高中物理第五章交变电流第3节电感和电容对交变电流的影响教学案新人教版选修

电感和电容对交变电流的影响教学目标1. 知识与技能(1)知道电感器和电容器在交、直流电路中的作用．(2)知道感抗、容抗的大小由哪些因素决定．(3)能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因．(4)了解电感器和电容器在电子技术等方面的应用．2. 过程与方法(1)通过研究感抗和容抗的相关因素，获得实验探究过程的体验，切实理解实验过程中控制变量的方法．(2)通过对容抗的独立探究，经历探究的基本过程．3. 情感、态度与价值观(1)通过实验的互动过程，诱发对探究物理规律的兴趣．(2)通过记录观察到的现象和数据，培养实事求是的科学态度．(3)通过了解电感和电容的应用，感受物理元件的重要应用．(4)通过合作学习，培养学生主动与他人合作的精神和团队精神；通过真实记录观察到的现象，体验实事求是的科学态度．教学重难点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．3．感抗的概念及影响感抗大小的因素．4．容抗的概念及影响容抗大小的因素．教学准备电感和电容特性演示仪、小灯泡、直流电源、多组变频电源、不同规格的电容器、不同规格的电感器、收音机、多媒体课件．Ｋ教学过程设计通过观察我们知道了电感器和电容器是组成收音机的重要电子元件，那么电感器和电容器在电路中的作用是什么呢？我们这节课就来学习电感器和电容器对交变电流的作用观察电源分别接直流和交变电流时，小灯泡的亮度有什么变化？这个实验说明了什么？观察开关分别接直流和交流电源时，小灯泡的亮度有什么变化？实验说明了什么？接通直流电源，小灯泡不亮，说明电容器可以板书设计3 电感和电容对交变电流的影响一、电感器对交变电流的阻碍作用1.电感器对交流的阻碍作用的大小用感抗表示2.决定感抗大小的因素：线圈的自感系数和交变电流的频率3.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，线圈的感抗越大4.扼流圈(1)低频扼流圈，“通直流，阻交流”(2)高频扼流圈，“通直流，通低频，阻高频”二、交变电流能够通过电容器电容器接到交流电源两端时，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流三、电容器对交变电流的阻碍作用1.电容器对交变电流的阻碍作用用容抗表示2.容抗的决定因素：电容器的电容和交变电流的频率3.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，容抗越小。

3. 电感和电容对交变电流的影响-人教版选修3-2教案学习目标1.掌握电感在交变电路中的基本作用和特性；2.掌握电容在交变电路中的基本作用和特性；3.掌握电感和电容对交变电流的影响；4.能够应用所学知识，分析交变电路中的电感和电容的作用。

学习重点1.电感在交变电路中的基本作用；2.电容在交变电路中的基本作用；3.电感和电容对交变电流的影响。

学习难点1.理解电感和电容的作用原理；2.熟练运用电感和电容的计算公式。

学习内容1. 电感在交变电路中的基本作用电感是指导体中储存磁场能量的一种物理现象。

在交流电路中，电感作为一种电路元件，主要有以下作用：•产生电感反应电势：当电路中有交变电流通过电感时，电感内部会产生电磁感应现象，此时电感的两端会产生反向的电势差，即所谓的电感反应电势，它会产生阻碍电流的作用；•阻碍电流变化：电感反应电势阻碍电流变化，对于频率很高的电流来说，电感对电流变化的阻碍作用会越来越明显，这是因为当频率很高时，电流在电感内部的变化速度很快，电感反应电势也随之变化很快，导致电感反应电势越来越大，最终它对电流的影响变得不可忽略。

因此，电感在交流电路中常用于消除电流的高频分量或阻碍电流变化；•产生电感电场：电流在电感内部变化时，会产生磁场，而该磁场会随着时间变化而变化，从而产生电感电场，这种电势差的作用通常是体现在电感的自感和互感上，这也是电感最常见的应用方式之一。

2. 电容在交变电路中的基本作用电容是指两个导体之间使用电介质隔开，形成两个电极之间储存电荷的一种电路元件。

在交流电路中，电容作为一种电路元件，主要有以下作用：•存储电荷电能：在电容器两个极板之间加电压后，会出现电荷分布的不均匀现象，即正电荷都集中在一个极板上，而负电荷则集中在另一个极板上，因此电容会储存电荷电能；•产生电容反应电势：当电容中通过电流时，电荷在电场作用下会发生变化，进而产生电容反应电势，导致电容的电压具有变化和变化的趋势；•消除直流电信号：由于电容对于直流电的阻抗非常大，其通过直流电的电流极小，因此电容在交流电路中可以用来滤去与直流电有关的信息信号，只保留与交流电有关的信息。

