电感和电容对交变电流的影响(教师)

教师: 初(高) 学生: 上课时间 2012年月日阶段: 基础（√）提高（）强化（）课时计划共次课第次课教学课题: 电感和电容对交变电流的影响

教学目标: 理解电阻、电感器、电容器对交变电流阻碍作用的区别与联系

教学重难点：重点：电感器、电容器对交变电流的阻碍难点：电感器、电容器在电路中的作用

教学过程自主探究知识清单典型例题巩固提高

课

后

作

业

两道训练题

教

学

反

思

家

长

建

议家长签名：

电感和电容对交变电流的影响

【自主探究】

情景导入:交变电流能通过电容器，自由电荷真的通过电容器了吗？

电容器的两极板之间是绝缘的，不论是恒定电流还是交变电流，自由电荷都不能通过

两极板之间的绝缘体（电介质）。通常所说的交变电流“通过”电容器，并非有自由电荷穿过了电容器，而是在交流电源的作用下，当电压升高时，电容器充电，电容器极板上的电荷量增多，形成充电电流，当电压降低时，电容器放电，电容器极板上的电荷量减少，形成放电电流，由于电容器反复不断地充电和放电，使电路中有持续的交变电流，表现为交变电流“通过”了电容器。 【知识清单】

1、电感器对交变电流的阻碍作用

⑴ 电感器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用感抗来表示。影响电感器对交变电流阻

碍作用大小的因素：线圈的自感系数和交流电的频率。线圈的自感系数越大、交流电的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大，即线圈的感抗就越大。

【例1】一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示．一块铁插进线圈之后，

该灯将

A ．变亮

B ．变暗

C ．对灯没影响

D ．无法判断

【解析】线圈和灯泡是串联的，当铁插进线圈后，电感线圈的自感系数增大，所以电感器对交变电流阻碍作用增大，因此电路中的电流变小，则灯变暗。【答案】B (2) 电感器在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频。

“通直流，阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的，因为（恒定）直流电的电流不变化，不能引起自感现象，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生来阻碍电流的变化。“通低频，阻高频”这是对不同频率的交流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越强，感抗也就越大。 （3）电感器的应用

扼流圈：扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈。分低频扼流圈和高频扼流圈两类： 低频扼流圈

构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小 作用：通直流，阻交流 高频扼流圈

fL X L π2

=

构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小（铁芯易磁化使自感系数增大，铁氧体不

易磁化，自感系数很小） 作用：通低频，阻高频 2、 电容器对交变电流的阻碍作用

（1）电容器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用容抗来表示。影响电容器对交变电流阻

碍作用大小的因素有电容器的电容与交流电的频率，电容器的电容越大、交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小，即线圈的容抗就越小。

（2）电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频。

信号和交流信号，如图1所示，该电路中的电容就起到“隔直流，通交流”的作用，其电容器叫耦合（或隔直）电容器。在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有高频成分，又有低频成分，若在下一级电路的输入端并联一个电容器，就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置，如图2所示，具有这种“通高频，阻低频”用途的电容器叫高频旁路电容器。

【例2】 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，电容变小灯泡变暗正确，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

fC X C π21

=

【互动新课堂】

疑难分析

1、为什么电感器对交变电流有阻碍作用？

将交变电流通入电感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻变化，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生自感电动势，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有阻碍作用。

2、为什么电容器对交变电流有阻碍作用？

当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用。

【例3】如图所示，把电阻R，电感线圈L，电容C并联，接到一个交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压大小不变，而将电源频率增大，则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是（）

A、I1=I2=I3

B、I1>I2>I3

C、I2>I1>I3

D、I3>I1>I2

【解析】交流电频率增大，电阻R对电流的阻碍作用不变所以A1表读数不变。频率增大，电感线圈对交变电流阻碍作用增大，对电流的阻碍作用变大，所以电流变小，A2表读数变小。频率增大，电容器对交变电流阻碍作用变小，对电流的阻碍作用变小，所以电流变大，A3表读数变大故答案为D。

【答案】D

3、电阻、电感器、电容器对交变电流阻碍作用的区别与联系

电阻电感器电容器

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

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

不能通直流，只能通变化的电流．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 由导体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

电流的能与电场能往复转化

【例4】如图所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用。

【解析】当含有多种成分的电流输入到C1两端，由于C1的“通交流、

隔直流”的功能，电流中的交流成分被衰减，而线圈L 有“通直流、阻交流”的功能，直流成分电流顺利通过L ，一小部分交流通过L ，到达C2两端时，由于C2的“通交流、隔直流”的功能，C2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样在输出端得到较稳定的直流电．这个直流电供电视机内芯正常工作。

例2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U

＝220V 、频率f ＝50Hz 时，三只灯A 、B 、C 的亮度相同（L 无直流电阻）。 （1）将交流电源的频率变为f ＝100Hz ，则（ AC ） （2）将电源改为U ＝220V 的直流电源，则 （ BC ） A ．A 灯比原来亮 B ．B 灯比原来亮 C ．C 灯和原来一样亮 D ．C 灯比原来亮

【创新训练】 基础巩固

1.关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是 A.电感不能通直流电流，只能通交变电流

B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同

C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小

D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.【答案】C

2.如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时（ D ）

A.电容器电容增大

B.电容器电容减小

C.电灯变暗

D.电灯变亮

3.两个相同的灯泡L1和L2，分别与两个相同的电容器C1和C2连接，如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U1，乙电路两端加最大值1.2U1的正弦交变电压U2，则此两灯的发光情况是

