高中物理5.3电感和电容对交变电流的影响学案(无答案)新人教版选修3_2
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第5.3节《电感和电容对交变电流的影响》导学案班级:小组:姓名:___________【学习目标】:1、通过实验了解电感、电容对交变电流的作用。
2、简单了解电感器和电容器在电工和电子技术中的应用。
【学习方法】:实验分析、类比研究、自学交流【知识链接】:1、影响电阻大小的因素:、、电阻定律表达式:。
2、影响电感线圈的自感系数大小的因素:、、及有无;自感电动势大小表达式:。
3、平行板电容器电容的决定式:。
【学法指导:】1、认真观察电感器对直流、交流影响、电容器对直流、交流的影响演示实验,分析、思考、总结电感器、电容器的作用。
2.认真阅读课本P37~P39页,勾画出主要知识、尽可能理解。
【学习过程】:在直流电路中,当电压一定时,影响电流强弱的只是电阻;那么在交流电路中,影响电流强弱的是否只是电阻呢?知识点一:电感器对交变电流的阻碍作用问题1、观察、分析实验:如图所示,把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来,分别把它们接到直流、交流电源上,取直流电压与交流电压的有效值相等。
(1)、观察到的现象:。
(2)、这个实验说明了。
问题2、物理学中把带铁芯的线圈叫做电感器,上述实验表明:电感器对交流电流有阻碍作用。
分析原因:在交流电路中,电流(变化、不变),线圈(电感器)中会产生,阻碍电流变化,于是表现为电感器对交流电有阻碍作用。
请同学们由自感电动势表达式出发推导,电感器对交流电阻碍作用与哪些因素有关?电感器对交流电电流的阻碍作用的大小用感抗表示,符号为:X L ,上面推导可以知道,感抗的大小与、有关,自感系数越大,感抗越;交流电频率越,感抗越。
问题3、阅读教材P38内容后回答:扼流圈分为哪两大类?试从绕制、自感系数大小、感抗大小方面说明它们各自的特点及它们各自的作用。
思考:如图中的L 是一个低频扼流圈,试分析R 2与R 1两端的直流电压2U 、1U 大小有什么关系?交流电压2u 、1u 大小又有什么关系?并说明原因。
例题一、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=2202sin100 t V 。
电感和电容对交变电流的影响诱学·导入·点拨材料:日光灯的整体电路如图所示。
其工作原理是:当开关接通的时候,电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。
220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离,产生辉光放电。
辉光放电的热量使双金属片受热膨胀,两极接触。
电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路。
灯丝很快被电流加热,发射出大量电子。
这时,由于启辉器两极闭合,两极间电压为零,辉光放电消失,管内温度降低;双金属片自动复位,两极断开。
在两极断开的瞬间,电路电流突然切断,镇流器产生很大的自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端。
灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大的速度由低电势端向高电势端运动。
在加速运动的过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离。
氩气电离生热,热量使水银产生蒸气,随之水银蒸气也被电离,并发出强烈的紫外线。
在紫外线的激发下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。
预热式日光灯接线图问题:日光灯电路中的镇流器是由电感线圈组成的,在整个的启动过程中电感线圈的作用是什么呢?在启动过程后,电感线圈又起什么作用呢?导入点拨:日光灯接入电路中通电后,启辉器导致电路电流突然切断,镇流器产生很大的自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端,将灯管点亮。
日光灯正常发光后。
由于交流电不断通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,自感电动势阻碍线圈中的电流变化,这时镇流器起降压限流的作用,使电流稳定在灯管的额定电流范围内,灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。
由于这个电压低于启辉器的电离电压,所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。
知识·巧学·升华一、电感对交变电流的阻碍作用1.实验探究如图所示,把线圈L与白炽灯串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上。
取直流电压与交流电压的有效值相等。
观察两种情况下灯泡的亮度。