—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————第3课时 电感和电容对交变电流的影响[研究选考·把握考情]知识点一 电感器对交变电流的阻碍作用[基 础 梳 理]1.实验探究：(1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用。

(2)实验电路：取直流电源的电压与交流电压的有效值相等。

(3)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。

(两个空均选填“亮些”或“暗些”)(4)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。

2.影响电感对交变电流阻碍作用强弱的因素线圈的自感系数越大，交流的频率越高，对交变电流的阻碍作用越强。

3.电感线圈的类型及应用1.阻碍作用产生的原因：交变电流通过电感器时，由于电流时刻都在变化，因此在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变化，故电感器对交变电流产生阻碍作用。

2.影响阻碍作用大小的因素阻碍作用的大小由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定。

【例1】在如图1所示的电路中，L为电感线圈，D为灯泡，电流表的内阻为0，电压表的内阻无限大，交流电源的电压为u＝2202sin (100πt) V。

若保持电压的有效值不变，只将电源的频率改为100 Hz，下列说法中正确的是( )图1A.电流表的示数增大B.电压表的示数增大C.灯泡变暗D.灯泡变亮解析由u＝2202sin 100πt V，可得电源原来的频率为f＝ω2π＝100π2πHz＝50 Hz，当电源的频率由原来的50 Hz增大为100 Hz时，线圈的阻碍作用增大，在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；灯泡D的电阻是一定的，电流减小时，灯泡D实际消耗的电功率P＝I2R减小，灯泡D变暗，选项C正确，选项D错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压U L；设灯泡D两端的电压为U D，则电源电压的有效值为U＝U L＋U D，因U D＝IR，故电流I减小时，U D减小，因电源电压的有效值保持不变，故U L＝U－U D增大，选项B正确。

电感和电容对交变电流的影响一、内容及其解析：本节课要学的内容电感和电容对交变电流的影响。

指的电感和电容如何影响交变电流及影响程度与那些因素有关？二、目标及其解析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阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关．三、问题诊断分析本节教学突出交变电流与恒定电流的区别，这有利于加深学生对交变电流特点的认识，而关于感抗和容抗的问题，这里不必要进行深入的讨论。

四、教学支持条件分析在本节课的教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识，尽可能让学生通过独立思考、同伴交流的学习方式进行学习。

五、教学过程设计电感和电容对交变电流的影响班级：姓名：课时：2一、教学目标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阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关．二、学习的重、难点重点：电感和电容对交变电流的作用特点．难点：电感和电容对交变电流的作用特点．三、要点导学1、电感和电容对交变电流的影响（1）电感对交变电流的阻碍作用：电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示。

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，感抗也越大。

（2）电容器对交变电流的阻碍作用：电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗表示。

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，容抗也越小。

这些都表明交变电流能通过电容器。

2、在交变电流电路中，如果把电感的作用概括为“通直流，阻交流；通低频，阻高频。

”则对电容的作用可概括为：通交流，隔直流；通高频，阻低频。

5．3 电感和电容对交变电流的影响【教学目标】（一）知识与技术1．理解为何电感对交变电流有阻碍作用。

2．明白用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，明白感抗与哪些因素有关。

3．明白交变电流能通过电容器.明白为何电容器对交变电流有阻碍作用。

4．明白用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小.明白容抗与哪些因素有关。

（二）进程与方式1．培育学生独立试探的思维适应。

2．培育学生用学过的知识去理解、分析新问题的适应。

（三）情感、态度与价值观培育学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习适应。

【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】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。

【教学方式】实验法、阅读法、讲解法。

【教学工具】双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（6 V、A）、线圈（用变压器的副线圈）、电容器（“103μF、15 V”与“200 μF、15 V”）2个、两个扼流圈、投影片、投影仪【教学进程】（一）引入新课师：在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻。

