3决定因素： 研究可得出线圈的感抗xl与它的自感系数l及交变电流的频率f间有如下的关系： xl2fl二、低频扼流圈和高频扼流圈1低频扼流圈：自感系数 的线圈（约几十亨），线圈电阻较 ，对直流的阻碍作用较小，这种线圈可以“通 ，阻 ”。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 而对高频交变电流的阻碍作用很 ，可以用来“通 ，阻 ”。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 ，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 ，电荷向电容器的极板上集聚，形成 ；当电源电压降低时，电容器 ，电荷从电容器的极板上放出，形成 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： 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xc 1/2fc，即交流电的频率越大，电容越 ，电容器对交变电流的阻碍作用越小，容抗越 五、电感和电容在电路中的作用1电感的作用是：“通 、阻 、通 、阻 ”2电容的作用是：“通 、 直流、通 、阻 ”【典型例题】一、电感对交变电流的影响【例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，再接入原电路，通过线圈的电流为i，则()aii bii2i3c、i2i1i3 d、i3i1i23.如图536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的直流电阻不为零)()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的直流成分比通过r的直流成分要大4如图537所示电路中，u为220 v交流电源，c为电容器，r是电阻，这一交流电路电压有效值关系是u2uu.关于交流电压表的示数，下列说法正确的是()a等于220 vb大于220 vc小于220 v d等于零5如图538所示，交流电源的电压为220 v，频率f50 hz，三只灯l1、l2、l3的亮度相同，线圈l无直流电阻，若将交流电源的频率变为f100 hz，则 ()al1灯比原来亮bl2灯比原来亮cl3灯和原来一样亮dl3灯比原来亮6.如图5所示，l1、l2和l3是相同型号的白炽灯，l1与电容器c串联，l2与带铁芯的线圈l串联，l3与一个定值电阻r串联当a、b间接电压有效值为u、频率为f的正弦交流电源时，三只灯泡的亮度相同现将a、b间接另一正弦交流电源时，发现灯泡l1变亮、l2变暗、l3亮度不变由此可知，另一正弦交流电源可能是()a电压有效值仍为u，而频率大于fb电压有效值大于u，而频率大于fc电压有效值仍为u，而频率小于fd电压有效值小于u，而频率大于f7.如图6所示交流电源的电压有效值跟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，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，灯泡的实际功率为p2，则()ap1