高中物理_电感和电容对交变电流的影响教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理-高二电感和电容对交变电流的影响教案
一、教学目标
1.了解电感和电容对交变电流的影响；
2.掌握电感和电容的基本特性及其在电路中的应用；
3.通过实验，了解电感和电容对交变电流的影响，并掌握测量电感和电容的方法。

二、教学重难点
1.电感和电容的基本原理和特性；
2.电感和电容对交变电流的影响的原理和测量方法。

三、教学内容和步骤
内容：
1.电感和电容的基本概念和特性
①电感的基本概念和特性
②电容的基本概念和特性
2.电感和电容对交变电流的影响
①电感对交变电流的影响
②电容对交变电流的影响
3.实验
①测量电感的方法
②测量电容的方法
步骤：
1.自主学习电感和电容的基本概念和特性。

2.了解电感和电容对交变电流的影响的原理。

3.实验操作，测量电感和电容的数值，了解电感和电容对交变
电流的影响。

四、教学方法
1.课堂上采用讲解和板书相结合的方法，注重学生的互动参与，鼓励学生提问。

2.实验操作中采用指导自主操作的方法，让学生自己动手操作，体验电感和电容对交变电流的影响。

五、教具和设备
1.电感、电容、电阻、电源、万用表、示波器、上板书用的笔、橡皮等。

2.教师特制的实验装置。

六、教后反思
本课设计注重实验操作，可以让学生更好地进行探究和体验。

教学过程中要注意引导学生思考，鼓励学生提问，加深他们对电感和电容的理解，使学生对电路中的电感和电容有更深刻的认识。

同时，还要关注学生的实验操作，帮助他们纠正错漏，提高实验操作的技巧。

高中物理-电感和电容对交变电流的影响教学设计一．学习目标1．通过实验了解电感和电容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,体会科学探究过程。

二．预习案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来表示。

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“通直,阻交”、“通低,阻高”。

则对电容的作用可概括为：“隔直,通交”、“阻低,通高”。

三．课内探究探究一电感对交变电流的阻碍作用1.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。

灯泡的亮度一样吗？此现象说明了什么问题？2.为什么电感对交流电有阻碍作用？3.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。

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？4.如图它是由几十匝线圈绕在空心铁氧体芯上组成,你认为它是低频扼流圈还是高频扼流圈?它对低频有显著阻碍作用吗?探究二电容器对交变电流的阻碍作用1.把小灯泡和电容器串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上,灯泡的发光情况一样吗？此现象说明了什么？2.电容器对交流阻碍作用的大小与哪些因素有关?探究三电阻、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由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化在电路中的特点对直流、交流均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决定电能的转化与做功电流的能与电场能往复转化典例分析例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。

3电感和电容对交变电流的影响新课引入：如图所示，电路中的电流与电压的关系与哪些因素有关分析：根据闭合电路欧姆定律，电路中电流与电压的关系只与电路中的总电阻有关。

如果把电源换成交变电源，电阻换成线圈或电容，电流和电压的关系又与哪些因素有关呢？本节课我们通过实验来研究这个问题。

新课教学：实验：看录像，电感对交变电流有阻碍作用。

电路图：线圈和灯泡串联现象：直流，灯泡亮；交流，灯泡暗。

结论：电感对交变电流有阻碍作用。

一、电感对交变电流的阻碍作用提出问题：电感对交变电流的阻碍作用与哪些因素有关呢？猜想：与线圈的自感系数和交变电流的频率有关。

分析：因为交变电流通过电感，由于自感会产生阻碍电流变化的自感电动势，自感电动势IE Lt∆=∆，L越大，自感电动势越大，阻碍作用越大；It∆∆越大，自感电动势越大，阻碍作用越大，所以电感对交变电流的阻碍作用，可能与线圈的自感系数和交变电流的频率有关。

