1、5.3 电感和电容对交变电流的影响 教案【教学目标】1理解电感和电容对交变电流有阻碍作用。2知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关。3知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小,知道容抗与哪些因素有关。【重点难点】1电感和电容对交流和直流影响的区别。来源:学科网ZXXK2感抗和容抗的概念,影响感抗和容抗大小的因素。【教学方法】讲练结合【教学用具】课 件【教学过程】一、电感对交变电流的阻碍作用注意:直流电压和交变电压的有效值相等。1、 播放视频:电感器对交变电流的阻碍作用。现象:接直流的亮些,接交流的暗些结论:电感对直流电没有阻碍作用,电感对交流电有阻碍作用 2、
2、感抗概念:电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感抗,用XL表示。 产生原因:由于交变电流是不断变化的,所以在电感上产生自感电动势,自感电动势总是阻碍电流变化的,而自感电动势的大小与线圈中电流变化的快慢(f)及线圈的自感系数(L)有关。3、播放视频:影响感抗的因素影响感抗的因素:线圈的自感系数和交变电流的频率。电感越大,频率越高,感抗越大。具体关系:XL2fL特性:通直流,阻交流4、实际应用:(1)低频扼流圈通直流、阻交流。线圈绕在闭合铁芯上,匝数多,自感系数很大。(L很大,R较小,对直流的阻碍作用小,对低频交变电流的阻碍作用很大,对高频交变电流的阻碍作用更大)。(2)高频扼流圈通直流、阻交流,通低
3、频、阻高频。线圈绕在铁氧体芯上,线圈匝数少,自感系数小。(L较小,对低频交变电流的阻碍作用较小,对高频交变电流的阻碍作用很大)。5、思考与讨论:请同学们分析一下,低频扼流圈对高频交流电是否有显著的阻碍作用?高频扼流圈对低频交流电是否有显著的阻碍作用?答案:有,无。例1:一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图所示一铁块插进线圈之后,该灯将 ()A变亮B变暗C对灯没影响D无法判断答案:B例2:如图所示的电路中,正弦交流电源电压的有效值为220 V,则关于交流电压表的示数,以下说法中正确的是( )A 等于220 V B大于220 V C小于220 V D等于零 答案:C二、 电容器对交
4、变电流的阻碍作用1、播放视频:演示实验交流电能够通过交流电 实验现象:通入直流电,灯泡不亮;接入交流电时,灯泡亮了 结论:通交流,隔直流 2、 实验现象分析:交变电流通过电容器的原理: 在交变电压的作用下,电容器交替地进行充电和放电,因而电路中有电流(充电电流和放电电流),表现为交变电流“通过”了电容器,实际上,自由电荷并没有通过电容器。3、播放视频:影响容抗的因素 容抗的概念:电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗,用XC表示. 4、影响容抗的因素:电容器的电容和交变电流的频率。电容越大,频率越高,容抗越小。具体关系:特性:通交流,隔直流,通高频,阻低频【说明】交变电流的频率越大,电容器充放电
5、越快,即电容器对交变电流的阻碍作用越小;电容器的电容越大,一定电压下,电容器极板所带的电荷量越多,充放电电流越大,即电容器对交变电流的阻碍作用越小,因此,容抗的大小与交变电流的频率(f)和电容器的电容(C)有关。5、实际应用(1)隔直电容器通交流、隔直流(2)旁路电容器通高频、阻低频6、思考与讨论:隔直电容一般电容较大还是较小? 答案:大高频旁路电容一般电容比较大还是比较小? 答案:小例3.如图所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表A的示数增加,可行的办法是()A.使发电机F的转速增加 B.使发电机F的转速减小C.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质 D.使电容器两极板间的距离增大答案:A 例4 甲、乙两图是电子技术中的常用电路,a,b是电路的输入端甲电路中输入的既有直流成分,又有交流成分,乙电路中输入的交流是既有高频成分,又有低频成分,两图中负载电阻R甲和R乙上得到的电流分别是()A R甲上只有直流电流 BR甲上只有交流电流 CR乙上的交流主要是低频成分 DR乙上的交流主要是高频成分答案:AC