魯科版選修(3-2)第三節(jié)《交變電流中的電容和電感》教案

1、最新魯科版選修(3-2)第三節(jié)交變電流中的電容和電感教案高二、物理* 選彳3-2* 講案編寫(xiě)： 審核：周次上課時(shí)間2012-3-7課 型新授課課題第二節(jié)、電感和電容對(duì)交交電流的影響學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .理解電感、電容器對(duì)交變電流有阻礙作用的原因2 .知道影響感抗、容抗的因素3 .會(huì)根據(jù)電感、電容對(duì)交變電流的作用解決有關(guān)問(wèn)題學(xué)習(xí)重點(diǎn)電感、電容器對(duì)交變電流 有阻：作用的原因?qū)W習(xí)難點(diǎn)根據(jù)電感、電容對(duì)交變電流的作用解決有關(guān)問(wèn)題3教學(xué)過(guò)程課前預(yù)習(xí)1 .實(shí)驗(yàn)表明，電感對(duì)交變電流有阻礙作用電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小用感抗表示.線圈的 越大,交變電流的越高，阻礙作用越大，感抗也越大.低頻扼流圈的自感系數(shù)很大，它有“

2、”的作用；高頻扼流圈的自感 系數(shù)較小，它有"作用.2 .電容對(duì)交變電流的阻礙作用(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看到交變電流能夠通過(guò)電容器，其實(shí)自由電荷并未通過(guò)極板問(wèn)的絕緣介質(zhì),只是在交變電壓的作用下,電容器交替進(jìn)行 ,電路中就有 了電流. 容抗：表示電容對(duì)交流的阻礙作用的大小. 越大，交流的越高，電容器對(duì)交流的阻礙作用越小，容抗也越小.(3)電容在電路中的作用是：“ 問(wèn)題探究一、電感器對(duì)交變電流的阻礙作用1、電感在交變電流中的作用通直流、阻交流、通低頻、阻高頻.2、電感線圈對(duì)交變電流的阻礙作用的本質(zhì)(1)交變電流通過(guò)線圈時(shí)，由于電流時(shí)刻都在變化，所以自感現(xiàn)象就不斷地發(fā)生， 而自感電動(dòng)勢(shì)總是要阻礙

3、電流變化的，這就是線圈的電感對(duì)交變電流的阻礙作用(2)電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小用感抗來(lái)表示 ，線圈的自感系數(shù)越大，交變 電流的頻率越高，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就越大，對(duì)交變電流的阻礙作用越大，感抗就 越大.3、電感在直流電路中的作用直流電通過(guò)線圈時(shí)，由于電流沒(méi)有發(fā)生變化，因此沒(méi)有自感電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生，因此 線圈在直流電路中的作用只有線圈電阻對(duì)電流的阻礙作用.4、電感對(duì)交變電流的阻礙作用的實(shí)例(1)低頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵芯上，匝數(shù)多，電阻小.作用：通直流、阻交流(小阻低頻，大 阻高頻).(2)高頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，電阻更小。作用：通低頻、阻高頻.【典例1】一個(gè)燈泡通過(guò)一個(gè)粗導(dǎo)線

4、的線圈與一交流電源相連接，如圖所示，一塊鐵插進(jìn)線圈之后，該燈將 ()A.變亮B.變暗C.對(duì)燈沒(méi)影響D.無(wú)法判斷【變式1問(wèn)題探究二、電容器對(duì)交變電流的阻礙作用1、電容器在交變電流中的作用通交流，隔直流，通高頻，阻低頻.2、交變電流“通過(guò)”電容器的本質(zhì)(1)把交流電源接到電容器兩個(gè)極板上后 ，當(dāng)電源電壓升高時(shí)，電源給電容器充 電，電荷向電容器極板上聚集，在電路中，形成充電電流；當(dāng)電源電壓降低時(shí)，電容 器放電，原來(lái)極板上聚集的電荷又放出，在電路中形成放電電流.電容器交替進(jìn)行 充電和放電，電路中就有電流，好像是交流“通過(guò)” 了電容器，但實(shí)際上自由電荷 并沒(méi)有通過(guò)電容器兩極板間的絕緣介質(zhì).(2)電容對(duì)交

5、變電流阻礙作用的大小用容抗表示，電容越大，交變電流頻率越高，容抗越小.3、電容在直流電路中的作用隔直流：直流電流無(wú)法通過(guò)電容器，分析電路時(shí)把它看成斷路.4、電容器對(duì)交變電流作用的應(yīng)用(1)隔直電容器，如圖5 - 49甲所示作用是“通交流、隔直流”，因?yàn)橹绷麟姴?能通過(guò)電容器，交流電能“通過(guò)”電容器.起這樣作用的電容器的電容要大些.前 級(jí) 輸A前班輸入國(guó)級(jí)輸R工工后綴SA甲乙圖 5 - 49(2)高頻旁路電容器，如圖5 - 49乙所示作用是“通高頻，阻低頻”，因?yàn)閷?duì)不同 頻率的交流電，頻率越高，容抗越小，頻率越低，容抗越大，即電容對(duì)低頻交變電流阻 礙作用大,對(duì)高頻交變電流阻礙作用小.起這樣作用的

