人教版物理选修3-2全册-第五章第三节省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

第三节电感和电容对交变电流影响第1页学习目标：1.经过试验了解电感器对交变电流妨碍作用，能够利用所学知识分析含有电感简单交变电路．2．经过试验了解电容器对交变电流妨碍作用，能够分析简单交变电路中电容器作用．3．简单了解电感器和电容器在电工和电子技术中应用．重点难点：1.交变电流“经过”电容器原理．2．影响容抗、感抗大小原因．目标导航第2页新知初探自主学习一、电感器对交变电流妨碍作用[自主探究]试验现象：(1)如图5－3－1所表示，把线圈L与灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上．取直流电源电压与交流电压有效值相等，接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些．第3页图5－3－1(2)在图乙中，保持交流电源不变，而改用自感系数大线圈，或保持电感线圈不变，而改用频率更高交流电源，灯泡比原来更暗．第4页

成功发觉1．感抗：(1)物理意义：表示电感线圈对_________电流__________作用大小．(2)影响感抗大小原因：线圈___________越大，交流________越高，感抗越大．2．感抗应用交变妨碍自感系数频率第5页类型区分低频扼流圈高频扼流圈自感系数较大_________感抗大小较大_________作用通_________、阻________通________、通________、阻_______较小较小直流交流直流低频高频第6页二、交变电流能够经过电容器[自主探究]试验现象：如图5－3－2所表示，把电容器C与灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上．取直流电源电压与交流电压有效值相等．接通直流电源时，灯泡不亮；接通交流电源时，灯泡亮．

图5－3－2第7页

成功发觉_______电流能够经过电容器，____________不能经过电容器．三、电容器对交变电流妨碍作用[自主探究]试验现象：(1)如图5－3－3所表示，把电容器C与灯泡串联起来，先把它们接到交流电源上,再把电容器取下来，使灯泡直接接到交流电源上，灯泡要比有电容器时更亮．交变恒定直流第8页图5－3－3(2)在甲图中，若保持交流电源不变，而改用电容大电容器，或保持电容器电容不变,而改用频率更高交流电源，灯泡比原来更亮．第9页

成功发觉1．容抗：(1)物理意义：表示电容器对_________电流________作用大小．(2)影响容抗大小原因：电容器_______越大，交流_________越高，容抗越小．2．应用：电容器含有“__________，__________”作用．交变妨碍电容频率隔直流通交流第10页关键点探究讲练互动关键点1电感对交变电流妨碍作用1.电感对交变电流妨碍作用成因经过线圈电流大小和方向改变，都会引发经过线圈磁通量发生改变，从而产生感应电动势，这种现象就是自感现象．依据楞次定律，自感电动势所引发感应电流总是要使它产生磁场妨碍线圈内原有磁场改变，所以自感电动势对线第11页圈中电流改变有妨碍作用，这么就形成了对交变电流妨碍作用，电感对交变电流妨碍作用大小就称为感抗．2.感抗两个决定原因决定感抗大小原因有两个：一是交变电流频率，二是自感系数L.L决定于线圈本身性质，即线圈匝数、横截面积、有没有铁芯等原因．第12页3.电感线圈在电路中作用由上面第一个原因可知：电感线圈对恒定直流(ΔI/Δt＝0)没有感抗作用，所以电感线圈可以概括为“通直流，阻交流”，同时对频率越高交变电流感抗越大，即所谓“通低频，阻高频”．由上面第二个原因可知：要求低频扼流圈感抗大，就要用自感系数较大线圈即匝数较多并有铁芯扼流圈来担任；第13页高频扼流圈自感系数要小得多，能够用匝数少且没有铁芯扼流圈来担任． (·信阳高级中学高二检测)在如图5－3－4所表示电路中，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，交流电源电压u＝220sin100πtV．若保持电压有效值不变，只将电源频率改为100Hz，以下说法正确有(

)例1图5－3－4第14页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【思绪点拨】依据频率改变，判断感抗改变，然后分析电路电流、电压及电灯功率改变．第15页第16页【答案】

BC【规律总结】电感与电阻对电流妨碍作用区分：电阻对直流、交流妨碍作用大小一样，而电感对恒定电流没有妨碍作用，对交流妨碍作用大小与频率相关．第17页变式训练1.如图5－3－5所表示，输入端AB输入电压现有直流成份，又有交流成份，以下说法中正确是(L直流电阻不为0)(

