【教學目標】
知識與技能
1.理解為什麼電感對交變電流有阻礙作用。
2.知道用感抗來表示電感對交變電流阻礙作用的大小,知道感抗與哪些因素有關。
3.知道交變電流能通過電容器.知道為什麼電容器對交變電流有阻礙作用。
4.知道用容抗來表示電容對交變電流的阻礙作用的大小.知道容抗與哪些因素有關。
過程與方法
1.培養學生獨立思考的思維習慣。
2.培養學生用學過的知識去理解、分析新問題的習慣。
情感、態度與價值觀
培養學生有志於把所學的物理知識應用到實際中去的學習習慣。
【教學重點】
1.電感、電容對交變電流的阻礙作用。
2.感抗、容抗的物理意義。
【教學難點】
1.感抗的概念及影響感抗大小的因素。
2.容抗概念及影響容抗大小的因素。
【教學方法】
實驗法、閱讀法、講解法。
【教學過程】
(一)引入新課
在直流電路中,影響電流跟電壓關係的只有電阻。在交變電流路中,影響電流跟電壓關係的,除了電阻外,還有電感和電容。電阻器、電感器、電容器是交變電流路中三種基本元件。
這節課我們學習電感、電容對交變電流的影響。
(二)進行新課
1.電感對交變電流的阻礙作用
[演示]電阻、電感對交、直流的影響。實驗電路如下圖甲、乙所示:
演示甲圖,電鍵分別接到交、直流電源上,引導學生觀察兩次燈的亮度
燈的亮度相同。說明電阻對交流和直流的阻礙作用相同。
演示乙圖,電鍵分別接到交、直流電源上,引導學生觀察兩次燈的亮度
電鍵接到直流上,亮度不變;接到交流上時,燈泡亮度變暗。說明線圈對直流電和交變電流的阻礙作用不同。
線圈對直流電的阻礙作用只是電阻;而對交變電流的阻礙作用除了電阻之外,還有電感.為什麼會產生這種現象呢?
由電磁感應的知識可知,當線圈中通過交變電流時,產生自感電動勢,阻礙電流的變化。
電感對交變電流阻礙作用的大小,用感抗來表示。感抗的大小與哪些因素有關?請同學們閱讀教材後回答。
感抗決定於線圈的自感係數和交變電流的頻率。線圈的自感係數越大,自感作用就越大,感抗就越大;交變電流的頻率越高,電流變化越快,自感作用越大,感抗越大。
線圈在電子技術中有廣泛應用,有兩種扼流圈就是利用電感對交變電流的阻礙作用製成的。出示扼流圈,並介紹其構造和作用。
(1)低頻扼流圈
構造:線圈繞在閉合鐵芯上,匝數多,自感係數很大。
作用:對低頻交變電流有很大的阻礙作用。即「通直流、阻交流」。
(2)高頻扼流圈
構造:線圈繞在鐵氧體芯上,線圈匝數少,自感係數小。
作用:對低頻交變電流阻礙小,對高頻交變電流阻礙大。即「通低頻、阻高頻」。
2.交變電流能夠通過電容器
[演示]電容對交、直流的影響。實驗電路如圖所示:
開關s分別接到直流電源和交變電流源上,觀察現象
接通直流電源,燈泡不亮;接通交變電流源,燈泡亮了。說明了直流電不能夠通過電容器,交變電流能夠「通過」電容器。
電容器的兩極板間是絕緣介質,為什麼交變電流能夠通過呢?用cai課件展示電容器接到交變電流源上,充、放電的動態過程。強調自由電荷並沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質,只是當電源電壓公升高時電容器充電,電荷向電容器的極板上集聚,形成充電電流;當電源電壓降低時電容器放電,電荷從電容器的極板上放出,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,表現為交流通過了電容器。
3.電容器對交變電流的阻礙作用
[演示]電容器對交變電流的影響
將剛才實驗電路中「1000 μf,15 v」的電容器去掉,觀察燈泡的亮度,說明了什麼道理?