实验现象:B 灯比A 灯暗;增大线圈的自感系数,灯泡更暗;增大交变电流的频率,灯泡更暗。
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交变电流通过电感器时,由于电流时刻在变化,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.1.电感器的感抗是由变化的电流在线圈中产生的感应电动势引起的,与制成线圈导体的电阻无关.是表征电感器对交变电流的阻碍作用的大小的物理量.2.线圈的自感系数越大,交流电的频率越高,电感线圈对交变电流的阻碍作用越大.3.电感线圈在电路中的作用:通直流,阻交流;通低频,阻高频.1.(多选)在如图所示的电路中,L为电感线圈,灯泡的电阻值为R,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的电压u=2202sin (100πt) V.若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为100 Hz,下列说法正确的是()A.电流表示数增大B.电压表示数增大C.灯泡变暗D.灯泡变亮答案BC解析由u=2202sin (100πt) V,可得电源原来的频率f=ω2π=100π2πHz=50 Hz,当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时,线圈的感抗增大,在电压不变的情况下,电路中的电流减小,选项A错误;灯泡的电阻值R是一定的,电流减小时,实际消耗的电功率(P=I2R)减小,灯泡变暗,选项C正确,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,设灯泡两端电压为U R,则电源电压的有效值为U=U L+U R,因U R=IR,故电流I减小时,U R减小,因电源电压的有效值保持不变,故U L=U-U R 增大,选项B正确.2.如图,交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接在交流电源上时,灯泡的实际功率为P2,则()A.P1=P2 B.P1>P2 C.P1<P2 D.不能比较答案 B解析接在直流电源上,稳定后线圈对直流没有阻碍作用,电能全部转化为灯泡的内能,而当接至交流电源上时,线圈对电流有阻碍作用,因此电能除转化成灯泡的内能外,还有一部分电能转化为磁场能,故P1>P2.3.(多选)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L3一样亮答案BC解析题图甲中电源电压U=U1+U L1,线圈对交流有阻碍作用,相当于串联了一个电阻,根据电阻的分压作用可知U1≠0,灯泡两端电压U L1<U;题图乙中线圈与灯泡并联,相当于灯泡与一个电阻并联,并联电路中各支路的电压相同,灯泡电压U L2=U;题图丙中,线圈对直流电没有阻碍作用,线圈就像一根没有电阻的导线,灯泡电压U L3=U,故U L1<U L2=U L3,即L2与L3一样亮且都比L1亮,B、C正确,A、D错误.二、电容器对交变电流的阻碍作用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电荷的定向移动,其表现就是电容器对交流电的阻碍作用.1.电容器接到交流电源两端时,交替地进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器.2.电容器在电路中的作用:通交流,隔直流;通高频,阻低频.3.电容器的电容越大,交流电的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用越小.1.如图所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表A的示数增大,可行的办法是()A.使发电机F的转速增大B.使发电机F的转速减小C.在平行板电容器间换用相对介电常数较小的电介质D.使电容器两极板间的距离增大答案 A解析当发电机转速增大时,交变电流的频率增大,电容器容抗减小,电流表A的示数增大,A项正确,B项错误;在平行板电容器间换用相对介电常数较小的电介质时,电容器的电容减小,电容器两极板间距离增大时电容也减小,当电容减小时,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表A的示数减小,C、D项错误.2.如图所示,电路由交流电源供电,最大电压保持不变,如果交变电流的频率升高,则下列说法中正确的是()A.电容器上的电荷量最大值增大B.电容器的容抗增大C.电路中灯泡的亮度变亮D.电路中灯泡的亮度变暗答案 C解析当交变电流的频率升高时,电容器的容抗减小,灯泡的亮度变亮,灯泡两端的电压变大,故选项C正确,选项B、D错误;由Q=CU可知,选项A错误.3.(多选)如图所示,甲、乙两图中用交流电源,丙、丁两图中用直流电源,各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同,则下列说法正确的是()A.灯L1比灯L2亮B.灯L3也能发光,但亮度最暗C.灯L2和L4亮度相同D.灯L4比灯L1亮答案CD解析电压表示数相同,说明交流电压的有效值相同.