1、 電感和電容對交變電流的影響【教學目標】1知道為什么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，知道為什么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重點：電感和電容對交變電流的影響 難點：電感和電容對交變電流的影響課內探究探究一、電感器對交變電流的阻礙作用演示實驗1、結論一、感抗1定義： 對電流阻礙作用的大小，用感抗表示2感抗的成因：因為交變電流的 隨時間周期性變化，這個變化的電流通過線圈時產生一個自感電動勢，自感電動勢總是阻礙 的變化，故線圈對交變電流有阻礙作用，

2、這就是感抗3決定因素： 研究可得出線圈的感抗XL與它的自感系數L及交變電流的頻率f間有如下的關系： XL2fL結論二、低頻扼流圈和高頻扼流圈1低頻扼流圈：自感系數 的線圈（約幾十亨），線圈電阻較 ，對直流的阻礙作用較小，這種線圈可以“通 ，阻 ”。2高頻扼流圈：自感系數較小的線圈（約幾個毫亨），對低頻交變電流的阻礙作用較 而對高頻交變電流的阻礙作用很 ，可以用來“通 ，阻 ”。探究二、電容器對交變電流的阻礙作用演示實驗二、結論三、交變電流能夠“通過”電容器（1）電流實際上并沒有通過電容器 ，也就是說，自由電荷定向移動，不會從一個極板經極板間的電介質到達另一個極板（2）電容器“通交流”，只不過是

3、在交變電壓的作用下，當電源電壓升高時，電容器 ，電荷向電容器的極板上集聚，形成 ；當電源電壓降低時，電容器 ，電荷從電容器的極板上放出，形成 電容器交替進行充電和放電，電路中就有了電流，表現為交流“通過”了電容器結論四、容抗1定義： 對交流的阻礙作用的大小，用容抗來表示2成因：電容器接入交流電路中后，極板上的電荷形成了二極板間的電壓，這電壓和電源電壓相反，從而產生了對交變電流的阻礙作用，即形成了容抗3決定因素：交流電路中的容抗和交變電流的頻率、電容器的電容成反比容抗與交變電流的頻率和電容的關系為XC 1/2fC，即交流電的頻率越大，電容越 ，電容器對交變電流的阻礙作用越小，容抗越 結論五、電感

4、和電容在電路中的作用1電感的作用是：“通 、阻 、通 、阻 ”2電容的作用是：“通 、 直流、通 、阻 ”【典型例題】一、電感對交變電流的影響【例1】 交變電流通過一段長直導線時，電流為I，如果把這根長直導線繞成線圈，再接入原電路，通過線圈的電流為I，則()AI>I BI<ICII D無法比較【例2】一個燈泡通過一個粗導線的線圈與一交流電源相連接，如圖所示一塊鐵插進線圈之后，該燈將：（ ） A變亮 B變暗 C對燈沒影響 D無法判斷二、交變電流“通過”電容器【例3】 對交流電通過電容器的理解正確的是()A交變電流能夠使電容器極板間的絕緣介質變成導體B交變電流定向移動的電荷通過電容器兩

5、板間的絕緣介質C交變電流能夠使電容器交替進行充電、放電，電路中就有了電流，表現為交變電流通過了電容器D交變電流通過了電容器，實際上自由電荷并沒有通過電容器極板間的絕緣介質(擊穿除外)三、電容對交變電流的影響【例4】如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發光， 以下說法正確的是A把電介質插入電容器，燈泡變亮B增大電容器兩極板間的距離，燈泡變亮C減小電容器兩極板間的正對面積，燈泡變暗D使交變電流頻率減小，燈泡變暗四、電容、電感在電路中的綜合應用【例5】如圖所示，把電阻R，電感線圈L，電容C并聯，接到一個交流電源上，三個電流表示數相同，若保持電源電壓大小不變，而將電源頻率增大，則三個電流表示數I1、I

6、2、I3的關系是 A、I1=I2=I3B、I1>I2>I3C、I2>I1>I3D、I3>I1>I2課堂檢測1. 如圖4所示，接在交流電源上的電燈泡正常發光，以下說法正確的是A把電介質插入電容器，燈泡變亮B增大電容器兩極板間的距離，燈泡變亮C減小電容器兩極板間的正對面積，燈泡變暗D使交變電流頻率減小，燈泡變暗2、如圖所示的交流電路中，如果電源電動勢的最大值不變，交流電的頻率增大時，可以觀察到三盞電燈亮度的變化情況是A.L1、L2、L3亮度都不變 B.L2變暗，L2不變、L3變亮C.L1變暗、L2變亮、L3不變 D.L1變亮、L2變暗、L3不變3.如圖536所示