燈泡的亮度變亮了。說明電容器對交變電流也有阻礙作用。
的確是這樣。物理上用容抗來表示電容器對交變電流阻礙作用的大小。容抗跟哪些因素有關呢?請同學們閱讀教材後回答。
容抗決定於電容器電容的大小和交變電流的頻率.電容越大,在同樣電壓下電容器容納電荷越多,因此充放電的電流越大,容抗就越小;交變電流的頻率越高,充放電進行得越快,充放電電流越大,容抗越小.即電容器的電容越大,交變電流頻率越高,容抗越小。
電容器具有「通交流、隔直流」「通高頻、阻低頻」的特點。
介紹電感、電容的廣泛存在。
(三)課堂總結、點評
本節課主要學習了以下幾個問題:
1.由於電感線圈中通過交變電流時產生自感電動勢,阻礙電流變化,對交變電流有阻礙作用.電感對交變電流阻礙作用大小用感抗來表示.線圈自感係數越大,交變電流的頻率越高,感抗越大,即線圈有「通直流、阻交流」或「通低頻,阻高頻」特徵.
2.交變電流「通過」電容器過程,就是電容器充放電過程.由於電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動,電容器對交變電流有阻礙作用.用容抗表示阻礙作用的大小.
電容器的電容越大,交流的頻率越高,容抗越小.故電容器在電路中有「通交流、隔直流」或「通高頻、阻低頻」特徵。
(四)例項**
電感對交變電流的影響
【例1】如圖所示電路中,l為電感線圈,r為燈泡,電流錶內阻為零。電壓表內阻無限大,交流電源的電壓u=220sin10πt v。若保持電壓的有效值不變,只將電源頻率改為25hz,下列說法中正確的是
a.電流表示數增大
b.電壓表示數減小
c.燈泡變暗
d.燈泡變亮
電感和電容對交變電流的影響
【例2】圖所示是電視機電源部分的濾波裝置,當輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流後,能在輸出端得到較穩定的直流電,試分析其工作原理及各電容和電感的作用。
(五)鞏固練習
1..關於低頻扼流圈,下列說法正確的是
a.這種線圈的自感係數很小,對直流有很大的阻礙作用
b.這種線圈的自感係數很大,對低頻電流有很大的阻礙作用
c.這種線圈的自感係數很大,對高頻交流的阻礙作用比低頻交流的阻礙作用更大
d.這種線圈的自感係數很小,對高頻交流的阻礙作用很大而對低頻交流的阻礙作用很小
2.在圖所示電路中,u是有效值為200 v的交流電源,c是電容器,r是電阻.關於交流電壓表的示數,下列說法正確的是
a.等於220 vb.大於220 v
c.小於220 vd.等於零
3.在圖所示的電路中,a、b兩端連線的交流電源既含高頻交流,又含低頻交流;l是乙個25 mh的高頻扼流圈,c是乙個100 pf的電容器,r是負載電阻,下列說法中正確的是
的作用是「通低頻,阻高頻」
的作用是「通交流,隔直流」
的作用是「通高頻,阻低頻」
d.通過r的電流中,低頻電流所佔的百分比遠遠大於高頻交流所佔的百分比
4.如圖所示,交變電流電壓的瞬時表示式u=311sin157t v時,三個電流錶的示數相同,若電源電壓改為u′=sin314t v時,則
a.電流錶的示數減小
b.電流錶的示數增大
c.電流錶的示數不變
作業思考並回答p43「問題與練習」第1、2、3題。
電感和電容對交變電流的影響
一 引入新課 在直流電路中,影響電流和電壓關係的只有電阻,而在交流電路中影響電流和電壓關係的,除了電阻,還有電感和電容。通過電感和電容對交變電流影響的分析討論,我們可以進一步認識到交流與直流的區別。二 新課教學 一 電感對交變電流的阻礙作用 演示實驗 把帶鐵芯的線圈l與小燈泡串聯起來,先把它們接到直...
17 3 電感和電容對交對電流的作用
一 教學目的 1 理解為什麼電感對交電流有阻礙作用 2 理解感抗的概念和影響感抗大小的因素 3 知道交變電流能通過電容器,知道為什麼電容器對交變電流有阻礙作用 4 理解容抗的概念和影響容抗大小的因素 二 教學重點 交流與直流的區別 三 教學難點 感抗的概念及影響感抗大小的因素和容抗的概念及影響容抗大...
交流電路中的電容和電感
經典1 如圖所示,在a b間接上交流電源,保持電壓值不變,使其頻率增大,發現各燈的亮度變化情況是 燈1變暗 燈2變亮 燈3不變,則黑箱a b c中所接元件可能是 d 為電阻,b為電容器,c為電感線圈 為電阻,b為電感線圈,c為電容器 為電容器,b為電感線圈,c為電阻 為電感線圈,b為電容器,c為電阻...