实验设计：探究影响感抗的因素。

改变线圈的自感系数，拔出铁芯，插入铁芯，观察灯泡的亮度变化；改变交变电流的频率，观察灯泡的亮度变化。

现象：线圈的自感系数越大，阻碍作用越大；交变电流的频率越高，阻碍作用也越大。

结论：线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，线圈对交变电流的阻碍作用越大。

1.感抗：描述线圈对交变电流的阻碍作用大小的物理量。

2.应用：提出问题：如果要将直流信号与低频交流信号分开，需要设计什么样的线圈和电路？如果要将低频信号与高频信号分开，需要设计什么样的线圈和电路呢？（1）低频扼流圈设计，自感系数很大，几十亨，匝数多，几千甚至超过一万匝，有闭合铁芯；（2）高频扼流圈设计，自感系数较小，几十毫亨，匝数少，几百匝，无铁芯或铁芯为铁氧体。

提出问题：恒定电流能通过电容器吗？不能，交流电能通过电容器吗？我们试试看。

实验设计：电容器通电实验。

电容器与灯泡串联，分别接入恒定电流电路中和交变电流电路中。

实验电路：如图所示。

现象：恒定电流电路：灯泡不亮；交变电流电路：灯泡发光。

电感和电容对交变电流的影响教案[大全5篇]第一篇：电感和电容对交变电流的影响教案教案电感和电容对交变电流的影响教学目标：1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用.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.（重点）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.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.（重点）3、能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因；了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。

（难点）教学过程：引入新课：在直流电路中，影响电压和电流关系的只有电阻，电路两端电压U＝IR；纯电感线圈的直流电阻为零，两端电压也为零；电容器中直流电是不能通过的，直流电阻可认为是无穷大．在交流电路中，影响电压和电流关系的不仅有电阻，而且有电感和电容产生的感抗和容抗．电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件.目标一：电感器对交变电流的阻碍作用教学方法：学生小组讨论学案目标一思考内容，代表讲解。

教师适当讲解）导思：1、为什么电感对交变电流有阻碍作用？（可从电磁感应知识入手解决）电感线圈：直流电通过电感线圈时，由于电流不发生变化，电感线圈对直流电没有阻碍作用；交变电流通过电感线圈时，在线圈中要产生自感现象（自感电动势总要阻碍电路中原来电流的变化），所以电感线圈对交变电流有阻碍作用。

2、电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗（XL）来表示.感抗的大小与哪些因素有关？感抗决定于线圈的自感系数（线圈的自感系数在其他条件不变的情况下，匝数越多自感系数越大）和交流电的频率.线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就越大；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗越大.板书：L越大，f 越高感抗越大、感抗与U无关。

（进一步研究感抗XL=2pfL）．教师提问：①、为什么线圈的自感系数越大，感抗越大？自感系数越大，对一定的交变电流产生的自感现象越明显，阻碍作用越大，感抗也越大。

選修3-2第五章第3節《電感和電容對交變電流的影響》一、教材分析《電感和電容對交變電流的影響》是人教版高中物理選修3-2第5章第3節的教學內容，本節著重說明交流與直流的區別，有利於加深學生對交變電流特點的認識．教學重點突出交流與直流的區別，不要求深人討論感抗和容抗的問題．可結合學校的實際情況，盡可能多用實驗說明問題，不必在理論上進行討論．二、教學目標知識目標1、理解為什麼電感對交變電流有阻礙作用．2、知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關．3、知道交變電流能通過電容器．知道為什麼電容器對交變電流有阻礙作用．4、知道用容抗來表示電容對交變電流阻礙作用的大小，知道容抗與哪些因素有關．能力目標使學生理解如何建立新的物理模型而培養學生處理解決新問題能力．情感目標1、通過電感和電容對交流電的阻礙作用體會事物的相對性與可變性．2、讓學生充分體會通路與斷路之間的辯證統一性．3、培養學生尊重事實，實事求是的科學精神和科學態度．三、教學重點難點教學重點：電感和電容對交變電流的作用特點．教學難點：電感和電容對交變電流的作用特點．四、學情分析五、教學方法：啟發式綜合教學法；學案導學法六、教學準備：小燈泡、線圈（有鐵芯）、電容器、交流電源、直流電源．七、課時安排：1課時八、教學過程學習過程(一)預習檢查、總結疑惑檢查落實了學生的預習情況並瞭解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。

（二）、創設情境，導入新課設問：交流電與直流電的區別有什麼？實驗：激發學生的學習興趣。

（三）、自主、合作、探究* 電感對交變電流的阻礙作用畫出三個實驗電路圖，請學生連接實驗電絡（1）（2）（3）（1）（2）（3）三個電路圖中交流電源與直流電源的電動勢相同。