题图甲中电容器与灯L1串联,电容器对电流有阻碍作用;题图乙中电容器与灯L2并联,电压表的示数为灯L2两端的电压;题图丙中电容器与灯L3串联且是直流电源,电容器“隔直流,通交流”,所以没有电流流过灯L3,灯L3不亮;题图丁中电容器与灯L4并联,电压表的示数为灯L4两端的电压.综合以上分析,C、D两项正确.三、电阻、感抗、容抗的对比1.容抗的大小除了与电容自身的性质有关外,还与交变电流的频率有关.若用X C表示容抗,则X C=12πfC.电容器通交流、隔直流,通高频、阻低频.2.感抗的大小除了与电感线圈自身的性质有关外,还与交变电流的频率有关.若用X L表示感抗,则X L=2πfL.电感器通直流、阻交流,通低频、阻高频.3.电阻无论对直流还是交流,阻碍作用相同,只取决于电阻本身.电阻对交流、直流有相同的阻碍作用,交流频率变化时,阻碍作用不变.1.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是二极管答案 B解析由a、b接直流时的现象可知,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可判断,元件x是电感线圈,元件y是电容器,选项B正确.2.(多选)如图所示的电路中,A、B、C三灯亮度相同,电源为220 V、50 Hz的交流电源,以下叙述中正确的是()A.改接220 V、100 Hz的交流电源时,A灯变亮,B灯变暗,C灯亮度不变B.改接220 V、100 Hz的交流电源时,A灯变暗,B灯变亮,C灯变亮C.改接220 V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯亮度不变D.改接220 V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯变暗答案AC解析增加交流电源的频率时,感抗增大,容抗减小,电阻的阻碍作用不变.故A 灯变亮,B灯变暗,C灯不变,故A正确,B错误;改为直流电源时,电容器相当于断路,A灯熄灭,电感L无感抗,B灯更亮,电阻R阻碍作用不变,C灯亮度不变,故C 正确,D错误.3.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、线圈L、电容器C串联,然后再并联到220 V、50 Hz的交流电源上,三只灯泡亮度恰好相同.若保持交变电压不变,将交变电流的频率增大到60 Hz,则发生的现象是()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变亮答案 D解析当交变电流的频率变大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,因此L3变亮,L2变暗.又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用,故L1亮度不变,所以选D.4.如图所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C并联到一交流电源上,三个电流表的示数相同.若保持电源电压大小不变,而将频率降低,则三个电流表的示数I1、I2、I3的关系是()A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3 C.I2>I1>I3D.I3>I1>I2答案 C解析在交流电路中,当频率减小时,电阻对交流的阻碍作用不变,电感线圈对交流的阻碍作用(感抗)减小,电容器对交流的阻碍作用(容抗)增大.电流与电压、电阻(感抗、容抗)的关系符合欧姆定律.所以R支路电流I1不变,L支路电流I2增大,C支路电流I3减小,选项C正确.。
高中物理 5.3 电感和电容对交变电流的影响导学案 新人教版选修3-2【学习目标】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。
【重点难点】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.容抗概念及影响容抗大小的因素。
【学习内容】 课前自学1.观察教师演示实验,观察两种情况下小灯泡的亮度。
观察结果是:。
思考:出现上述结果的说明了:。
2.电感对交变电流阻碍作用的大小,用__________来表示,实验和理论都表明:线圈的自感系数越大,自感作用就越大,感抗就______;交变电流的频率越高,电流变化越快,自感作用越大,感抗______,电感有_________________的作用.其表达式为:fLx L π2=。
3.阅读课本P37,电感对交变电流的阻碍作用可概括为:。
4.观察教师演示实验,观察两种情况下小灯泡的亮度。
观察结果是:。
思考:出现上述结果的说明了:。