在交变电流路中，影响电流跟电压关系的，除电阻外，还有电感和电容。

电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种大体元件。

这节课咱们学习电感、电容对交变电流的影响。

［板书课题］电感和电容对交变电流的影响（二）进行新课1．电感对交变电流的阻碍作用［演示］电阻、电感对交、直流的影响。

实验电路如下图甲、乙所示：师：第一演示甲图，电键别离接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度，说明了什么道理？生：灯的亮度相同。

说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。

师：再演示乙图，电键别离接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度，说明了什么道理？生：电键接到直流上，亮度不变；接到交流上时，灯泡亮度变暗。

说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同。

师：确实如此。

线圈对直流电的阻碍作用只是电阻；而对交变电流的阻碍作用除电阻之外，还有电感.为何会产生这种现象呢？生：由电磁感应的知识可知，当线圈中通过交变电流时，产生自感电动势，阻碍电流的转变。

第3节电感和电容对交变电流的影响1.电感器对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示，感抗的大小与线圈的自感系数和交流的频率有关。

2．低频扼流圈可以“通直流，阻交流”，而高频扼流圈可以“通直流、通低频，阻高频”。

3．交变电流可以通过电容器，电容器对交流的阻碍作用可以用容抗表示，容抗的大小与电容和交流的频率有关。

4．电容具有“隔直流、通交流”、“阻低频、通高频”的作用。

一、电感器对交变电流的阻碍作用1．实验探究如图5­3­1所示，取直流电源电压与交流电源电压有效值相等。

图5­3­1(1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用。

(2)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。

(3)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。

2．感抗(1)物理意义：表示电感器对电流的阻碍作用的大小。

(2)影响感抗大小的因素：线圈的自感系数，交流的频率。

线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大。

3．感抗的应用低频扼流圈高频扼流圈自感系数较大较小感抗大小较大较小作用通直流、阻交流通直流、通低频，阻高频二、电容器对交变电流的阻碍作用1．交变电流能够通过电容器(1)实验电路(如图5­3­2所示)图5­3­2(2)实验现象：电路中串有电容器时，接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡亮。

(3)实验结论：交变电流能够通过电容器，直流不能通过电容器。

2．电容器对交变电流的阻碍作用(1)容抗：表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。

(2)影响容抗大小的因素：电容器的电容越大，交变电流的频率越高，容抗越小。

(3)应用：电容器具有“隔直流，通交流”的作用。

1．自主思考——判一判(1)电感线圈对交变电流有阻碍作用。

(√)(2)低频扼流圈只能阻碍低频交变电流，不能阻碍高频交变电流。

(×)(3)电感线圈中通入交变电流后，交变电流的瞬时值为0的瞬间，线圈仍然对交变电流有阻碍作用。

3 电感和电容对交变电流的影响教学设计(一)整体设计教学分析本节教学突出交变电流与恒定电流的区别，这有利于加深学生对交变电流特点的认识，而关于感抗和容抗的问题，这里不要求深入讨论。

教学中可结合学校的实际情况，尽可能多地用实验说明问题，不必在理论上进行过细的讨论。

教学目标1．通过实验，了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用。

2．知道感抗和容抗的物理意义及影响因素。

3．通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证，体验科学探究过程。

4．通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性。

5．使学生理解如何建立新的物理模型而培养学生处理新问题的能力。

6．让学生充分体会通路与断路之间的辩证统一性。

培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度。

教学重点难点电感和电容对交变电流的作用特点。

教学方法与手段以演示实验为先导，引领学生在复习电感对直流电的影响的基础上，认识电感对交变电流的阻碍作用，进而说明电容对交变变流的导通作用。

可适当地采用实验的方法，让学生通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证，体验科学探究过程。

教学过程导入新课[事件1]教学任务：创设情景，导入新课。

师生活动：请同学们先来观察一组实验，如图所示。

介绍有关器材：低压交直流电源，小灯泡，3个经过包装的电学元件(根据外面不能判断是何元件)。

演示1：(1)将小灯泡直接接到交变电流源上，调节电压使灯泡正常发光；(2)如果将1号电学元件串联入电路中，观察现象(灯泡变暗)；(3)再将2号电学元件串联入电路中，观察现象(灯泡变得更暗)；(4)然后将3号电学元件串联入电路中，观察现象(灯泡仍较暗)。

演示2：(1)将1号元件接相同电压的直流上，观察现象[与演示1(1)情况相同亮度]；(2)将2号元件接相同电压的直流上，观察现象(比原来变亮)；(3)将3号元件接相同电压的直流上，观察现象(亮了一下不亮)。