A.L1灯比L2灯亮

B.L1灯发光，L2灯不发光

C.L1灯不发光，L2灯发光

D.两灯亮度相同

【答案】C

4.如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是

A.L1、L2、L3亮度都不变

B.L2变暗，L2不变、L3变亮

C.L1变暗、L2变亮、L3不变

D.L1变亮、L2变暗、L3不变

【答案】C

5.下列关于低频扼流圈和高频扼流圈对交流电的阻碍作用的说法中，正确的有

A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大

B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小

C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大

D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小

【答案】AD

6.如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中

各器件的作用，下列说法中正确的有

A.L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈

B.C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容

C.C2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容

D.上述说法都不对

【答案】BC

7.对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有

A.当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流

B.当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流

C.在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动

D.在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器

【答案】BD

拓展训练

8.如图所示为某电器中电路的一部分，当输入有直流成分、交流低频成分和

交流高频成分的电流后，在其输出端得到可调大小的交流低频成分，那么有

关各元器件的作用的说法中，正确的有

A.C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路

B.R为滑动变阻器，它的滑动片上下移动可以改变输出端电压的大小

C.C2为隔直电容器，交流低频成分通过该电容输出

D.C1的电容较大、C2的电容较小

【答案】ABC

9.如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，

若将S与交变电源接通

A.L1和L2两灯泡亮度仍相同

B.L1比L2更亮些

C.L1比L2更暗些

D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮

【答案】B

10.如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，开关S接通恒定直流电源时，灯

泡L1发光，L2不亮，后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这

时

A，L2比L1更亮些 B.L2比L1更暗些

C.L2仍然不亮D．L2可能和L1一样亮

【答案】D

11.两只完全相同的灯泡L1和L2分别与相同的电感串联，组成如图所示的

甲、乙两个相同的部分电路.现在甲电路两端加恒定电压U，L1灯发光；而

在乙电路两端加最大电压为2U的正弦交变电压，L2灯也发光.比较两灯

的明暗程度，是L1灯的亮度________L2灯亮度.

(填“大于”、“等于”、“小于”)

【答案】大于

课后作业

一．如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、

b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分

别为_ _和__ 。

【答案】电感线圈电容器

二．如图所示的电路，电源电压u=20sin314t(V)，设二极管正向电阻为零，反向电阻为无限大，负载R=20Ω，若其中一个二极管断路，求R中消耗的功率。

解析：图示电路中其中一个二极管断路相当于半波整流，在导电的半周期的功率为

P1=I2R=

R

R

U

2

1

2

I2

m

2

m?

?

?

?

?

?

=

?

?

?

?

?

=10W

而在截止的半周期内的功率P2=0

故一个周期内，电阻R上消耗的功率为：

()

2

1

P

P

2

1

P+

=

=5W

【休闲阅读】

电容器在电路中的作用

电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件，它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。熟悉电容器在不同电路中的名称意义，有助于我们读懂电子电路图。

1．滤波电容：它接在直流电源的正、负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电平滑。一般常采用大容量的电解电容器，也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2．退耦电容：并接于放大电路的电源正、负极之间，防止由电源内阻形成的正反馈而引起的寄生振荡。

3．旁路电容：在交、直流信号的电路中，将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上，为交流信号或脉冲信号设置一条通路，避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。

4．耦合电容：在交流信号处理电路中，用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接，用以隔断直流，让交流信号或脉冲信号通过，使前后级放大电路的直流工作点互不影响。

5．调谐电容：连接在谐振电路的振荡线圈两端，起到选择振荡频率的作用。

6．衬垫电容：与谐振电路主电容串联的辅助性电容，调整它可使振荡信号频率范围变小，并能显著地提高低频端的振荡频率。适当地选定衬垫电容的容量，可以将低端频率曲线向上提升，接近于理想频率跟踪曲线。

7．补偿电容：它是与谐振电路主电容并联的辅助性电容，调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。

8．中和电容：并接在三极管放大器的基极与发射极之间，构成负反馈网络，以抑制三极管极间电容造成的自激振荡。

测量电感及电容上电流和电压的相位差

测量电感及电容上电流和电压的相位差&测量电容上电流和电压 的相位差 上海中学高二（9）王晓欣、徐烨婷 指导教师杨新毅 实验目的：运用TI-83对电容电路进行实验，测量电容电路中电压与电流之间的相位差，了 解电容电感的性质。 实验原理 对于电阻R1，电流与电压成正比。电压v=Vsinωt，则i= Vsinωt /R。由于电阻R1mR1m1与电容串联，因此两者的电流相等。i= i= Vsinωt /R，电容的电流波形图与电阻的电压L1R1m1波形图的周期、初相位都相同，只在幅值上有所不同。因为只需观察电容的电流电压波形图 周期与初相位的关系，因此可以将电阻的电流波形图与电容的电压波形图进行对比，得出电 容的电压与电流的关系。 实验过程 1. 开机方法： ?用专用接线连接TI—83Plus和CBL。 ?按ON键打开TI—83Plus电源。

?按应用功能键APPS，进入Applications界面（见图1）。 图1 按数字键4选择Physics功能（见图2）。 图2 按ENTER回车键，进入主菜单（见图3）。 图3 2. 探头设定： ?将两个电压探头分别插入CH1,CH2两个插口中，打开CBL电源。 ?在Main Menu下按1选择SET UP PROBES，进入探头设定 菜单（见图4）。在NUMBER OF PROBES菜单中按2选择 图4 TWO。 在SELECT PROBE中按7选择MORE（见图5），再按3（见图6）将第一个探头选择为VOLTAGE。按ENTER 重复以上操作，将第二个探头也设为VOLTAGE。回到主菜 图5 单（见图7）。

图6 图7 3. 参数设定 在Main Menu下按2选择2：COLLECT DATA。在DATA COLLECTION中按2选择2：TIME GRAPH（见图8）。 图8 在ENTER TIME BETWEEN SAMPLES IN SECONDS：后输入时间间隔0.0005。在ENTER NUMBER OF SAMPLES：后输入取样个数100(见图9)。 图9 按ENTER对实验设置进行确认（见图10）。 图10 在CONTINUE中按1选择USE TIME SETUP，用以上设置图11 进行实验（见图11）。 4. 连接电路

高中物理-电感和电容对交变电流的影响教学设计

高中物理-电感和电容对交变电流的影响教学设计 一．学习目标 1．通过实验了解电感和电容对交变电流的阻碍和导通作用。 2．知道感抗和容抗的物理意义及影响因素。 3．通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证,体会科学探究过程。 二．预习案 1、电感和电容对交变电流的影响 （1）电感对交变电流的阻碍作用：电感对交变电流的阻碍作用的大小用来表示。线圈的越大、交变电流的越高,电感对交变电流的阻碍作用就越 ,感抗也越。 （2）电容器对交变电流的阻碍作用：电容对交变电流的阻碍作用的大小用表示。电容器的电容越、交变电流的频率越 ,电容器对交变电流的阻碍作用就越 ,容抗也越。这些都表明交变电流能通过电容器。 2、在交变电流路中,如果把电感的作用概括为“通直,阻交”、“通低,阻高”。则对电容的作用可概括为：“隔直,通交”、“阻低,通高”。 三．课内探究 探究一电感对交变电流的阻碍作用 1.把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上。实验中取直流电源的电压与交流电 压的有效值相等。灯泡的亮度一样吗？此现象说 明了什么问题？ 2.为什么电感对交流电有阻碍作用？

