《3电感和电容对交变电流的影响》教学设计(甘肃省市级优课)-物理教案

电感和电容对交变电流的影响教案【教学目标】1．理解电感和电容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。【重点难点】1．电感和电容对交流和直流影响的区别。2．感抗和容抗的概念，影响感抗和容抗大小的因素。【教学方法】讲练结合媒体视频播放【教学工具】课件【教学过程】提前预留一节课的时间前置学习，以问题为依托，学生分组讨论，得出结论。一、电感对交变电流的阻碍作用问题：1.电感线圈对交变电流阻碍作用的本质？2.影响感抗大小的决定因素是什么？3.扼流圈的种类，各自特点以及各自对不同交变电流的作用？结论：1、感抗：电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感抗，用XL表示。2、原因：由于交变电流是不断变化的，所以在电感上产生自感电动势，自感电动势总是阻碍电流变化的，而自感电动势的大小与线圈中电流变化的快慢（f）及线圈的自感系数（L）有关。3、影响感抗的因素：线圈的自感系数和交变电流的频率。电感越大，频率越高，感抗越大。XL＝2πfL4、实际应用：（1）低频扼流圈——通直流、阻交流。线圈绕在闭合铁芯上，匝数多，自感系数很大。（L很大，R较小，对直流的阻碍作用小，对低频交变电流的阻碍作用很大，对高频交变电流的阻碍作用更大）。（2）高频扼流圈——通低频、阻高频。线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少，自感系数小。（L较小，对低频交变电流的阻碍作用较小，对高频交变电流的阻碍作用很大）。学以致用：1.如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压为：若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100HZ，下列说法正确的有:A.电流表示数增大B.电压表示数增大C.灯泡变暗D.灯泡变亮二、电容器对交变电流的阻碍作用问题:1.电容器对直流电和交流电的作用原理？2.决定容抗大小的因素？3.交流电是如何通过电容器的？4.电容电感和电阻对交流电阻碍作用的区别？1、交变电流通过电容器的原理：在交变电压的作用下，电容器交替地进行充电和放电，因而电路中有电流（充电电流和放电电流），表现为交变电流“通过”了电容器，实际上，自由电荷并没有通过电容器。2、容抗：电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗，用XC表示.3、影响容抗的因素：电容器的电容和交变电流的频率。电容越大，频率越高，容抗越小。【说明】交变电流的频率越大，电容器充放电越快，即电容器对交变电流的阻碍作用越小；电容器的电容越大，一定电压下，电容器极板所带的电荷量越多，充放电电流越大，即电容器对交变电流的阻碍作用越小，因此，容抗的大小与交变电流的频率（f）和电容器的电容（C）有关。4、实际应用（1）隔直电容器——通交流、隔直流．（2）旁路电容器——通高频、阻低频．学以致用：2.如图所示，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源上，灯泡正常发光，则（）A.将介质板插入电容器中,灯泡将变暗.B.增大交变电流的频率,灯泡将变暗.C.把电容器极板间距拉开一些,灯泡将变暗.D.把电容器两极板错开一些,灯泡将变暗.当堂检测1.如图所示电路中，L为电感线圈，R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u=220sin10πtV。若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为25Hz，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2、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF的两电容器，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最大()A、在C1上加f=50Hz的交变电流B、在C2上加f=50Hz的交变电流C、在C1上加f=60Hz的交变电流D、在C2上加f=60Hz的交变电流3.在交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,频率可以改变,在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到下列论述的那些情况()A．A1读数不变，A2增大，A3减小B．A1读数减小，A2不变，A3增大C．A1读数增大，A2不变，A3减小D．A1，A2，A3读数均不变小结：电感对交变电流的作用：通直流，阻交流低频扼流圈（L大）通低频，阻高频高频扼流圈（L小）电容对交变电流的作用：通交流，隔直流（隔直电容器）通高频，阻低频高频旁路电容器（C小）板书设计：一电感对交变电流的影响1.感抗：电感线圈对交变电流的阻碍作用。2.影响因素。线圈的自感系数和电源频率。3.应用“：扼流圈