A1、A2、A3為三個完全相同的小燈泡。

閉合電鍵，讓學生觀察A1、A2、A3亮度。

教師提問：觀察A1、A2、A3亮度情況學生回答實驗現象：A1、A2亮度相同，A3較暗。

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。

高二物理选修3-2第五章交变电流第三节电感和电容对交变电流的影响教学目标：1.了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和通导通作用2.知道感抗和容抗的物理意义及影响因素教学重点：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.容抗的概念及影响容抗大小的因素。

教学过程：一、导入新课、板书课题回顾：交变电流的周期、频率、有效值、峰值以及相位和相位差。

导入：在交变电流电路中，有很多元件，那么电感和电容对交变电流有什么影响呢？二、出示目标、明确任务1.理解电感器和电容器对交变电流的阻碍和通导通作用2.熟记感抗和容抗的物理意义及影响因素三、学生自学、独立思考（限时2-3分钟）阅读课本37-39页内容，找到书中的知识点、重点、困惑点四、自学指导、紧扣教材1.阅读课本37-38页电感对交变电流的阻碍作用部分①阅读课本演示内容，尝试思考实验说明了什么？②通过阅读38页第一段，找到什么是感抗？它的大小与哪些因素有关？它的物理意义是什么？③电感器的分类，两种扼流圈，自感系数分别如何，都有什么样的特性？2.阅读课本38-39页交变电流能够通过电容器部分和电容器对交变电流的阻碍作用部分①观看38页演示视频，观察现象，这个实验说明了什么？②通过阅读39页第一段，尝试解释交流电“通过”电容器的实质是什么？③通过阅读2.3段，找到什么是容抗？它的大小和哪些因素有关？它的物理意义是什么？④尝试解决说一说中的问题，并思考电子设备和电子仪器的外壳为什么还会有电流？五、自学展示、精讲点拨1.①说明线圈对交变电流有阻碍作用，线圈具有“通直流、阻交流”的特性②电感对交变电流也有阻碍作用，阻碍作用的大小用感抗来表示。

实验和理论分析都表明，线圈的自感系数越大、交流的频率越高，电感对交流的阻碍作用就越大，也就是说，线圈的感抗就越大。

③扼流圈分为两种，一种是低频扼流圈，线圈绕在铁芯上，匝数为几千甚至超过一万，自感系数为几十亨。

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【教学工具】课件【教学过程】一、电感对交变电流的阻碍作用1、感抗：电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感抗，用X L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。

X L＝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）。

二、电容器对交变电流的阻碍作用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X C 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。

