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沂水四中 2011 - 2012 学年度第二学期高二、物理 * 选修3-2* 讲案课前预习1．实验表明，电感对交变电流有阻碍作用电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示．线圈的__________越大，交变电流的____越高，阻碍作用越大，感抗也越大．低频扼流圈的自感系数很大，它有“__________”的作用；高频扼流圈的自感系数较小，它有“______________”的作用．2．电容对交变电流的阻碍作用(1)通过实验可以看到交变电流能够通过电容器，其实自由电荷并未通过极板间的绝缘介质，只是在交变电压的作用下，电容器交替进行________，电路中就有了电流．(2)容抗：表示电容对交流的阻碍作用的大小．______越大，交流的________越高，电容器对交流的阻碍作用越小，容抗也越小．(3)电容在电路中的作用是：“_______________”※问题探究一、电感器对交变电流的阻碍作用1、电感在交变电流中的作用通直流、阻交流、通低频、阻高频.2、电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质(1)交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流变化的，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用.(2)电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，对交变电流的阻碍作用越大，感抗就越大.3、电感在直流电路中的作用直流电通过线圈时，由于电流没有发生变化，因此没有自感电动势的产生，因此线圈在直流电路中的作用只有线圈电阻对电流的阻碍作用.4、电感对交变电流的阻碍作用的实例(1)低频扼流圈构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，电阻小. 作用：通直流、阻交流(小阻低频，大阻高频).(2)高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，电阻更小。
作用：通低频、阻高频. 【典例1】一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示，一块铁插进线圈之后，该灯将()A．变亮B．变暗C．对灯没影响D．无法判断【变式1】※问题探究二、电容器对交变电流的阻碍作用1、电容器在交变电流中的作用通交流，隔直流，通高频，阻低频.2、交变电流“通过”电容器的本质(1)把交流电源接到电容器两个极板上后，当电源电压升高时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原来极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流. 电容器交替进行充电和放电，电路中就有电流，好像是交流“通过”了电容器，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.(2)电容对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示，电容越大，交变电流频率越高，容抗越小.3、电容在直流电路中的作用隔直流：直流电流无法通过电容器，分析电路时把它看成断路.4、电容器对交变电流作用的应用(1)隔直电容器，如图5 - 49 甲所示作用是“通交流、隔直流”，因为直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器. 起这样作用的电容器的电容要大些.(2)高频旁路电容器，如图5 - 49 乙所示作用是“通高频，阻低频”，因为对不同频率的交流电，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阻碍作用大，对高频交变电流阻碍作用小. 起这样作用的电容器电容要小些.【典例2】如图所示，平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则()A．把电介质插入电容器，灯泡将变亮B．把电容器两极板距离增大，灯泡将变亮C．使电容器两极板正对面积减小，灯泡将变暗D．使交流电频率增加，灯泡变暗※ 问题探究拓展一、直流电路和交流电路的区别在直流电路中，电流的大小由电压和电阻决定，而在交流电路中，决定电流大小的除了电压和电阻外，还与电感和电容对交变电路的阻碍作用有关，电路中电感线圈和电容器的两端均有电压，在交变电流的频率不变时，纯电感电路中和纯电容电路中，电流大小跟电压成正比.二、电阻、感抗、容抗的比较说明：电感、电容接到交流电源上时，电能与磁场能或电场能往复转化，所以电感、电容上不会消耗电能，而电流通过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗.三、电容器、电感器的应用1、电容器的应用(1)隔直电容器：如图 5 - 51 甲所示，作用是“通交流直流”，即直流不能通过电容器，交变电流能“通过”电容器这样作用的电容器的电容要大些.(2)高频旁路电容器：如图 5 - 51 乙所示，作用是“通高频，阻低频”，即对不同频率的交变电流，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阻碍作用大. 对高频交变电·流阻碍作用小，越这样作用的电容器的电容要小些.2、电感器的应用(1)低频扼流圈：可起到“通直流、阻交流”的作用.(2)高频扼流圈：可起到“通直流、通低频，阻高频”的作用.3、电感和电容的组合应用根据电感、电容对交变电流电阻碍作用的特点，可以将二.者结合到一起来完成一定的任务.(1)如果将电容与负载并联，然后与电感串联，就能更好地起到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用. 如图5 - 52所示.(2)如果将电感与负载并联，然后与电容串联，就能更好的起到滤掉电流中直流成分或低频成分的作用. 如图5 - 53第三节、电感和电容对交变电流的影响1．电感对交变电流的影响的以下说法中，正确的是()A．