20xx教科版高中物理選修3-2第2章第4、5節(jié)電容器在交流電路中的作用電感器在交流電路中的作用(已修改)
2024-12-23 22:19 本頁面
【正文】 學案 5 電容器在交流電路中的作用 電感器在交流電路中的作用 [目標定位 ] .容抗的物理意義以及與哪些因素有關(guān) .、電感器的作用． 一、電容器對交流電的阻礙作用 [問題設計 ] 如圖 1 甲、乙所示，把燈泡和電容器串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上，再把它們接到交流電源上，觀察燈泡的發(fā)光情況． 圖 1 (1)分析電容器能通交流的原因． (2)若把圖乙中的電容器去掉，變成圖丙所示電路，會發(fā)生什么現(xiàn)象？說明了什么 ？ (3)在圖乙中，改變電容器的電容和電源頻率，燈泡亮度會有什么變化？ 答案 (1)把交流電源接到電容器兩個極板上后，當電源電壓升高時，電源給電容器充電，電荷向電容器極板上聚集，在電路中，形成充電電流；當電源電壓降低時，電容器放電，電荷從極板上流出，在電路中形成放電電流．電容器交替進行充電和放電，電路中就有了電流，好像是交流 “ 通過 ” 了電容器，但實際上自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)． (2)燈泡變得比乙中亮，說明電容器對交變電流有阻礙作用． (3)電容變大時，燈泡變亮；頻率增大時，燈泡變亮． [要 點提煉 ] 1．容抗： 電容器 對交流電的阻礙作用． 2．影響容抗的因素：電容器的電容越 大 ，交流電的頻率越 高 ，容抗越小． 3．注意：電容器能通交變電流，并不是電荷真的穿過了電容器． 4．電容器在電路中的作用：通 交 流，隔 直 流；通 高 頻，阻 低 頻 . 二、電感器對交流電的阻礙作用 [問題設計 ] 如圖 2所示，把帶鐵芯的線圈 L與小燈泡串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上，再把它們接到交流電源上，取直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等． 圖 2 (1)對比兩種情況下燈泡的亮度有什么不同？說明了什么？ (2)乙圖中換用自感系數(shù)更大 的線圈或調(diào)換頻率更高的交流電源，燈泡的亮度有何變化？說明了什么？ 答案 (1)甲圖中燈泡比乙圖中燈泡更亮，說明電感器對交變電流有阻礙作用． (2)不論是換用自感系數(shù)更大的線圈還是調(diào)換頻率更高的交流電源，燈泡均變得更暗，說明線圈的自感系數(shù)越大，交流電的頻率越高，線圈對交流電的阻礙作用越大． [要點提煉 ] 1．感抗： 電感器 對交變電流的阻礙作用的大?。? 2．影響感抗的因素：線圈的自感系數(shù)越 大 ，交流電的頻率越 高 ，感抗越大． 3．注意：電感器的感抗是由 變化 的電流在線圈中產(chǎn)生的感應電動勢引起的，與制成線圈導體的電阻無關(guān) ． 4．扼流圈是利用 電感 對交變電流的阻礙作用制成的電感線圈． (1)高頻扼流圈 高頻扼流圈的自感系數(shù)很小，只對高頻交變電流有較大的阻礙作用，對低頻交變電流的阻礙作用較小，對直流電流的阻礙作用更小．它具有 “ 通 直 流，通 低 頻，阻 高 頻 ” 的作用． (2)低頻扼流圈 低頻扼流圈的自感系數(shù)很大，既使交流的頻率較低，它產(chǎn)生的感抗也很大．它具有 “ 通 直 流，阻 交 流 ” 的作用． 三、電阻、感抗、容抗的作用及區(qū)別 1．容抗的大小除了與電容自身的性質(zhì)有關(guān)，還與交變電流的頻率有關(guān)，頻率越高，容抗越?。?(填 “ 大 ” 或 “ 小 ”) 2．感抗的大小除 了與電感線圈自身的性質(zhì)有關(guān)外，還與交變電流的頻率有關(guān)，頻率越高，感抗 越 大． (填 “ 大 ” 或 “ 小 ”) 3．電阻無論對直流還是
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