7、，輸入端ab的輸入電壓既有直流成分，又有交流成分，以下說法中，正確的是(L的直流電阻不為零)()A直流成分只能從L通過B交流成分只能從R通過C通過R的既有直流成分又有交流成分D通過L的直流成分比通過R的直流成分要大4如圖537所示電路中，U為220 V交流電源，C為電容器，R是電阻，這一交流電路電壓有效值關系是U2UU.關于交流電壓表的示數，下列說法正確的是()A等于220 VB大于220 VC小于220 V D等于零5如圖538所示，交流電源的電壓為220 V，頻率f50 Hz，三只燈L1、L2、L3的亮度相同，線圈L無直流電阻，若將交流電源的頻率變為f100 Hz，則()AL1燈比原來亮B

8、L2燈比原來亮CL3燈和原來一樣亮DL3燈比原來亮6.如圖5所示，L1、L2和L3是相同型號的白熾燈，L1與電容器C串聯，L2與帶鐵芯的線圈L串聯，L3與一個定值電阻R串聯當a、b間接電壓有效值為U、頻率為f的正弦交流電源時，三只燈泡的亮度相同現將a、b間接另一正弦交流電源時，發現燈泡L1變亮、L2變暗、L3亮度不變由此可知，另一正弦交流電源可能是()A電壓有效值仍為U，而頻率大于fB電壓有效值大于U，而頻率大于fC電壓有效值仍為U，而頻率小于fD電壓有效值小于U，而頻率大于f課后鞏固7.如圖6所示交流電源的電壓有效值跟直流電源的電壓相等，當將雙刀雙擲開關接到直流電源上時，燈泡的實際功率為P1

9、，而將雙刀雙擲開關接在交流電源上時，燈泡的實際功率為P2，則()AP1P2BP1>P2CP1<P2 D不能比較8如圖8所示，白熾燈和電容器串聯后接在交變電源的兩端，當交變電源的頻率減小時()A電容器電容增加B電容器電容減小C電燈變暗D電燈變亮9如圖9所示，兩位同學利用圖示裝置做實驗，第一位同學使ab在導軌上勻速運動，第二位同學使ab在導軌上做變速運動，但兩位同學對ab桿做的功一樣多，第一位同學的方法使小燈泡消耗電能為W1，第二位同學的方法使小燈泡消耗的電能為W2，它們相比較()AW1W2 BW1>W2CW1<W2 D無法確定10某信號源中有直流成分、交流高頻成分和交流低

10、頻成分，為使放大器僅得到交流低頻成分，下圖所示電路中可行的是()11在圖5312電路中，L為電感線圈，R為燈泡的電阻，電流表和電壓表均為理想電表，交流電源的電壓u220sin100t V，若保持其有效值不變，只將電源頻率改為100 Hz，下列說法正確的有()A電流表示數增大 B電壓表示數增大C燈泡變暗 D燈泡變亮12如圖5316所示的電路中，當a、b端加直流電壓時，L1燈發光，L2燈不亮，當加同樣電壓的交流電源時，L1發光但較暗，L2燈發光較亮，則以下各項正確的是()AA中接的是電感線圈，B中接的是電容器BA中接的是電容器，B中接的是電感線圈CA中是電阻，B中接的是電容器D若加的交流電頻率增大

11、，電壓不變，則L1燈變得更暗，L2燈變得更亮答案：例1.解析長直導線的自感系數很小，感抗可忽略不計，其對交變電流的阻礙作用可以看作是純電阻，流經它的交變電流只受到導線電阻的阻礙作用當導線繞成線圈后，電阻值未變，但自感系數增大，對交變電流不但有電阻，而且有感抗，阻礙作用增大，電流減小答案B例2.解析 線圈和燈泡是串聯的，當鐵插進線圈后，電感線圈的自感系數增大，所以電感器對交變電流阻礙作用增大，因此電路中的電流變小，則燈變暗。答案B例3. 解析電流能“通過”電容器，并非電荷真的通過電容器兩板間的電介質，而是交變電流交替對電容器充放電，電容器中并未有電荷通過，電路中有了電流，表現為交變電流通過了電容

