高中物理 第五章 3 电感和电容对交变电流的影响课件 粤教选修32

1、2021/8/11 星期三13 电感和电容对交变电流的影响2021/8/11 星期三2知识点 1电感器对交变电流的阻碍作用1电感器：电流发生变化时会产生自感电动势的线圈2感抗：表示电感对交变电流阻碍作用大小的物理量3感抗大小的决定因素：由线圈的自感系数和交变电流的频率共同决定线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感器对交变电流的阻碍作用就越大，感抗就越大2021/8/11 星期三34电感线圈在电路中的作用(1)通直流、阻交流；(2)通低频、阻高频5两类扼流圈(1)低频扼流圈：自感系数很大(几十亨)，线圈电阻小能起到“通直流、阻交流”的作用(2)高频扼流圈：自感系数为几毫亨，它对低频交流电阻

2、碍小，能起到“通低频、阻高频”的作用2021/8/11 星期三4知识点 2电容器通交变电流的实质1电容器特性：“隔直流、通交流”2实质：当给电容器加交变电压时，电容器极板上的电荷量随电压的变化而变化，极性也不断变化，即电容器不断充电、放电、反向充电、再反向放电，于是电路中就有了电流知识点 3电容器对交变电流的阻碍作用1容抗：表示电容对交变电流阻碍作用大小的物理量2容抗大小的决定因素：由电容器的电容和交变电流的频率共同决定电容器的电容越大，交变电流的频率越高，容抗越小2021/8/11 星期三53电容器在电路中的作用(1)通交流、隔直流(2)通高频、阻低频4用电器的电容效应用电器的机芯和金属外壳

3、实际上是电容器的两个极板，交变电流能“通过”它们形成“漏电”，为确保安全，金属外壳都应接地2021/8/11 星期三6电阻感抗容抗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，只能通变化的电流决定因素由导体本身(长短、粗细、材料)决定，与温度有关由线圈的自感系数和交流的频率决定(成正比)由电容的大小和交流的频率决定(成反比)电能的转化与做功电流通过电阻做功，电能转化为内能电能和磁场能往复转化电流的能与电场能往复转化知

4、识点 4 电阻、感抗、容抗的区别与联系2021/8/11 星期三7【例1】某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图 531 所示的电路，其中 L1、L2 是两个完全相同的灯泡，已知把开关置于 3、4 时，电路与交流电源相通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是()图 5312021/8/11 星期三8A当开关置于 1、2 时，稳定后 L1、L2两个灯泡均发光且亮度也相同B当开关置于 1、2 时，稳定后 L1、L2两个灯泡均发光，但 L1 比 L2 亮C当开关置于 3、4 时，稳定后若只增加交流电的频率，二个灯泡的亮度将同时变暗D当开关置于

5、 3、4 瞬间，L2 立即发光，而 L1 亮度慢慢增大2021/8/11 星期三9解析：开关置于1、2 时是直流电，电容不通，相当于开路，灯 L2 不亮，故 A、B 是错的；当开关置于 3、4 时，如果增加频率，根据电感通低频，阻高频的特点，其阻碍作用增强，电容恰好是通高频，阻低频，所以灯 L1 变暗，L2 变亮，C 错；开关置于 3、4 瞬间，L2 由于与电容相接，立即通电变亮，灯 L1由于与电感串联，由于线圈的自感阻碍作用，电流只能慢慢变大，灯 L1 的亮度只能慢慢变亮答案：D2021/8/11 星期三101如图 532 所示，在电路两端接上交变电流，保持电压不变，使频率增大，发现各灯的亮

6、暗变化情况是：灯 l 变暗、)灯 2 变亮、灯 3 不变，则 M、N、L 处所接元件可能是(图 5322021/8/11 星期三11AM 为电阻，N 为电容器，L 为电感器BM 为电阻，N 为电感器，L 为电容器CM 为电感器，N 为电容器，L 为电阻DM 为电容器，N 为电感器，L 为电阻解析：频率越大，电感的阻碍作用越大，电容的阻碍作用越小，电阻不影响答案：C2021/8/11 星期三12题型 1电感对交变电流的影响【例 2】(双选)在如图 533 所示电路图中，L 为电感线圈，L1 为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无穷大，交流电源的电压 u220sin 100t V，若保持电压的有效值

7、不变，)只将电源频率改为 100 Hz，下列说法正确的是(图 5332021/8/11 星期三13A电流表示数增大C灯泡变暗B电压表示数增大D灯泡变亮解析：电源频率增大，有效值不变，则电感的阻碍作用增大，电感分得的电压增大，灯泡分得的电压减小，则电压表的示数增大，灯泡的功率减小，电流的有效值减小答案：BC2021/8/11 星期三142如图 534 所示的电路中，L1、L2 是完全相同的灯泡，线圈 L 的自感系数较大，它的电阻与定值电阻 R 相等下列说法正确的是()图 5342021/8/11 星期三15A闭合开关 S 时，L1 先亮，L2 后亮，最后它们一样亮B闭合开关 S 时，L1、L2

8、始终一样亮C断开开关 S 时，L2 立刻熄灭，L1 过一会才熄灭D断开开关 S 时，L2、L1 都要过一会才熄灭解析：由于电感的自感现象，闭合开关 S 时，L2 会立即亮，而 L1 是逐渐变亮，由于两支路电阻相同，电路稳定后，两支路流过的电流相同，最后它们一样亮，则 A、B 错；断开开关 S时，由于电感的自感现象 L2、L1过一会才熄灭，则 D 对 C 错答案：D2021/8/11 星期三16题型 2电容对交变电流的影响【例 3】图 535 甲、乙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(图 5352021/8/11 星期三17A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 得到的是直流低频成分D图乙中 R 得到的是直流高频成分解析：电容器有“通交隔直，通高阻低”的作用答案：A2021/8/11 星期三183如图 536 所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法不正确的是()图 5362021/8/11 星期三19A把电介质插入电容器，灯泡变亮B增大电容器两板间的