3.实验表明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越大。为什么线圈的感抗跟线圈的 自感系数和交流电的频率有关呢？ 4.如图它是由几十匝线圈绕在空心铁氧体芯上组成,你认为它是低频扼流圈还是高频扼流圈?它对低频有显著阻碍作用吗? 探究二电容器对交变电流的阻碍作用 1.把小灯泡和电容器串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上,灯泡的发光情况一样吗？此现象说明了什么？ 2.电容器对交流阻碍作用的大小与哪些因素有关? 探究三电阻、电感器、电容器对对交变电流阻碍作用的区别与联系 电阻电感器电容器 产生的原因由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化 在电路中的特点对直流、交流均有 阻碍作用 不能通直流,只能通变 化的电流．对直流的阻 碍作用无限大,对交流

高中物理 《电感和电容对交变电流的影响》教学设计

《电感和电容对交变电流的影响》教学设计

二、电容对交变电流的影响 1．电容器的特性：“通交流，隔直流”。 2．容抗（XC）：电容对交变电流的阻碍作用的大小。单位：欧（Ω）。3．决定容抗大小的因素：电容器的电容（C）、交流电的频率（f） C越大、f越高，XC越小 教学过程 引入新课【复习引入】 首先我们来回顾一下：什么是电容器？ 电容器：任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体构成一个电容器。 如果将电容器接入直流电路中，电路中有没有电流？（没有，因为电容器中间是绝缘的。）看图问：请同学们观察一个如图所示实验，当电键闭合后，出现什么现象？ [学生]电键闭合后，A2立刻亮，A1缓慢亮，因为线圈会阻碍A1电流的变化。 为什么会有阻碍电流变化的现象呢？ 因为电感器会产生一个阻碍导体中原电流变化的自感电动势， 今天，我们就来研究电感和电容对交变电流的影响。 【新课讲授】 [对比实验]现在我们有三个小灯泡，让它们并联接入交流电路中，可以观察到三个灯泡的亮度相同，说明这是三个相同的灯泡。 现在我们在其中的一个支路中串联一个电容，在另一个支路中串联一个电感。再将它们接入直流电路中。会有什么现象？

现象：没有串联任何东西的灯泡马上变亮，串联电容器的灯泡不亮，串联电感线圈的慢一点亮。 说明：（电容器不通直流）电容隔直流，电感通直流。 再将它们接入交流电路中。会有什么现象？ 现象：没有串联任何东西的灯泡马上变亮，串联电容器的灯泡和串联电感线圈的灯泡都亮，不过亮度比没有串联任何东西的灯泡暗些。 为什么串联了电容器的电路都亮了呢？ 我们先来看看这幅电路图。将电键往上打，我们会发现电流表会动一下，原因是电源往电容器充电，将电键往下打，我们会发现电流表也会动一下，原因是电容器放电，若想电路中有持续的电流，则要求电容器不断地充放电。这也就是为什么串联了电容器的电路都亮了，并不是真有电流通过电容器，而是电容器在不断地充放电。 串联电容器的灯泡和串联电感线圈的灯泡比没有串联任何东西的灯泡暗些又说明什么？（说明电容和电感对交流电有阻碍的作用。 说明：电容通交流，电感阻交流。 我们把电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗来表示。而对电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗来表示。

高中物理：电感和电容对交变电流的影响练习题

高中物理：电感和电容对交变电流的影响练习题 1.(多选)对交变电流能通过电容器,下列说法中正确的有( ) A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流 B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流 C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动 D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器 【解析】选B、D。把电容器接在交变电流两端,当电源电压升高时,电容器充电,电路中形成充电电流；当电源电压降低时,电容器放电,电路中形成放电电流。在交变电源的一个周期内,电容器要交替进行充电、放电,反向充电、反向放电,电路中就有了持续的交变电流,所以,电容器两端加上交流电,电路中有了电流,但电荷却并没有通过电容器中的绝缘介质。B、D正确。 2.一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图所示。一块铁插进线圈之后,该灯将( ) A.变亮 B.变暗 C.对灯没影响 D.无法判断 【解析】选B。在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势,总是反抗电流变化。正是这种反抗变化的特性(电惰性),使线圈产生了感抗。加入铁芯改变了电感线圈的自感系数,自感系数增大,感抗增大,降落的电压增大,灯泡上的电压减小,所以灯变暗。故选项B正确。 【互动探究】将上题中的交流电源改为直流电源,则应选( ) 提示：选C。因为电感器对直流电没有阻碍作用。 3.下列说法正确的是( ) A.感抗仅与电源频率有关,与线圈自感系数无关 B.容抗仅与电源频率有关,与电容无关

C.感抗、容抗和电阻等效,对不同交变电流都是一个定值 D.感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用 【解析】选D。由公式X L =2πfL得感抗与线圈自感系数有关,A错误。根据公式X C = 得容抗与电容也有关系,B错误。感抗、容抗和电阻等效,但对不同交变电流有不同的值,所以C错。感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用,D正确。 4.某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分,为使放大器仅得到交流低频成分,如图所示,电路中可行的是( ) 【解析】选D。信号中含有三种成分,去掉直流成分用隔直电容即可,因此排除A、B。而C中交流高低频成分均进入放大器,需加入另一旁路电容C 2 ,所以D正确。 5.如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮。当a、b接电压的有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( ) A.与甲灯串联的元件x是电容器,与乙灯串联的元件y是电感线圈 B.与甲灯串联的元件x是电感线圈,与乙灯串联的元件y是电容器 C.与甲灯串联的元件x是二极管,与乙灯串联的元件y是电容器 D.与甲灯串联的元件x是电感线圈,与乙灯串联的元件y是二极管 【解析】选B。若x是电容器,y是电感线圈,则a、b接直流电源时,电容器不通直流,

