电感和电容对交变电流的影响学案课件练习。
作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。那么，你知道高中教案要怎么写呢？下面是小编帮大家编辑的《电感和电容对交变电流的影响学案课件练习》，大家不妨来参考。希望您能喜欢！<WWw.JAb88.Com/p>三、电感和电容对交变电流的影响
【要点导学】
1、电感和电容对交变电流的影响
（1）电感对交变电流的阻碍作用：电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示。线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也越大。
（2）电容器对交变电流的阻碍作用：电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗表示。电容器的电容越大、交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，容抗也越小。这些都表明交变电流能通过电容器。
2、在交变电流路中，如果把电感的作用概括为“通直流，阻交流；通低频，阻高频。”则对电容的作用可概括为：通交流，隔直流；通高频，阻低频。
【范例精析】
例1、如图5－3－1所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小（如：L＝1mH，C＝200pF），此电路的作用是：（D）
A．阻直流通交流，输出交流
B．阻交流通直流，输出直流
C．阻低频通高频，输出高频交流
D．阻高频通低频，输出低频交流和直流
解析：因自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成分能顺利通过线圈，电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路，最终输出的是低频交流和直流。
拓展：如图5-3-2所示电源交流电频率增大，则
A.电容器电容增大
B.电容器容抗增大
C.电路中电流增大
D.电路中电流减小
解析：交流电频率增大，电容的容抗减少，导致电流增大。故正确答案：[C]
例2、如图5－3－3所示，（a）、（b）两电路是电容器的两种不同连接方式，它们各在什么情况下采用？应该怎样选用电容器？
解析：交流电路中常包含有直流成分和交流成分，电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”的作用。
图中的C1串联在电路中，它的作用是“通交流、隔直流”，为了使交流成分都能顺利地通过，容抗必须较小，应选用电容较大的电容器。
图中的C2并联在电路中，如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分，该电容器的作用是“通高频、阻低频”，即对高频电流起旁路作用，而让需要的低频信号输入到下一级，一般取电容较小的电容器；如果输入的电流是直流和交流两种成分，该电容器的作用是滤去交流成分，把直流成分输入到下一级，这时要选用电容较大的电容器。
另外，选用电容器还须注意它的耐压值，以防被击穿。
例3、在彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器，其电路图如图图5－3－4所示。主要元件是两个电感线圈L1、L2，它们的自感系数很大，F是熔丝，R是电阻，C1、C2是电容器，S为电视机开关。某一次用户没有先关电视（没断开S）就拔掉电源插头，结果烧坏了图中电路元件，可能被烧坏的元件是
A.C2B.C1C.L1或L2D.F
解析：在未断开S时拔掉电源插头，使得L1、L2中的电流突然减小，产生很高的感应电动势，这一电动势加在C2两端，C1受到R的保护而不受损坏，L1、L2中电流减小，也不损坏，A正确。
【能力训练】
1、如图5-3-5所示电路，线圈导线的电阻可忽略不计，那么当输入电压具有直流和交流两种成分时，电阻R两端和线圈两端的电压成分分别是：（A）
A.直流和交流，交流B.交流，交流
C.直流和交流，直流和交流D.直流，直流
2、图5-3-6所示电路中的电容器称为高频旁路电容，下列说法正确的是：（BD）
A.电容器的电容很大
B.电容器的电容很小
C.对高频而言，电容器的容抗很大
D.对低频而言，电容器的容抗很大
3、在图5-3-7所示电路中，电阻R、电感线圈L、电容器C并联接在某一交流电源上，三个相同的交流电流表的示数相同。若保持电源的电压不变，而将其频率增大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是：（D）
A.I1=I2=I3B.I1＞I2＞I3
C.I1＞I2＞I3D.I3＞I1＞I2
4、如图5-3-8所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电源接通：（B）
A.L1、L2两灯泡亮度仍相同
B.L1比L2更亮些
C.L1比L2更暗些
D.交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮
5、如图5-3-9所示电路由交变电源供电，如果交变电流的频率降低，则：（BC）
A.线圈自感系数变小；
B.线圈感抗变小
C.电路中电流增大
D.电路中电流变小
6、如图5-3-10所示电路，接在交变电流上的灯泡正常发光，则下列措施能使灯泡变亮的是：（C）
A.将电容器两极板间距离增大一些
B.将电容器两极板正对面积减小一些
C.把电介质插入电容器两极间
D.把交变电流频率降低一些
7、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF两电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，比较下列哪种情况通过电容器的电流强度最大：（C）
