高中物理 第3章 交变电流 3.3 交流电路中的电容和电感学案 鲁科版选修3-2-鲁科版高二选修3-2物理学案VIP免费

第4讲交流电路中的电容和电感[目标定位]1.通过实验了解电容、电感对交变电流的阻碍，能够分析简单电路中的电容、电感的作用.2.知道感抗、容抗，了解感抗、容抗与哪些因素有关．一、电容、电感对直流和交流的影响1．电阻器对直流和交流的影响是相同的．2．电容器不能让直流通过却能让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用．3．电感器既能让直流通过也能让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用．二、电容器的容抗及其应用1．实验探究：如图1所示，把白炽灯和电容器串联起来，然后分别接在直流电源上和交流电源上，调整两个电源的有效值相等，观察灯泡的发光情况．图12．实验现象：接通直流电源时，灯泡不亮，接通交流电源时，灯泡发光，但和没有电容器接入时相比较暗．3．实验结论：交变电流能够通过电容器，电容器对交变电流有阻碍作用．4．电容器对交变电流的阻碍作用用容抗表示．电容器的电容越大，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的容抗就越小，电容器在交流电路中起的作用是隔直流，通交流．三、电感器的感抗及其应用1．实验探究：如图2所示，把线圈L与白炽灯串联起来，先接在直流电源上，后接在交流电源上，让两个电压的有效值相等，观察灯泡的亮度．图22．实验现象：接通直流电源时，灯泡发光；接通交流电源时，灯泡较暗．3．实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用，电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，阻碍作用越大，感抗也就越大．4．扼流圈是电子技术中常见的电子元件，分为两种：一种是线圈绕在铁芯上，它的自感系数很大，感抗很大，叫做低频扼流圈，它的作用是“阻交流、通直流”；另一种线圈绕在铁氧体芯上，它的自感系数很小，感抗很小，叫做高频扼流圈，它的作用是“阻高频，通低频”.一、理解电感器对交变电流的阻碍作用1．高频扼流圈高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更小．它具有“通直流，通低频、阻高频”的作用．2．低频扼流图低频扼流圈的自感系数很大，即使交流的频率较低，它产生的感抗也很大．它具有“通直流，阻交流”的作用．例1关于电子电路中的扼流圈，下列说法正确的是()A．扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过C．低频扼流圈的作用不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过D．高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大答案ABC解析扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出感应电动势，从而来阻碍电流的变化的，故A正确；高频扼流圈是“通低频、阻高频”，故B正确；低频扼流圈是“阻高频、阻低频、通直流”，故C正确；高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小，故D错．针对训练1如图3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的直流电阻与R相同)()图3A．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的交流成分比通过R的交流成分必定要少答案CD二、理解电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交流电的阻碍作用概括为“通交流、隔直流；通高频，阻低频”．例2如图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“～～～”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“—”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是()图4A．图甲中R得到的是交流成分B．图甲中R得到的是直流成分C．图乙中R得到的是低频成分D．图乙中R得到的是高频成分答案AC解析当交变电流加在电容器上时，有“通交流，隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误．针对训练2图5如图5所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零答案C解析虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分...