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第2章 第三节 电感和电容对交变电流的影响,1,课标定位 学习目标：1.通过实验了解电感器对交变电流的阻碍作用，能够运用所学知识分析含有电感的简单交变电路 2通过实验了解电容器对交变电流的阻碍作用，能够分析简单交变电路中电容器的作用 3简单了解电感器和电容器在电工和电子技术中的应用 重点难点：1.交变电流“通过”电容器的原理 2影响容抗、感抗大小的因素,2,课前自主学案,一、电感器对交变电流的阻碍作用 1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，阻碍作用就越大，_也就越大,感抗,自感系数,频率,感抗,3,2扼流圈是电子技术中常用的电子元件，分为两种：一种是线圈绕在铁芯上，它的自感系数较_，感抗较大，叫做_扼流圈，它的作用是_；另一种是线圈绕在铁氧体芯上或空心，它的自感系数较_,感抗较小，叫做_扼流圈,它的作用是_,大,低频,通直流，阻交流,小,高频,通低频，阻高频,4,二、交变电流能够通过电容器 通过实验可以看到交变电流能够通过电容器，其实自由电荷并未通过两极板间的绝缘介质，只是在交流电压的作用下，电容器交替进行_和_，电路中就有了电流,充电,放电,5,三、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_来表示，电容器的_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， _也就越小电容对交变电流的作用是_,容抗,电容,容抗,通交流，隔直流，通高频，阻低频,6,核心要点突破,一、电感器、电容器对交变电流的阻碍机理 1电感器对交变电流的阻碍作用 交变电流通过线圈时，由于电流时刻在变化，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化，就形成了对交变电流的阻碍作用,7,2交变电流能够“通过”电容器 当电容器接到交流电源上时，由于两极板间的电压变化，电压升高时，形成充电电流，电压降低时，形成放电电流，充放电交替进行，电路中就好像交变电流“通过”了电容器，实际上，自由电荷并没有通过两极板间的绝缘介质 3电容器对交变电流的阻碍作用 电源电压推动自由电荷定向运动，而电容器两极板上积累的电荷反抗自由电荷的定向运动，从而产生了电容器对交变电流的阻碍作用,8,特别提醒：当电容器与直流电源的两极相连接时，接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流充电完毕后，电容器两极板间电压与电源两极间电压相等，电路中没有电流,9,即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1下列说法中正确的是( ) A感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化 B感抗大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关 C当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流 D容抗的大小不仅与电容有关，还与电流的频率有关,ABD,10,二、电阻、感抗、容抗的比较,11,12,13,即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2下列说法正确的是( ) A电阻对直流、交流的阻碍作用相同，电流通过电阻时，消耗电能 B电容器接在直流电路中，因为没有电流，所以不消耗电能，接在交流电路中，有交变电流，所以消耗电能 C感抗虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量 D感抗是线圈的电阻产生的,AC,14,课堂互动讲练,图231,15,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 【思路点拨】 根据频率的变化，判断感抗的变化，然后分析电路电流、电压及电灯功率的变化,【答案】 BC,16,【规律总结】 感抗与线圈的自感系数和交变电流的频率成正比，交变电流频率越高，感抗越大,17,变式训练1 一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图232所示一铁块插进线圈之后，该灯将( ) 图232,18,A变亮 B变暗 C对灯没影响 D无法判断 解析：选B.加入铁芯改变了电感自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，降落在灯上的电压减小，所以灯变暗,19,如图233所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端,当交流电源的频率增加时( ) 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,图233,20,【思路点拨】 根据频率的变化，判断容抗的变化，然后分析电流、电压及灯泡功率的变化 【精讲精析】 频率增大可知，容抗减小，电流增大，电灯两端电压增大，电压表示数变小，灯泡功率增大而变亮，故A、D项正确 【答案】 AD 【规律总结】 电容器对交流电的阻碍作用大小(容抗)与电容大小和交流电频率都有关电容越大,容抗越小，频率越高，容抗越小,21,变式训练2 如图234所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是( ) A把电介质插入电容器，灯泡变亮 B增大电容器两板间的距离，灯泡变亮 C减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗 D使交变电流频率减小，灯泡变暗 图234,22,解析：选ACD.电容器的电容与介电常数成正比，与正对面积成正比，与两板间距离成反比而容抗与电容成反比，与频率成反比把介质插入电容器，电容变大，容抗减小，灯泡变亮，A正确电容器两板间距离增大，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，B错减小电容器两极正对面积，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，C正确交流电的频率减小，容抗增大，灯泡变暗，D正确,23,如图235所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用 图235,24,25,【自主解答】 当含有多种成分的电流输入到C1两端时，由于C1具有“通交流、隔直流”的功能,电流中的交流成分被衰减；而线圈L有“通直流、阻交流”的功能，直流成分电流顺利通过L，一小部分交流通过L；到达C2两端时，由于C2具有“通交流、隔直流”的功能，C2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样在输出端得到较稳定的直流电,26,【答案】 见自主解答 【规律总结】 交流电路的分析跟直流电路的分析有很多相似的地方，但是由于电感、电容等电路元件自身的特点，而造成在分析电路时的不同,要特别注意这些元件的特性,27,变式训练3 (2011年潮州高二检测)如图236所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是( ) 图236,28,AL的作用是“通低频、阻高频” BC的作用是“通交流，隔直流” CC的作用是“通高频，阻低频” D通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比,29,解析：选ACD.L是一个自感系数很小的高频扼流圈,其作用是“通低频，阻高频”，A正确；C是一个电容很小的电容器，在题图示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频、阻低频”，C正确；因电路中无直流电流，B错误；由于L对高频交流的阻碍作用和C对高频交流的旁路作用，使得通过R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流的百分比，D正确,30,
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