4.电阻、感抗、容抗的对比的特点对直流、交流如图所示,电路中完全相同的三只灯泡A 1、A 2、A 3分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联,然后再并联到“220 V 50 Hz ”的交流电源上,三只灯泡亮度恰好相同.若保持交变电压有效值U 不变,将交变电流的频率增大到60 Hz ,则发生的现象是( ) A .三灯亮度不变 B .三灯均变亮C .A 1不变、A 2变亮、A 3变暗D .A 1不变、A 2变暗、A 3变亮【分析】 电阻、电感、电容对交变电路的影响.【答案】 D 【方法总结】电阻对交变电流的阻碍作用与电流的频率无关,只由本身决定.感抗、容抗大小的决定因素:(1)感抗:感抗的大小决定于线圈的自感系数L和交流电的频率f.线圈的自感系数越大,交流电的频率越高,线圈的感抗就越大.(2)容抗:容抗的大小决定于电容器电容的大小C和电流的频率f,交变电流的频率越高,电容越大,容抗就越小.在频率为f的交变电流电路中,如图所示,开关S依次分别接通R、C、L支路,这时通过各支路的电流有效值相等.若将交变电流的频率提高到2f,维持其他条件不变,则下列几种情况不正确的是( )A.通过R的电流有效值不变B.通过C的电流有效值最大C.通过L的电流有效值最小D.流过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.电流的频率越高,感抗越大,容抗越小,因此,通过电感的电流有效值变小,通过电容器的电流的有效值变大,故D错误.答案:D作业布置阅读教材;教材第23页第(1)(2)(3)题,上作业本。
电感和电容对交变电流的影响一.学习目标1.通过试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.通过猜测、假设、试验、沟通合作与分析论证,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。
这些都说明交变电流能通过电容器。
2、在交变电流路中,假如把电感的作用概括为“通直,阻交〞、“通低,阻高〞。
那么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,再把它们接到沟通电源上。
试验中取直流电源的电压与沟通电压的有效值相等。
灯泡的亮度一样吗?此现象说明白什么问题?2.为什么电感对沟通电有阻碍作用?3.试验说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沟通电的频率有关呢?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,再把它们接到沟通电源上,灯泡的发光状况一样吗?此现象说明白什么?2.电容器对沟通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分与联系电阻电感器电容器产生的缘由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、沟通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,对沟通的阻碍作用随频率的降低而增大打算因素由导体本身〔长短、粗细、材料〕打算,与温度有关由导体本身的自感系数和沟通的频率f打算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.如下图,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的沟通电路上,三只灯泡亮度恰好相同。
第三节电感和电容对交变电流的影响课前篇(学会自主学习——不看不清)一、学习目标1.知道电感和电容对交流电有阻碍作用,了解感抗和容抗;2.知道电感和电容的阻碍特点二、知识储备1.自感线圈的作用:2.电容器对直流电路的影响:三、自主预习1.电感对交变电流的阻碍作用①感抗:②什么是低频扼流圈?低频扼流圈的特点是什么?③什么是高频扼流圈?高频扼流圈的特点是什么?2.交变电流能通过电容器①直流电为什么不能通过电容器?②交流电是怎样通过电容器的?3.电容对交变电流的阻碍作用①容抗:②电容对电流的作用有什么特点?③为什么电气设备和电子仪器的金属外壳都要接地?四、学生质疑通过你的预习,请你说出结论,说出原因及困惑:课上篇(学会合作交流——不议不明)一.要点突破二.典例剖析【例题】在交流电路中,下列说法正确的是()A.影响电流与电压的关系的,不仅有电阻,还有电感和电容B.电感对交变电流的阻碍作用,是因为交变电流通过电感线圈时,线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化C.交变电流能通过电容器,是因为交变电压的最大值大于击穿电压,电容器被击穿了D.电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗就越大三、达标检测1.在交流电路中,要增大电感线圈的感抗,可以()A.增大交流电的电压 B.提高交变电流的频率C.减少线圈的匝数 D.在线圈中插入铁芯2.在交流电路中,要减小电容器的容抗,可以()A.减小两极板的正对面积 B.减小极板间的距离C.适当增加交变电流的电压 D.减小交变电流的频率3.下列说法正确的是()A.电感线圈和电容器跟电阻一样,接入电路后都产生焦耳热B.电感线圈和电容器跟电阻一样,都对电流起阻碍作用C.电感线圈对变化的电流起阻碍作用D.电容器能使交流“通过”的实质是电容器在交流电路中交替地进行充电和放电4.对于感抗和容抗,下列说法正确的是()A.感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势,阻碍了电流变化而形成的B.感抗是由于线圈导线的电阻而形成的C.容抗是由于电容器两极板间的电介质对电流的阻碍作用而形成的D.感抗和容抗都是由线圈和电容器本身的特性所决定的,与接在怎样的电路中无关。
