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1、2-4 电容器在交变电路中的作用2-5 电感器在交变电路中的作用一一 电容器对交变电流的导通作用电容器对交变电流的导通作用导通观察思考观察思考 1、图中图中D 为小灯泡，为小灯泡，C为电容器为电容器S为双刀双掷开关。把为双刀双掷开关。把开关接在直流电源上，观察小灯泡的发光情况。再把开关接开关接在直流电源上，观察小灯泡的发光情况。再把开关接在交流电源上，观察小灯泡的发光情况。在交流电源上，观察小灯泡的发光情况。D C-+-+直流电不能通过电容器，交直流电不能通过电容器，交流电能够流电能够”通过通过”电容器。电容器。以上两种情况下灯泡发光情况有何不同？这说明了什么？以上两种情况下灯泡发光情况有何不
2、同？这说明了什么？结论：电容器有结论：电容器有“通交流，通交流，隔直流隔直流”的作用。的作用。通入直流电，灯泡不亮，通入直流电，灯泡不亮，接入交流电，灯泡亮了。接入交流电，灯泡亮了。2 2.如图所示连接电路，其中如图所示连接电路，其中G为零刻度位于表盘中央的为零刻度位于表盘中央的电流表，电流表，S是单刀双掷开关，是单刀双掷开关，R是滑动变阻器，先把开关是滑动变阻器，先把开关S扳至扳至1位置，观察电流表指针的偏转情况，经过一段时间位置，观察电流表指针的偏转情况，经过一段时间再把开关再把开关S扳至扳至2位置，观察电流表指针的偏转情况。位置，观察电流表指针的偏转情况。在开关扳到在开关扳到1 1和扳到
3、和扳到2 2的瞬间指针偏转方向相同的瞬间指针偏转方向相同吗？为什么在这两个瞬间，电路中会有电流？吗？为什么在这两个瞬间，电路中会有电流？不相同不相同。在开关扳到。在开关扳到1 1瞬间，瞬间，电源给电容器充电，有电源给电容器充电，有顺时顺时针针充电电流流过电阻充电电流流过电阻R R；在；在开关扳到开关扳到2 2瞬间，电容器放瞬间，电容器放电，有电，有逆时针逆时针放电电流流过放电电流流过电阻电阻R R。3理理论探究论探究 如图所示，将交变电压加在电容器两端（导如图所示，将交变电压加在电容器两端（导线电阻不计）。线电阻不计）。当当A、B两端电压两端电压升高升高时，电容时，电容器充电。若器充电。若A端
4、电势高于端电势高于B端电势，端电势，则则a、b两极板上的带电情况如何两极板上的带电情况如何变化？电路中的自由电子是如何变化？电路中的自由电子是如何运动的？充电电流运动的？充电电流i的方向怎样？的方向怎样？a a板带正电荷，板带正电荷，b b板带负电荷；两板带电量都增加。电板带负电荷；两板带电量都增加。电路中路中自由电子沿逆时针方向运动自由电子沿逆时针方向运动；充电电流；充电电流（顺时针）（顺时针）的方向为的方向为AabBAabB。4 当当A、B两端电压两端电压降低降低时，虽然时，虽然A端电端电势高于势高于B端电势，但电容器开始放电。端电势，但电容器开始放电。如图所示，此时如图所示，此时a、b两
5、极板上的带电两极板上的带电情况如何变化？电路中的自由电子是情况如何变化？电路中的自由电子是如何运动的？放电电流如何运动的？放电电流i的方向怎样？的方向怎样？a a板聚集的正电荷，板聚集的正电荷，b b板聚集的负电荷板聚集的负电荷都不断减少都不断减少；电；电路中路中自由电子沿顺时针方向运动自由电子沿顺时针方向运动；放电电流；放电电流（逆时针）（逆时针）的方向为的方向为 aABbaABb 。5 当当A、B两端电压反向升高、降低两端电压反向升高、降低如此反复，情况会怎样？如此反复，情况会怎样？电压反向升高时，电压反向升高时，b b板带正电荷，板带正电荷，a a板带负板带负电荷，电荷，两板带电量都增加
