电感和电容对交变电流的影响教学设计
教学目标：
1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用.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.（重点）
2.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.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）
3、能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因；了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。（难点）
教学过程： 引入新课：
在直流电路中，影响电压和电流关系的只有电阻，电路两端电压U＝IR；纯电感线圈的直流电阻为零，两端电压也为零；电容器中直流电是不能通过的，直流电阻可认为是无穷大．在交流电路中，影响电压和电流关系的不仅有电阻，而且有电感和电容产生的感抗和容抗．电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件. 目标一：电感器对交变电流的阻碍作用
教学方法：观看演示实验，学生小组讨论学案目标一思考内容，代表讲解。教师适当讲解）
导思：1、为什么电感对交变电流有阻碍作用？（可从电磁感应知识入手解决）
电感线圈：直流电通过电感线圈时，由于电流不发生变化，电感线圈对直流电没有阻碍作用；交变电流通过电感线圈时，在线圈中要产生自感现象（自感电动势总要阻碍电路中原来电流的变化），所以电感线圈对交变电流有阻碍作用。
2、电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗（XL）来表示.感抗的大小与哪些因素有关？ 感抗决定于线圈的自感系数（线圈的自感系数在其他条件不变的情况下，匝数越多自感系数越大）和交流电的频率.线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就越大；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗越大. 板书：L越大，f越高感抗越大、感抗与U无关。（进一步研究感抗XL=2pfL）．
教师提问：
①、为什么线圈的自感系数越大，感抗越大？
自感系数越大，对一定的交变电流产生的自感现象越明显，阻碍作用越大，感抗也越大。
②、为什么交变电流的频率越高，感抗越大？
交变电流的频率越高，即电流的交化越快，产生的自感现象越明显，阻碍作用越大，感抗也越大。
3、线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的.出示扼流圈，并介绍其构造和作用. 板书：
(1)低频扼流圈
构造：线圈绕在闭合铁芯上，匝数多，自感系数很大.
作用：对低频交流电有很大的阻碍作用.即“通直流、阻交流”. (2)高频扼流圈
构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少，自感系数小.
作用：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大.即“通低频、阻高频”.
教师总结电感线圈的作用
电感线圈有通直流、阻交流 、通低频、阻高频的作用。
目标二：电容器对交变电流的阻碍作用
教学方法：观看演示实验，学生小组讨论学案目标一思考内容，代表讲解。教师适当讲解）
导思：
（1）电容器：因为电容器的两极板间是绝缘的电介质，直流电不能通过电容器。 （2）交变电流能真正通过电容器吗？
当电容器接上交变电压时，实际上自由电荷也没有通过电容两极板间的绝缘介质。只不过在交变电压的作用下，当电源的电压升高时，电容器充电，电荷向电容极板聚集，形成了充电电流；当电源电压降低时，电荷从电容器的极板上放出，形成了放电电流。电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交变电流“通过”了电容器。 （3）为什么电容器对交变电流有阻碍作用？
电容器对交变电流有阻碍作用．含电容器的交流电路，导线中的自由电荷，当电源的电压使它们向一个方向做定向运动时，电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方向做定向运动，这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用．
（4）电容器对交变电流阻碍作用的大小，用容抗（Xc）来表示.容抗的大小与哪些因素有关？
电容器的电容越大、交变电流的频率越高，容抗就越小；电容器的电容越小、交变电流的频率越低，容抗就越大。特别的，当交变电流的频率等于零时（即为直流电），容抗无穷大，表现为直流电不能通过电容器
板书：C越大、f越高容抗越小。（进一步研究有XC=1/2pfC）
（5）为什么电容越大，容抗越小？
电容器的电容越大，表明电容器储存电荷的能力越大，在电压一定的条件下，单位时间内电路中充放电移动的电荷量越大，电流越大。所以电容对交变电流的阻碍作用越小，容抗越小。
（6）为什么交变电流的频率越高，容抗越小？
在交变电流的电压一定时，交变电流的频率越高，电路中充放电越频繁，单位时间内电荷移动速率越大，电流越大。所以电容对交变电流的阻碍作用越小，容抗越小。
教师总结电容器的作用
电容器有通交流、隔直流、通高频、阻低频的作用。
目标三、电感线圈和电容器在技术上的应用
（1）在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既 有交流成分，又有直流成分。如果只需要把交流成分输送到下一级装置，只要在两级电路之间接入一个电容器（称为隔直电容器）就可以了。如图所示，电流通过 电容器，只能是交流部分通过电容器到达后一级装置，直流电隔在前一级装置。
（2）在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分。如果只需把低频成分送到下一级装置，只要在下一级电路的输入端并联一个电容器就可以达到目的，如图所示。具有这种用途的电容器叫做高频旁路电容器。说明它的工作原理。
说明：频率越高的交流部分容抗越小，易通过电容器。高频部分电流通过电容器分流了，低频部分电流，由于容抗大不易通过电容器而输入到下一级。
（3）电容电感不仅在制造的现成电容器和电感线圈中存在。在导线之间。电子元件及机壳之间，有时会造成较大的影响，这是我们应该注意到的。
人教版选修3-2 5.3电感和电容对交变电流的影响 教案(5)