小结：1号元件对交直流的影响几乎相同，2号元件对交变电流的影响较大，3号元件对直流电影响很大，且直流电不能通过3号元件。

第3节电感和电容对交变电流的影响1.通过演示实验，了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用．2.知道感抗和容抗的物理意义以及与哪些因素有关．3．能够分析简单电路中的电容器、电感器的作用．一、电感器对交变电流的阻碍作用1．实验探究(1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用．(2)实验电路：取直流电源的电压与交流电压的有效值相等．(3)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．(两个空均选填“亮些”或“暗些”)(4)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用．2．感抗(1)物理意义：表示电感器对交流的阻碍作用的大小．(2)影响感抗大小的因素：线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大．3．感抗的应用1．交变电流能够通过电容器(1)实验电路(如图)．(2)实验现象：电路中串有电容器时，接通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮．(3)实验结论：交变电流能够通过电容器，直流不能通过电容器．2．容抗(1)物理意义：表示电容对交变电流的阻碍作用的大小．(2)影响容抗大小的因素：电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小．(3)特性：电容器具有“隔直流、通交流”的作用．判一判(1)绕制线圈的导线的电阻可以忽略时，线圈对交流没有阻碍作用．( )(2)交流电的频率越高，电感对交流的阻碍作用越大．( )(3)直流电流能通过电容器．( )(4)电容器的电容越大，容抗就越大．( )提示：(1)×(2)√(3)×(4)×做一做如图所示，当交流电源的电压为220 V，频率为50 Hz时，三只灯泡L1、L2、L3亮度相同．若保持交流电源的电压不变，只将其频率改变为100 Hz，则( )A．L1、L2、L3亮度都比原来亮B．只有L1的亮度比原来亮C．只有L2的亮度比原来亮D．只有L3的亮度比原来亮提示：选B.由图可知，并联电路中L3、L2、L1分别与电阻R、电感线圈L、电容器C串联，增大交流电源的频率，对电阻R的阻抗无影响，电感线圈L的感抗增大，电容器C的容抗减小，所以L1的亮度增加， L2的亮度减小， L3的亮度不变．故选B.对感抗和容抗的理解1．感抗的成因：交变电流通过电感器时，由于电流时刻都在变化，因此在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变化，故电感器对交变电流产生阻碍作用．2．影响感抗大小的因素感抗的大小由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定．用X L表示，则X L＝2πfL.3．容抗的成因(1)当接到交流电源上时，电源使导线中的自由电荷向某一方向定向移动，对电容器进行“充放电”．(2)电容器在充放电的过程中，电容器两极板上聚集着等量异种电荷，从而在两极板间存在着电场，此电场的电场力阻碍着电荷的定向移动，其表现就是电容器在交变电流通过时的阻碍作用．4．影响容抗大小的因素(1)电容器的电容：电容器的电容越大，电容器容纳电荷的本领就越大，即在容纳相同电荷的情况下，电容大时电压小，电场力对电荷充电时的阻碍作用力就小，所以容抗就小．(2)交流的频率：交流的频率越高，充电和放电的时间就短，相同电路电容器上聚集的电荷就少，电容器所达到的电压就小，排斥充电和放电的电场力就小，从而阻碍作用就小，所以容抗就小．用X C表示，则X C＝12πfC.命题视角1 对感抗的理解(2018·辽宁大连得胜中学测试)一个灯泡通过一个由粗导线绕制的线圈与一交流电源相连接，如图所示．若将一铁块插进线圈之后，该灯将( ) A．变亮B．变暗C．没有影响D．无法判断[解析] 线圈和灯泡是串联的，因此加在串联电路两端的总电压一定是线圈上的电压与灯泡上的电压之和．由墙上插孔所提供的220 V电压，一部分降落在线圈上，剩余的降落在灯泡上．如果一个大电压降落在线圈上，则仅有一小部分电压降落在灯泡上．当铁块插进线圈时，线圈的自感系数变大，线圈上分得的电压变大．灯泡上电压变小，将变暗．故B正确．[答案] B命题视角2 对容抗的理解(多选)如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交流电源的频率增加时( )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[思路点拨] (1)容抗与交变电流频率的关系．(2)闭合电路的电压关系．[解析] 由频率增加可知，容抗减小，电流增大，灯泡两端电压增大，电压表示数变小，灯泡功率增大而变亮，故选A、D.[答案] AD命题视角3 对电阻、感抗、容抗的比较(2018·甘肃兰州一中测试)在频率为f的交变电路中，如图所示，把开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流的有效值相等．