6、两板带电量都增加；电路中；电路中自由电子沿自由电子沿顺时针方向运动顺时针方向运动；充电电流的方向；充电电流的方向（逆时针）（逆时针）为为BbaABbaA。反向电压降低时，反向电压降低时，b b板聚集的正电荷，板聚集的正电荷，a a板板聚集的负电荷聚集的负电荷都不断减少都不断减少；电路中；电路中自由电子沿自由电子沿逆时针方向运动逆时针方向运动；放电电流的方向；放电电流的方向（顺时针）（顺时针）为为bBAabBAa 。电容器能够导通交流电的实质电容器能够导通交流电的实质（1 1）交变电流周期性地对电容器的）交变电流周期性地对电容器的充电、放电充电、放电。（2 2）电容器两极板间没有电流通过，但在）
7、电容器两极板间没有电流通过，但在连接电容器连接电容器和电源的电路中和电源的电路中却形成了交变电流。却形成了交变电流。当导线电阻不能忽略，或电路中串联有当导线电阻不能忽略，或电路中串联有其他电阻其他电阻时时，电容器两极板间的交变电压电容器两极板间的交变电压不等于不等于电路两端的电路两端的交变电压交变电压。二 电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用实验探究实验探究 1 1、如图所示，把电容器、如图所示，把电容器C和小灯泡和小灯泡D串联，再与串联，再与另一只完全相同的小灯泡另一只完全相同的小灯泡D并联，用交流信号发生并联，用交流信号发生器作电源。交流信号发生器可以输出不同频率、不器作电
8、源。交流信号发生器可以输出不同频率、不同电源的正弦交流信号。闭合开关同电源的正弦交流信号。闭合开关S和和S，可以观察，可以观察到小灯泡到小灯泡D和和D的发光有何不同？为什么？的发光有何不同？为什么？2 2、断开开关、断开开关S，调节信号发生器输出的电压，使，调节信号发生器输出的电压，使小灯泡小灯泡D发出不太强烈的光，然后保持输出发出不太强烈的光，然后保持输出电压不电压不变变而而改变改变信号发生器的信号发生器的频率频率，观察频率升高或降，观察频率升高或降低时灯泡亮度的变化。低时灯泡亮度的变化。3 3、在频率、电压不变的条件下，用、在频率、电压不变的条件下，用不同的电容不同的电容器器与小灯泡与小灯
9、泡D串联，观察电容值时小灯泡亮度的串联，观察电容值时小灯泡亮度的变化情况。变化情况。现象：现象：在电容器和电源输出电压不变的情况下，在电容器和电源输出电压不变的情况下，信信号频率越大，小灯泡亮度越亮号频率越大，小灯泡亮度越亮；在信号频率电；在信号频率电源输出电压不变的情况下，源输出电压不变的情况下，电容越大，小灯泡电容越大，小灯泡亮度越亮亮度越亮。电容越大灯泡越亮，电容越小灯泡越暗。电容越大灯泡越亮，电容越小灯泡越暗。频率越高灯泡越亮，频率越低灯泡越暗。频率越高灯泡越亮，频率越低灯泡越暗。3 3、电容器在电路中的作用：、电容器在电路中的作用：电容器的作用：“通交流，隔直流，频率越高，阻碍作用越
10、小”。1 1、容抗：电容器对交流电的作用。、容抗：电容器对交流电的作用。2 2、影响容抗大小的因素：、影响容抗大小的因素：（1 1）电容。电容越大，容抗越小。）电容。电容越大，容抗越小。（2 2）频率。频率越高，容抗越小。）频率。频率越高，容抗越小。电容器的作用：“通交流，隔直流，通高频，阻低频”。三三 电容器在电子技术中的应用电容器在电子技术中的应用 在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有交流成分，又在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有交流成分，又有直流成分。如果只需要把交流成分输送到下一级装置，又要求各有直流成分。如果只需要把交流成分输送到下一级装置，又要求各级之间直流互不干扰，
