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高二物理教案:电感和电容对交变电流的影响教案

编辑:sx_songj

2014-07-02

摘要:温故而知新,大家只要做到这点,一定可以提高学习能力。小编为大家整理了高二物理教案:电感和电容对交变电流的影响教案,方便同学们查看复习,希望大家喜欢。

【要点导学】

1、电感和电容对交变电流的影响

(1)电感对交变电流的阻碍作用:电感对交变电 流的阻碍作用的大小用感抗表示。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就越大,感抗也越大。

(2)电容器对交变电流的阻碍作用:电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗表示。电容器的电容越大、交变电流的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小,容抗也越小。这些都表明交变电流能通过电容器。

2、在交变电流路中,如果把电感的作用概括为“通直流,阻交流;通低频,阻高频。”则对电容的作用可概括为:通交流,隔直流;通高频,阻低频。

【范例精析】

例1、如图5-3-1所示,线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如:L=1mH,C=200pF),此电路的作用是:(D )

A.阻直流通交流,输出交流

B. 阻交流通直流,输出直流

C.阻低频通高频,输出高频交流

D.阻高频通低频,输出低频交流和直流

解析:因自感系数L很小,所以对低频成分的阻碍作用很小,这样直流和低频成分能顺利通过线圈,电容器并联在电路中,起旁路作用,因电容C很小,对低频成分的阻碍作用很大,而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小,被它旁路,最终输出的是低频交流和直流。

拓展:如图5-3-2所示电源交流电频率增大,则

A.电容器电容增大

B.电容器容抗增大

C.电路中电流增大

D.电路中电流减小

解析:交流电频率增大,电容的容抗减少,导致电流增大。故正确答案:[C]

例2、如图5-3-3所示,(a)、(b)两电路是电容器的两种不同连接方式,它们各在什么 情况下采用?应该怎样选用电容器?

解析:交流电路中常包含有直流成分和交流成分,电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”的作用。

图中的C1串联在电路中,它的作用是“通交流、隔直流”,为了使交流成分都能顺利地通过,容抗必须较小,应选用电容较大的电容器。

图中的C2并联在电路中,如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分,该电容器的作用是“通高频、 阻低频”,即对高频电流起旁路作用,而让需要的低频 信号输入到下一级,一般取电容较小的电容器;如果输入的电流是直流和交流两种成分,该电容器的作用是滤去交流成分,把直流成分输入到下一级,这时要选用电容较大的电容器。

另外,选用电容器还须注意它的耐压值,以防被击穿。

例3、在彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器,其电路图如图图5-3-4所示。主要元件是两个电感线圈L1、L2,它们的自感系数很大,F是熔丝,R是电阻,C1、C2是电容器,S为电视机开关。某一次用户没有先关电视(没断开S)就拔掉电源插头,结果烧坏了图中电路元件,可能被烧坏的元件是

A. C2 B. C1 C. L1或L2 D. F

解析:在未断开S时拔掉电源插头,使得L1、L2中的电流突然减小,产生很高的感应电动势,这一电动势加在C2两端,C1受到R的保护而不受损坏,L1、L2中电流减小,也不损坏,A正确。

【能力训练】

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 )

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: ( BD )

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:( D )

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: ( B )

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

5、如图5-3-9所示电路由交变电源供电,如果交变电流的频率降低,则:( BC )

A.线圈自感系数变小;

B.线圈感抗变小

C.电路中电流增大

D.电路中电流变小

6、如图 5-3-10所示电路,接在交变电流上的灯泡正常发光,则下列措施能使灯泡变亮的是:( C )

A.将电容器两极板间距离增大一些

B.将电容器两极板正对面积减小一些

C.把电介质插入电容器两极间

D.把交变电流频率降低一些

7、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF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强度最大:( C )

A.在C1上加f=50 Hz的交变电流

B.在C2上加f=50 Hz的交变电流

C.在C1上加f=60 Hz的交变电流

D.在C2上加f=60 Hz的交变电流

8、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。

阻碍作用 自感系数 频率

9、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。

阻碍作用 电容 频率

10、使用220V交变电流源的电气设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘,但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”,用试电笔测试时,氖管发光,这是为什么?

与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”。虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险,但是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地。

11、下面的电路图5-3-11是电子技术中的常用电路.a、b是电路的输入端,其中输入的高频电流用“ ”表示,低频电流用“~”表示,直流电流用“—”表示.负载电阻R中通过的电流有以下说明:

①图甲中R通过的是低频电流

②图乙中R通过的是高频电流

③图乙中R通过的是低频电流

④图丙中R通过的是直流电 流

⑤图丁中R通过的是高频电流

其中正确的是( D )

A.①②③   B.②③④   C.③④⑤   D.①③④

12、在收音机线路中,经天线接收下来的电 信号既有高频成份,又有低频成份,经放大后送到下一级,需要把低频成份和高频成份分开,只让低频成份输送到再下一级,我们可以采用如图5-3-12所示电路,其中a、b应选择的元件是( D )

A.a是电容较大的电容器,b是低频扼流圈

B.a是电容较大的电容器,b 是高频扼流圈

C.a是电容较小的电容器,b是低频扼流圈

D.a是电容较小的电容器,b是高频扼流圈

13、看图5-3-13所示的电路后回答:

(1)输出信号与输入信号有什么区别?

输入信号中有高频成份,输出信号中无高频成份。

(2)试说明电路中L、C1、C2三个元件的作用。

C1和C2的作用是通高频、阻低频;L的作用是阻高频、通低频。

总结:高二物理教案:电感和电容对交变电流的影响教案就为大家介绍到这儿了,祝大家在精品学习网学习愉快。

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