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电感和电容对交变电流的影响

上传时间: 2014-08-23

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高二年级物理学科导学案

题目：电感和电容对交变电流的影响

【学习目标】

理解电感和电容对交变电流的影响

2.使学生理解如何建立新的物理模型而培养学生处理解决新问题能力．

3.通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性．　　

重点：电感和电容对交变电流的作用特点

难点：电感和电容对交变电流的作用特点

【使用说明学法指导】

1．先通读教材，勾画出本节内容的基本知识，再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。

2．独立完成，限时15分钟

I、知识准备

电容器的充电与放电过程。

电感线圈的自感现象。

II、教材助读

电感对交变电流的影响：

（1）电感的特性。

（2）决定感抗大小的因素。

2.电容对交变电流的影响

（1）电容器的特性。

（2）决定容抗大小的因素。

III、预习自测

1.在图中所示的电路中，C为电容器，R为灯泡，电流总内阻为零，电压表内阻无穷大，若保持交流电源的电压的有效值不变，只将电源频率增大，下列说法中正确的有（）

A、电流表示数增大

B、电压表示数增大

C、灯泡变亮

D、灯泡变暗

2、如图，白炽灯和电感线圈串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时（）

A、线圈感抗增加

B、线圈感抗减少

C、电灯变暗

D、电灯变亮

请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决

I、学始于疑—我思考我收获（学习基础）

1、在具体的电路中怎样理解电感和电容对电路的影响？

2、

学习建议：请同学们用3分钟认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习

II、质疑探究—质疑解疑合作探究（课堂探究开始）

电感和电容对交变电流的影响

问题1：交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则(　　)

A．I′>I　　　　　　　 B．I′<I

C．I′＝I D．无法比较

问题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

问题3：对交流电通过电容器的理解正确的是(　　)

A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体

B．交变电流定向移动的电荷通过电容器两板间的绝缘介质

C．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

D．交变电流通过了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)

【针对训练】

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u=220sin10πt V。若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为25Hz，下列说法中正确的是（）

A．电流表示数增大

B．电压表示数减小

C．灯泡变暗

D．灯泡变亮

【归纳总结】

【拓展提升】

如图1所示，某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过．为了保护输电线不至于被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过．电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是(　　)

A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流．甲、乙两方案都是可行的

B．若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的

C．若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的

D．若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的

III、我的知识网络图—归纳总结串联整合

【当堂检测】

1、如图5-3-5所示电路，线圈导线的电阻可忽略不计，那么当输入电压具有直流和交流两种成分时，电阻R两端和线圈两端的电压成分分别是：（　　）

A.直流和交流，交流 B.交流，交流

C.直流和交流，直流和交流 D.直流，直流

2、图5-3-6所示电路中的电容器称为高频旁路电容，下列说法正确的是：（　　）

A.电容器的电容很大

B.电容器的电容很小

C.对高频而言，电容器的容抗很大

D.对低频而言，电容器的容抗很大

3、在图5-3-7所示电路中，电阻R、电感线圈L、电容器C并联接在某一交流电源上，三个相同的交流电流表的示数相同。若保持电源的电压不变，而将其频率增大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是：（　）

A. I1=I2=I3 B. I1＞I2＞I3

C. I1＞I2＞I3 D. I3＞I1＞I2

4、如图5-3-8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、L2两灯泡亮度仍相同

B.L1比L2更亮些

C.L1比L2更暗些

D.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

基础巩固题

1.感抗描述电感线圈对交变电流的大小。感抗的大小与两个因素有关：线圈的越大，交变电流的越高，则感抗越大。

2.容抗描述电容器对交变电流的大小。容抗的大小与两个因素有关，电容器的越大，交变电流的越高，则容抗越小。

3如图4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　　　　　

4.如图5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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

5如图所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中，正确的是(L的直流电阻不为零)(　　)

A．直流成分只能从L通过

B．交流成分只能从R通过

C．通过R的既有直流成分又有交流成分

D．通过L的直流成分比通过R的直流成分要大

综合应用题

6．如图所示，交流电源的电压为220 V，频率f＝50 Hz，三只灯L1、L2、L3的亮度相同，线圈L无直流电阻，若将交流电源的频率变为f＝100 Hz，则(　　)

A．L1灯比原来亮

B．L2灯比原来亮

C．L3灯和原来一样亮

D．L3灯比原来亮

7.如图所示，L1、L2和L3是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，L3与一个定值电阻R串联．当a、b间接电压有效值为U、频率为f的正弦交流电源时，三只灯泡的亮度相同．现将a、b间接另一正弦交流电源时，发现灯泡L1变亮、L2变暗、L3亮度不变．由此可知，另一正弦交流电源可能是(　　)

A．电压有效值仍为U，而频率大于f

B．电压有效值大于U，而频率大于f

C．电压有效值仍为U，而频率小于f

D．电压有效值小于U，而频率大于f

8．如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率减小时(　　)

A．电容器电容增加

B．电容器电容减小

C．电灯变暗

D．电灯变亮

9．如图所示，两位同学利用图示装置做实验，第一位同学使ab在导轨上匀速运动，第二位同学使ab在导轨上做变速运动，但两位同学对ab杆做的功一样多，第一位同学的方法使小灯泡消耗电能为W1，第二位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W2，它们相比较(　　)

A．W1＝W2 B．W1>W2

C．W1<W2 D．无法确定

拓展提升题

10在图示电路中，L为电感线圈，R为灯泡的电阻，电流表和电压表均为理想电表，交流电源的电压u＝220sin100πt V，若保持其有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的有(　　)

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

11．如图5－3－16所示的电路中，当a、b端加直流电压时，L1灯发光，L2灯不亮，当加同样电压的交流电源时，L1发光但较暗，L2灯发光较亮，则以下各项正确的是(　　)

A．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器

B．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈

C．A中是电阻，B中接的是电容器

D．若加的交流电频率增大，电压不变，则L1灯变得更暗，L2灯变得更亮

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