若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种说法中不正确的是( )A．通过R的电流有效值不变B．通过C的电流有效值变大C．通过L的电流有效值变小D．通过R、C、L的电流有效值都不变[解析] 电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关，因此，通过电阻的电流的有效值不变．电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示，线圈的自感系数越大，电流的频率越高，自感电动势就越大，即线圈对电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大，因此，通过电感的电流有效值变小．电容器对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示，电容一定时，在相同的电压下电容器容纳的电荷一定，频率越高，充、放电的时间越短，充、放电的电流越大，容抗越小，因此，通过电容器的电流有效值变大．[答案] D(1)电阻对交变电流的阻碍作用不随频率的变化而变化，电感对交变电流的阻碍作用随频率的增大而增大，电容对交变电流的阻碍作用随频率的增大而减小．(2)电容器和电感器的容抗和感抗，在交变电流的电路中的分压和分流关系，符合恒定电流电路的规律，都可以看成电阻．【通关练习】1.(多选)如图所示实验电路，直流电源电压与交流电源电压的有效值均为220 V，S为双刀双掷开关，下列哪个叙述正确( )A．当S掷向a、b时，电阻R的电压为220 VB．当S掷向a、b时，电阻R的电压为0C．当S掷向c、d时，电阻R的电压为0D．当S掷向c、d时，电阻R的电压小于220 V解析：选BD.接直流电源时，电路稳定后没有电流，电阻两端电压为0，故A错，B对；接交流电源时，电路中有电流，R两端电压不为零，故C错；由于电容对交流电有容抗，与电阻R分压，因此R的电压小于220 V，D对．2．(多选)如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S 接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时( )A．三个灯亮度不再相同B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮解析：选AD.S接A时，为交流电源，此时R、L、C对交变电流的阻碍作用相同；S接B 时，变为直流电源，故三灯亮度不再相同，其中乙灯最亮，而丙灯不亮，故A、D正确．电感器和电容器的应用1．电容器的应用(1)隔直电容器：如图甲所示，作用是“通交流、隔直流”，即直流不能通过电容器，交变电流能“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，起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路中交流成分或高频成分的作用．如图甲所示．(2)如果将电感与负载并联，然后与电容串联，就能更好地起到滤掉电路中直流成分或低频成分的作用．如图乙所示．在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用如图所示的装置电路，其中代号a 、b 应选择的元件是( )A ．a 是电容较大的电容器，b 是低频扼流圈B ．a 是电容较大的电容器，b 是高频扼流圈C ．a 是电容较小的电容器，b 是低频扼流圈D ．a 是电容较小的电容器，b 是高频扼流圈[思路点拨] 搞清a 、b 处元件应起的作用，是正确选择元件的关键．[解析] 电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容较小，所以a 处接电容较小的电容器，电感线圈在该电路中要求起到通低频、阻高频的作用，b 处接一个高频扼流圈，D 对．[答案]D电阻、感抗、容抗的比较音箱中有高音扬声器和低音扬声器，为了让特定扬声器得到较为纯粹的高频或低频信号，常常借助由电容器与电感器组成的分频器电路，信号通过图甲和乙所示的分频电路时，则关于扬声器发出的声音，下列说法中正确的是( )A．甲图发出低音，乙图发出高音B．甲图发出高音，乙图发出低音C．甲图同时发出高音和低音D．乙图同时发出高音和低音解析：选A.电容器具有“通交流，阻直流”及电感器“通直流，阻交流”的特性，图甲中高频的信号电流被电容器短路，也被电感阻隔，所以甲发出的是低音；图乙中，低频信号电流被电感短路，只有高频信号通过扬声器，故A正确，B、C、D错误．[随堂检测]1．直流电源的电压与交流电压的有效值相同，电感线圈的直流电阻不计，则下列图中灯泡最亮的是( )解析：选D.电容器C、电感L都对交变电流有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，灯泡不亮；D图中电容器C有隔直流作用，所以D中灯泡最亮．2．(多选)关于如图所示电路，以下结论正确的是( )A．a、b若接直流电，灯泡不亮B．