第三届全国高中物理同课异构总决赛课件+教案+学案+素材高中物理选修3-2 5.3 电感和电容对交变电流的影响3 (5份打包)

5.3《电感和电容对交变电流的影响》导学案 一、学习目标： 1、通过实验，了解电感和电容对交变电流形成阻碍和导通作用。 2、知道感抗和容抗的物理意义及影响因素。 3通过猜想、假设、实验、交流合作与分析论证，体验科学探究过程。 二、学习重难点： 1、理解电感和电容对交变电流形成阻碍的原因。 2、知道感抗和容抗的物理意义及影响因素。 三、学习过程： （一）引入 观看视频，问题生成： 为什么有时候用手触摸电气设备的金属外壳，会感到“麻手”，为什么通电后电气设备的金属外壳会让试电笔发光？ （二）新授 一、电感对交变电流的影响 1、探究电感器对交变电流的阻碍作用： 教师演示实验探究： 将电感线圈L与小灯泡串联，先接到10V直流电源上，再接到10V交流电源上，观察两种情况下灯泡的亮度。 现象：接 ，灯泡更亮。 结论：电感器对交流电有 作用。 2、探究影响感抗大小的因素： （1）感抗：电感线圈对交流电的阻碍作用的大小。 （2）思考并猜想：影响感抗大小的因素可能会有哪些呢？ （3）实验探究： 学生分组实验探究： ①保持交流电的电压6V不变，保持交流电的频率f不变，改变线圈的自感系数L； 现象：插入铁芯后，自感系数L ，灯泡 。 结论：自感系数L越大，感抗 。 教师演示实验探究： ②保持交流电的电压14V不变，保持线圈的自感系数L不变，改变交流电的频率f(50HZ--60HZ--100HZ)； 现象：频率f增大，灯泡 。 结论：频率f越大，感抗 。 （4）理论分析：感抗是由于自感现象而产生的。 实验和理论分析都表明：线圈的 ，交流电的 ，电感对交流的阻碍作用就 ，也就是说，线圈的 越大。 3、电感的特性：通直流、阻交流、通低频、阻高频。 4、电感的应用——扼流圈 有些电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流通过R2，不希望其中混有太多的交流，你有什么办法？ ①低频扼流圈（展示画面） 结构特点：线圈绕在 上，匝数 ，自感系数为 。 功能特点： 通 ，阻 。 ②高频扼流圈（结合画面） 结构特点： 线圈绕在 上，有的是 ，匝数 ，自感系数为 。 功能特点： 通 、通 ，阻 。 二、电容对交变电流的影响 1、探究电容器对交变电流的阻碍作用。 (1)学生分组实验探究： 将250μF的电容器与小灯泡串联，先接到4V直流电源上，再接到4V交流电源上，观察两种情况下灯泡的亮度。 现象：接直流电源，灯泡 。 接交流电源，灯泡 。 结论：电容器，通 ，隔 。 (2) 理论探究：电容是如何“通交流”的呢？ (3) 学生分组实验探究： 将250μF的电容器与小灯泡串联，先接到4V交流电源上，接着把电容器从电路中取下来，使灯泡直接与4V交流电源相连，观察两种情况下灯泡的亮度。 现象：不接电容器时，灯泡 。 结论：电容器对 有阻碍作用。 2、探究影响容抗大小的因素。 （1）容抗：电容对交流电阻碍作用的大小。 （2）思考并猜想：影响容抗大小的因素可能会有哪些呢？ （3）实验探究： 学生分组实验探究： 1 保持交流电的电压6V不变，保持交流电的频率f不变，改变电容器的电容c； 现象：电容越大，灯泡 。 结论：电容越大，容抗 。 教师演示实验探究： 2 保持交流电的电压5V不变，保持电容器的电容c=100μF不变，改变交流电的频率f(50HZ--60HZ--100HZ)； 现象：频率f越大，灯泡 。 结论：频率f越大，容抗 。 实验和理论分析都表明：电容器的 越大，交流的 越高，电容器对交流的阻碍作用就 。也就是说，电容器的容抗就 。 3、电容的特性：通交流、隔直流、通高频、阻低频。 4、实际应用：现在我们又知道，电容具有“隔直流、通交流”的作用，如果同时使用电感器和电容器，是不是可以使负载电阻R2上的交流成分更少？ 试着在右图的基础上增加元件，设计出符合要求的电路图。 为了尽量减少R2上的交流成分，应该怎样选择线圈的自感L和电容器的电容C？ （三）、你明白了吗？ 为什么有时候用手触摸电气设备