电容两端电压和电流相位关系

图文：用双线示波器显示电压与电流的相位关系 图文：用双线示波器显示电压与电流的相位关系 在交流电路中，电动势、电压、电流的大小和方向都随时间作周期性变化， 带来了一系列区别于直流电的特性。 研究元件在电路中的作用，首先是弄清楚元件上电压和电流的关系。一是了解电压和电流的有效值（或峰值）之间的关系。电压有效值和电流有效值之比。叫做元件的阻抗。再是了解电压和电流之间的相位关系，即了解电压和电流的变化步调是否一致，如果不一致，它们之间的相位差等于多少？后面的几张彩图将 对这些问题作出说明。 由于示波器上显示的是电压波形，如果观察通过元件的电流波形，必须将一个电阻与待测元件串联。因为电阻上电压与电流的相位相同，待测元件上的电压与串联电阻上电压的相位关系，反映了待测元件上电压与电流的相位关系。 电路示意图（附图11）中的电源是音频讯号发生器（频率调至1000赫，输出电压调至1伏左右），电容器（C＝0．5微法），带铁心线圈（L＝45毫亨）及电阻（R＝500Ω）。引出线分别接至双线示波器的Ⅰ线、Ⅱ线输入端。接通电源，经过调整后，可在示波器的荧光屏上看到稳定的两条波形曲线。单刀开关接至电容器时，可以看到电流的相位比其两端电压的相位超前π／2；而接至带铁心的线圈时，则通过电感的电流相位比其两端的电压相位落后π／2。彩图所示为电容上电压与电流的相位关系，其中振幅大的为电压波形。 由于示波器各引线的负端在示波器的内部是相连的，因此引线的负端都必须接在a点（见附图11），这样就必然给Ⅰ线Ⅱ线的波形之间引入180°的相位差。为了正确反映波形的相位关系，需要在电阻两端连接一反相器（电路中未画出）， 然后接入示波器Ⅰ线输入。

电感和电容对交变电流的影响教案

5．3 电感和电容对交变电流的影响【教学目标】 （一）知识与技能 1．理解为什么电感对交变电流有阻碍作用。 2．知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关。 3．知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用。 4．知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关。 （二）过程与方法 1．培养学生独立思考的思维习惯。 2．培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。 （三）情感、态度与价值观 培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。 【教学重点】 1．电感、电容对交变电流的阻碍作用。 2．感抗、容抗的物理意义。 【教学难点】 1．感抗的概念及影响感抗大小的因素。 2．容抗概念及影响容抗大小的因素。 【教学方法】 实验法、阅读法、讲解法。 【教学工具】 双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（6 V、 A）、线圈（用变压器的副线圈）、电容器（“103μF、15 V”与“200 μF、15 V”）2个、两个扼流圈、投影片、投影仪 【教学过程】 （一）引入新课

师：在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻。在交变电流路中，影响电流跟电压关系的，除了电阻外，还有电感和电容。电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件。这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响。 ［板书课题］电感和电容对交变电流的影响 （二）进行新课 1．电感对交变电流的阻碍作用 ［演示］电阻、电感对交、直流的影响。实验电路如下图甲、乙所示： 师：首先演示甲图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度，说明了什么道理 生：灯的亮度相同。说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。 师：再演示乙图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度，说明了什么道理 生：电键接到直流上，亮度不变；接到交流上时，灯泡亮度变暗。说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同。 师：确实如此。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.为什么会产生这种现象呢 生：由电磁感应的知识可知，当线圈中通过交变电流时，产生自感电动势，阻碍电流的变化。 师：电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗来表示。感抗的大小与哪些因素有关请同学们阅读教材后回答。 生：感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就越大；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗越大。 师：线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的。出示扼流圈，并介绍其构造和作用。 （1）低频扼流圈 构造：线圈绕在闭合铁芯上，匝数多，自感系数很大。 作用：对低频交变电流有很大的阻碍作用。即“通直流、阻交流”。 （2）高频扼流圈

“电感和电容对交变电流的影响”教学案例.doc

“电感和电容对交变电流的影响”教学案例 ──以普通高中《物理课程标准》的课程目标要求来设计浙江东阳中学 韦国清普通高中《物理课程标准》中从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上，提出了高中物理课程的具体目标。在--过程中，我们需要从这三个维度来构建教学内容和安排教学活动。下面是结合课程目标的要求，全日制普通高中教科书（试验修订本·必修加选修）物理第二册《电感和电容对交变电流的影响》一节的--。 【教学目标】 1．知识与技能 知道电感线圈有“通直流阻交流”和电容器有“隔直流通交流”的作用；知道感抗、容抗的大小由哪些因素决定；能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因；了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。 2．过程与方法 观察演示实验，理解实验过程中控制变量的方法；通过研究感抗（容抗）与自感系数（电容）的定性关系，获得实验探究过程的体验；通过对电感和电容对交变电流影响的理论分析，体会理论解释实验的成功感受。 3．情感态度与价值观 通过实验的互动过程，诱发对探究物理规律的兴趣；简介电感和电容的应用，欣赏物理器件的美妙的应用；通过具实记录观察到的现象和数据，体验实事求是的科学态度。 【教学用具】

1．演示交直流电源、小灯泡(v）、阻值15ω的电阻、电感线圈（j2426小型变压器）、10μf电容器、低频信号发生器（j2462－1型）等供演示用； 2．各种不同型号的高频、低频扼流圈供演示用； 3．学生低压交直流电源（最小的输出电压大于16v）、15μf和200μf 的电容器j2426小型变压器（将线圈匝数不同的两组线圈用不同颜色的导线接出）、小灯泡（6v）、导线等供学生实验用（以上器材每两人一组）。【设计思路】 从教材的要求来看，本课题对知识与技能的要求均不高。一般的教法可以简单比较电感和电容对交变电流的阻碍作用，进行一些理性的讲解，配合若干验证性的实验，使学生了解感抗和容抗的大小与哪些因素有关。教材中对演示实验的要求很简单，更没有学生实验的要求。 本--特别强调了对实验的挖掘。例如增加了学生互动的实验，不仅帮助学生理解感抗和容抗的概念，提高实验动手能力，更重要的是使学生在互动和探索的过程中，培养学生的合作精神、获得探究的成功体验；通过引入新课时设计的实验，培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣；通过教学中的若干个演示实验的设计，特别是用信号发生器替代变频电源来做实验，使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。 【教学过程】 一、引入课题 请同学们先来观察一组实验，如图1所示。介绍有关器材：低压交直流电源，小灯泡，3个经过包装的电学元件（根据外面不能判断是何元件）。