12C X fCπ= 【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。

第三节电感和电容对交变电流的影响●本节教材分析本节着重说明交流与直流的区别，有利于加深学生对交变电流特点的认识.教学的重点在突出交流与直流的区别，而不要求深入讨论感抗和容抗的问题.可结合学校的实际情况，尽可能多地用实验说明问题，不必在理论上进行讨论.根据电磁感应的知识，学生不难理解感抗的概念和影响感抗大小的因素.教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识，让学生自然地得出结论.这样既有利于理解新知识，又有利于培养学生的能力，使学生学会如何把知识联系起来，形成知识结构，进而独立地获取新知识.对交变电流可以“通过”电容器的道理，课本用了一个形象的模拟图，结合电容器充放电的过程加以说明，使学生有所了解即可.对于容抗的概念和影响容抗大小的因素，课本是直接给出的，让学生知道就可以了，不要作更深的讨论.●教学目标一、知识目标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的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关.二、技能目标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.三、情感态度目标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.●教学方法实验法、阅读法、讲解法.●教学用具双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（6 V、0.3 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.●课时安排1课时●教学过程一、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.在交流电路中，影响电流跟电压关系的，除了电阻外，还有电感和电容.电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件.这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响.二、新课教学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］首先演示甲图，电键分别接到交、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，电键分别接到交、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流电的阻碍作用不同.［师］确实如此.线圈对直流电的阻碍作用只是电阻；而对交流电的阻碍作用除了电阻之外，还有电感.为什么会产生这种现象呢？［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，阻碍电流的变化.［师］电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗（X L）来表示.感抗的大小与哪些因素有关？请同学们阅读教材后回答.［生］感抗决定于线圈的自感系数和交流电的频率.线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就越大；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗越大.［师］线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的.出示扼流圈，并介绍其构造和作用.(1)低频扼流圈构造：线圈绕在闭合铁芯上，匝数多，自感系数很大.作用：对低频交流电有很大的阻碍作用.即“通直流、阻交流”.(2)高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少，自感系数小.作用：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大.即“通低频、阻高频”.2.交变电流能够通过电容器［演示］电容对交、直流的影响.实验电路如图所示：［师］开关S分别接到直流电源和交流电源上，观察到什么现象？说明了什么道理？［生］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.［师］电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交流电能够通过呢？用CA I课件展示电容器接到交流电源上，充、放电的动态过程.强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，只是当电源电压升高时电容器充电，电荷向电容器的极板上集聚，形成充电电流；当电源电压降低时电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，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，表现为交流通过了电容器.3.电容器对交变电流的阻碍作用［演示］电容器对交变电流的影响［师］将刚才实验电路中“1000 μF 、15 V”的电容器去掉，观察灯泡的亮度，说明了什么道理？［生］灯泡的亮度变亮了.说明电容器对交变电流也有阻碍作用.［师］的确是这样.物理上用容抗（X C)来表示电容器对交变电流阻碍作用的大小.容抗跟哪些因素有关呢？请同学们阅读教材后回答.［生］容抗决定于电容器电容的大小和交流电的频率.电容越大，在同样电压下电容器容纳电荷越多，因此充放电的电流越大，容抗就越小；交流电的频率越高，充放电进行得越快，充放电电流越大，容抗越小.即电容器的电容越大，交变电流频率越高，容抗越小.电容器具有“通交流、隔直流”“通高频、阻低频”的特点.［师］介绍电感、电容的广泛存在.三、小结本节课主要学习了以下几个问题：1.由于电感线圈中通过交变电流时产生自感电动势，阻碍电流变化，对交变电流有阻碍作用.电感对交变电流阻碍作用大小用感抗来表示.线圈自感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大，即线圈有“通直流、阻交流”或“通低频，阻高频”特征.2.交变电流“通过”电容器过程，就是电容器充放电过程.由于电容器极板上积累电荷反抗自由电荷做定向移动，电容器对交变电流有阻碍作用.用容抗表示阻碍作用的大小.电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小.故电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”特征.四、作业（略）五、板书设计六、本节优化训练设计1.有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上，如果电源电压峰值保持不变，比较下面哪种情况，通过线圈的电流最小A.所加电源频率为50 HzB.所加电源频率为100 HzC.所加电源频率为50 Hz，减少线圈匝数D.在线圈中加入铁芯，所加电源频率为100 Hz2.有两个电容分别为C1=5 μF,C2=3 μF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=50 Hz的交变电流B.在C2上加f=50 Hz的交变电流C.在C1上加f=60 Hz的交变电流D.在C2上加f=60 Hz的交变电流3.一段长直导线接在交流电源上时电流为I1，如果把这段长直导线密绕成线圈，现接入原电路，通过线圈的电流为I2，则A.I2>I1B.I2<I1C.I2=I1D.条件不足，无法比较参考答案：1.D2.C3.B●备课资料空心杯直流电动机1820年的一天，丹麦物理学家奥斯特惊喜地发现：当电流流过导体时，在导体旁边的磁针产生了摆动，这表明电流周围存在磁场.奥斯特的发现揭示了电与磁之间的内在联系，从而开辟了电磁学的新纪元.1831年，英国物理学家法拉第通过实验又发现了电磁感应现象.法拉第的这个发现可以说是划时代的，因为这个发现使我们人类进入了应用电的时代.从此生产技术被推向一个崭新水平，人们也从早期原始的动力中解放出来.在机械、冶金、纺织等工业领域中，电动机作为生产机械的动力装置，发挥着人力劳动无法比拟的巨大作用.在日常生活中，电动机带动着这些电器，使我们的生活更加舒适.电动机的广泛应用，为加速扩大生产规模，实现生产的自动化控制，提高生产效率起着重要作用.现在，电动机已渗透到国民经济建设的各个领域之中.我们知道直流电动机内部结构主要包括两部分：转子和定子.这种电动机的转子由转轴、铁芯及其绕组、换向器等构成.定子由磁性材料和机座等构成.利用带电导体和磁场间的相互作用把电能变为机械能.然而由于硅钢片铁芯的存在，使得电动机的转动惯量高、能量损耗多，重量体积大.随着科学技术的不断发展，工业生产自动化程序的不断提高，对电动机的性能也提出了越来越高的要求.不仅要求电动机具有更低的转动惯量、更宽的调速范围，更长的使用寿命，还要求电动机体积小，重量轻.而这是铁芯电动机无法达到的，因此开发无铁芯电动机是技术发展的必然趋势.冶金部自动化研究院研制的新型空心杯直流电动机，是一种转子无铁芯电枢结构的新型微特电机，它的转子线圈是用导线按一定角度均匀排列缠绕成杯子形状.然后与换向器板连接，构成新的独特的电动机转子.由于空心杯转子替代了硅钢片铁芯转子，因而它的结构更加合理，性能大大超过了普通铁芯电动机.空心杯电动机转子只有4.2 g，比铁芯电动机转子轻23 g，所以它的机械时间常数只有5至20毫秒，比铁芯电动机提高一个数量级.这意味着空心杯电动机有极快的响应速度.由于铁芯转动和涡流的产生都要消耗能量，而空心杯电动机减少了这部分能耗，所以它的效率比铁芯电机高出50%以上.减少能耗就意味着省电.被铁芯占用的电动机内部空间，现在被线圈或磁性材料充填，使空心杯电动机的结构更加合理，在同等输出功率的条件下，空心杯电机的体积和重量可减少1/3以上.高性能的技术优势使空心杯电动机在许多领域发挥着重要作用.航天飞行器上应用空心杯电机可以减轻飞行器的重量，在快速响应的随动系统中，像自动调焦镜头、高倍率光驱的随动控制，工业机器人及进入人体内的微型医用机器人，只有空心杯电机才能满足其技术要求.目前成熟的空心杯电动机的功率可以达到250 W，应用范围不断扩大，从纺织机、激光扫平仪、环保测尘仪发展到汽车用电机.可以预见，一场电机领域内的革命已经悄然来临.。