12、器答案CD例4【解析】把電介質插入電容器，電容增大，電容器對交變電流阻礙作用變小，所以燈泡變亮，故A正確。增大電容器兩極板間的距離，電容變小，電容器對交變電流阻礙作用變大，所以燈泡變暗故B錯。減小電容器兩極板間的正對面積，電容變小燈泡變暗正確，故C正確。交變電流頻率減小，電容器對交變電流阻礙作用增大，燈泡變暗，故D正確。【答案】ACD例5. 【解析】交流電頻率增大，電阻R對電流的阻礙作用不變所以A1表讀數不變。頻率增大，電感線圈對交變電流阻礙作用增大，對電流的阻礙作用變大，所以電流變小，A2表讀數變小。頻率增大，電容器對交變電流阻礙作用變小，對電流的阻礙作用變小，所以電流變大，A3表讀數變大故

13、答案為D。【答案】D課后練習1. 【解析】把電介質插入電容器，電容增大，電容器對交變電流阻礙作用變小，所以燈泡變亮，故A正確。增大電容器兩極板間的距離，電容變小，電容器對交變電流阻礙作用變大，所以燈泡變暗故B錯。減小電容器兩極板間的正對面積，電容變小燈泡變暗正確，故C正確。交變電流頻率減小，電容器對交變電流阻礙作用增大，燈泡變暗，故D正確。【答案】ACD2. 【解析】交流電頻率增大，電阻R對電流的阻礙作用不變所以A1表讀數不變。頻率增大，電感線圈對交變電流阻礙作用增大，對電流的阻礙作用變大，所以電流變小，A2表讀數變小。頻率增大，電容器對交變電流阻礙作用變小，對電流的阻礙作用變小，所以電流變大

14、，A3表讀數變大故答案為D。3. 答案CD解析由于線圈直流電阻不為零，所以有直流通過R，而線圈對交流有阻礙作用，因此也有交流成分通過R，B錯，C正確由于R對交流也有阻礙作用，所以也有交流成分通過L，A錯，因為導線的一般直流電阻都很小，所以通過線圈的直流要比通過R的要大，D正確4. 答案C5. 答案AC解析電容器的容抗與交流電的頻率有關，頻率高、容抗小，即對高頻交流電的阻礙作用小，所以A項正確線圈對交流電的阻礙作用隨頻率升高而增大，所以B項錯電阻R中電流只與交流電有效值及R值有關，所以C項正確，D項錯.6答案A解析由題述中與一個定值電阻R串聯的燈泡L3亮度不變可知，所接的另一正弦交流電源的電壓有

15、效值仍為U.燈泡L1變亮，說明與L1串聯的電容器C容抗變小由影響容抗的因素可知，這是由于正弦交流電的頻率增大所以正確選項是A.7答案B解析開關接在直流電源上時，線圈對直流沒有阻礙作用，電能全部轉化為小燈泡的內能而當雙刀雙擲開關接在交流電源上時，線圈對電流有阻礙作用，因此電能除轉化成燈泡的內能外，還有一部分電能與磁場能往復轉化，因此P1>P2，故選B.8答案C解析電容器的電容是由電容器本身的特性所決定的，與外加的交變電源的頻率無關，選項A和B是錯誤的，當交變電源的頻率減小時，電容器充放電的速度減慢，電容器的容抗增大，電流減小，電燈變暗，故C對，D錯9答案B解析勻速運動時，產生的感應電動勢是穩定的，感應電流也是恒定的，因此在線圈上不會產生感抗，所以通過小燈泡的電流大，消耗的電能多；當ab做變速運動時，產生的感應電動勢是變化的，感應電流也是變化的，在線圈上產生感抗，使通過小燈泡的電流減小，因此消耗的電能少故B正確10答案D解析A圖放大器得到所有成分；B圖放大器可得到直流成分，若為高頻扼流圈也可得到低頻成分；C圖既可得高頻成分也可得低頻成分；D圖通過C1的是高、低頻都有，通過C2的是旁路電容讓高頻成分濾去，故D正確11解析：選BC.由u220sin100t V可知電源原來的頻率：fHz50