第三节 电感和电容对交变电流的影响

第三节电感和电容对交变电流嘚影响 ●本节教材分析 本节着重说明交流与直流嘚区别，有利于加深学生对交变电流特点嘚认识.教学嘚重点在突出交流与直流嘚区别，而不要求深入讨论感抗和容抗嘚问题.可结合学校嘚实际情况，尽可能多地用实验说明问题，不必在理论上进行讨论. 根据电磁感应嘚知识，学生不难理解感抗嘚概念和影响感抗大小嘚因素.教学中要注意适当复习或回忆已学过嘚有关知识，让学生自然地得出结论.这样既有利于理解新知识，又有利于培养学生嘚能力，使学生学会如何把知识联系起来，形成知识结构，进而独立地获取新知识. 对交变电流可以“通过”电容器嘚道理，课本用了一个形象嘚模拟图，结合电容器充放电嘚过程加以说明，使学生有所了解即可.对于容抗嘚概念和影响容抗大小嘚因素，课本是直接给出嘚，让学生知道就可以了，不要作更深嘚讨论. ●教学目标 一、知识目标 1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用. 2.知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用嘚大小，知道感抗与哪些因素有关. 3.知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用. 4.知道用容抗来表示电容对交变电流嘚阻碍作用嘚大小.知道容抗与哪些因素有关. 二、技能目标 1.培养学生独立思考嘚思维习惯. 2.培养学生用学过嘚知识去理解、分析新问题嘚习惯. 三、情感态度目标 培养学生有志于把所学嘚物理知识应用到实际中去嘚学习习惯. ●教学重点 1.电感、电容对交变电流嘚阻碍作用. 2.感抗、容抗嘚物理意义. ●教学难点 1.感抗嘚概念及影响感抗大小嘚因素. 2.容抗概念及影响容抗大小嘚因素. ●教学方法 实验法、阅读法、讲解法. ●教学用具 双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（6 V、0.3 A）、线圈（用变压器嘚副线圈）、电容器（“103μF、15 V”与“200 μF、15 V”）2个、两个扼流圈、投影片、投影仪. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、引入新课 ［师］在直流电路中，影响电流跟电压关系嘚只有电阻.在交流电路中，影响电流跟电压关系嘚，除了电阻外，还有电感和电容.电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件.这节课我们学习电感、电容对交变电流嘚影响. 二、新课教学 1.电感对交变电流嘚阻碍作用 ［演示］电阻、电感对交、直流嘚影响.实验电路如下图甲、乙所示：

详解电容、电感的相位差是如何产生的

对于正弦信号，流过一个元器件的电流和其两端的电压，它们的相位不一定是相同的。这种相位差是如何产生的呢？这种知识非常重要，因为不仅放大器、自激振荡器的反馈信号要考虑相位，而且在构造一个电路时也需要充分了解、利用或避免这种相位差。下面探讨这个问题。 1、首先，要了解一下一些元件是如何构建出来的； 2、其次，要了解电路元器件的基本工作原理； 3、第三，据此找到理解相位差产生的原因； 4、第四，利用元件的相位差特性构造一些基本电路。 一、电阻、电感、电容的诞生过程 科学家经过长期的观察、试验，弄清楚了一些道理，也经常出现了一些预料之外的偶然发现，如伦琴发现X射线、居里夫人发现镭的辐射现象，这些偶然的发现居然成了伟大的科学成就。电子学领域也是如此。 科学家让电流流过导线的时候，偶然发现了导线发热、电磁感应现象，进而发明了电阻、电感。科学家还从摩擦起电现象得到灵感，发明了电容。发现整流现象而创造出二极管也是偶然。 二、元器件的基本工作原理 电阻——电能→热能 电感——电能→磁场能，&磁场能→电能 电容——电势能→电场能，&电场能→电流 由此可见，电阻、电感、电容就是能源转换的元件。电阻、电感实现不同种类能量间的转换，电容则实现电势能与电场能的转换。 1、电阻 电阻的原理是：电势能→电流→热能。 电源正负两端贮藏有电势能（正负电荷），当电势加在电阻两端，电荷在电势差作用下流动——形成了电流，其流动速度远比无电势差时的乱序自由运动快，在电阻或导体内碰撞产生的热量也就更多。 正电荷从电势高的一端进入电阻，负电荷从电势低的一端进入电阻，二者在电阻内部进行中和作用。中和作用使得正电荷数量在电阻内部呈现从高电势端到低电势端的梯度分布，负电荷数量在电阻内部呈现从低电势端到高电势端的梯度分布，从而在电阻两端产生了电势差，这就是电阻的电压降。同样电流下，电阻对中和作用的阻力越大，其两端电压降也越大。 因此，用R=V/I来衡量线性电阻（电压降与通过的电流成正比）的阻力大小。 对交流信号则表达为：R=v(t)/i(t)。 注意，也有非线性电阻的概念，其非线性有电压影响型、电流影响型等。 电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成（实芯电阻器的电阻体与骨架合二为一），而决定阻值的只是电阻体。对于截面均匀的电阻体，电阻值为