)A．直流成份只能从L经过B．交流成份只能从R经过C．经过R现有直流成份又有交流成份D．经过L直流成份比通过R直流成份必定要大图5－3－5第18页解析：选C.因为线圈直流电阻不为零，所以有直流成份经过R，而线圈对交流有妨碍作用，所以也有交流成份经过R，A错，C正确．因为R对交流也有妨碍作用，所以也有交流成份经过L,B错，因为普通导线直流电阻都很小，但R大小不知，所以经过线圈直流比经过R不一定大，D错误．第19页关键点2电容对交变电流妨碍作用1.交变电流“经过”电容器电容器两极板间是绝缘材料，当电容器接到交流电源上时，自由电荷不会经过两极板间绝缘电介质，只不过在交变电压作用下,电容器交替进行充电和放电，电路中就有电流了，表现为交变电流“经过”了电容器．第20页2.电容器对交变电流有妨碍作用原因电容器是由两块彼此绝缘导体组成，所以直流电不能经过电容器，而交变电流却能经过电容器，原因是什么呢？原来自由电荷实际上并没有经过电容器电介质，只不过在交变电压作用下，当电源电压升高时，电容器充电，电荷在电容器极板上集聚，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，电荷从电容器极板上放出，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“经过”了电容器．第21页3.决定容抗两个原因交流电频率和电容器电容．4.电容在电路中作用交变电流频率越高，电容器充电时集聚电荷相对较少，对电荷运动妨碍作用越小,容抗也越小．同理，电容器电容越大，容纳电荷本事越大，充放电时所受妨碍越小，容抗也就越小，所以电容有“通交流，隔直流，通高频、阻低频”作用．第22页

如图5－3－6所表示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源两端，当交流电源频率增加时(

)A．电流表示数增大B．电压表示数增大C．灯泡变暗D．灯泡变亮图5－3－6例2第23页【思绪点拨】依据频率改变，判断容抗改变,然后分析电流、电压及灯泡功率改变．【精讲精析】频率增大可知，容抗减小，电流增大，电灯两端电压增大，电压表示数变小，灯泡功率增大而变亮，故A、D项正确．【答案】

AD【规律总结】电容器对交流电妨碍作用大小(容抗)与电容大小和交流电频率都相关．电容越大,容抗越小，频率越高，容抗越小．第24页变式训练2.(·江门二中高二月考)如图5－3－7所表示,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，则以下说法正确是(

)

图5－3－7第25页A．灯L1比灯L2亮B．灯L3也能发光，但亮度最暗C．灯L2和L4亮度相同D．灯L4比灯L1亮解析：选CD.电压表示数相同，说明交流电有效值相同．题甲图中电容器与灯L1串联，电容器对电流有妨碍作用；乙图中电容器与灯L2并联，交变电压全部加在灯L2上；第26页丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器隔直通交，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；丁图中电容器与灯L4并联，电流全部流过灯L4.综合以上分析，C、D项正确．第27页热点示例创新拓展电感、电容在交变电流电路中应用

1.电容器应用(1)隔直电容器，如图5－3－8所表示．作用是“通交流、隔直流”，因为直流电不能经过电容器，交流电能“经过”电容器．起这么作用电容器电容要大些．图5－3－8 图5－3－8第28页(2)高频旁路电容器，如图5－3－9所表示，作用是“通高频、阻低频”，因为对不一样频率交流电,频率越高，容抗越小，频率越低，容抗越大,即电容对低频交变电流妨碍作用大，对高频交变电流妨碍作用小，起这么作用电容器电容要小些．2.电感器应用(1)低频扼流圈：可起到“通直流、阻交流”作用．第29页(2)高频扼流圈：可起到“通直流、通低频、阻高频”作用．3.电感和电容组合应用依据电感、电容对交变电流妨碍作用特点，能够将二者结合到一起来完成一定任务．(1)假如将电容器与负载并联，然后与电感线圈串联，就能更加好起到滤掉电流中交流成份或高频成份作用，如图5－3－10所表示．第30页图5－3－10图5－3－11(2)假如将电感线圈与负载并联，然后与电容器串联，就能更加好起到滤掉电流中直流成份和低频成份作用，如图5－3－11所表示．第31页图5－3－12[经典案例]如图5－3－12所表示是电视机电源部分滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成份电流后，能在输出端得到较稳定直流电，试分析其工作原理及各电容和电感作用．第32页第33页【解题样板】

当含有各种成份电流输入到C1两端时，因为C1含有“通交流、隔直流”功效，电流中交流成份被衰减；而线圈L有“通直流、阻交流”功效，直流成份