A.在C1上加f=50Hz的交变电流
B.在C2上加f=50Hz的交变电流
C.在C1上加f=60Hz的交变电流
D.在C2上加f=60Hz的交变电流
8、感抗描述电感线圈对交变电流的大小。感抗的大小与两个因素有关：线圈的越大，交变电流的越高，则感抗越大。
阻碍作用自感系数频率
9、容抗描述电容器对交变电流的大小。容抗的大小与两个因素有关，电容器的越大，交变电流的越高，则容抗越小。
阻碍作用电容频率
10、使用220V交变电流源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”，用试电笔测试时，氖管发光，这是为什么？
与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个“电容器”。虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险，但是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全，电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地。
11、下面的电路图5-3-11是电子技术中的常用电路．a、b是电路的输入端，其中输入的高频电流用“”表示，低频电流用“～”表示，直流电流用“—”表示．负载电阻R中通过的电流有以下说明：
①图甲中R通过的是低频电流
②图乙中R通过的是高频电流
③图乙中R通过的是低频电流
④图丙中R通过的是直流电流
⑤图丁中R通过的是高频电流
其中正确的是（D）
A.①②③B.②③④C.③④⑤D.①③④
12、在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用如图5-3-12所示电路，其中a、b应选择的元件是（D）
A.a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈
B.a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈
C.a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈
D.a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈
13、看图5－3－13所示的电路后回答：
（1）输出信号与输入信号有什么区别？
输入信号中有高频成份，输出信号中无高频成份。
（2）试说明电路中L、C1、C2三个元件的作用。
C1和C2的作用是通高频、阻低频；L的作用是阻高频、通低频。
扩展阅读
电感和电容对交变电流作用
电感和电容对交变电流作用
教学目的：
1、了解电感对电流的作用特点．
2、了解电容对电流的作用特点．
教学重点：电感和电容对交变电流的作用特点．
教学难点：电感和电容对交变电流的作用特点．
教学方法：启发式综合教学法
教学用具：小灯泡、线圈（有铁芯）、电容器、交流电源、直流电源．
教学过程：
一、引入：
在直流电流电路中，电压、电流和电阻的关系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等，实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适用．但是如果电路中包括电感、电容，情况就要复杂了．
二、讲授新课：
1、电感对交变电流的作用：
实验：把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上，观察现象：
现象：接直流的亮些，接交流的暗些．
引导学生得出结论：接交流的电路中电流小，间接表明电感对交流有阻碍作用．
为什么电感对交流有阻碍作用？
引导学生解释原因：交流通过线圈时，电流时刻在改变．由于线圈的自感作用，必然要产生感应电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用．
实验和理论分析都表明：线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈对交流的阻碍作用就越大．
应用：日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈，自感系数很大．日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220V，灯管和镇流器串联起来接到电源上，得用镇流器对交流的阻碍作用，就能保护灯管不致因电压过高而损坏．
2、交变电流能够通过电容
实验：把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里．
现象：接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光．
结论：直流不能通过电容器．交流能通过交流电．
引导学生分析原因：直流不能通过电容器是容易理解的，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了．电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电荷离开极板，形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器．
学生思考：
使用220V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”，用试电笔测试时，氖管发光，这是什么？