电感和电容对交变电流的影响

电感和电容对交变电流的影响 一、要点扫描 1、电感器对交变电流的阻碍作用 ⑴原理：将交变电流通入电感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻变化，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生自感电动势，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有阻碍作用。 ⑵影响电感器对交变电流阻碍作用大小的因素：感抗的大小与线圈的自感系数和交流电的频率。 ⑶电感器在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频。 “通直流，阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的，因为（恒定）直流电的电流不变化，不能引起自感现象，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生来阻碍电流的变化。“通低频，阻高频”这是对不同频率的交流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越强，感抗也就越大。 ⑷应用：扼流圈 扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈。分低频扼流圈和高频扼流圈两类： 低频扼流圈 构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小 作用：通直流，阻交流 高频扼流圈 构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小（铁芯易磁化使自感系数增大，铁氧体不易磁化，自感系数很小）3)铁氧体永磁材料。这是以Fe2O3为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料如反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高，特别有利于在高频和微波应用。如钡铁氧体(BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)等都有很多应用。除上述3类永磁材料外，还有一些制造、磁性和应用各有特点的永磁材料。例如微粉永磁材料、纳米永磁材料、胶塑永磁材料(可应用于电冰箱门的封闭)、可加工永磁材料等。 作用：通低频，阻高频 2、电容器对交变电流的阻碍作用 ⑴原理：当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用。 ⑵影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素：电容器的电容和交流的频率。 频率一定，则电容器充（放）电时间一定，又因电压一定，根据Q=CU可知，C大的电容充入（或放出）的电量多，因此充电（或放电）的的速率就大，

5.3 电感和电容对交变电流的影响 习题

5.3 电感和电容对交变电流的影响习题 【教学目标】 1．知道为什么电感对交变电流有阻碍作用． 2．知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关． 3．知道交变电流能通过电容，知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用． 4．知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小，知道容抗与哪些因素有关． 重点：电感和电容对交变电流的影响 难点：电感和电容对交变电流的影响 【自主预习】 一、感抗 1．定义：对电流阻碍作用的大小，用感抗表示． 2．感抗的成因：因为交变电流的随时间周期性变化，这个变化的电流通过线圈时产生一个自感电动势，自感电动势总是阻碍的变化，故线圈对交变电流有阻碍作用，这就是感抗． 3．决定因素：研究可得出线圈的感抗X L与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系：X L＝2πfL 二、低频扼流圈和高频扼流圈 1．低频扼流圈：自感系数的线圈（约几十亨），线圈电阻较，对直流的阻碍作用较小，这种线圈可以“通，阻”。 2．高频扼流圈：自感系数较小的线圈（约几个毫亨），对低频交变电流的阻碍作用较而对高频交变电流的阻碍作用很，可以用来“通，阻”。 三、交变电流能够“通过”电容器． （1）电流实际上并没有通过电容器，也就是说，自由电荷定向移动，不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板． （2）电容器“通交流”，只不过是在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器，电荷向电容器的极板上集聚，形成；当电源电压降低时，电容器，电荷从电容器的极板上放出，形成．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器． 四、容抗 1．定义：对交流的阻碍作用的大小，用容抗来表示． 2．成因：电容器接入交流电路中后，极板上的电荷形成了二极板间的电压，这电压和电源电压相反，从而产生了对交变电流的阻碍作用，即形成了容抗． 3．决定因素：交流电路中的容抗和交变电流的频率、电容器的电容成反比．容抗与交变电流的频率和电容的关系为X C ＝ 1/2πfC，即交流电的频率越大，电容越，电容器对交变电流的阻碍作用越小，容抗越． 五、电感和电容在电路中的作用 1．电感的作用是：“通、阻、通、阻”． 2．电容的作用是：“通、直流、通、阻”． 【典型例题】 一、电感对交变电流的影响

《电感和电容对交变电流的影响》教案

电感和电容对交变电流的影响 【核心素养】 通过《电感和电容对交变电流的影响》的探究学习过程，感受生活和生产中物理器件的巧妙应用；培养实事求是的科学态度。 【教学目标】 知道电感线圈有“通直流阻交流”和电容器有“隔直流通交流”的作用； 知道感抗、容抗的大小由哪些因素决定； 能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因； 了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。 【教学重点】电感和电容对交变电流的影响 【教学难点】电感和电容对交变电流的影响 【教学过程】 课前：登陆优教平台，发送预习任务。根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。 一、引入课题 请同学们先来观察一组实验，如图所示。介绍有关器材：低压交直流电源，交变电流特性演示仪。 演示1： （1）将小灯泡直接接到交变电源上，调节电压使灯泡正常发光； （2）如果将1号电学元件串联入电路中，观察现象（灯泡变暗）； （3）再将2号电学元件串联入电路中，观察现象（灯泡变得更暗）； （4）然后将3号电学元件串联入电路中，观察现象（灯泡仍较暗）。 演示2： （1）将1号元件接相同电压的直流上，观察现象［与演示1（1）情况相同亮度］；

（2）将2号元件接相同电压的直流上，观察现象（比原来变亮）； （3）将3号元件接相同电压的直流上，观察现象（亮了一下不亮）。 小结：1号元件对交直流的影响几乎相同，2号元件对交变电流的影响较大，3号元件对直流电影响很大，且直流电不能通过3号元件。 根据现象进行猜想，然后经过学生的讨论分析，做出判断。将这三个元件从暗盒中拿出，分别得出1号元件为电阻、2号元件为电感线圈、3号元件为电容器。 从上面观察到的现象说明：除电阻外，电感、电容对直流和交变电流的影响程度是不同的，这是我们要来研究的问题。 二、实验探究 实验器材：小灯泡(3.8V)，开关，学生电源，线圈带铁芯，电容器2个，导线1、研究电感线圈对交变电流的阻碍作用 电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗的大小来表示。那么，感抗的大小可能与哪些因素有关呢？ 启发学生：可能与自感系数、交变电流的频率和电压等有关。 （1）研究感抗与自感系数的关系 请一组学生简述实验的设计思路及实验现象和由此得到的结果：将灯泡与线圈串联接入交变电流，线圈的连接分两次，一次是线圈匝数较少，另一次线圈的匝数较多，灯泡出现由亮变暗的现象，说明线圈的自感系数大时，线圈对交变电流的阻碍作用大，感抗大。 （2）研究感抗与交变电流的频率的关系 如果要研究感抗与交变电流频率的关系应该如何办？──在电压不变的情况下选用变频的交变电流源，为了研究方便，我们可选信号发生器来替代。 【视频】信号发生器可以输出电压一定且不同频率的交变电流。串联好电路，保持电压不变的条件下，使输出交变电流的频率升高，观察到灯泡变暗的现象。 说明：频率越高，线圈对交变电流的阻碍越大，感抗越大。 结论：L越大感抗越大、频率越高感抗越大。 2、研究电容对突变电流的阻碍作用 电容对交变电流的阻碍作用用容抗来表示。从上面的研究，可以得到推论，

