高二物理电感和电容对交流电的影响

三、电感和电容对交变电流的影响高二物理组2008.11.22邱鹏演示实验一：实验器材:学生电源、规格相同的小灯泡两个、线圈、滑动变阻器、双刀双掷开关。LRR=RL实验步骤：1接通直流,选择适当的电压值,观察到什么现象,说明了什么道理?现象:两灯泡的亮度相同.说明:线圈对直流没有影响!2接通交流,选择适当的电压值,观察到什么现象,说明了什么道理?现象:和线圈连接的灯泡比较暗.说明:线圈对交流有阻碍作用!思考:为什么线圈对直流没影响而对交流有影响呢?一、电感对交变电流的阻碍作用1.感抗(XL):表示电感对交变电流阻碍作用的大小问题：感抗的大小与哪些因素有关？（实验）线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，阻碍作用越明显，感抗越大2.实际应用：扼流圈低频扼流圈：自感系数大，电阻小，对低频交变电流有很大的阻碍作用。低频扼流圈的作用是“通直流、阻交流”高频扼流圈：自感系数小，对低频交变电流的阻碍作用小，对高频交变电流的阻碍作用大高频扼流圈的作用是“通低频、阻高频”总结：感抗的大小不仅与线圈构造有关，而且与通过的交流电（频率）有关。这表现了交流与直流不同的特性。调换电感不同的线圈、改变交变电流的频率。现象：L越大、f越高，灯越暗学以致用：)(100sin2220Vtu若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100HZ，下列说法正确的有:如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压为：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RL(BC)+-∽实验器材：学生电源、小灯泡、电容器(470uF)、双刀双掷开关。实验步骤：1接通直流，观察到什么现象，说明了什么道理？现象：灯泡不亮。解释：接交变电流时，自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘电介质，只是在交变电压的作用下，电容器交替进行充、放电，电路中就有了电流。（请看书本38页图5.3-5）演示实验二：说明：直流电不能通过电容器。2接通交流,观察到什么现象,说明了什么道理?现象:灯泡变亮.说明:交流电能“通过”电容器.思考：电容器两极板被绝缘电介质隔开了，为什么有电流通过灯泡？二、电容器对交变电流的阻碍作用现象:C越大,f越高,灯泡越亮。1.容抗(XC)：表示电容对交流的阻碍作用的大小.2.电容越大，交流的频率越高，电容器的阻碍作用越小，容抗越小总结：容抗的大小不仅与电容器构造有关，而且与通过的交流电（频率）有关。这表现了交流与直流不同的特性。解析:电容大一次充电量大；频率高单位时间内充电次数多，所以电流大，容抗小。问题:容抗的大小和哪些因素有关呢?（实验）调换不同规格的电容器，改变交流点的频率。3.实际应用：隔直电容器：通交流、隔直流。高频旁路电容器：通高频、阻低频。学以致用:如图所示，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源上，灯泡正常发光，则（）B.增大交变电流的频率,灯泡将变暗.A.将介质板插入电容器中,灯泡将变暗.C.把电容器极板间距拉开一些,灯泡将变暗.D.把电容器两极板错开一些,灯泡将变暗.CDkdsC4元件电感线圈电容器作用通直流，阻交流;通低频，阻高频。通交流，隔直流；通高频，阻低频。描述阻碍作用的物理量感抗XL容抗XC决定因素1自感系数L2交流电频率f1电容C2交流电频率f关系L越大，f越高，XL越大。C越大，f越高，XC越小。对比记忆：演示文稿123后等,天命神相最新章节共叀夻•本节小结：•1.交变电流的电流与电压关系不仅与电阻有关，还与电感、电容有关。••2.电感和电容对交流的阻碍作用的大小不仅与电感、电容本身有关，还跟交流的频率有关：•电感“通直流；阻交流。”“通低频；阻高频。”•电容“通交流；隔直流。”“通高频；阻低频。”1、有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上，如果电源电压峰值保持不变，比较下面哪种情况，通过线圈的电流最小()A、所加电源频率为50HzB、所加电源频率为100HzC、所加电源频率为50Hz，减少线圈匝数D、在线圈中加入铁芯，所加电源频率为100HzD发散练习2、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF的两电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较下列哪种情况通过电容器的电流最大()A、在C1上加f=50Hz的交变电流B、在C2上加f=50Hz的交变电流C、在C1上加f=60Hz的交变电流D、在C2上加f=60Hz的交变电流C3.如图一段长直导线接在交流电源上时电流为I1,如果把这段长直导线密绕成线圈,现接入原电路,通过线圈的电流为I2,则()A.B.C.D.条件不足,无法比较.B4.在交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,频率可以改变,在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到下列论述的那些情况()A．A1读数不变，A2增大，A3减小B．A1读数减小，A2不变，A3增大C．A1读数增大，A2不变，A3减小D．A1，A2，A3读数均不变C课后作业•完成课后及创新设计上的题目。•预习下一节----变压器。