电感和电容对交变电流的影响教案教学目标 、1、了解电感、电容对交变电流有阻碍作用的原因2、知道感抗、容抗的物理意义,知道感抗、容抗与哪些因素有关3、知道电感、电容对交变电流的作用 教学重点1、电感与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、感抗与容抗的对交变电流阻碍作用的原因分析2、感抗与容抗的决定因素 教学用具低频扼流圈,高频扼流圈,灯泡,电容器,电感线圈,直流电源,交流电源,双刀双掷开关教 学 过 程导入新课 实验一、电阻对交变电流的阻碍作用 分别接入交变电流、直流电 观察现象 :结论:两灯泡的亮度相同!说明:电阻对交流和直流的影响相同 电阻在直流电路中与在交流电路中没有区别,那么电感线圈和电容在直流电路和在交流电路中的作用是否相同呢?上节课我们研究了交变电流,本节课我们学习电感、电容对交变电流的影响。
新课教学实验二、电感对交变电流的阻碍作用现象:接直流电时灯泡亮些,接交变电流时,灯泡变暗了。
结论:电感对交变电流有阻碍作用。
原因:接交变电流时,由于变化的电流通过电感线圈发生自感现象,产生自感电动势,对电流有一个阻碍作用使灯泡变暗。
感抗:表示电感对交变电流阻碍作用的大小类比:电阻对电流有阻碍作用,叫阻抗。
电感对交变电流阻碍作用就用感抗表示。
强调:感抗和阻抗基本上是一回事,都是对电流的阻碍作用。
在交流电路中的感抗就相当于一般电路中的阻抗。
影响感抗大小的因素把铁心从线圈中取出,使线圈的自感系数减小,灯泡就变亮;保持电源的电压不变,而改变交流电的频率,可以看到,频率越高,灯泡越暗.结论:线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高,阻碍作用越大,感抗也越大。
具体关系:原因:因为交变电流通过线圈时会产生自感电动势阻碍原电流的变化。
频率越高,交变电流变化时间越短,感应电动势就越大,对电流的阻碍作用就越大。
f LXLπ2=低频扼流圈、高频扼流圈。
低频扼流圈:电感大,(匝数多自感大,几十亨)直流电阻小,—通直流、阻交流 高频扼流圈:电感小,(匝数少自感小,几十亨)直流电阻小,—通低频、阻高频 实验三、电容对交变电流的阻碍作用现象:接直流电源时,灯不亮,直流不能通过电容器;接交流电源时,灯泡亮了。
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第五章交变电流第3节电感和电容对交变电流的影响【学习目标】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【重点、难点】学习重点:电感和电容对交变电流的作用特点学习难点:电感和电容对交变电流的作用特点预习案【自主学习】1、电感器对交流的阻碍作用用什么表示?它与那些因素有关?2、感抗的成因:因为交变电流的随时间周期性变化,这个变化的电流通过线圈时产生一个自感电动势,自感电动势总是阻碍的变化,故线圈对交变电流有阻碍作用,这就是感抗.3、低频扼流圈和高频扼流圈的作用分别是什么?4、电容器对交流的阻碍作用的大小,用什么表示?它与那些因素有关5、容抗的成因:电容器接入交流电路中后,极板上的电荷形成了二极板间的电压,这电压和电源电压 ,从而产生了对交变电流的阻碍作用,即形成了.6、电感和电容在电路中的作用各是什么?【学始于疑】(请将预习中不能解决的问题记录下来,供课堂解决。
)探究案【合作探究一】电感器对交变电流的阻碍作用(分析教材37页演示实验)如图,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(取直流电源的电压与交流电压的有效值相等)。
问题1:当闭合电键稳定后,小灯泡会都亮吗?如果是,小灯泡的亮度相同吗? 若把线圈换成导线,现象又会怎样呢?问题2:上述现象说明了什么问题?问题3:什么是感抗?从电磁感应的角度解释:为什么线圈会对交流电有阻碍作用?问题4:线圈的感抗大小与哪些因素有关?有怎样的关系?问题5:扼流圈可分为哪几类?上述第一类扼流圈结构有什么特点?上述第二类扼流圈结构有什么特点?归纳总结:【合作探究二】电容器对交变电流的阻碍作用(分析教材38页演示实验)如图,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。
5.3电感和电容对交变电流的影响一.教学设计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,又可以培养学生的能力,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.二.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。
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。