电容和电感对交变电流的影响

17．3 电感和电容对交变电流的影响 一、教学目的： 1．了解电感对电流的作用特点 2．了解电容对电流的作用特点 二、教学重点：：电感和电容对交变电流的作用特点 三、教学难点：电感和电容对交变电流的作用特点 四、教学方法：：启发式综合教学法 五、教学用具：：小灯泡、线圈（有铁芯）、电容器、交流电源、直流电源 六、教学过程： （一）引入新课： 在直流电路中，电压U、电流I和电阻R的关系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等，实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适用。但是如果电路中包括电感、电容，情况就要复杂了。 （二）进行新课： 1、电感对交变电流的阻碍作用： 实验：把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上，观察现 象： 现象：接直流的亮些，接交流的暗些。 引导学生得出结论：接交流的电路中电流小，间接表明电感对交流有阻碍作用。 为什么电感对交流有阻碍作用？ 引导学生解释原因：交流通过线圈时，电流时刻在改变。由于线圈的自感作用，必然要产生感应电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用。 电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示。 实验和理论分析都表明：线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈对交流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。 应用：日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈，自感系数很大。日光灯启动后灯管两端所需的电压低于220V，灯管和镇流器串联起来接到电源上，用镇流器对交流的阻碍作用，就能保护灯管不致因电压过高而损坏。 向学生简单介绍扼流圈。

2、交变电流能够通过电容器 实验：把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里。 现象：接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光。 结论：直流不能通过电容器。交流能通过电容器。 引导学生分析原因：直流不能通过电容器是容易 理解的，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。 电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过 两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化， 当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充 电电流；当电压降低时，电荷离开极板，开成放电电 流。电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流， 表现为交流“通过”了电容器。 3、电容器对交变电流的阻碍作用 在上面的实验中，如果把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与交流电源相连，观察现象。 可以看到，灯泡要比接有电容器时亮得多。 这个实验表明：电容也对交流有阻碍作用。 电容对交流的阻碍作用，用容抗来表示。 实验和理论分析都表明：电容器的电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，感抗也就越小。 学生思考： 使用220V 交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但

电感和电容对交变电流的影响

电感和电容对交变电流的影响 ●本节教材分析 本节着重说明交流与直流的区别，有利于加深学生对交变电流特点的认识.教学的重点在突出交流与直流的区别，而不要求深入讨论感抗和容抗的问题.可结合学校的实际情况，尽可能多地用实验说明问题，不必在理论上进行讨论. 根据电磁感应的知识，学生不难理解感抗的概念和影响感抗大小的因素.教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识，让学生自然地得出结论.这样既有利于理解新知识，又有利于培养学生的能力，使学生学会如何把知识联系起来，形成知识结构，进而独立地获取新知识. 对交变电流可以“通过”电容器的道理，课本用了一个形象的模拟图，结合电容器充放电的过程加以说明，使学生有所了解即可.对于容抗的概念和影响容抗大小的因素，课本是直接给出的，让学生知道就可以了，不要作更深的讨论. ●教学目标 一、知识目标 1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用. 2.知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小，知道感抗与哪些因素有关. 3.知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用. 4.知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关. 二、技能目标 1.培养学生独立思考的思维习惯. 2.培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯. 三、情感态度目标 培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯. ●教学重点 1.电感、电容对交变电流的阻碍作用. 2.感抗、容抗的物理意义. ●教学难点 1.感抗的概念及影响感抗大小的因素. 2.容抗概念及影响容抗大小的因素. ●教学方法 实验法、阅读法、讲解法. ●教学用具 双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（6 V、0.3 A）、线圈（用变压器的副线圈）、电容器（“103μF、15 V”与“200 μF、15 V”）2个、两个扼流圈、投影片、投影仪. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、引入新课 ［师］在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻.在交流电路中，影响电流跟电压关系的，除了电阻外，还有电感和电容.电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件.这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响. 二、新课教学

电感和电容对交变电流的影响练习题及答案解析

1．对电容器能通交变电流的原因，下列说法正确的是( ) A ．当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流 B ．当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流 C ．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动 D ．在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器 解析：选BD.电容器实质上是通过反复充、放电来实现通电的，并无电荷流过电容器． 2．关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是( ) A ．电感对交变电流有阻碍作用 B ．电感对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小 C ．电感具有“通交流、阻直流，通高频、阻低频”的性质 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 解析：选AD.电感对交流电有阻碍作用，阻碍作用越大，感抗越大，感抗与自感系数、交流电频率成正比，本题选项A 、D 正确． 3．如图5－3－7所示，交流电源的电压有效值跟直流的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P 1，而将双刀双掷开关接到交流电源上时，灯泡的实际功率为P 2，则( ) 图5－3－7 A ．P 1＝P 2 B ．P 1>P 2 C ．P 1

P 2，故B 对． 4.在图5－3－8所示电路中，u 是有效值为220 V 的交流电源，C 是电容器，R 是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法正确的是( ) 图5－3－8 A ．等于220 V B ．大于220 V C ．小于220 V D ．等于零 解析：选C.虽然交变电流能通过电容器，但对交流有阻碍作用，电容器与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻的两端电压应小于电源电压，而电压表测的是电阻两端的电压，故选项C 正确． 5．如图5－3－9所示，把电阻R 、电感线圈L 、电容器C 并联，三个支路中分别接有一灯泡．接入交流电源后，三盏灯亮度相同．若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是( ) 图5－3－9 A ．L 1灯比原来亮 B ．L 2灯比原来亮 C ．L 3灯和原来一样亮 D ．L 3灯比原来亮 解析：选BC.电容的容抗与交流电的频率有关，频率高，容抗小，即对高频交流电的阻碍作用小，所以B 项对．线圈L 对交流电的阻碍作用随频率升高而增加，所以A 项错．电阻R 中电流只与交流电有效值及R 值有关，所以C 项正确． 一、选择题 1．关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是( )

