第三节:电感和电容对交变电流的影响 学习目标:(1)了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用 预习疑问 (2)知道感抗和容抗的物理意义及影响因素 学习过程 : 一、知识回顾:(1)自感现象 (2)自感系数的决定因素 (3)电阻的物理意义 二、学习内容: 1、电感对交变电流的阻碍作用:阅读课本P37页,解决下列问 精品笔记 题: 课本P36页演示实验①采取什么办法使两个电路的电压相等? ②猜想两种情况的灯泡亮度并说明原因 ③把线圈换成电阻现象又如何? (1) 原理:将交变电流通入电感线圈,由于线圈中的电流大小和方 向都时刻____,根据电磁感应原理,电感线圈中必产生___________, 以阻碍电流的变化,因此交流电路的电感线圈对交变电流有____作用。 (2) 感抗:①物理意义___________________________________ ②影响因素:线圈的自感系数______,交流的频率_____,感抗就____。 (3) 应用:扼流圈:①低频扼流圈通______,阻________,感抗____ ②高频扼流圈通______,阻________,感抗____ 2、电容对交变电流的阻碍作用: 阅读课本P38页,解决下列问题: (1) 为什么交变电流能够通过电容器? 电容器的两极板之间是____的,不论是恒定电流还是交变电流, 自由电荷都____通过两极板之间的绝缘体(电介质)。通常所说 的交变电流“通过”电容器,并非有________穿过了电容器,而 是在交流电源的作用下,电容器反复不断地____和_____,使电路 中有持续的交变电流,表现为交变电流“____”了电容器。 (2) 原理:当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向 90
做定向移动的时候,电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷 向这个方向做定向移动,因此交流电路的电容对交变电流有阻碍 作用。 容抗:①物理意义__________________________________ ②影响因素:电容器的电容_____,交流的频率____, (3) 容抗______ (4) 电容器在电路中的作用:通_____,隔______;通_____, 阻______。 (5)完成课本P38页“说一说” (6)为什么电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地? 3、电阻、电感器、电容器对交变电流阻碍作用的 区别与联系 电阻 电感器 电容器 电容器两极板上产生定向移动的自由于电感线圈的自积累的电荷对向的原由电荷与不动因 的离子间的碰感现象阻碍电流的这个方向定向移撞 变化 动的电荷的反抗作用 不能通直流,只在电能通变化的电路中对直流、交流均只对变化的电流如流.对直流的阻的特有阻碍作用 交流有阻碍作用 碍作用无限大,点 对交流的阻碍作用随频率的降低而增大 决由导体本身(长定 短、粗细、材料)由导体本身的自感由电容的大小和因决定,与温度有系数和交流的频率交流的频率决定 素 关 f决定 电能的转电流通过电阻电能和磁场能往复电流的能与电场化与做功,电能转化为内能 转化 能往复转化 做功 90
三、应用举例: 例1 在交流电路中,下列说法正确的是( ) A.影响电流与电压的关系的,不仅有电阻,还有电感和电容 B.电感对交变电流的阻碍作用,是因为交变电流通过电感线圈时, 线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化 C.交变电流能通过电容器,是因为交变电压的最大值大于击穿 电压,电容器被击穿了 D.电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗就越大 答案 AB 例2 如图所示,把电阻R,电感线圈L,电容C并联,接到一 个交流电源上,三个电流表示数相同,若保持电源电压大小不变, 而将电源频率增大,则三 个电流表示数I1、I2、I3 的关系是( ) A、I1=I2=I3 B、I1>I2>I3 C、I2>I1>I3 D、I3>I1>I2 四、小结: 电感对交变电流的作用: 通直流 ,阻交流 低频扼流圈(L大) 通低频, 阻高频 高频扼流圈(L小) 电容对交变电流的作用: 通交流 ,隔直流 隔直电容器 通高频 ,阻低频 高频旁路电容器(C小) 五、课堂练习: 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2所示.一块铁插进线圈之后,该灯将:( ) A.变亮 B.变暗 C.对灯没影响 D.无法判断 【答案】B 2、如图4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.增大电容器两极板间的距离,灯泡变 亮 90
C.减小电容器两极板间的正对面积,灯泡变暗 D.使交变电流频率减小,灯泡变暗 【答案】ACD 六、精品作业:课本P39页问题与练习1、2、3、 七、巩固练习: A组 错题整理: 1、如图13-1—13所示电路,三个完全相同的灯泡a、b、 c分别与电阻R,电感L和电容C串联,当电路两端接入 220V,50Hz的交变电压时,三个灯泡亮度 完全相同.若保持交变电压大小不变,将频 率增大到60Hz,则下列可能发生的现象是 A. 三灯泡亮度不变 B. 三灯均变亮 C. a不变,b变亮,c变暗 D. a不变,b变暗,c变亮 E. 2、如图1—38—3所示,灯A接电感线圈,L很大,灯B接电容器,C很大,灯A和B是同规格的两盏灯,下列说法中正确的是( ) 图1—38—3 A.开关接通的瞬间,灯A、灯B都变亮 B.开关接通后待电路稳定,灯B不亮,灯A一直亮 C.开关闭合后,两盏灯都不亮 D.开关断开后,灯B亮一下,灯A逐渐熄灭 3、图2所示电路中,如果交流电的频率增大, 三盏电灯的亮度将如何改变?为什么? C R L L1 L2 L3 图2
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4、电容对交变电流影响的说法中,正确的是( ) A 电容对交变电流有阻碍作用
B 电容对交变电流的阻碍作用越小,容抗越大
C 电容具有“通直流,隔交流,通低频,阻高频”的作用
D 电容器的电容越大,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 5、如图所示的电路中,A、B两矩形框中接 有电感线圈或电容器,当a、b端加直流电压 时,L1灯发光,L2灯不亮,当加同样电压的a
交流电源时,L1发光但较暗,L2灯发光较亮, A B
那么以下说法正确的是( )
A. A中接的是电感线圈,B中接的是电容器 L1
B. A中接的是电容器,B中接的是电感线圈 b L2
C. A中接的是电阻,B中接的是电容器
D.若加的交流电的频率增大,电压不变,则L1灯变得更暗,L2灯变得更亮
6、下面的电路图是电子技术中常用电路,a、b是电路的输入端,其中输入的高频电流用“ ”表示,低频电流用“ ”表示,直流电流用“”表示。负载电阻R中通过的电流有以下说明:①图甲中R通过的是低频电流 ②图乙中通过R的高频电流 ③图乙中R中通过的是低频电流 ④图丙中R中通过的是直流电流 ⑤图丁中R通过的是高频电流 其中正确的是( )A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①③④
a C a C b
R
b
R 甲
乙(C很小)
a C a L R
R
b
b 丙(C很大)
丁(L很大)
7、“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器。音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。图为音箱的
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