a、b若接直流电，灯泡也可发光C．a、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容器都有电荷通过D．a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过解析：选AD.电容器有“通交流，隔直流”的作用，故a、b接直流电时，灯泡不亮，A 正确，B错误；接交流电时，灯泡亮，但电路中电流的形成源于电容器的不断充电、放电，并没有电荷通过电容器，故C错误，D正确．3.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是二极管解析：选B.由a、b接直流电源时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b接交流电源时的现象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点，元件x是电感线圈，元件y是电容器，B正确．[课时作业]一、单项选择题1．对低频扼流圈的说法正确的是( )A．自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用B．自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用C．自感系数很大，对高频交流有很小的阻碍作用D．自感系数很大，对直流无阻碍作用解析：选B.低频扼流圈的自感系数较大，它对电流的阻碍作用是“通直流，阻交流”，即对低频交流有较大的阻碍作用，由于线圈本身有电阻，所以对直流也有阻碍作用，应选B.2．(2018·石家庄高二检测)关于电容对交变电流的影响，下列说法正确的是( ) A．对一只给定的电容器来说它对任何频率的交变电流的阻碍作用都相同B．同一只电容器对高频交变电流的容抗大于对低频交变电流的容抗C．同一只电容器对高频交变电流的容抗小于对低频交变电流的容抗D．同一只电容器对高频交变电流的容抗等于对低频交变电流的容抗解析：选C.电容器的容抗跟交流电的频率成反比，频率越大，容抗越小，对交变电流的阻碍作用就越小．3．某实验电路如图所示，电路接入交流电，灯亮，保持电压不变使频率逐渐增大，观察到灯逐渐变亮，则X接入的是( )A．电容器B．电感器C．电阻器D．保险丝解析：选A.电路接入交流电，灯亮，保持电压不变使频率逐渐增大，观察到灯逐渐变亮，说明电路的电流变大，根据X C＝12πCf，知频率越高，容抗越小，所以电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用，电路中电流就会变大，故A正确；根据X L＝2πLf知，频率越高，感抗越大，所以电感器对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用，故B错误；接电阻丝和保险丝均不会影响亮度，故C、D错误．4．某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分，为使放大器仅得到交流低频成分，下列电路中可行的是( )解析：选D.信号中含有三种成分，去掉直流成分用隔直电容器即可，因此排除选项B；而选项A中交流高、低频成分均进入了放大器，需加入另一旁路电容器，所以选项D正确，A错误；对选项C，电容器隔直后，低频部分从电感中通过，而高频部分进入放大器，故C 错误．5.如图所示，电感器L的自感系数和电容器C的电容都很小(如L＝100 μH，C＝100 pF)，此电路的主要作用是( )A．阻直流、通交流，输出交流电B．阻交流、通直流，输出直流电C．阻低频、通高频，输出高频交流电D．阻高频、通低频，输出低频交流电和直流电解析：选D.因电感器L的自感系数很小，所以对低频交流的阻碍作用很小，这样直流和低频交流能顺利通过电感器．电容器C为一旁路电容器，对高频交流的阻碍作用很小，这样部分通过电感器的高频交流又经电容器C形成回路，最终输出的应为低频交流电和直流电．故选项D正确．6.两只相同的白炽灯L1、L2接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感器串联，当a、b处接电压最大值为U m、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同．更换一个新的正弦交流电源后灯L1的亮度大于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是( )A．最大值仍为U m，而频率大于fB．最大值仍为U m，而频率小于fC．最大值小于U m，而频率仍为fD ．最大值大于U m ，而频率仍为f解析：选A.灯L 1的亮度大于灯L 2的亮度，这是因为交变电流频率增大，容抗减小，灯L 1变亮，又频率增大，感抗增大，灯L 2变暗．7.如图所示的电路，M 为一交流发电机，C 为一平行板电容器，为使电流表示数增大，可行的办法是( )A ．使发电机的转速增大B ．使发电机的转速减小C ．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D ．使电容器两板间距离增大解析：选A.