11、只要在两级电路之间串联一个电容器（级之间直流互不干扰，只要在两级电路之间串联一个电容器（称为称为隔直电容器隔直电容器）就可以了。如图所示，电流通过电容器，只能是交流）就可以了。如图所示，电流通过电容器，只能是交流部分通过电容器到达后一级装置，直流电隔在前一级装置。部分通过电容器到达后一级装置，直流电隔在前一级装置。在两级电路间串联一个电在两级电路间串联一个电容器来阻止容器来阻止直流直流成分通过，成分通过，这种电容器就叫这种电容器就叫隔直电容隔直电容器器。1 1、隔直电容器：、隔直电容器：隔直电容：直流不能通过电容隔直电容：直流不能通过电容器器C，只能经电阻，只能经电阻R形成回路形成回路隔直电容
12、作用：隔直电容作用：隔直流，通交流隔直流，通交流 传输的交流信号除了有用的信号外，还常常含有传输的交流信号除了有用的信号外，还常常含有高频干扰信高频干扰信号号，这时可利用电容器对高频电流阻碍小的特性，在下级电路的，这时可利用电容器对高频电流阻碍小的特性，在下级电路的输入端输入端并联并联一个电容器，通过电容器可以滤除干扰信号。一个电容器，通过电容器可以滤除干扰信号。可将混有高频电流和低频电流的交流信号中的可将混有高频电流和低频电流的交流信号中的高频成分旁路高频成分旁路滤掉的电容，称做滤掉的电容，称做“旁路电容旁路电容”。旁路电容的主要功能是产生一个旁路电容的主要功能是产生一个交流分路交流分路，从
13、而消，从而消去进入易感区的那些不需要的能量。去进入易感区的那些不需要的能量。2 2、旁路电容器：、旁路电容器：可将混有高频电流和低频可将混有高频电流和低频电流的交流信号中的高频电流的交流信号中的高频成分旁路滤掉的电容，称成分旁路滤掉的电容，称做做旁路电容旁路电容。旁路电容：旁路电容：C的电容较小的电容较小，低频信号不能通过，但高频低频信号不能通过，但高频干扰信号可以通过干扰信号可以通过高频旁路电容作用：高频旁路电容作用：通高频，阻低频。通高频，阻低频。122-5 电感器在交变电路中的作用一一 电感对交变电流的电感对交变电流的阻碍阻碍作用作用观察思考观察思考 1 1、如图所示，将带铁芯的电感器、
14、如图所示，将带铁芯的电感器L L和小灯泡和小灯泡D D串联，再与另一只完全相同的小灯泡串联，再与另一只完全相同的小灯泡D D并联，用并联，用交流信号发生器作电源。闭合开关交流信号发生器作电源。闭合开关S S和和S S，可以观，可以观察到小灯泡察到小灯泡D D和和D D的发光有何不同？为什么？的发光有何不同？为什么？交流信号交流信号发生器发生器S D L D SD亮度大于亮度大于D亮度亮度。原因：原因：电感器对交变电流有阻电感器对交变电流有阻碍作用碍作用。2 2、只闭合开关、只闭合开关S S，调节信号发生器输出的电压，调节信号发生器输出的电压，使小灯泡使小灯泡D D发出不太强烈的光，然后保持输出
