第03章 第3节 交流电路中的电容和电感-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（鲁科版选修3-2）

第3节　交流电路中的电容和电感 学习目标 核心提炼 1.通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的阻碍作用。 2个概念——容抗、感抗[来源:Z&xx&k.Com] 2.知道容抗和感抗的物理意义及影响因素。[来源:学。科。网Z。X。X。K][来源:学,科,网][来源:学科网] 3.简单了解电容器和电感器在电工、电子技术中的应用。 一、电容、电感对直流和交流的影响 　阅读教材第56～57页，了解电容、电感、电阻对交流、直流影响的不同。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.实验电路 2.实验现象(S1、S2、S3闭合) 3.实验结论 (1)电阻器对直流和交流的影响是相同的。 (2)电容器不让直流通过却让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用。 (3)电感器既让直流通过，也让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用。 思考判断 (1)把电容器接入交流电路中时，电路中有电流。(√) (2)电感器(忽略线圈的电阻)对恒定电流有阻碍作用。(×) (3)电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同。(√) 二、电容器的容抗及其应用 　阅读教材第57～58页，了解电容器的容抗的概念及其应用。 1.电容器的容抗 (1)定义：电容器对交流的阻碍作用。 (2)相关因素： ①电容量越大、交变电流的频率越高，容抗就越小，电容器对交流的阻碍作用就越小。 ②电容量越小、交变电流的频率越低，容抗就越大，电容器对交流的阻碍作用就越大。 2.电容器的特性 (1)“隔直流、通交流”。 (2)“通高频、阻低频”。 3.应用：隔直电容器、高频旁路电容器。 思维拓展 　(1)交变电流为什么能“通过”电容器？ (2)电容器为什么会对交变电流有阻碍作用？ 答案　(1)把交流电源接到电容器两个极板，电容器交替进行充电和放电，于是电路中就有了电流，好像是交变电流“通过”了电容器，但实际自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质。 (2)对于在导线中形成电流的自由电子来说，当电源的电动势推动它们向某一方向做定向运动时，电容器两极板上积聚的电荷就阻碍它们向这个方向运动，这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用。 三、电感器的感抗及应用 　阅读教材第58～59页，了解电感线圈对交流的阻碍作用。 1.感抗 (1)物理意义：表示电感器对交流的阻碍作用的大小。 (2)影响感抗大小的因素：线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大。 2.感抗的应用 低频扼流圈 高频扼流圈 自感系数 较大 较小 感抗大小 较大 较小 作用 通直流、阻交流 通直流、通低频，阻高频 思考判断 (1)电感线圈对交变电流有阻碍作用。(√) (2)同一个线圈对直流和对交流的阻碍作用是相同的。(×) (3)低频扼流圈只能阻碍低频交变电流，不能阻碍高频交变电流。(×) (4)电感线圈中通入交变电流后，交变电流的瞬时值为0的瞬间，线圈仍然对交变电流有阻碍作用。(√) (5)线圈的匝数越多，对同一个交变电流的阻碍作用就越大。(√) (6)线圈对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率的变大而减小。(×) 预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 　电容器对交变电流的作用 [要点归纳]　 1.电容器对交变电流的阻碍作用 (1)当交变电流给电容器充电时，其极板上就会积累一定数量的电荷，这些电荷在两极板间产生电场，阻碍电荷向这个方向运动，即电容器对交变电流的阻碍作用，这种阻碍作用就是容抗。 (2)影响容抗的因素：与交变电流的频率f和电容器的电容C有关。 2.电容器在电路中的作用 (1)“隔直流，通交流”的作用。 直流不能通过电容器，因此电容器有“隔直”作用。对于电容较大的电容器，容易进行充放电，因此这种电容器一般用来“隔直流，通交流”，如隔直电容器，如图1甲所示。 (2)“通高频，阻低频”的作用。 对于频率不同的交流，频率越高，容抗越小；频率越低，容抗越大。电容较小的电容器，对高频交流的容抗小，阻碍小，对低频交流的容抗大，阻碍大。因此，这种电容器一般用来“通高频，阻低频”，如高频旁路电容器，如图乙所示。 图1 [精典示例] [例1] (2018·福州高二检测)(多选)如图2所示，接在交流电源上的灯泡正常发光，以下说法正确的是(　　) 图2 A.把电介质插入电容器，灯泡变亮 B.增大电容器两板间的距离，灯泡变亮 C.减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗 D.使交变电流频率减小，灯泡变暗 解析　电容器的电容与介电常数成正比，与正对面积成正比，与两板间距离成反比。而容抗与电容成反比，与频率成反比。把电介质插入电容器，电容变大，容抗减小，灯泡变亮，A正确；电容器两板间距离增大，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，B错误；减小电容器两极板正对面积，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，C正确；交