高中物理《电感和电容对交变电流的影响》教案5 新人教版选修3-2.doc
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用心 爱心 专心1电感和电容对交变电流的影响电感和电容对交变电流的影响教学目标：教学目标： 知识与技能：知识与技能： （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 （3）知道交变电流能通过电容器.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的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关 过程与方法：过程与方法： （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、分析新问题的习惯 情感、态度与价值观：情感、态度与价值观： 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：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：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. 教学过程：教学过程： 新课导入：新课导入： 在直流电路中，影响电流和电压关系的只有电阻，而在交流电路中影响电流和电压关系的， 除了电阻，还有电感和电容通过电感和电容对交变电流影响的分析讨论，我们可以进一 步认识到交流与直流的区别。
新课教学：新课教学： （一）电感对交变电流的阻碍作用：（一）电感对交变电流的阻碍作用： 演示实验：演示实验：把带铁芯的线圈 L 与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接 到交流电源上实验中取直流电源的电压与交流电压的有效值相等实验现象：实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些 实验表明电感对交变电流有阻碍作用 思考：为什么电感对交流电有阻碍作用？ 交流电通过电感线圈时，电流时刻在改变，电感线圈中必然产生自感电动势，阻碍电流的 变化，使灯泡变暗 电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗感抗表示 实验：实验：调换电感不同的线圈、改变交变电流的频率 实验表明：实验表明：线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大思考：为什么线圈的感抗跟线圈的自感系数和交流电的频率有关呢？用心 爱心 专心2感抗是由自感现象引起的，线圈的自感系数 L 越大，自感作用就越大，因而感抗越大；交 流电的频率 f 越高，电流的变化率越大，自感作用也越大，因而感抗越大fLXL2在电工和电子技术中使用的扼流圈扼流圈，就是利用电感阻碍交变电流的作用制成的 扼流圈有两种：（扼流圈有两种：（1 1）低频扼流圈；（）低频扼流圈；（2 2）高频扼流圈；）高频扼流圈； （1）低频扼流圈： 构造：线圈绕在铁芯上，匝数多（几千甚至超过一万） ，自感系数很大。
即使交变交流的频率较低，这种线圈产生的感抗也很大 由于线圈是用铜线绕制的，对直流的阻碍作用较小 通直流、阻交流通直流、阻交流 （2）高频扼流圈： 线圈有的绕在圆柱形的铁氧体芯上，有的是空心的，匝数为几百或几十这种线圈自感系 数小，这种线圈对高频交变电流的阻碍作用较大低频交变电流的阻碍作用较小， 对直流 的阻碍作用更小 通低频、通直流，阻高频通低频、通直流，阻高频 （二）电容器对交变电流的阻碍作用：（二）电容器对交变电流的阻碍作用： 演示实验：演示实验：把白炽灯和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电 源上，观察灯泡的发光情况实验现象：实验现象：接通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮了 说明了直流电不能够通过电容器，交流电能够“通过”电容器 电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交流电能够通过呢？ 当交流电路中接入电容器时，由于极板的电压作周期性变化，电容器的带电量也会周期性 的增大或减小当电压升高时，电容器充电，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电容器放电，电荷从极板上放出，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，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器。
强调实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质强调实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质 电容对交流阻碍作用的大小用容抗表示 实验：实验：改变电容值 ，改变交流频率 现象：现象：电容越大，灯泡越亮；交流频率越高，灯泡越亮； 实验表明：实验表明：电容器电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越用心 爱心 专心3小fCXC21电容器具有““通交流、隔直流通交流、隔直流”” ““通高频、阻低频通高频、阻低频””的特点. 实际应用电路如图所示： 隔直电容器——通交流、隔直流； 旁路电容器——通高频、阻低频例 1、 如图所示，电路中完全相同的三只灯泡 L1、L2、L3 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联， 然后再并联到 220V、50Hz 的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同若保持交变电压不变， 将交变电流的频率提高到 60Hz，则发生的现象是（ D ） A、三灯亮度不变 B、三灯均变亮 C、L1 不变、L2 变亮、L3 变暗 D、L1 不变、L2 变暗、L3 变亮 解析：频率变高，线圈感抗变大，电容器容抗变小，因此 L2 变暗，L3 变亮电阻的大小 与交变电流的频率无关，流过灯泡 L1 中的电流不变，因此 L1 亮度不变。
例 2、 如图所示，线圈的自感系数 L 和电容器的电容 C 都很小（如 L=1mH，C=200pF） ，此电路的 重要作用是（ D ） A、阻直流通交流，输出交流 B、阻交流通直流，输出直流 C、阻低频通高频，输出高频交流 D、阻高频通低频，输出低频交流和直流 解析：由于线圈自感系数 L 很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成 分能顺利通过线圈；电容器并联在电路中，起旁路作用因电容 C 很小，对低频成分阻碍 作用很大，而对部分通过线圈的高频部分阻碍作用很小，被它旁路掉，最终输出的是低频 和直流 小结：小结：用心 爱心 专心4。