6、電容器電容要小些.【典例2如圖所示，平行板電容器與燈泡串聯(lián)，接在交流電源上，燈泡正常發(fā)光，則()A.把電介質(zhì)插入電容器，燈泡將變亮B.把電容器兩極板距離增大，燈泡將變亮C .使電容器兩極板正對(duì)面積減小，燈泡將變暗D.使交流電頻率增加，燈泡變暗X問(wèn)題探究拓展一、直流電路和交流電路的區(qū)別在直流電路中，電流的大小由電壓和電阻決定，而在交流 電路中，決定電流大小的除了電壓和電阻外，還與電感和電容 對(duì)交變電路的阻礙作用有關(guān)，電路中電感線圈和電容器的兩 端均有電壓，在交變電流的頻率不變時(shí)，純電感電路中和純電 容電路中，電流大小跟電壓成正比.二、電阻、感抗、容抗的比較電阻感抗容抗j生的原定向移動(dòng)的自由 電荷

7、與/、動(dòng)的離 子間的碰撞電感線圈的自感 現(xiàn)象阻礙電流的 變化電容器兩極板上積 累的電荷對(duì)向這個(gè) 力向定向移動(dòng)的電 荷的反抗作用（電路中 “特點(diǎn)對(duì)直流、交流均 有阻礙作用只對(duì)變化的電流， 如交流后阻礙作 用不能通直流，只能通 交變電流.對(duì)直流的 阻礙作用無(wú)限大，對(duì) 交流的阻礙作用隨 頻率的降低而增大決定,素由導(dǎo)體本身（長(zhǎng) 短、粗細(xì)、材料） 決定,與溫度有關(guān)由線圈本身的自 感系數(shù)和交流的 頻率決定（成正 比）由電容的大小和交 流頻率決定（成正 比）向量 ，專化電流通過(guò)電阻做 功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能電能和磁場(chǎng)能往 復(fù)轉(zhuǎn)化電能與電場(chǎng)能往復(fù) 轉(zhuǎn)化說(shuō)明：電感、電容接到交流電源上時(shí)，電能與磁場(chǎng)能或電場(chǎng)能往復(fù)轉(zhuǎn)

8、化，所以電感、電容上不會(huì)消耗電能，而電流通過(guò)電阻時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，從而造成電能的損耗.三、電容器、電感器的應(yīng)用1、電容器的應(yīng)用（1）隔直電容器：如圖5 - 51甲所示，作用是“通交流直流”，即直流不能通過(guò) 電容器，交變電流能“通過(guò)”電容器這樣作用的電容器的電容要大些.后 統(tǒng) 輸 人Fi 娘 輸A前班偷入(2)高頻旁路電容器：如圖5 - 51乙所示，作用是“通高頻，阻低頻”，即對(duì)不同 頻率的交變電流，頻率越高，容抗越小，頻率越低，容抗越大，即電容對(duì)低頻交變電流 阻礙作用大.對(duì)高頻交變電流阻礙作用小，越這樣作用的電容器的電容要小些.2、電感器的應(yīng)用(1)低頻扼流圈：可起到“通直流、阻交流”的作

9、用.(2)高頻扼流圈：可起到“通直流、通低頻，阻高頻”的作用.3、電感和電容的組合應(yīng)用根據(jù)電感、電容對(duì)交變電流電阻礙作用的特點(diǎn)，可以將二.者結(jié)合到一起來(lái)完成一定的任務(wù).® 5 - SS圖5 制(1)如果將電容與負(fù)載并聯(lián)，然后與電感串聯(lián)，就能更好地起到濾掉電流中交流 成分或高頻成分的作用.如圖5 - 52所示.(2)如果將電感與負(fù)載并聯(lián)，然后與電容串聯(lián)，就能更好 的起到濾掉電流中直流成分或低頻成分的作用.如圖5 - 53 所示.疑難、不懂記錄處：課后作業(yè)：1、進(jìn)一步鞏固本節(jié)知識(shí)2 、預(yù)習(xí)下一節(jié)學(xué)案第三節(jié)、電感和電容對(duì)交變電流的影響1 .電感對(duì)交變電流的影響的以下說(shuō)法中 ，正確的是()A

10、.電感對(duì)交變電流有阻礙作用B.電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小叫感抗C.電感對(duì)某一頻率的交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數(shù)有關(guān)D.線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，電感對(duì)交變電流的阻礙作用就越大2 .電容對(duì)交變電流的影響的以下說(shuō)法中 ，正確的是()A.交變電流能通過(guò)電容器B.電容器具有通直流、阻交流的作用C.電容器電容較小時(shí)，它具有通高頻、阻低頻的功能D.電容器的電容越大，交變電流的頻率越高，電容器對(duì)交變電流的阻礙作用就越小3.下列說(shuō)法中，正確的是（）A.電感對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡姼写嬖陔娮鐱.電容對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡娙萜饔须娮鐲.感抗、容抗和電阻一樣，電流通過(guò)它們做功時(shí)都是電能轉(zhuǎn)化為

11、內(nèi)能 D.在交變電流中，電阻、感抗、容抗可以同時(shí)存在4 .如圖所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又,含低頻交流，L是一個(gè)25mH的高頻扼流圈，C是一個(gè)100pF的電容器,R 是負(fù)載電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A. L的作用是“通低頻，阻高頻”,B. C的作用是“通交流，隔直流”C. C的作用是“通高頻，阻低頻”D.通過(guò)R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比5 .如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，接線柱a、b接電壓為U 的直流電源時(shí)，無(wú)論電源的正極與哪一個(gè)接線柱相連，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈完全不亮.當(dāng) a、b接電壓的有效值為 U的交流電源時(shí)，甲燈 發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光，則下列判斷正確的是（）A.與甲燈串聯(lián)的元件 B.與甲燈串聯(lián)的元件 C.與甲燈串聯(lián)的元件x是電容器，與乙燈串聯(lián)的元件 y是電感線圈x是電感線圈，與乙燈串聯(lián)的元件 y是電容器x是二極管，與乙燈串聯(lián)的