1、学案2 学案 2 探究电阻、电感和电容的作用 学习目标定位1.知道电阻对交流电的阻碍作用与对直流电的阻碍作用相同.2.能理解电感、电容对交变电流形成阻碍作用的原因.3.知道用感抗、容抗来表示电感、电容对交变电流阻碍作用的大小.4.能够分析简单电路中的电容、电感的作用本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 1平行板电容器的电容决定式 C，电容的定义式 C.2部分电路欧姆定律：U.S4kdQUIR知识储备区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 3电阻器对交变电流的阻碍作用跟对直流的阻碍作用4电感器能让交变电流通过，但对交变电流有阻碍作用，电感量越大，其阻
2、碍作用就；通过的交变电流的频率越高，阻碍作用就电感器对交变电流的阻碍作用的大小称为，单位是欧姆()，感抗的计算公式：_.5不能通过电容器，电容器可以让通过，但它对交变电流有作用，电容越大，对交变电流的阻碍作用就，通过的交变电流的频率越高，阻碍作用就电容器对交变电流的阻碍作用的大小称为，单位是欧姆()，容抗的计算公式：.相同越大越大感抗XL2fL直流电交变电流阻碍越小越小容抗XC 12fC知识储备区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 一、电阻器对交变电流的作用问题设计阅读教材相关内容，结合图 1回答下列问题(A、B 是规格相同的灯泡)：图1学习探究区 本学案栏目开关 知
3、识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2(1)当开关 S 扳向交流电源时，两只灯泡的亮度是否相同？这说明什么问题？答案 B 比 A 更亮些，这说明电阻器对交流电有阻碍作用(2)把开关 S 扳向直流电源和交流电源，比较这两种情况下灯泡A 的亮度有没有变化，这又说明什么问题？答案 开关 S 扳向直流电源和交流电源，两种情况下灯泡 A 的亮度相同，这说明电阻器对交流的阻碍作用跟对直流的阻碍作用相同学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 要点提炼1电阻器对交变电流和直流电的阻碍作用是的2在交流电路中，电阻定律和欧姆定律都相同成立学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学
4、习探究区 自我检测区 学案2 二、电感器对交变电流的作用问题设计阅读教材相关内容，结合图 2 回答下列问题(A、B 是规格相同的灯泡)：图2学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2(1)当开关 S 扳向交流电源时，灯泡 A 是否发光？它跟灯泡 B 的亮度是否相同？这说明什么问题？答案 灯泡 A 发光，A 亮度较 B 暗一些，这说明电感器对交流电有阻碍作用(2)当开关 S 扳向直流电源和交流电源，这两种情况下灯泡 A 的亮度有没有变化？这又说明什么问题？答案 当开关 S 扳向直流电源时，A、B 的亮度几乎没差别，当开关 S 扳向交流电源时，A 的亮度较开关 S 扳向
5、直流时暗，这些现象说明电感器对交流的阻碍作用大，对直流的阻碍作用较小学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 要点提炼1电感器的电感量，交变电流的频率，电感器的阻碍作用2电感器对交流电的阻碍作用的大小用感抗 XL 表示，XL.3自感系数 L的大小与线圈的、线圈的、线圈的、线圈中有无等因素有关4在只有电感器的电路中，欧姆定律表达式为：.越大越高越大2fL横截面积长度匝数铁芯IUXL学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 三、电容器对交变电流的作用问题设计如图 3所示，A、B 是规格相同的灯泡，C 为可变电容器，交流电压和直流电压相等，
6、请回答下列问题：(1)把开关 S 扳向直流电源和交流电源，这两种情况下灯泡 A 有什么不同，这说明什么？图3答案 开关 S 扳向直流电源，灯泡 A 不亮，开关 S扳向交流电源，灯泡 A 亮，这说明直流电不能通过电容器，交流电能通过电容器学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2(2)把开关 S 扳向交流电源时，A、B 的亮度相同吗？这说明什么？答案 A、B 的亮度不同，B 更亮一些，说明电容器对交流电有阻碍作用(3)改变电容器的电容量，灯泡 A 的亮度有什么变化？改变交流电的频率，灯泡 A 的亮度有什么变化？这些说明了什么？答案 增大电容器的电容量，灯泡 A 变得更
7、亮，说明电容器的电容量越大，电容器对交流电的阻碍作用越小，提高交流电的频率，灯泡 A 变得更亮，说明电容器对频率高的交流电阻碍作用较小学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 要点提炼1电容器的电容量，其对交流电的阻碍作用越小交变电流的频率，电容器对其的阻碍作用越小2电容器对交变电流的阻碍作用的大小用容抗 XC 来表示，XC_.3在只有电容器的电路中，欧姆定律的表达式为：_.越大越高12fCI UXC学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 例 1 在如图 4 所示的电路中，L 为电感线圈，R 为灯泡的电阻值，电流表内阻为零，电压表内