三.教学重点、难点1.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。
2.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。
四.教学方法:实验法、阅读法、讲解法。
教具: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、两个扼流圈五.教学过程1.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。
2.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。
3 电感和电容对交变电流的影响一、学习目标1、知识目标:(1)了解电感器和电容器对交变电流的导通和阻碍作用。
(2)定性了解电感器和电容器对交变电流阻碍作用的大小与什么因素有关。
2、能力目标:通过对电感器对交变电流阻碍作用的分析,培养学生分析问题和解决问题的能力。
3、情感目标: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。
发展学生对科学的好奇心和求知欲。
二、重点、难点:电感和电容对交变电流的影响。
三、教学环节1、温故而知新:(1)描述交变电流的物理量(2)在计算交流电的功率和热量时,要用,求解某一时刻受力时,要用。
2、预习案:1.电感既能让直流通过也能让交流通过,但对有一定的阻碍作用。
2.线圈中的电流发生变化引起穿过线圈的磁通量变化,从而在线圈中激发出自感电动势,根据楞次定律,自感电动势将阻碍线圈中电流的变化,从而产生对交变电流的阻碍作用。
由于直流不发生变化,在线圈中不会产生自感电动势,也就不会产生阻碍作用。
所以,电感在电路中具有“、”的作用。
3.电感对交流的阻碍作用叫做。
感抗的大小与电感本身的自感系数、交变电流的频率有关:自感系数越大、交变电流的频率越高,感抗就,电感对交流的阻碍作用就;反之,自感系数越小、交变电流的频率越低,感抗就,电感对交流的阻碍作用就。
高频扼流圈是自感系数比较小的电感器,它的作用是通通阻。
低频扼流圈是自感系数很大的电感器,作用是通阻。
图2-4-1图2-4-2 4.将电容器串联在交流电路中,由于电容器不断地充放电,电路中的灯都亮了,(并不是真有电流通过电容器),电容器的特性:“通 ,隔 ”。
教材(P53)图2-5-4电路中的电容叫做 电容器,图2-5-5电路中的电容叫做 电容器(课前预习填空题答案:1、交变电流 2、通直流 阻交流 3、自感现象 越大 越大越小 越小 直流 低频 高频 直流 交流 4、交流 直流 阻直 高频旁路)3、问题导学,1.电容器:任何两个 的导体构成一个电容器。
第三节电感和电容对交变电流的影响课前篇(学会自主学习——不看不清)
一、学习目标
1.知道电感和电容对交流电有阻碍作用,了解感抗和容抗;
2.知道电感和电容的阻碍特点
二、知识储备
1.自感线圈的作用:
2.电容器对直流电路的影响:
三、自主预习
1.电感对交变电流的阻碍作用
①感抗:
②什么是低频扼流圈?低频扼流圈的特点是什么?
③什么是高频扼流圈?高频扼流圈的特点是什么?
2.交变电流能通过电容器
①直流电为什么不能通过电容器?
②交流电是怎样通过电容器的?
3.电容对交变电流的阻碍作用
①容抗:
②电容对电流的作用有什么特点?
③为什么电气设备和电子仪器的金属外壳都要接地?
四、学生质疑
通过你的预习,请你说出结论,说出原因及困惑:
课上篇(学会合作交流——不议不明)
一.要点突破
二.典例剖析
【例题】在交流电路中,下列说法正确的是()
A.影响电流与电压的关系的,不仅有电阻,还有电感和电容
B.电感对交变电流的阻碍作用,是因为交变电流通过电感线圈时,线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化
C.交变电流能通过电容器,是因为交变电压的最大值大于击穿电压,电容器被击穿了D.电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗就越大
三、达标检测
1.在交流电路中,要增大电感线圈的感抗,可以()
A.增大交流电的电压 B.提高交变电流的频率
C.减少线圈的匝数 D.在线圈中插入铁芯
2.在交流电路中,要减小电容器的容抗,可以()
A.减小两极板的正对面积 B.减小极板间的距离
C.适当增加交变电流的电压 D.减小交变电流的频率
3.下列说法正确的是()
A.电感线圈和电容器跟电阻一样,接入电路后都产生焦耳热
B.电感线圈和电容器跟电阻一样,都对电流起阻碍作用
C.电感线圈对变化的电流起阻碍作用
D.电容器能使交流“通过”的实质是电容器在交流电路中交替地进行充电和放电4.对于感抗和容抗,下列说法正确的是()
A.感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势,阻碍了电流变化而形成的B.感抗是由于线圈导线的电阻而形成的
C.容抗是由于电容器两极板间的电介质对电流的阻碍作用而形成的
D.感抗和容抗都是由线圈和电容器本身的特性所决定的,与接在怎样的电路中无关。