物理教案－电感和电容对交变电流的影响一、教学目标1.理解电感和电容在交变电流中的作用。

2.掌握电感、电容对交变电流的阻碍作用及其频率特性。

3.能够运用所学知识分析实际电路中的电感、电容对交变电流的影响。

二、教学重点与难点1.重点：电感、电容对交变电流的阻碍作用及其频率特性。

2.难点：电感、电容在交变电流中的实际应用。

三、教学过程1.导入同学们，我们在学习直流电路时，知道电阻对电流有阻碍作用，那么在交流电路中，电感和电容对电流会产生什么影响呢？今天我们就来学习这个问题。

2.电感对交变电流的影响我们来了解一下电感对交变电流的影响。

电感器是由导线绕成的线圈，当交变电流通过线圈时，会在其周围产生变化的磁场，这个磁场又会反过来影响电流的变化。

当交变电流通过电感器时，电感器会产生自感电动势，这个自感电动势的方向总是阻碍电流的变化。

因此，电感对交变电流有阻碍作用，我们称之为感抗。

感抗的大小与电感器的电感值和交变电流的频率成正比。

也就是说，电感值越大，频率越高，感抗就越大。

3.电容对交变电流的影响我们来看一下电容对交变电流的影响。

电容器是由两块金属板组成的，当交变电压加在电容器两端时，电容器会不断地充放电，从而在电路中产生电流。

当交变电流通过电容器时，电容器两端的电压会发生变化，这个变化的电压会反过来影响电流的变化。

因此，电容对交变电流也有阻碍作用，我们称之为容抗。

容抗的大小与电容器的电容值和交变电流的频率成反比。

也就是说，电容值越大，频率越低，容抗就越小。

4.电感和电容的频率特性通过上面的学习，我们知道电感和电容对交变电流都有阻碍作用，但它们的阻碍作用与频率有关。

对于电感来说，感抗随频率的升高而增大。

也就是说，在低频时，电感的阻碍作用较小，在高频时，电感的阻碍作用较大。

对于电容来说，容抗随频率的升高而减小。

也就是说，在低频时，电容的阻碍作用较大，在高频时，电容的阻碍作用较小。

5.电感、电容在交变电流中的实际应用下面我们来了解一下电感、电容在交变电流中的实际应用。

5.3电感和电容对交变电流的影响（一）引入新课在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻。

在交变电流电路中，影响电流跟电压关系的，除了电阻外，还有电感和电容。

电阻器、电感器、电容器是交变电流电路中三种基本元件。

这节课我们学习电感、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：演示甲图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度灯的亮度相同。

