《（通用版）2018-2019版高中物理 第2章 交變電流與發(fā)電機(jī) 2.3 探究電阻、電感和電容的作用課件 滬科版選修3-2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2018-2019版高中物理 第2章 交變電流與發(fā)電機(jī) 2.3 探究電阻、電感和電容的作用課件 滬科版選修3-2.ppt（28頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2.3探究電阻、電感和電容的作用,第2章交變電流與發(fā)電機(jī),目標(biāo)定位 1.知道電阻器對(duì)交流電的阻礙作用與對(duì)直流電的阻礙作用相同. 2.能理解電感器、電容器對(duì)交變電流形成阻礙作用的原因. 3.知道用感抗、容抗來(lái)表示電感器、電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小. 4.能夠分析簡(jiǎn)單電路中的電容器、電感器的作用.,內(nèi)容索引,,知識(shí)探究 新知探究 點(diǎn)點(diǎn)落實(shí),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè) 鞏固反饋,知識(shí)探究,閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合圖1回答下列問(wèn)題(A、B是規(guī)格相同的燈泡)： (1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳向交流電源時(shí)，兩只燈泡的亮度是否相同？這說(shuō)明什么問(wèn)題？,一、電阻器對(duì)交變電流的作用,圖1,答案B比A更亮些，這說(shuō)明電阻器對(duì)交流電有阻礙

2、作用.,答案,(2)把開(kāi)關(guān)S扳向直流電源和交流電源，比較這兩種情況下燈泡A的亮度有沒(méi)有變化，這又說(shuō)明什么問(wèn)題？,答案開(kāi)關(guān)S扳向直流電源和交流電源，兩種情況下燈泡A的亮度相同，這說(shuō)明電阻器對(duì)交流的阻礙作用跟對(duì)直流的阻礙作用相同.,答案,要點(diǎn)總結(jié) 1.電阻器對(duì)交變電流和直流電的阻礙作用是 的. 2.在交流電路中，電阻定律和歐姆定律都 .,相同,成立,如圖2所示，把帶鐵心的線圈L與小燈泡串聯(lián)起來(lái)，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.,二、電感器對(duì)交變電流的作用,答案,(1)對(duì)比兩種情況下燈泡的亮度有什么不同？說(shuō)明了什么？,圖2,答案甲圖中燈泡比

3、乙圖中燈泡更亮，說(shuō)明電感器對(duì)交變電流有阻礙作用.,(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(shuō)明了什么？,答案,答案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(shuō)明線圈的自感系數(shù)越大，交流電的頻率越高，線圈對(duì)交流電的阻礙作用越大.,要點(diǎn)總結(jié) 1.感抗： 對(duì)交變電流的阻礙作用的大小. 2.電感器的感抗是由 的電流在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)引起的，與制成線圈導(dǎo)體的電阻無(wú)關(guān). 3.電感器對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用感抗XL表示，XL .所以感抗的兩個(gè)決定因素： (1)電感器的； (2)交變電流的 . 4.電感器在電路中的作用 (1)

4、通 流，阻 流；(2)通 頻，阻 頻.,,電感器,變化,2fL,電感量(自感系數(shù)),頻率,直,交,低,高,例1(多選)如圖3所示實(shí)驗(yàn)電路中，若直流電壓和交流電壓的有效值相等，S為雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，下面敘述正確的是 A.當(dāng)S擲向a、b時(shí)燈較亮，擲向c、d時(shí)燈較暗 B.當(dāng)S擲向a、b時(shí)燈較暗，擲向c、d時(shí)燈較亮 C.S擲向c、d，把電感線圈中的鐵心抽出時(shí)燈變亮 D.S擲向c、d，電源電壓不變，而使頻率減小時(shí)，燈變暗,答案,,解析,圖3,,,解析線圈對(duì)恒定電流無(wú)感抗，對(duì)交變電流有感抗，當(dāng)交流電頻率減小時(shí)，感抗變小，燈變亮，并且是有鐵心時(shí)感抗更大，故鐵心抽出時(shí)燈變亮.,如圖4甲、乙所示，把燈泡和電容

5、器串聯(lián)起來(lái)，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.,三、電容器對(duì)交變電流的作用,答案,圖4,,(1)分析電容器能通交流的原因.,答案把交流電源接到電容器兩個(gè)極板上后，當(dāng)電源電壓升高時(shí)，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(dāng)電源電壓降低時(shí)，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(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，好像是交流“通過(guò)”了電容器，但實(shí)際上自由電荷并沒(méi)有通過(guò)電容器兩極板間的絕緣介質(zhì).,(2)若把圖乙中的電容器去掉，變成圖丙所示電路，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？說(shuō)明了什么？,答案,答案燈泡變得比乙中亮，說(shuō)明電容器對(duì)交變電