电感对交变电流有阻碍作用B．电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗C．电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数有关D．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就越大2．电容对交变电流的影响的以下说法中，正确的是()A．交变电流能通过电容器B．电容器具有通直流、阻交流的作用C．电容器电容较小时，它具有通高频、阻低频的功能D．电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小3．下列说法中，正确的是()A．电感对交流的阻碍作用是因为电感存在电阻B．电容对交流的阻碍作用是因为电容器有电阻C．感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能D．在交变电流中，电阻、感抗、容抗可以同时存在4．如图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是()A．L的作用是“通低频，阻高频”B．C的作用是“通交流，隔直流”C．C的作用是“通高频，阻低频”D．通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比5．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是()A．与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈B．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器D．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管6．如图所示，从AO输入的信号中，有直流电流和交变电流．问：(1)现要求信号到达BO两端没有直流电压，需要在AB间接一个什么元件？该元件的作用是什么？(2)若要求信号到达BO端只有直流电压，而没有交变电压，则应在AB间接入一个什么元件？该元件的作用是什么？。
第3节电流电路中的电容和电感学案学习目标：1、理解电感、电容对交变电流均有阻碍作用；2、知道感抗、容抗的物理意义；3、知道感抗、容抗各与哪些因素有关根底知识：一、电容、电感对直流和交流的影响二、电容器的容抗及其应用⑴原理：当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要对抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用。
⑵影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素：电容器的电容和交流的频率。
⑶电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频。
信号和交流信号，如下图，该电路就起到“隔直流，通交流〞的作用；在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有高频成分，又有低频成分，假设在下一级电路的输入端并联一个电容器，就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置，如下图，具有这种“通高频，阻低频〞用途的电容器叫高频旁路电容器。
二、电感器的感抗及其应用⑴原理：将交变电流通入电感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻变化，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生自感电动势，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有阻碍作用。
⑵影响电感器对交变电流阻碍作用大小的因素：感抗的大小与线圈的自感系数和交流电的频率。
⑶电感器在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频。
“通直流，阻交流〞这是对两种不同类型的电流而言的，因为〔恒定〕直流电的电流不变化，不能引起自感现象，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生来阻碍电流的变化。
“通低频，阻高频〞这是对不同频率的交流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越强，感抗也就越大。
⑷应用：扼流圈扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈。
分低频扼流圈和高频扼流圈两类：低频扼流圈构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小作用：通直流，阻交流高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小〔铁芯易磁化使自感系数增大，铁氧体不易磁化，自感系数很小〕作用：通低频，阻高频重难点理解：电阻、电感器、电容器对对交变电流阻碍作用的区别与联系电阻电感器电容器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向这个方向定向移动的电荷的对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．对直流的阻碍作用无限大，对交流的阻碍作用随频率的降低而增大决定因素由导体本身〔长短、粗细、材料〕决定，与温度有关由导体本身的自感系数和交流的频率f决定由电容的大小和交流的频率决定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二、典型例题典例1：如下图，电路由交变电源供电，最大电压保持不变，如果交变电流的频率增大，那么：〔〕A．电容器容抗减小B．电容器容抗增大C．电路中灯泡变亮D．电路中灯泡变暗解析：灯泡与电容是串联的，如果交变电流的频率增大，容抗减小，对交变电流的阻碍作用变小，电流变大，灯泡变亮，所以正确答案为A 、C 。
