三、电感和电容对交变电流的影响演示实验一:实验器材:学生电源、规格相同的小灯泡两个、线圈、滑动变阻器、双刀双掷开关。LRR=RL实验步骤:1接通直流,选择适当的电压值,观察到什么现象,说明了什么道理?现象:两灯泡的亮度相同.说明:线圈对直流没有影响!2接通交流,选择适当的电压值,观察到什么现象,说明了什么道理?现象:和线圈连接的灯泡比较暗.说明:线圈对交流有阻碍作用!思考:为什么线圈对直流没影响而对交流有影响呢?一、电感对交变电流的阻碍作用1.感抗(XL):表示电感对交变电流阻碍作用的大小问题:感抗的大小与哪些因素有关?(实验)线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高,阻碍作用越明显,感抗越大2.实际应用:扼流圈低频扼流圈:自感系数大,电阻小,对低频交变电流有很大的阻碍作用。低频扼流圈的作用是“通直流、阻交流”高频扼流圈:自感系数小,对低频交变电流的阻碍作用小,对高频交变电流的阻碍作用大高频扼流圈的作用是“通低频、阻高频”总结:感抗的大小不仅与线圈构造有关,而且与通过的交流电(频率)有关。这表现了交流与直流不同的特性。调换电感不同的线圈、改变交变电流的频率。现象:L越大、f越高,灯越暗学以致用:)(100sin2220Vtu若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为100HZ,下列说法正确的有: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,交流电源的电压为: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RL(BC)+-∽实验器材:学生电源、小灯泡、电容器(470uF)、双刀双掷开关。实验步骤:1接通直流,观察到什么现象,说明了什么道理?现象:灯泡不亮。解释:接交变电流时,自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘电介质,只是在交变电压的作用下,电容器交替进行充、放电,电路中就有了电流。(请看书本38页图5.3-5)演示实验二:说明:直流电不能通过电容器。2接通交流,观察到什么现象,说明了什么道理?现象:灯泡变亮.说明:交流电能“通过”电容器.思考:电容器两极板被绝缘电介质隔开了,为什么有电流通过灯泡?二、电容器对交变电流的阻碍作用现象:C越大,f越高,灯泡越亮。1.容抗(XC):表示电容对交流的阻碍作用的大小.2.电容越大,交流的频率越高,电容器的阻碍作用越小,容抗越小总结:容抗的大小不仅与电容器构造有关,而且与通过的交流电(频率)有关。这表现了交流与直流不同的特性。解析:电容大一次充电量大;频率高单位时间内充电次数多,所以电流大,容抗小。问题:容抗的大小和哪些因素有关呢?(实验)调换不同规格的电容器,改变交流点的频率。3.实际应用:隔直电容器:通交流、隔直流。高频旁路电容器:通高频、阻低频。学以致用:如图所示,平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源上,灯泡正常发光,则()B.增大交变电流的频率,灯泡将变暗.A.将介质板插入电容器中,灯泡将变暗.C.把电容器极板间距拉开一些,灯泡将变暗.D.把电容器两极板错开一些,灯泡将变暗.CDkdsC4元件电感线圈电容器作用通直流,阻交流;通低频,阻高频。通交流,隔直流;通高频,阻低频。描述阻碍作用的物理量感抗XL容抗XC决定因素1自感系数L2交流电频率f1电容C2交流电频率f关系L越大,f越高,XL越大。C越大,f越高,XC越小。对比记忆:本节小结:1.交变电流的电流与电压关系不仅与电阻有关,还与电感、电容有关。2.电感和电容对交流的阻碍作用的大小不仅与电感、电容本身有关,还跟交流的频率有关:电感“通直流;阻交流。”“通低频;阻高频。”电容“通交流;隔直流。”“通高频;阻低频。”1、有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交流电上,如果电源电压峰值保持不变,比较下面哪种情况,通过线圈的电流最小()A、所加电源频率为50HzB、所加电源频率为100HzC、所加电源频率为50Hz,减少线圈匝数D、在线圈中加入铁芯,所加电源频率为100HzD发散练习2、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF的两电容器,分别加在峰值一定的交流电源上,比较下列哪种情况通过电容器的电流最大()A、在C1上加f=50Hz的交变电流B、在C2上加f=50Hz的交变电流C、在C1上加f=60Hz的交变电流D、在C2上加f=60Hz的交变电流C3.如图一段长直导线接在交流电源上时电流为I1,如果把这段长直导线密绕成线圈,现接入原电路,通过线圈的电流为I2,则()A.B.C.D.条件不足,无法比较.B4.在交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,频率可以改变,在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入,当使交流电频率增加时,可以观察到下列论述的那些情况()A.A1读数不变,A2增大,A3减小B.A1读数减小,A2不变,A3增大C.A1读数增大,A2不变,A3减小D.A1,A2,A3读数均不变C