8、阻无限大，交流电源的电压 u220 2sin 100t(V)若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为 100 Hz，下列说法正确的是()A电流表示数增大B电压表示数增大C灯泡变暗D灯泡变亮图4学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 解析 由 u220 2sin 100t(V)，可得电源原来的频率 f 21002 Hz50 Hz，当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时，线圈的感抗增大，在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项 A 错误；答案 BC学习探究区 灯泡的电阻值 R 是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(PI2R)减小，灯泡变暗，选项 C 正确
9、，D 错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压 UL，设灯泡两端电压为 UR，则电源电压的有效值为 UULUR，因 URIR，故电流 I 减小时，UR 减小因电源电压的有效值保持不变，故 ULUUR 增大，选项 B 正确本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 例 2 如图 5 所示平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则()A把电介质插入电容器，灯泡一定变亮B把电容器两极板间距增大，灯泡一定变亮C把电容器两极板间距减小，灯泡一定变亮D使交流电频率增大，灯泡变暗图5解析 在电容器中插入电介质，电容增加，容抗减小，电流增加，灯泡变亮；同理，当频率增加时
10、，容抗减小，灯泡也变亮；把电容器两极板间距离增大，将使电容减小，容抗增加，灯泡将变暗故正确答案为 A、C.AC学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 例 3 如图 6 所示，当交流电源的电压(有效值)U220 V、频率 f50 Hz 时，三只灯 A、B、C 的亮度相同(L 无直流电阻)(1)将交流电源的频率变为 f100 Hz，则()AA 灯比原来亮BB 灯比原来亮CD 灯和原来一样亮DD 灯比原来亮解析 将交流电的频率变高，线圈的阻碍作用变大，电容器的阻碍作用变小，电阻的阻碍作用不变，由此得出 A灯变亮，B 灯变暗，D 灯亮度不变，选 A、C.AC学习探究区
11、本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2(2)将电源改为 U220 V 的直流电源，则()AA 灯比原来亮BB 灯比原来亮CD 灯和原来一样亮DD 灯比原来亮解析 将电源改为直流电，电容器不通直流电，A 灯不亮，线圈无直流电阻，对直流没有阻碍作用，B 灯比原来亮，电阻的阻碍作用不变，D 灯亮度不变，因此选项 B、C 正确BC学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 学习探究区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 1交变电流通过一段长直导线时，电流为 I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为 I，则()
12、AIIBIICIID无法比较B自我检测区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 2如图 7 所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时()A电容器电容增加B电容器电容减小C灯泡变暗D灯泡变亮图7解析 电容器的电容是由电容器本身的特性所决定的，与外加的交变电源的频率无关，故选项 A、B 错D自我检测区 当交变电源的频率增加时，电容器充、放电的速度加快，电容器的容抗减小，电流增大，灯泡变亮，故 C 错，D 对本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 3.如图 8 所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为 220 V，则关于交流电压表
13、的示数，以下说法中正确的是()A等于 220 VB大于 220 VC小于 220 VD等于零图8解析 虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C 正确C自我检测区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 图94如图 9 所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱 a、b 接电压为 U 的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮当 a、b接电压的有效值为 U 的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是()A与甲灯串联的元件 x 是
14、电容器，与乙灯串联的元件 y 是电感线圈B与甲灯串联的元件 x 是电感线圈，与乙灯串联的元件 y 是电容器C与甲灯串联的元件 x 是二极管，与乙灯串联的元件 y 是电容器D与甲灯串联的元件 x 是电感线圈，与乙灯串联的元件 y 是二极管自我检测区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区 学案2 解析 由 a、b 接直流时的现象可知，元件 x“通直流”，元件 y“隔直流”，由 a、b 接交流电源时的现象可知，元件 x“阻交流”，元件 y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点，元件 x 是电感线圈，元件 y 是电容器，选项 B正确.答案 B自我检测区 本学案栏目开关 知识储备区 学习探究区 自我检测区