由容抗X C ＝12πfC 知，电流表示数增大，可以是f 、C 增大，由C ＝εS 4πkd，C 增大可以是ε增大，d 减小，故C 、D 均错误；发电机转速增大，可使电压增大，f 增大，电流表示数增大，故A 正确，B 错误．8．如图所示，输入端ab 的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L 的直流电阻与R 相同)( )A ．直流成分只能从L 通过B ．交流成分只能从R 通过C ．通过R 的既有直流成分又有交流成分D ．通过L 的交流成分比通过R 的交流成分必定要多解析：选C.线圈具有通直流阻交流的作用，L 的直流电阻与R 相同，对交流的阻碍作用要大于电阻R ，多数交流成分通过R ，故选C.二、多项选择题9．如图所示实验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S 为双刀双掷开关，下面哪个叙述正确( )A ．当S 掷向a 、b 时灯较亮，掷向c 、d 时灯较暗B ．当S 掷向a 、b 时灯较暗，掷向c 、d 时灯较亮C ．S 掷向c 、d ，把电感线圈中的铁芯抽出来时灯变亮D ．S 掷向c 、d ，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗解析：选AC.线圈对恒定电流无感抗，对交变电流有感抗，当交流电频率减小时，感抗变小，灯变亮，并且是有铁芯时感抗更大，故铁芯抽出时灯变亮．10.(2018·大连高二检测)如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是( )A．把电介质插入电容器，灯泡变亮B．增大电容器两板间的距离，灯泡变亮C．减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗D．使交变电流频率减小，灯泡变暗解析：选ACD.把电介质插入电容器，C变大，容抗变小，灯泡变亮；增大电容器两板间的距离，C变小，容抗变大，灯泡变暗；减小电容器两板间的正对面积，C变小，容抗变大，灯泡变暗；频率减小，电容对交变电流的阻碍作用变大，灯泡变暗．电容器在电路中特点为“通交流，隔直流；通高频，阻低频”．11.(2018·沈阳高二检测)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25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻，下列说法中正确的是( )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解析：选ACD.高频扼流圈L的自感系数小，对高频有明显的阻碍作用，起到“通低频，阻高频”的作用，选项A正确；交流能够“通过”电容器，频率越高，容抗越小，因交流电源既含高频交流，又含低频交流，所以电容器C的作用是“通高频，阻低频”，选项B错误，C正确；由于L和C的作用，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，选项D正确．12．如图所示的电路中，当a、b端加直流电压时，L1灯发光，L2灯不亮，当接一有效值与直流电压相等的交流电源时，L1灯发光但较暗，L2灯发光较亮，且此时L1灯的亮度比a、b端加直流电压时的亮度低，那么以下说法正确的是( )A．A中接的是电感器，B中接的是电容器B．A中接的是电容器，B中接的是电感器C．A中接的是电阻，B中接的是电容器D．若所加的交变电流频率增大，电压不变，则L1灯变得更暗，L2灯变得更亮解析：选AD.电感器的特点是“通直流、阻交流，通低频、阻高频”．电容器的特点是“通交流、隔直流，通高频、阻低频”．由题意可知a、b两端加直流电压时，L2灯不亮，加交流电压时，L2灯较亮．可知B为电容器，而L1灯先是亮的，后又较暗，可知A为电感器，故A正确；交变电流频率越大，电感器感抗越大，电容器容抗越小，故D正确．13．如图所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数都相同，各灯泡型号相同，下列说法正确的是( )A．灯L1比灯L2亮B．灯L3比灯L1亮C．灯L2与灯L3一样亮D．灯L1与灯L3一样亮解析：选BC.题图甲中电源电压U＝U1＋U L1，线圈对交流有阻碍作用，U1≠0，灯泡两端电压U L1<U；题图乙中线圈与灯泡并联，灯泡两端电压U L2＝U；题图丙中，线圈对直流没有阻碍作用，灯泡两端电压U L3＝U，故U L1<U L2＝U L3.又各灯泡型号相同，故L2与L3一样亮且都比L1亮，选项B、C正确，选项A、D错误．14．如图甲、乙、丙所示电路中，电容器的电容C较大，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．关于负载电阻R上得到的电流特征，以下说法正确的是( )A．图甲中R得到的是交流成分B．图丙中R得到的是直流成分C．图丙中R得到的是低频成分D．图乙中R得到的是高频成分解析：选AB.电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，因此选项A、B 正确．精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

