2022年高中物理下学期 5.3电感和电容对交变电流的影响学案 苏教版选修3-2

2022年高中物理下学期 5.3电感和电容对交变电流的影响学案 苏教版选修3-2【教学目标】1知道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，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重点：电感和电容对交变电流的影响 难点：电感和电容对交变电流的影响【自主预习】一、感抗1定义： 对电流阻碍作用的大小，用感抗表示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决定因素： 研究可得出线圈的感抗XL与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系： XL2fL二、低频扼流圈和高频扼流圈1低频扼流圈：自感系数 的线圈（约几十亨），线圈电阻较 ，对直流的阻碍作用较小，这种线圈可以“通 ，阻 ”。2高频扼流圈：自感系数较小的线圈（约几个毫亨），对低频交变电流的阻碍作用较 而对高频交变电流的阻碍作用很 ，可以用来“通 ，阻 ”。三、交变电流能够“通过”电容器（1）电流实际上并没有通过电容器 ，也就是说，自由电荷定向移动，不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板（2）电容器“通交流”，只不过是在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器 ，电荷向电容器的极板上集聚，形成 ；当电源电压降低时，电容器 ，电荷从电容器的极板上放出，形成 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”了电容器四、容抗1定义： 对交流的阻碍作用的大小，用容抗来表示2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，这电压和电源电压相反，从而产生了对交变电流的阻碍作用，即形成了容抗3决定因素：交流电路中的容抗和交变电流的频率、电容器的电容成反比容抗与交变电流的频率和电容的关系为XC 1/2fC，即交流电的频率越大，电容越 ，电容器对交变电流的阻碍作用越小，容抗越 五、电感和电容在电路中的作用1电感的作用是：“通 、阻 、通 、阻 ”2电容的作用是：“通 、 直流、通 、阻 ”【典型例题】一、电感对交变电流的影响【例1】 交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I，则()AII BII2I3C、I2I1I3 D、I3I1I23.如图536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的直流电阻不为零)()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的直流成分比通过R的直流成分要大4如图537所示电路中，U为220 V交流电源，C为电容器，R是电阻，这一交流电路电压有效值关系是U2UU.关于交流电压表的示数，下列说法正确的是()A等于220 VB大于220 VC小于220 V D等于零5如图538所示，交流电源的电压为220 V，频率f50 Hz，三只灯L1、L2、L3的亮度相同，线圈L无直流电阻，若将交流电源的频率变为f100 Hz，则 ()AL1灯比原来亮BL2灯比原来亮CL3灯和原来一样亮DL3灯比原来亮6.如图5所示，L1、L2和L3是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，L3与一个定值电阻R串联当a、b间接电压有效值为U、频率为f的正弦交流电源时，三只灯泡的亮度相同现将a、b间接另一正弦交流电源时，发现灯泡L1变亮、L2变暗、L3亮度不变由此可知，另一正弦交流电源可能是()A电压有效值仍为U，而频率大于fB电压有效值大于U，而频率大于fC电压有效值仍为U，而频率小于fD电压有效值小于U，而频率大于f7.如图6所示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()AP1P2BP1P2CP1P2 D不能比较 8如图8所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率减小时()A电容器电容增加B电容器电容减小C电灯变暗D电灯变亮