第三节 电感和电容对交变电流的影响

1、第三节 电感和电容对交变电流的影响教学目标一、知识目标1.理解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.二、能力目标1.培养学生独立思考的思维习惯.2.培养学生用学过的知识去理解、分析新问题.三、德育目标培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯.教学重点1.电感、电容对交变电流的阻碍作用.2.感抗、容抗的物理意义.教学难点1.感抗的概念及影响感抗大小的因素.2.容抗概念及影响容抗大小的因素.教学方法演示实验+阅读+讲解教学用具双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（6 V、0.3 A）、线圈（用变压器的副线圈）、电

2、容器（“103F、15 V”与“200F、15 V”）2个、两个扼流圈、投影片、投影仪.课时安排1课时教学过程投影本节课学习目标1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用.2.知道感抗的物理意义及影响感抗的因素.3.知道交变电流能通过电容，知道电容器对交变电流有阻碍作用.4.知道容抗的物理意义及影响容抗的因素.学习目标完成过程一、引入用幻灯片打出下列问题1.什么叫自感现象？2.自感系数（简称自感或电感）与什么因素有关系呢？3.电容器如何充放电？学生作简单回顾，然后讲解.二、新课教学讲解：在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻.在交流电器中，影响电流跟电压关系的，除电阻外，还有电感和电容.电阻器

3、、电感器、电容器是交流电路中三种基本器件.下面研究电感器和电容器对交流电影响.演示一实验电路如下图中（甲）（乙）所示.首先演示甲图，电键接到交直流电源上，引导学生观察两灯亮度相同.（说明电阻对交流电和直流电阻碍作用相同）演示乙电路图，将开关接到直流电上，灯亮度不变；而接到交流电上，灯泡亮度变暗.说明线圈对直流电和交流电的阻碍作用不同；对直流电起阻碍作用的只是线圈的电阻；对交流电，除了线圈电阻外，电感也起作用.师问为什么会产生这种现象？引导学生从电磁感应现象分析，当线圈中通过交变电流时，产生自感电动势，阻碍电流的变化.用感抗表示线圈对交变电流的阻碍作用的大小（如用电阻表示电阻器对电流阻碍大小，感

4、抗单位：欧（）) 师问感抗的大小跟哪些因素有关？引导学生看书，然后总结.感抗XL：决定于线圈的自感系数和交变电流的频率.当线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗越大；当交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用也越大.（出示扼流圈）线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈，就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的.1.低频扼流圈观察构造：线圈绕在闭合铁芯上，线圈匝数多，故自感系数大.另外电阻小.分析得其作用：对低频交流电有较大阻碍作用，得：“通直流，阻交流”.2.高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少，故自感系数小.分析得：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大.“通低频，阻高频”

5、.演示二演示实验，电路如图所示.观察实验现象：开关打到直流电上，灯泡不亮，开关打到交流电上，灯泡亮了.结论：直流电不能通过电容器，交流电能够通过电容器.师问电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交流电能够通过呢？用CAI课件展示电容器接到交流电源上，充电、放电的动态过程.强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，当电容器接交变电源上时，正极板上的电子向负极板上流，使两极板上聚集电荷增加，形成充电电流.当电源电压降低时，负极板上的电子通过电源流向正极板，两极板上的电荷中和掉一部分，形成放电电流.演示：将“1000F,15 V”的电容器去掉，观察灯泡的亮度.现象：灯泡比原来电路中接电容器时变亮.

6、说明：电容器对交变电流也有阻碍作用.容抗XC：表示电容器对交流电的阻碍作用大小，如同用电阻表示电阻器对电流阻碍作用大小，感抗表示线圈对交流电阻碍作用大小，单位都为：欧姆（）.教师指出：容抗产生原因为“电容器极板上电荷的积累对电荷定向运动阻碍”.师问那么容抗跟什么因素有关？学生：阅读教材内容.演示将电路中的“1000F”电容换成“200F”电容器.观察现象：灯泡比原来“接1000 F”电容器时暗.说明：容抗和电容器的电容值大小有关.实验表明：电容器的电容大小和交变电流的频率决定容抗.电容越大，在同样电压下电容器容纳电荷越多，因此充放电的电流越大，容抗就越小.交流电的频率越高，充放电就进行得越快，

7、充放电流越大，容抗越小.即电容器的电容越大，交变电流频率越高，容抗越小.电容器具有“通交流，隔直流”“通高频，阻低频”特点.介绍电感和电容的广泛存在.三、巩固练习例 如图，当交变电源的电压有效值是220 V，频率为50 Hz时，三只电灯的亮度相同；当仅将交流电源的频率改为100 Hz时，各灯亮度如何变化呢？分析：当f升高时，电容器的容抗变小，线圈的感抗变大，电阻器的电阻不变，故a灯变亮，b灯变暗，c灯不变.四、小结由于电感线圈中通过交变电流时，产生自感电动势，阻碍电流变化，对交变电流有阻碍作用.电感对交变电流阻碍作用大小，用感抗来表示.线圈自感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大，即线圈有“

8、通直流、阻交流”或“通低频，阻高频”特征.交变电流“通过”“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”特征.五、作业练习二写在作业本上六、板书设计七、本节优化训练设计1.有一电阻极小的导线绕制而成线圈，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，通过线圈的电流强度最小A.所加电源频率为50 HzB.所加电源频率为100 HzC.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 Hz2.有两个电容分别为C1=5F,C2=3F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强度最大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