选修3-2第五章第3节《电感和电容对交变电流的影响》案一、预习目标了解电感和电容对交变电流的影响及阻碍作用。

二、预习内容1、电感和电容对交变电流的影响（1）电感对交变电流的阻碍作用：电感对交变电流的阻碍作用的大小用表示。

线圈的越大、交变电流的越高，电感对交变电流的阻碍作用就越，感抗也越。

（2）电容器对交变电流的阻碍作用：电容对交变电流的阻碍作用的大小用表示。

电容器的电容越、交变电流的频率越，电容器对交变电流的阻碍作用就越，容抗也越。

这些都表明交变电流能通过电容器。

2、在交变电流路中，如果把电感的作用概括为“。

”则对电容的作用可概括为：。

三、提出疑惑同们，通过你们的自主习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究案一、习目标：1知道用感抗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．2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．3知道用容抗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．二、习过程（一）电感对交变电流的阻碍作用1 画出三个实验电路图，请生连接实验电络（1）（2）（3）2 闭合电键，让生观察A1、A2、A3亮度。

3 生回答实验现象，并说明原因。

4结论：2自感现象的应用1 生看课本219页，关于低频扼流圈的部分，总结其构造： 其作用 。

2 看课本219-220页关于高频扼流圈的部分，总结其构造： 作用以致用：如图，白炽灯和电感线圈串联后接在交流电的两端，当交流电的频率增加时（ ）A 、线圈感抗增加B 、线圈感抗减少、电灯变暗D 、电灯变亮（二）电容对交变电流的作用画出两个实验电路图，请同们连接实验电路。

A1 A2（1） （2） （1）（2）两个电路中交流电与直流电电动势相同，A1、A2、为两个完全相同的小灯泡，闭合电键，请同们观察A1、A2、的亮暗情况。

说明什么：自主探究：为什么会出现这种现象？生看书总结：。

画出两个实验电路图，请同们连接实验电路。

《电感和电容对交变电流的影响》教案人教版高二物理选修3-2第五章：5.3 电感和电容对交变电流的影响三维教学目标1、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。

2、过程与方法（1）培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。

（2）通过实验定性说明电感和电容对交流电的影响。

3、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。

让学生感受做物理实验的乐趣，了解科学探索的过程和艰辛，学以致用！教学重点：电感、电容对交变电流的阻碍作用。

感抗、容抗的物理意义。

教学难点：感抗的概念及影响感抗大小的因素。

容抗概念及影响容抗大小的因素。

教学方法：实验法、总结法、讲解法。

教学手段：学生用低压交直流电源、LC回路振荡器，功率放大器，交流电流表，交流电压表，电感线圈，电容器（2个）第三节 电感和电容对交变电流的影响引入：用一音响放一段重低音音乐，让同学感受声音的不同，引入本节对电感、电容的学习。

师：分析一个之前学过的电感和电容的例题： 板书：在直流电路中“电感就像一个瞬间固执的人”通过分析直流电对电感、电容的理解，从而让同学“猜想”电感和电容对交流电会有怎样的影响？（给大家一分钟时间讨论）请两位同学说出“猜想”电感和电容对交流电的影响，并说明猜想的理由。

（至此用5-6分钟）下面给同学们6-8分钟分组实验，看哪个实验组做的最好！（共10个小组，5组同学验证电感对交流电的影响；5组同学验证电容对交流点的影响）（提前把实验器材分到各个小组），填好下表：电容 （表一）按电路图连接电路 （控制变量法）在以上表格中填“很亮、亮、较亮、较暗、暗、或不亮”实验结论：直流电能否通过电容？__________ ( 填“能或不能”)；交流电能否通过电容？__________ ( 填“能或不能”)；在电压和频率一定情况下电容越大，小灯泡_________ ( 填“越亮 或 越暗”)，说明电路中电流__________ ( 填“越大 或 越小”)， 电容对交流电的阻碍作用__________ ( 填“越大 或 越小”)结论：隔直流、通交流 电感：（表二）按电路图连接电路直 流2V交 流 2V 电容大小220F μ1000F μ220F μ1000F μ亮暗程度1 2直 流10-16V交 流10-16V线圈匝数 1000匝1000匝无铁芯 有铁芯实验结论：电感对直流电的阻碍作用__________ ( 填“较大 或 较小”)；电感对交流电的阻碍作用__________ ( 填“较大 或 越小”)，在电压一定情况下电感越大，小灯泡_________ ( 填“越亮 或 越暗”)，说明电路中电流__________ ( 填“越大 或 越小”)，线圈对交流电的阻碍作用__________ ( 填“越大 或 越小”)。