说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。

演示乙图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度电键接到直流上，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开关S分别接到直流电源和交流电源上，观察现象接通直流电源，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，交变电流能够“通过”电容器。

电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交变电流能够通过呢？用CAI课件展示电容器接到交变电流源上，充、放电的动态过程。

强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，只是当电源电压升高时电容器充电，电荷向电容器的极板上集聚，形成充电电流；当电源电压降低时电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，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，表现为交流通过了电容器。

3．电容器对交变电流的阻碍作用［演示］电容器对交变电流的影响将刚才实验电路中“1000 μF，15 V”的电容器去掉，观察灯泡的亮度，说明了什么道理？灯泡的亮度变亮了。

说明电容器对交变电流也有阻碍作用。

的确是这样。

物理上用容抗来表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。

容抗跟哪些因素有关呢？请同学们阅读教材后回答。

容抗决定于电容器电容的大小和交变电流的频率.电容越大，在同样电压下电容器容纳电荷越多，因此充放电的电流越大，容抗就越小；交变电流的频率越高，充放电进行得越快，充放电电流越大，容抗越小.即电容列说法正确的是（）A．等于220 V B．大于220 V C．小于220 V D．等于零【答案】C。

教学设计课题名称5.3电容和电感对交变电流的影响设计者：_杜波_____《5.3电感和电容对交变电流的影响》导学单设计者：第一小组全体（组长：孙政）审核人：杜波班级：组名：姓名：时间：【学习目标】1.了解电感器和电容器对交变电流的阻碍作用和导通作用。

2.知道感抗和容抗的物理意义及影响因素。

3.能够处理相关的典型习题。

【重难点】感抗和容抗的物理意义及影响因素。

※课前知识准备：1.什么是自感现象？自感现象和电磁感应现象之间是什么关系？自感现象有什么规律？2.写出自感电动势大小的计算式，说出影响自感电动势的大小因素有哪些？3.自感系数的大小取决于哪些因素？4.请说出电容器的基本构造。

恒定直流电能否通过电容器？5.可以对电容器进行充电或放电，形成的充放电电流是持续的，还是短暂的？6.书中图5.3-4中的左图，开关闭合后，灯泡可以发光吗？※新课学习【学法提示】1.欲理解“容抗”，需先透彻理解“※课前知识准备”中的1.2.3.2.欲理解“交变电流能够通过电容器”，需先了解“※课前知识准备”中的4.5.3.对“影响容抗大小的因素”，只要求根据实验现象认识规律，不必在理论上进行过细的分析。

【学习过程】●问题情境------观察实验：电感对交直流的影响。

（约2分钟）●自主学习与合作探究及展示一.电感器对交流的阻碍作用（约5分钟）1.感抗：由于发生现象，电感器对电的阻碍作用叫。

2.影响感抗大小的因素（1）交流电的f。

（2）线圈的L。

（与、、、有无等因素有关）3.扼流圈（电感器的应用之一）（1）低频扼流圈。

匝数较，铁芯。

对交、直流的作用是：通，阻。

（2）高频扼流圈。

匝数较，铁芯。

对直流、低频、高频交流电的作用是：通，通阻。

你是否还有其他疑问？（师生交流，答疑解惑，约5分钟）●问题情境------观察实验：交变电流能够通过电容器。

（约2分钟）●自主学习与合作探究及展示二..交变电流能够通过电容器（约2分钟）原因：由于交变电流的在不断变化，对电容器不断地、交替地进行，于是电路中形成了连续的充放电电流，表现为电流了电容器。

