2018-2019学年物理(粤教版)选修3-2课件:第二章第五节电容器对交变电流的作用_图文

第二章 交变电流 第四节 电感器对交变电流的作用 第五节 电容器对交变电流的作用 重 点 难 点 重点 1.电感器对交变电流的 阻碍作用及感抗的物理 1.理解为什么电感器对交变 意义. 电流有阻碍作用,知道感 2.电容器对交变电流的 抗与哪些因素有关. 阻碍作用及容抗的物理 2.知道交变电流能通过电容 意义. 器,知道为什么电容器对 难点 1.分析简单交变电路中 交变电流有阻碍作用.知 电感器的作用. 道容抗与哪些因素有关. 2.分析简单交变电路中 电容器的作用. 学 习 目 标 知识点一 提炼知识 1.认识电感器. 电感器对交变电流的作用 电感器是由绝缘导线一圈紧靠一圈地绕制而成,它 能把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中.电感 线圈一般由铜线绕制而成,铜导线电阻率低,线圈的电 阻很小,可认为线圈没有电阻,只有电感. 2.电感器对交变电流的作用. (1)电感器对恒定电流是导通的,对交变电流有阻碍 作用. (2)感抗 ①定义:电感器对交变电流的阻碍作用的大小叫作 感抗(相当于电阻阻值). ②影响因素:实验表明,感抗与线圈的自感系数和 交流电的频率有关,线圈的自感系数 L 越大、交变电流 的频率 f 越高,感抗就越大.感抗:XL=2πfL. ③电感器的作用:通直流,阻交流;通低频,阻高 频. 3.低频扼流圈和高频扼流圈. (1)低频扼流圈: 匝数多, 自感系数大, 线圈电阻小. 这 种线圈对低频交变电流有很大的阻碍作用,对直流的阻 碍作用较小.其作用:“通直流,阻交流”. (2)高频扼流圈:匝数少,自感系数小,这种线圈对 低频交变电流的阻碍作用较小,对高频交变电流的阻碍 作用较大.其作用:“通低频,阻高频”. 判断正误 (1)电感器不能通直流电流,只能通交变电流.(×) (2) 电感器对所有的交变电流的阻碍作用都是相同 的.(×) 小试身手 1.交流电源供电的线路如图所示,如果交变电流的 频率增大,则( ) A.线圈的感抗增大 C.电路中的电流增大 B.线圈的自感系数增大 D.电路中的电流不变 解析:线圈的自感系数是由线圈本身的构造决定的, 线圈的感抗则是由自感系数 L 和频率 f 共同决定的, 则当 频率 f 增大时,自感系数 L 不变,而感抗增大,所以电路 中的电流应减小,故 A 选项正确. 答案:A 知识点二 提炼知识 电容器对交变电流的作用 1.电容器的特性. 交变电流能够通过电容器,直流电不能通过电容器. 2.电容器对交变电流的作用. (1)定义:电容器对交变电流的阻碍作用的大小叫作 容抗. (2)影响因素:实验表明,容抗与电容器的电容大小 和交流电的频率有关,电容器的电容 C 越大,交流电的 1 频率 f 越高,容抗就越小.容抗:XC= . 2πfC (3)电容器的作用:隔直流,通交流;阻低频,通高 频. 3.隔直电容器和高频旁路电容器. (1)甲图为隔直电容器,作用是“通交流、隔直流”, 电容要大一些. (2)乙图为高频旁路电容器,作用是“通高频、阻低 频”,电容要小一些. 判断正误 (1)交变电流的频率越大,电容器的容抗越大.(×) (2)交变电流能够使电容器交替进行充电、放电,电 路中就有了电流,表现为交变电流通过了电容器.(√) 小试身手 2. (多选)如图所示,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 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 ) 解析:把电介质插入电容器,电容增大,电容器对交 变电流阻碍作用变小,所以灯泡变亮,故 A 正确;增大 电容器两极板间的距离, 电容变小, 电容器对交变电流阻 碍作用变大,所以灯泡变暗,故 B 错;减小电容器两极 板间的正对面积,电容变小灯泡变暗,故 C 正确; 交变电流频率减小,电容器对交变电流阻碍作用增 大,灯泡变暗,故 D 正确. 答案:ACD 拓展一 电感器、电容器对交变电流的影响 如图甲所示,将电键分别接到交、直流电源上,两 次灯泡的亮度相同. 如图乙所示,将电键接到直流电源上时,灯泡亮度 不变;而接到交流电源上时,灯泡亮度变暗. 如图丙所示, 将白炽灯泡和电容器串联在电路里. 接 通直流电源,灯泡不亮;接通交流电源,灯泡亮. 为什么会产生这些现象呢? 提示:在图甲中,灯的亮度相同,说明电阻对交流电 和直流电的阻碍作用相同; 在图乙中, 灯泡变暗说明线圈 对直流电和交变电流的阻碍作用不同, 线圈对直流电的阻 碍作用只是电阻;而对交变电流的阻碍作用除了电阻之 外,还有电感.在图丙中,说明直流电不能通过电容器, 交变电流能够“通过”电容器. 1.电感器对交变电流的阻碍作用及原因分析. (1)电感器对交变电流产生阻碍的原因是:通过线圈 的电流大小和方向 ,都会引起通过线圈的磁通量发生变 化,从而产生感应电动势,这种现象就是自感现象.根据 楞次定律, 自感电动势引起的感应电流总是要使它产生的 磁场阻碍线圈内原有磁场的变化, 所以自感电动势对线圈 中电流的变化有阻碍作用, 这样就形成了对交变电流的阻 碍作用,电感对交变电流阻碍作用的大小就称为感抗. (2)对感抗的理解:感抗是表示电感器对交变电流阻 碍作用大小的物理量.感抗的大小与自身的自感系数、 交变电流的频率有关, 可用 XL=2πfL 表示, 单位是欧姆. (3)直流电通过线圈,电流大小、方向都不变,线圈 中没有自感电动势,没有感抗. 2.电容器对交变电流的阻碍作用及原因分析. (1)电容器对交变电流产生阻碍的原因是:对导线中 形成电流的自由电荷来说,当电源的电压推动它们向某 一方向做定向移动的时,电容器两极板上积累的电荷却 反抗它们向这个方向做定向移动,这就产生了对交变电 流的阻碍. (2)对容抗的理解:容抗是表示电容器对交变电流阻 碍作用大小的物理

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