15、电压发出不太强烈的光，然后保持输出电压不变而改变信号发生器的频率，观察频率升高或不变而改变信号发生器的频率，观察频率升高或降低时灯泡亮度的变化。降低时灯泡亮度的变化。3 3、把电感器的铁芯抽出，在闭合开关、把电感器的铁芯抽出，在闭合开关S S，观察，观察电感值时小灯泡亮度的变化情况。电感值时小灯泡亮度的变化情况。4 4、保持其他条件不变，换用匝数不同的电感器、保持其他条件不变，换用匝数不同的电感器的铁芯抽出，观察小灯泡亮度的变化情况。的铁芯抽出，观察小灯泡亮度的变化情况。频率越高，灯泡越暗。频率越低，灯泡越亮。频率越高，灯泡越暗。频率越低，灯泡越亮。铁芯抽出，自感系数变小，灯泡变亮铁芯抽出，自
16、感系数变小，灯泡变亮匝数越多，自感系数变大，灯泡变暗。匝数越多，自感系数变大，灯泡变暗。匝数越少，匝数越少，自感系数变小，灯泡变亮。自感系数变小，灯泡变亮。现象现象在电感和电源输出电压不变的情况下，在电感和电源输出电压不变的情况下，信号频信号频率越大，小灯泡亮度越率越大，小灯泡亮度越暗暗；在信号频率电源输出电压不变的情况下，在信号频率电源输出电压不变的情况下，电电感越大，小灯泡亮度越感越大，小灯泡亮度越暗暗。1 1、感抗：电感器对交流电的作用。、感抗：电感器对交流电的作用。2 2、影响感抗大小的因素：、影响感抗大小的因素：（1 1）电感（自感系数）。电感越大，感抗越大。）电感（自感系数）。电感
17、越大，感抗越大。（2 2）频率。频率越高，容抗越大。）频率。频率越高，容抗越大。3 3、电容器在电路中的作用：、电容器在电路中的作用：电感器的作用：“通直流，阻交流，频率越高，阻碍作用越大”。电感器的作用：“通直流，阻交流，通低频，阻高频”。(1)低频扼流圈：低频扼流圈：(2)高频扼流圈：高频扼流圈：两种扼流圈两种扼流圈通直流、阻交流，通低频、阻高频通直流、阻交流，通低频、阻高频构造构造：线圈绕在铁芯上，匝数多：线圈绕在铁芯上，匝数多 自感系数大，自感系数大，感抗大感抗大作用作用：“通直流、阻交流通直流、阻交流”构造构造：线圈绕在铁氧体磁棒上，匝数少：线圈绕在铁氧体磁棒上，匝数少 自感系数小，
18、自感系数小，感抗小感抗小 作用：作用：“通低频，阻高频通低频，阻高频”电感对交变电流的阻碍作用电感对交变电流的阻碍作用二、电感在交变电流中的应用二、电感在交变电流中的应用核心要点突破核心要点突破一、一、电电容、容、电电感感对对交交变电变电流作用的成因分析流作用的成因分析1电电容容对对交交变电变电流的阻碍作用流的阻碍作用 当交当交变电变电流流“通通过过”电电容器容器时时，给电给电容器充容器充电电或放或放电电，形成充，形成充电电或放或放电电电电流，在形成流，在形成电电流的流的过过程中，程中，对对自由自由电电荷来荷来说说，当，当电电源的源的电压电压推推动动它它们们向某一方向某一方向做定向移向做定向移
19、动动的的时时候，候，电电容器两极板上容器两极板上积积累的累的电电荷荷却却反抗反抗它它们们向向这这个方向做定向移个方向做定向移动动，也就是，也就是说说在在给给电电容器充容器充电电或放或放电过电过程中，程中，在在电电容器两极形成跟原容器两极形成跟原电压电压相反的相反的电压电压，这这就就对电对电流流产产生了生了阻碍阻碍作用作用2电电感感对对交交变电变电流的阻碍作用流的阻碍作用交交变变电电流流通通过过线线圈圈时时，由由于于电电流流时时刻刻在在变变化化，线线圈圈中中产产生生自自感感电电动动势势，自自感感电电动动势势阻阻碍碍电电流流的的变变化化，就形成了就形成了对对交交变电变电流的阻碍作用，因此，流的阻碍
