人教版高中物理选修3-2课件：5-3电感和电容对交变电流的影响

物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）3．电感和电容对交变电流的影响物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）知识自学区物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）电感对交变电流的阻碍作用1．感抗实验(1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的______作用．(2)实验方法：如图，把线圈L与白炽灯串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上．若保持直流电源的电压与交流电压的有效值相等，观察两种情况下灯泡的亮度．阻碍物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）(3)实验现象：接通______电源时，灯泡亮些；接通______电源时，灯泡暗些．(4)实验结论：电感线圈对______电流有阻碍作用．直流交流交变物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）2．感抗(1)物理意义：表示电感对_____电流______作用的大小．(2)影响感抗大小的因素：线圈的____________越大，交流电的______越高，感抗越大．3．感抗的应用类型区别低频扼流圈高频扼流圈自感系数较大______作用通______、阻______流通______、通______、阻______交变阻碍自感系数频率较小直流交流低频直流高频物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）电容器对交变电流的作用1．容抗实验(1)实验目的：了解并验证电容器对交变电流的阻碍作用．(2)实验电路：如图所示．物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）(3)实验方法：把白炽灯和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上，观察灯泡的发光情况．把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与交流电源相连，再观察灯泡的发光情况．(4)实验现象：若电路中串有电容器，当接通直流电源时，灯泡______；接通交流电源，灯泡亮；把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与交流电源相连，灯泡要比接有电容器时___．不亮亮物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）(5)实验结论：①______电流能够通过电容器，______不能通过电容器；②电容器对______电流有阻碍作用2．容抗(1)容抗：表示电容对______阻碍作用的大小．(2)影响容抗大小的因素：电容器的电容______，交流的频率______，容抗越小．(3)电容器的特点：“通交流、隔直流；通高频、阻低频”．交变直流交变交流越大越高物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）【思一思·判一判】(1)电感线圈对交流和直流都有感抗．()(2)电感线圈的感抗的大小只取决于线圈的自感系数．()(3)高频扼流圈对高频交变电流的阻碍作用较大，对低频交变电流阻碍作用较小．()(4)交流电路中，自由电荷可以穿过电容器．()(5)交流电的频率越高，电容器的容抗就越小．()(6)电阻、感抗、容抗形成的原因相同，在电路中表现的特征也相同．()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）要点探究区物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）电阻、电感和电容对交变电流的影响1．电阻、感抗、容抗的区别电阻感抗容抗产生的原因定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化电容器两极板上积累的电荷对向这个方向定向移动的电荷的反抗作用物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）在电路中的特点对直流、交流均有阻碍作用只对变化的电流，如交流有阻碍作用对直流的阻碍作用无限大，对交流的阻碍作用随频率的降低而增大决定因素由导体本身(长短、粗细、材料)决定，与温度有关由线圈本身的自感系数和交流的频率f决定由电容的大小和交流的频率决定电能的转化与做功电流通过电阻做功，电能转化为内能电能和磁场能往复转化电能与电场能往复转化物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）2.交变电流能够“通过”电容器的理解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．物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）如图所示，交流电源的电压(有效值)U＝220V，频率f＝50Hz,3只灯泡L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻)．若将交流电源的频率变为f＝100Hz，电压不变，则()A．L1灯比原来亮B．L2灯比原来亮C．L3灯和原来一样亮D．L3灯比原来亮物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）解题必备：(1)电阻的大小与交变电流的频率无关．(2)感抗的大小随交变电流频率的增大而增大．(3)容抗的大小随交变电流频率的增大而减小．物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）解析：当将交流电源的频率换为f＝100Hz时，交流电源的频率变大，根据电容器、电感和电阻对电流作用的特点可知电容器的容抗减小，对电流的阻碍作用减弱，L1中的电流增大，L1变亮，A项正确；电感的感抗增大，对电流的阻碍作用增强，L2中的电流减小，L2变暗，B项错误；电阻的阻值不变，通过L3的电流也不变，亮度和原来一样，C项对D项错．答案：AC物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）1－1：如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时()A．三个灯亮度相同B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）解析：开关S接A时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过．开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容器C“隔直流、通交流”，电感线圈L“阻交流、通直流”，R对交流和直流有相同的阻抗．可判断此时电路中I丙＝0，I甲不变，I乙增大．又因为灯泡亮度与电功率(P＝I2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮．答案：D物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）电感、电容在交变电流电路中的应用1．电容器的应用(1)隔直电容器，如图所示．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．物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）(2)高频旁路电容器，如图所示，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．物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）2．电感器的应用(1)低频扼流圈：可起到“通直流、阻交流”的作用．(2)高频扼流圈：可起到“通直流、通低频，阻高频”的作用．3．电感和电容的组合应用根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点，可以将二者结合到一起来完成一定的任务．物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）(1)如果将电容器与负载并联，然后与电感线圈串联，就能更好地起到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用，如图所示．(2)如果将电感线圈与负载并联，然后与电容器串联，就能更好地起到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用，如图所示．物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L＝1mH，C＝200pF)，此电路的重要作用是()A．阻直流通交流，输出交流B．阻交流通直流，输出直流C．阻低频通高频，输出高频交流D．阻高频通低频，输出低频交流和直流物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）解析：因线圈自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成分能顺利通过线圈；电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路，最终输出的是低频交流和直流．答案：D物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）把电感器和电容器连接在同一个电路中，可以得到电流中的不同成分(如直流成分、高频成分、低频成分)，此时电感器和电容器就相当于不同电流成分的筛选器．物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）2－1：在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用了如图所示装置电路，其中代号a、b应选择的元件是()物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流线圈B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流线圈C．a是电容较小的电容器，b是高频扼流线圈D．a是电容较小的电容器，b是低频扼流线圈物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）解析：答案：C物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）达标检测区物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）1．对交变电流能够通过电容器的正确理解是()A．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动B．在有电容器的交流电路中，有电荷定向移动C．当电容器接到交变电源上时，电容器交替进行充、放电，电路中才有交变电流D．当电容器接到交变电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）解析：电容器能够通过交变电流，是通过电容器交替充、放电而进行的，实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，故C对，D错；既然电容器交替充、放电，电路中就有了电荷的定向移动，故B对，A错.答案：BC物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）2．关于电感器对交变电流的影响，下列说法正确的是()A．电感器对交变电流无阻碍作用B．电感器对交变电流阻碍作用的大小叫感抗C．电感器对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）解析：电感对交流电有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数L、交流电的频率f有关，L越大，f越高，阻碍作用越大，故选项A、C错，B、D正确．答案：BD物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）3.如图所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增加，可行的方法是()A．使发电机F的转速增加B．使发电机F的转速减小C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两极板间距离增大物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）解析：当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A的读数增大，A项正确，B项错误；换用介电常数小的电介质，电容C减小，增大板间距时，电容C也减小，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，A的示数减小，故A选项正确．答案：A物理选修3-2第五章交变电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（九）4．如图所示，L1、L2为两个完全相同的灯泡，其中L2和直流电阻可以忽略的电感线圈串联．当在a、b之间分别接直流电源和频率不同的交流电源时，关于两