高二物理电感和电容对交变电流的影响教案设计一、教学目标1.理解电感和电容对交变电流的作用。

2.掌握电感和电容在交变电路中的应用。

3.能够使用基本的交变电路测量仪器，并能分析测量结果。

4.培养探究能力和实验操作能力。

二、教学重点1.电感和电容的作用。

2.交流电路中电感和电容的应用。

三、教学难点1.电感、电容和电阻交流电路中的相位关系和频率特性。

2.电感、电容和电阻的串、并联组合电路中的计算。

四、教学方法1.整体授课法。

2.实验指导法。

3.讨论与合作学习法。

五、教学内容1. 电感和电容的基本概念1.1 电感的基本概念电感是电流变化引起的磁场变化所产生的电动势所对应的电感现象。

单位是亨利（H）。

1.2 电容的基本概念电容是将电荷分开储存的元件，其存储电荷的能力称为电容性。

单位是法拉（F）。

2. 电感和电容在交变电路中的应用2.1 电感在交变电路中的应用电感在交变电路中有阻抗（Z）的作用，阻抗大小与电感更换速度有关。

当交变电压的频率增大时，电感的阻抗也增大。

因为电流通过电感时，会产生磁场，而电流的扰动会促使磁场发生变化，因此电感具有对频率较高的交变电压产生显著阻抗的特性。

阻抗与频率成正比，与电感的电感值有关。

当交变电压的频率增加到一定值时，电感的阻抗趋近于无穷大，电路中就不再有电流通过。

2.2 电容在交变电路中的应用电容在交变电路中有阻抗（Z）的作用，阻抗大小与电容更换速度有关。

当交变电压的频率增大时，电容的阻抗也减小。

因为电容存储电荷时，会形成电压，而电压的扰动会促使电容电荷发生变化，因此电容具有对频率较低的交变电压产生显著阻抗的特性。

阻抗与频率成反比，与电容的电容值有关。

当交变电压的频率增加到一定值时，电容的阻抗趋近于零，电路中就会有大电流通过。

3. 实验设计3.1 实验仪器电感表、电容表、多用表等。

3.2 实验内容实验一：电感在交变电路中的作用通过测量电感在不同频率下的阻抗大小，探究其对交变电流的影响。

物理教案－电感和电容对交变电流的影响一、教学目标1、知识与技能目标理解电感对交变电流的阻碍作用，知道感抗的概念和影响感抗大小的因素。

理解电容对交变电流的阻碍作用，知道容抗的概念和影响容抗大小的因素。

能够运用电感和电容对交变电流的影响来分析简单的电路问题。

2、过程与方法目标通过实验观察和分析，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。

通过理论探究和公式推导，培养学生的理论探究能力和数学应用能力。

3、情感态度与价值观目标让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。

培养学生严谨的科学态度和合作精神。

二、教学重难点1、教学重点电感和电容对交变电流的阻碍作用及其影响因素。

感抗和容抗的概念及计算。

2、教学难点电感和电容对交变电流阻碍作用的本质。

运用电感和电容的知识分析复杂电路。

三、教学方法实验探究法、讲授法、讨论法四、教学过程1、课程导入回顾上节课所学的交变电流的特点，如大小和方向随时间周期性变化。

提出问题：在实际电路中，交变电流通过不同的元件时会有怎样的表现呢？比如电感和电容，它们对交变电流会产生什么样的影响？2、电感对交变电流的影响实验演示：将一个灯泡与电感串联后接入交流电源，观察灯泡的亮度变化。

现象分析：灯泡较暗，说明电感对交变电流有阻碍作用。

引入感抗的概念：电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示，用符号 XL 表示。

理论探究：推导感抗的表达式 XL ＝2πfL（其中 f 是交变电流的频率，L 是电感的自感系数）。

影响感抗大小的因素：自感系数 L：L 越大，感抗越大。

交变电流的频率 f：f 越高，感抗越大。

3、电容对交变电流的影响实验演示：将一个灯泡与电容串联后接入交流电源，观察灯泡的亮度变化。

现象分析：灯泡较亮，说明电容对交变电流的阻碍作用较小。

引入容抗的概念：电容对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示，用符号 XC 表示。

理论探究：推导容抗的表达式 XC ＝ 1 ／（2πfC)（其中 f 是交变电流的频率，C 是电容的电容值）。