20、作用，因此，感抗的感抗的实实质质是是由由线线圈圈的的自自感感现现象象引引起起的的直直流流电电通通过过线线圈圈时时，电电流流的的大大小小、方方向向都都不不变变，线线圈圈中中不不产产生生自自感感电动势电动势，也就没有感抗，也就没有感抗特特别别提提醒醒：当当电电容容器器与与直直流流电电源源的的两两极极相相连连接接时时，接接通通的的瞬瞬间间因因电电容容器器充充电电产产生生瞬瞬时时电电流流充充电电完完毕毕后后，电电容容器器两两极极板板间间电电压压与与电电源源两两极极间间电电压压相相等等，电电路中没有路中没有电电流流电电阻、感抗、容抗的区阻、感抗、容抗的区别别电阻电阻电感器电感器电容器电容器产生阻产生阻碍
21、的原碍的原因因定向移定向移动动的自由的自由电电荷与不荷与不动动的离子的离子间间的碰撞的碰撞由于由于电电感感器的器的自感自感现现象象阻碍阻碍电电流的流的变变化化电电容器两极板上容器两极板上聚集的聚集的电电荷荷对对向向相相应应方向移方向移动动的的电电荷的荷的反抗反抗作用作用在电路在电路中的作中的作用用对对直流、直流、交流均有交流均有相同的阻相同的阻碍作用碍作用只只对变对变化化的的电电流有流有阻碍作用，阻碍作用，即即“通直通直阻交阻交”不能通直流，只不能通直流，只能通能通变变化的化的电电流流对对直流直流电电的阻的阻碍作用碍作用为为无无穷穷大，大，对对交流交流电电的阻碍的阻碍作用随作用随频频率的增率的
22、增大而减小，即大而减小，即“通交阻直通交阻直”决定决定因素因素由由导导体本体本身的因素身的因素决定决定(材料、材料、长长短、粗短、粗细细)，与温，与温度有关，度有关，与与电电流流频频率无关率无关由由导导体本体本身的自感身的自感系数系数L和交和交流流电电的的频频率率f决定，决定，L、f越大，越大，感抗越大感抗越大由由电电容容C的的大小和大小和电电流的流的频频率率f决定，决定，C、f越大，容越大，容抗越小抗越小电能电能的转的转化与化与做功做功电电流通流通过过电电阻做功阻做功电电能能转转化化为为内能内能电电源源电电能能和和线线圈中圈中磁磁场场能相能相互往复互往复转转化化电电源源电电能能和和电电容器容
23、器中中电场电场能能相互往复相互往复转转化化电阻电阻电感器电感器电容器电容器 电感、电容接到交流电源上时，电能与磁场电感、电容接到交流电源上时，电能与磁场能或电场能往复转化，所以能或电场能往复转化，所以电感、电容上不会电感、电容上不会消耗电能，而电流通过电阻时，必然会产生焦消耗电能，而电流通过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗耳热，从而造成电能的损耗。归纳总结归纳总结 (1)当交流电当交流电“通过通过”电容器时，电容器不断充、放电，电容器时，电容器不断充、放电，使电容器两极形成跟原电压相反的电压，从而阻碍电流形使电容器两极形成跟原电压相反的电压，从而阻碍电流形成容抗。频率越高，电容越大，容抗越小。成容抗。频率越高，电容越大，容抗越小。(2)电容器在电路中的常见作用：电容器在电路中的常见作用：隔直电容器隔直电容器隔直流、通交流。隔直流、通交流。高频旁路电容器高频旁路电容器阻低频、通高频。阻低频、通高频。(3)电感对交变电流的阻碍作用称为感抗，线圈的自感电感对交变电流的阻碍作用称为感抗，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大。系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大。(4)常见电感器：常见电感器：低频扼流圈低频扼流圈阻交流、通直流。阻交流、通直流。高频扼流圈高频扼流圈阻高频、通低频。阻高频、通低频。