6、流有阻礙作用.,(3)在圖乙中，改變電容器的電容和電源頻率，燈泡亮度會(huì)有什么變化？,答案,答案電容變大時(shí)，燈泡變亮；頻率增大時(shí)，燈泡變亮.,要點(diǎn)總結(jié) 1.容抗： 對(duì)交變電流的阻礙作用的大小. 2.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用： 電源電壓推動(dòng)自由電荷定向移動(dòng)時(shí)，電容器極板上積累的電荷會(huì)阻礙自由電荷向此方向做定向運(yùn)動(dòng)，這就產(chǎn)生了電容器對(duì)交變電流的阻礙作用. 3.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用容抗XC表示，XC_____，所以 決定容抗的兩個(gè)因素： (1)電容器的 ；(2)交變電流的 . 4.電容器能通交變電流，并不是電荷真的穿過(guò)了電容器. 5.電容器在電路中的作用： 通 流，隔 流，通

7、頻，阻 頻.,,電容器,電容量,頻率,交,直,高,低,例2(多選)如圖5所示，接在交流電源上的燈泡正常發(fā)光，以下說(shuō)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(duì)面積，燈泡變暗 D.使交變電流頻率減小，燈泡變暗,答案,,解析,圖5,,,,解析把電介質(zhì)插入電容器，電容變大，容抗變小，電容器對(duì)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(duì)交變電流阻礙作用變大，所以燈泡變暗，故B錯(cuò)誤； 減小電容器兩極板間的正對(duì)面積，電容變小，燈泡變暗，故C正確； 使交變電流頻率減小，電容器對(duì)交變電流阻礙

8、作用變大，燈泡變暗，故D正確.,,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 .(填“大”或“小”) 3.電阻無(wú)論對(duì)直流還是交流，阻礙作用相同，只取決于電阻本身.,四、電阻、感抗、容抗的對(duì)比,,小,大,例3如圖6所示，電路中完全相同的三只燈泡L1、L2、L3分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián)，然后再并聯(lián)到220 V、50 Hz的交流電源上，三只燈泡亮度恰好相同.若保持交流電壓不變，將交變電流的頻率增大到60 Hz，則發(fā)生的現(xiàn)象是,答案,解析,圖

9、6,,A.三燈亮度不變B.三燈均變亮 C.L1不變、L2變亮、L3變暗D.L1不變、L2變暗、L3變亮,,解析當(dāng)交變電流的頻率變大時(shí)，線圈的感抗變大，電容器的容抗變小，因此L3變亮，L2變暗.又因?yàn)殡娮柙谥绷骱徒涣麟娐分衅鹣嗤淖饔茫蔐1亮度不變，所以選D.,,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(對(duì)感抗的理解)(多選)在如圖7所示的電路中，L為電感線圈，R為燈泡的電阻值，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無(wú)限大，交流電源的電壓u220 sin (100t) V.若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為100 Hz，下列說(shuō)法正確的是 A.電流表示數(shù)增大 B.電壓表示數(shù)增大 C.燈泡變暗 D.燈泡變亮,答案,解析,1,2,

10、3,,圖7,,,,1,2,3,燈泡的電阻值R是一定的，電流減小時(shí)，實(shí)際消耗的電功率(PI2R)減小，燈泡變暗，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤； 電壓表與電感線圈并聯(lián)，其示數(shù)為線圈兩端的電壓UL，設(shè)燈泡兩端電壓為UR，則電源電壓的有效值為UULUR，因URIR，故電流I減小時(shí)，UR減小.因電源電壓的有效值保持不變，故ULUUR增大，選項(xiàng)B正確.,2.(對(duì)容抗的理解)如圖8所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交流電源的兩端，當(dāng)交流電源的頻率增大時(shí),解析,1,2,3,,A.電容器電容增大 B.電容器電容減小 C.燈變暗 D.燈變亮,答案,,圖8,1,2,3,解析電容器的電容是由電容器本身的特性決定的，與外加的交流電源

11、的頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤. 當(dāng)交流電源的頻率增大時(shí)，電容器充、放電的速度加快，電容器的容抗減小，電流增大，燈變亮.,3.(對(duì)感抗的理解)(多選)如圖9所示，輸入端ab的輸入電壓既有直流成分，又有交流成分，以下說(shuō)法中正確的是(L的直流電阻不為零),答案,1,2,3,圖9,解析,A.直流成分只能從L通過(guò) B.交流成分只能從R通過(guò) C.通過(guò)R的既有直流成分又有交流成分 D.通過(guò)L的直流成分比通過(guò)R的直流成分要大,,,1,2,3,解析由于線圈L直流電阻不為零，所以有直流通過(guò)R，而線圈對(duì)交流有阻礙作用，因此也有交流成分通過(guò)R，B錯(cuò)誤，C正確； 由于R對(duì)交流也有阻礙作用，所以也有交流成分通過(guò)L，A錯(cuò)誤； 因?yàn)榫€圈的直流電阻一般都很小，所以通過(guò)線圈的直流成分比通過(guò)R的要大，D正確.,