1、电感和电容对交变电流的影响教学目标通过实验，了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用知道感抗和容抗的物理意义及影响因素通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证，体验科学探究过程教学重点教学难点电感和电容对交变电流的作用特点电感和电容对交变电流的作用特点在直流电路中，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12理解并掌握电感特点：通直流、阻交流、通低频、阻高频理解并掌握电感对交流电阻碍作用的原因电感对直流电和交流电的不同作用演示实验：实验中取直流电源的电压与交流电压的有效值相等电感对交变电流的阻碍作用演示实验：实验中取直流电源的电压与交流电
2、压的有效值相等实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些。实验表明电感对交变电流有阻碍作用通直流，阻交流电感对交变电流的阻碍作用电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗表示感抗越大，表示电感对交流电的阻碍作用越强感抗越小，表示电感对交流电的阻碍作用越弱电感对交变电流的阻碍作用为什么电感对交流电有阻碍作用？交流电通过电感线圈时，电流时刻在改变，电感线圈中必然产生自感电动势，阻碍电流的变化，使灯泡变暗。电感对交变电流的阻碍作用电感的感抗大小与什么因素有关呢？猜想：自感系数，交变电流的频率理解在电感中电流和电压的相位不同理解感抗大小的影响因素电感对交流电的阻碍作用大小-感抗演示实验：感
3、抗与自感系数的关系线圈的自感系数越大电感对交变电流的阻碍作用越大。实验表明：感抗大小影响因素的演示实验演示实验：感抗与交流电频率的关系 交变电流的频率越高电感对交变电流的阻碍作用越大。实验表明：电感通低频，阻高频感抗大小影响因素的演示实验实验表明：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。感抗大小影响因素的演示实验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？感抗是由自感现象引起的，线圈的自感系数L越大，自感作用就越大，因而感抗越大；交流电的频率f越高，电流的变化率越大，自感作用也越大，因而感抗越大。感抗大小影响因素的反思电感的自感电动势如何计算？假设输入的
4、交流电为类似于电阻，定义感抗等于自感电动势与电流有效值的比则电感上的自感电动势最大值的比感抗的公式意义：反映电感对交流阻碍作用的大小符号：大小：单位：成因：决定因素：交流电流不断变化，产生自感电动势线圈的自感系数 L 交流电频率 f感抗的公式越大，对交流电的阻碍作用越强越小，对交流电的阻碍作用越弱从公式的角度分析，增大交流电的频率，电感对交流电的阻碍作用如何变化？阻碍作用变强电流变小感抗公式的反思感抗和电阻有何不同？电阻R感抗 除跟材料、形状有关还跟频率有关决定因素定义式由材料、形状决定跟U、I无关任意时刻，均满足有效值才满足感抗和电阻扼流圈是电工技术和电子技术中常用的元件它利用了电感对交流电
5、的阻碍作用理解并掌握低频扼流圈和高频扼流圈的特点了解简单的电感滤波电路扼流圈扼流圈有两种：低频扼流圈：高频扼流圈：铁芯匝数几千甚至超过一万自感系数为几十亨有的绕在铁氧体芯上有的是空心的匝数几百或几十自感系数为几毫亨作用：通直流、阻交流作用：通低频、通直流，阻高频扼流圈请同学们分析一下，低频扼流圈对高频交流电是否有显著的阻碍作用？高频扼流圈对低频交流电是否有显著的阻碍作用？低频扼流圈对高频交流电有显著的阻碍作用高频扼流圈对低频交流电没有显著的阻碍作用扼流圈电容对交变电流是否也有阻碍作用？理解并掌握直流电不能通过电容器、交流电可以通过电容器理解并掌握交流电通过电容器时的阻碍作用与电容大小和交流电频
6、率有关电容对直流电和交流电的不同作用演示实验：观察灯泡的发光情况电容对直流电和交流电的不同作用演示实验：实验现象：接通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮了。说明了直流电不能够通过电容器，交流电能够“通过”电容器电容对直流电和交流电的不同作用电容对交流阻碍作用的大小用容抗表示容抗越大，表示电感对交流电的阻碍作用越强容抗越小，表示电感对交流电的阻碍作用越弱电容对交流电的阻碍作用交流电为什么能够“通过”电容器？电容器的充电和放电表现为交流“通过”了电容器 实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质金属中的电流是由于负电荷的定向移动引起的，它等效于正电荷向相反的方向移动交流电为何能通过电容
7、器电容对交流的容抗大小与什么因素有关？理解并掌握电容上的电压和电流不同相位理解并掌握容抗的含义电容对交流电的阻碍大小-容抗演示实验：小灯泡直接接在交流电两端小灯泡与电容器串联接在交流电两端现象：接入电容器，小灯泡变暗实验表明：电容器对交流电有阻碍作用电容器对交流电的阻碍作用演示实验：小电容大电容低频率高频率实验表明：电容器电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小。电容器具有“通交流、隔直流”“通高频、阻低频”的特点。容抗“通过”电容的电流大小如何计算？假设输入的交流电电压为类似于电阻，定义容抗等于电压与电流有效值的比则电容上的电流容抗的公式意义：反映电容对交流阻碍作用的
8、大小符号：大小：单位：决定因素：电容C交流电的频率f容抗的公式从公式的角度分析，增大交流电的频率，电容对交流电的阻碍作用如何变化？越大，对交流电的阻碍作用越强越小，对交流电的阻碍作用越弱阻碍作用变弱电流变大容抗公式的反思容抗和电阻有何不同？电阻R容抗决定因素定义式由材料、形状决定跟U、I无关除跟材料、形状有关还跟频率有关任意时刻，均满足有效值才满足容抗和电阻在电子技术中，声音、图象等信号都要变成交变电流来处理。微弱的信号电流往往需要经过几级放大。在某极放大之后，要把信号送到下一级，但两级的直流工作状态不能相互影响。这时可以在两级之间接入如图所示的电路，图中的电容称为耦合电容。说一说，这个电路怎
9、样起到了“隔直流、通交流”的作用。由于电容器串联在前级和后级之间前级输出的直流成分不能通过电容器而交流成分可以通过电容器被输送到后级装置中输入后级的成分中不含有前级的直流成分所以两级的直流工作状态相互不影响隔直容抗在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分。如果只需要把低频成分输送到下一级装置，可以在下一级电路的输入端并联一个电容器（如图）。这样，进入下一级的高频成分就很少了。这种电容器叫做高频旁路电容器。说一说，这个电容器怎样起到高频旁路的作用。电容器对高频成分的容抗小对低频成分的容抗大按照图示的连接高频成分就通过“旁边”的电容器而使低频成分输送到下一级装置 高频旁路电
10、容隔直电容器通交流、隔直流旁路电容器通高频、阻低频隔直电容和旁路电容如图所示，交流电流表 、分别与电容器C、线圈L和电阻R串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为 ，三个电流表各有不同的读数。现换另一个电源供电，供电电压瞬时值,。改换电源后，三个电流表的读数是否变化？如果有变化，各是增大还是减小？为什么？读数增大读数减小读数不变 问题与练习电感对交流电的影响电感对交变电流阻碍作用的大小叫做影响感抗大小的因素：低频扼流圈：高频扼流圈：电容对交流电的影响电容对交变电流阻碍作用的大小叫做影响容抗大小的因素：隔直电容：旁路电容：自感系数L和交流电频率f通直流、阻交流通低频、阻高频容抗电容器的电容C和交流电的频率f通交流、隔直流通高频、阻低频感抗总结【分析】【解答】【点评】练习【分析】【解答】【点评】练习【分析】【解答】练习【分析】【解答】【点评】练习
