高中物理 第2章 交变电流 45 电容器在交流电路中的作用 电感器在交流电路中的作用教师用书 教科版选修3-2-教科版高二选修3-2物理学案VIP专享VIP免费

4．电容器在交流电路中的作用5．电感器在交流电路中的作用学习目标知识脉络1.了解电容器对交变电流的阻碍作用及其原因．(难点)2．了解电感器对交变电流的阻碍作用及其原因．(难点)3．知道感抗和容抗以及与哪些因素有关．(重点)4．了解电容器和电感器通交流电的特性．(重点)电容器在交流电路中的作用[先填空]1．电容器对交流电的导通作用(1)实验电路(如图241)图241(2)实验现象：电路中串有电容器时，接通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源时，灯泡亮．(3)实验结论：交变电流能够通过电容器，直流电不能通过电容器．(4)电容器导通交流电的实质电容器接入交变电路时，使电容器反复地充电和放电，使电路中形成交变电流．2．电容器对交流电的阻碍作用(1)容抗：电容器对交流电的阻碍作用称为容抗．(2)容抗大小的影响因素容抗的大小跟电容和交流电的频率有关．电容越小、频率越低，容抗越大，容抗大小的公式是XC＝.(3)电容的作用：通交流，隔直流，通高频，阻低频．3．电容器在电子技术中的应用(1)隔直电容：利用了电容器通交流、隔直流的性质．只让交流信号通过而直流成分不能通过．如图242甲所示．(2)旁路电容：利用了电容器对高频电流阻碍小而对低频电流阻碍作用大的特性．低频信号不能通过而高频干扰信号可以通过，如图242乙所示．1甲乙图242[再判断](1)对于同一个电容器，容抗可以发生变化．(√)(2)在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器．(√)(3)电容器的电容越大，容抗越大．(×)[后思考]电阻、容抗对电流的阻碍作用相同吗？【提示】不同．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同，与交流电的频率无关；而容抗对交流电的阻碍作用与交流电的频率有关，频率越高，阻碍作用越小．[合作探讨]探讨1：试解释为什么交变电流能够“通过”电容器．【提示】电容器接到交流电源上，电压升高时，电容器极板上的电荷量增加，形成充电电流；电压降低时，电容器极板上的电荷量减少，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．探讨2：从能量转化的角度分析交变电流通过电容器时能量的转化情况．【提示】当电容器充电时，电能转化为电场能，当电容器放电时，电场能转化为电能，电能和电场能不断地相互转化．[核心点击]1．对电容器容抗的理解(1)产生原因：电容器的极板充电带有电荷后，会产生阻碍电流的反向电压，从而对继续充电产生阻碍作用．(2)相关因素：①电容：电容器的电容越大，充电过程中两极间电压增长越慢，对继续充电阻碍作用越小．②频率：交流电频率越高，电流方向变化越快，对继续充电的阻碍作用越小．2．电容器在电子技术中的两种应用(1)隔直电容器：如图243所示，作用是“通交流、隔直流”，因为直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器．起这样作用的电容器电容要大些．图243图244(2)高频旁路电容器：如图244所示，作用是“通高频，阻低频”，因为对不同频率的交流电，频率越高，容抗越小，频率越低，容抗越大，即电容器对低频交变电流阻碍作用大，对高频交变电流阻碍作用小，起这样作用的电容器电容要小些．21．电容对交变电流影响的下列说法中，错误的是()A．交变电流能通过电容器B．电容器具有通直流、阻交流的作用C．电容器电容较小，它具有通高频、阻低频的作用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【解析】电容器“通交流、隔直流”，但对交流电有阻碍作用，电容越大，频率越高，容抗越小，所以选项A、C、D均正确，B错误．【答案】B2．(多选)如图245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()【导学号：31310100】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245【解析】由频率增大可知，容抗减小，电流增大，灯泡两端电压增大，电压表示数变小，灯泡功率增大而变亮，故A、D两项正确．【答案】AD3.(多选)如图246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...