20xx滬科版高中物理選修3-2第2章第4節(jié)探究電阻、電感和電容的作用word學(xué)案-wenkub
2022-11-29 15:45:42 本頁面
【正文】 流 ； (2)通 低 頻 ， 阻 高 頻 ． 三、電容器對交變電流的作用 [問題設(shè)計 ] 如圖 3 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 3 (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． 電容器能通交 變電流 ， 并不是電荷真的穿過了電容器 ． 2． 電容器對交變電流的阻礙作用 ： 電源電壓推動自由電荷定向移動時 ， 電容器極板上積累的電荷會阻礙自由電荷向此方向做定向運動 ， 這就產(chǎn)生了電容器對交變電流的阻礙作用 ． 3． 電容器對交變電流的阻礙作用的大小用容抗 XC表示 ， XC＝ 12πfC， 所以決定容抗的兩個因素 ： 電容器的 電容量 和交變電流的 頻率 ． 4． 電容器在電路中的作用 ： 通 交 流 ， 阻 直 流 ， 通 高 頻 ， 阻 低 頻 ． 一、對感抗的理解 例 1 如圖 4 所示實驗電路中 ， 若直流電壓和交變電壓的有效值相等 ， S 為雙刀雙擲開關(guān) ， 下面敘述正確的是 ( ) 圖 4 A． 當 S 擲向 a、 b時燈較亮 ， 擲向 c、 d時燈較暗 B． 當 S 擲向 a、 b時燈較暗 ， 擲向 c、 d時燈較亮 C． S 擲向 c、 d， 把電感線圈中的鐵心抽出時燈變亮 D． S 擲向 c、 d， 電源電壓不變 ， 而使頻率減小時 ， 燈變暗 解析 線圈對恒定電流無感抗，對交變電流有感抗，當交流電頻率減小 時，感抗變小，燈變亮，并且是有鐵心時感抗更大，故鐵心抽出時燈變亮． 答案 AC 二、對容抗的理解 例 2 如圖 5 所示 ， 接在交流電源上的燈泡正常發(fā)光 ， 以下說法正確的是 ( ) A． 把電介質(zhì)插入電容器 ， 燈泡變亮 B． 增大電容器兩極板間的距離 ， 燈泡變亮 C． 減小電容器兩極板間的正對面積 ， 燈泡變暗 圖 5 D． 使交變電流頻率減小 ， 燈泡變暗 解析 把電介質(zhì)插入電容器，電容 變大，容抗變小，電容器對交變電流阻礙作用變小，所以燈泡變亮，故 A 正確；增大電容器兩極板間的距離，電容變小，電容器對交變電流阻礙作用變大，所以燈泡變暗，故 B 錯誤；減小電容器兩極板間的正對
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