2012【优化方案】精品课件：教科版物理选修3-2第2章第5节

(共31张PPT)
第4节　电容器在交流电路中的作用
第5节　电感器在交流电路中的作用
核心要点突破
课堂互动讲练
课前自主学案
知能优化训练
第5节
课标定位
学习目标：1.了解电容器在电路中起隔断直流、导通交变电流的作用，定性了解电容器对交变电流有阻碍作用，知道影响容抗大小的因素．
2．了解电感器在电路中对直流有导通作用，能通过交变电流，定性了解电感对交流有阻碍作用，知道影响感抗大小的因素．
3．简单了解电感器和电容器在电子技术中的应用．
重点难点：1.交变电流“通过”电容器的原理．
2．影响容抗、感抗大小的因素．
课标定位
课前自主学案
不能
一、电容器对交流电的导通作用
1． 观察教材P42图2－4－1和图2－4－2的实验可
知，电容器_____使直流电通过，但_____导通交流电．
2．电容器导通交流电的实质(见教材P43图2－4－3)：电容器接入交变电路中时，由于两极板的电压在周期性地变化，使电容器反复地______和_____
，虽然电容器的两极板间并没有电流通过，但在连接电容器和电源的电路中却形成_______电流．
能
充电
放电
交变
1．电容器“通交流”的演示中，电流真的流过电容器了吗？
提示：没有，电容器在交变电压作用下反复进行充电、放电、反向充电、反向放电，电路中有持续的交变电流，好像电流通过了电容器．
思考感悟
二、电容器对交流电的阻碍作用
教材P43的实验探究结果表明：
1．电容器对交流电有______作用，此作用称为容抗．
2．容抗的大小跟______和交流电的_____有关．电容越小，容抗越____；频率越低，容抗越_____．
3．容抗公式：XC＝ ____________.
阻碍
电容
频率
大
大
三、电容器在电子技术中的应用
在电子技术中，常用的电容器有_______电容(图2－4－1)和__________电容(图2－4－2)两种．
图2－4－1
图2－4－2
隔直
旁路
隔直电容：直流不能通过电容器C，只能经电阻R形成回路．
旁路电容：C的电容较小，低频信号不能通过，但高频干扰信号可以通过．
四、电感器对交流电的阻碍作用
教材P45～46的实验表明：
1．电感器对交流电有________作用，此作用称为感抗．
2．线圈的电感(即自感系数L)越_____，交流电的频率越_______，感抗越大．
3．感抗公式：XL＝_________.
阻碍
大
高
2πfL
直
交
低
高
2．直流电与交流电哪个更容易通过电感线圈？低频交流电与高频交流电哪个更容易通过电感线圈？
提示：电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电没有阻碍作用，频率越高，阻碍作用越强．
思考感悟
核心要点突破
一、电容、电感对交变电流作用的成因分析
1．电容对交变电流的阻碍作用
当交变电流“通过”电容器时，给电容器充电或放电，形成充电或放电电流，在形成电流的过程中，对自由电荷来说，当电源的电压推动它们向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方向做定向移动，也就是说在给电容器充电或放电过程中，在电容器两极形成跟原电压相反的电压，这就对电流产生了阻碍作用．
2．电感对交变电流的阻碍作用
交变电流通过线圈时，由于电流时刻在变化，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化，就形成了对交变电流的阻碍作用，因此，感抗的
实质是由线圈的自感现象引起的．直流电通过线圈时，电流的大小、方向都不变，线圈中不产生自感电动势，也就没有感抗．
特别提醒：当电容器与直流电源的两极相连接时，接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流．充电完毕后，电容器两极板间电压与电源两极间电压相等，电路中没有电流．
解析：选D.电容C、电感L都对交流电有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不亮；D图中电容C有隔直流作用．所以D中灯泡最
亮．
二、电阻、感抗、容抗的区别
电阻 感抗 容抗
产生的原因 定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞 由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化 电容器两极板上积累的电荷对这个方向定向移动的电荷的反抗作用
在电路中的特点 对直流、交流均有阻碍作用 只对变化的电流(如交流)有阻碍作用 不能通直流，只能通变化的电流
电阻 感抗 容抗
决定因素 由导体本身
(长短、粗细、材料)决定，与温度有关 由线圈的自感系数和交流电的频率决定(成正比) 由电容的大小和交流电的频率决定(成反比)
电能的转化与做功 电流通过电阻做功，电能转化为内能 电能和磁场能往复转化 电能与电场能往复转化
图2－4－4
答案：变亮　变暗　不变
课堂互动讲练
电容器对交变电流的阻碍作用
例1
图2－4－5
【精讲精析】　电容器的作用是“通交流、隔直流，通高频、阻低频”，由容抗的决定因素可看出：甲图中的C1必须电容小些，才能使高频交流顺利通过，而低频交流不易通过，这种电容器叫高频旁路电容器．乙图中的C2一般电容大些，使低频交流电很容易通过，只有直流成分从电阻上通过，这种电容器叫隔直电容器．
【答案】　C1用小电容，C2用大电容
【方法总结】　只有熟记电容器在电路中的作用，理解影响容抗的相关因素，特别是频率的影响，才能顺利解答此类问题．
电感对交变电流的影响
例2
图2－4－6
【答案】　大于
【方法总结】　理想电感线圈在直流电路中相当于导线，对直流电无阻碍作用，但它在交流电路中，由于自感作用会产生感抗，对交变电流起到阻碍作用，该作用与线圈本身的因素及交变电流的频率有关．
电感和电容电路的综合分析
例3
图2－4－7
【自主解答】　当含有多种成分的电流输入到C1两端时，由于C1具有“通交流、隔直流”的功能，电流中的交流成分被衰减；而线圈L有“通直流、阻交流”的功能，直流成分电流顺利通过L，一小部分交流通过L；到达C2两端时，由于C2具有“通交流、隔直流”的功能，C2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样在输出端得到较稳定的直流电．
【答案】　见自主解答
【方法总结】　交流电路的分析跟直流电路的分析有很多相似的地方，但是由于电感、电容等电路元件自身的特点，而造成在分析电路时的不同，要特别注意这些元件的特性．
知能优化训练
本部分内容讲解结束
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