纯电感电路中电压与电流的关系解析

纯电感电路中电压与电流的关系解析 电感简介：电感（电感线圈）是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件，也是电子电路中常用的元器件之一。电感是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝，它在电路中用字母L表示，主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。 电感器结构1、骨架骨架泛指绕制线圈的支架。一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器（如振荡线圈、阻流圈等），大多数是将漆包线（或纱包线）环绕在骨架上，再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔，以提高其电感量。骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成，根据实际需要可以制成不同的形状。小型电感器（例如色码电感器）一般不使用骨架，而是直接将漆包线绕在磁心上。空心电感器（也称脱胎线圈或空心线圈，多用于高频电路中）不用磁心、骨架和屏蔽罩等，而是先在模具上绕好后再脱去模具，并将线圈各圈之间拉开一定距离。 2、绕组绕组是指具有规定功能的一组线圈，它是电感器的基本组成部分。绕组有单层和多层之分。单层绕组又有密绕（绕制时导线一圈挨一圈）和间绕（绕制时每圈导线之间均隔一定的距离）两种形式；多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种。 3、磁心与磁棒磁心与磁棒一般采用镍锌铁氧体（NX系列）或锰锌铁氧体（MX系列）等材料，它有工字形、柱形、帽形、E形、罐形等多种形状。 4、铁心铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金等，其外形多为E型。 5、屏蔽罩为避免有些电感器在工作时产生的磁场影响其它电路及元器件正常工作，就为其增加了金属屏幕罩（例如半导体收音机的振荡线圈等）。采用屏蔽罩的电感器，会增加线圈的损耗，使Q值降低。 6、封装材料有些电感器（如色码电感器、色环电感器等）绕制好后，用封装材料将线圈和磁心等密封起来。封装材料采用塑料或环氧树脂等。 纯电感电路中电压与电流间的数量关系由于电阻很小的线圈组成的交流电路，可以近似地看成是一个纯电感电路。

电感和电容对交变电流的影响 说课稿 教案 教学设计

电感和电容对交变电流的影响 【教学目标】 1．知识与技能 知道电感线圈有“通直流阻交流”和电容器有“隔直流通交流”的作用；知道感抗、容抗的大小由哪些因素决定；能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因；了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。 2．过程与方法 观察演示实验，理解实验过程中控制变量的方法；通过研究感抗（容抗）与自感系数（电容）的定性关系，获得实验探究过程的体验；通过对电感和电容对交变电流影响的理论分析，体会理论解释实验的成功感受。 3．情感态度与价值观 通过实验的互动过程，诱发对探究物理规律的兴趣；简介电感和电容的应用，欣赏物理器件的美妙的应用；通过具实记录观察到的现象和数据，体验实事求是的科学态度。 【教学用具】 1．演示交直流电源、小灯泡(12v）、阻值15Ω的电阻、电感线圈（J2426小型变压器）、10μF电容器、低频信号发生器（J2462－1型）等供演示用； 2．各种不同型号的高频、低频扼流圈供演示用； 3．学生低压交直流电源（最小的输出电压大于16V）、15μF和200μF的电容器J2426小型变压器（将线圈匝数不同的两组线圈用不同颜色的导线接出）、小灯泡（6V）、导线等供学生实验用（以上器材每两人一组）。 【设计思路】 从教材的要求来看，本课题对知识与技能的要求均不高。一般的教法可以简单比较电感和电容对交变电流的阻碍作用，进行一些理性的讲解，配合若干验证性的实验，使学生了解感抗和容抗的大小与哪些因素有关。教材中对演示实验的要求很简单，更没有学生实验的要求。 本--特别强调了对实验的挖掘。例如增加了学生互动的实验，不仅帮助学生理解感抗和容抗的概念，提高实验动手能力，更重要的是使学生在互动和探索的过程中，培养学生的合作精神、获得探究的成功体验；通过引入新课时设计的实验，培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣；通过教学中的若干个演示实验的设计，特别是用信号发生器替代变频电源来做实验，使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。 【教学过程】 一、引入课题 请同学们先来观察一组实验，如图1所示。介绍有关器材：低压交直流电源，小灯泡，3个经过包装的电学元件（根据外面不能判断是何元件）。 演示1： （1）将小灯泡直接接到交变电流源上，调节电压使灯泡正常发光； （2）如果将1号电学元件串联入电路中，观察现象（灯泡变暗）；

电感和电容对交变电流的影响

3 电感和电容对交变电流的影响 一、感抗 1．定义：电感对电流阻碍作用的大小，用感抗表示． 2．感抗的成因：因为交变电流的大小和方向随时间周期性变化，这个变化的电流通过线圈时产生一个自感电动势，自感电动势总是阻碍交流电的变化变化，故线圈对交变电流有阻碍作用，这就是感抗． 3．决定因素：线圈的感抗X L与它的自感系数L及交变电流的频率f间有如下的关系： X L＝2πfL 即线圈的自感系数越大,交流电的频率越高，感抗越大 二、低频扼流圈和高频扼流圈 1．低频扼流圈：自感系数大的线圈（约几十亨），线圈电阻较小，对直流的阻碍作用较小，这种线圈可以“通直流、阻交流”。 2．高频扼流圈：自感系数较小的线圈（约几个毫亨），对低频交变电流的阻碍作用较小，而对高频交变电流的阻碍作用很大，可以用来“通低频、阻高频”。 三、交变电流能够“通过”电容器． 1.电流实际上并没有通过电容器的内部，也就是说，自由电荷定向移动，不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板． 2.电容器“通交流”，只不过是在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器充电，电荷向电容器的极板上集聚，形成电流；当电源电压降低时，电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，形成电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器． 四、容抗 1．定义：电容器对交流的阻碍作用的大小，用容抗来表示． 2．成因：电容器接入交流电路中后，极板上的电荷形成了二极板间的电压，这电压和电源电压相反，从而产生了对交变电流的阻碍作用，即形成了容抗． 3．决定因素：交流电路中的容抗和交变电流的频率、电容器的电容成反比．容抗与交变电流的频率和电容的关系为X C ＝ 1/2πfC，即交流电的频率越大，电容越大，容抗越小． 五、电感和电容在电路中的作用