原因：与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个“电容器”．虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险，只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全，电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地．
3、电容不仅存在于成形的电容器中，也存在于电路的导线、无件、机壳间．有时候这种电容的影响是很大的，当交变电流的频率很高时更是这样．同样，感也不仅存在于线圈中，长距离输电线的电感和电容都很大，它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大．
总结：
电容：通高频，阻低频．
电感：通低频，阻高频．
“电感和电容对交变电流的影响”教学案例
“电感和电容对交变电流的影响”教学案例
──以普通高中《物理课程标准》的课程目标要求来设计
浙江东阳中学韦国清
普通高中《物理课程标准》中从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上，提出了高中物理课程的具体目标。在--过程中，我们需要从这三个维度来构建教学内容和安排教学活动。下面是结合课程目标的要求，全日制普通高中教科书（试验修订本·必修加选修）物理第二册《电感和电容对交变电流的影响》一节的--。
【教学目标】
1．知识与技能
知道电感线圈有“通直流阻交流”和电容器有“隔直流通交流”的作用；知道感抗、容抗的大小由哪些因素决定；能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因；了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。
2．过程与方法
观察演示实验，理解实验过程中控制变量的方法；通过研究感抗（容抗）与自感系数（电容）的定性关系，获得实验探究过程的体验；通过对电感和电容对交变电流影响的理论分析，体会理论解释实验的成功感受。
3．情感态度与价值观
通过实验的互动过程，诱发对探究物理规律的兴趣；简介电感和电容的应用，欣赏物理器件的美妙的应用；通过具实记录观察到的现象和数据，体验实事求是的科学态度。
【教学用具】
1．演示交直流电源、小灯泡(12v）、阻值15Ω的电阻、电感线圈（J2426小型变压器）、10μF电容器、低频信号发生器（J2462－1型）等供演示用；
2．各种不同型号的高频、低频扼流圈供演示用；
3．学生低压交直流电源（最小的输出电压大于16V）、15μF和200μF的电容器J2426小型变压器（将线圈匝数不同的两组线圈用不同颜色的导线接出）、小灯泡（6V）、导线等供学生实验用（以上器材每两人一组）。
【设计思路】
从教材的要求来看，本课题对知识与技能的要求均不高。一般的教法可以简单比较电感和电容对交变电流的阻碍作用，进行一些理性的讲解，配合若干验证性的实验，使学生了解感抗和容抗的大小与哪些因素有关。教材中对演示实验的要求很简单，更没有学生实验的要求。
本--特别强调了对实验的挖掘。例如增加了学生互动的实验，不仅帮助学生理解感抗和容抗的概念，提高实验动手能力，更重要的是使学生在互动和探索的过程中，培养学生的合作精神、获得探究的成功体验；通过引入新课时设计的实验，培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣；通过教学中的若干个演示实验的设计，特别是用信号发生器替代变频电源来做实验，使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。
【教学过程】
一、引入课题
请同学们先来观察一组实验，如图1所示。介绍有关器材：低压交直流电源，小灯泡，3个经过包装的电学元件（根据外面不能判断是何元件）。
演示1：
（1）将小灯泡直接接到交变电流源上，调节电压使灯泡正常发光；
（2）如果将1号电学元件串联入电路中，观察现象（灯泡变暗）；
（3）再将2号电学元件串联入电路中，观察现象（灯泡变得更暗）；
（4）然后将3号电学元件串联入电路中，观察现象（灯泡仍较暗）。
演示2：
门路1号元件接相同电压的直流上，观察现象［与演示1（1）情况相同亮度］；
（2）将2号元件接相同电压的直流上，观察现象（比原来变亮）；
（3）将3号元件接相同电压的直流上，观察现象（亮了一下不亮）。
小结：1号元件对交直流的影响几乎相同，2号元件对交变电流的影响较大，3号元件对直流电影响很大，且直流电不能通过3号元件。
根据现象进行猜想，然后经过学生的讨论分析，做出判断。将这三个元件从暗盒中拿出，分别得出1号元件为电阻、2号元件为电感线圈、3号元件为电容器。
从上面观察到的现象说明：除电阻外，电感、电容对直流和交变电流的影响程度是不同的，这是我们要来研究的问题。
二、研究电感线圈对突变电流的阻碍作用
电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗的大小来表示。那么，感抗的大小可能与哪些因素有关呢？
启发学生：可能与自感系数、交变电流的频率和电压等有关。
1．研究感抗与自感系数的关系
提供低压交变电流源、小灯泡、学生实验用的变压器，若干导线，要求学生设计实验，研究感抗与自感系数的定性关系。
学生互动，教师巡回指导，纠正学生的差错在此过程可能出现的问题：（1）基本的连接不会；（2）线圈的连接不会等。
请一组学生简述实验的设计思路及实验现象和由此得到的结果：将灯泡与线圈串联接入交变电流，线圈的连接分两次，一次是线圈匝数较少，另一次线圈的匝数较多，灯泡出现由亮变暗的现象，说明线圈的自感系数大时，线圈对交变电流的阻碍作用大，感抗大。
提示：线圈的自感系数在其他条件不变的情况下，匝数越多自感系数越大。
2．研究感抗与交变电流的频率的关系
如果要研究感抗与交变电流频率的关系应该如何办？──在电压不变的情况下选用变频的交变电流源，为了研究方便，我们可选信号发生器来替代。
演示3：信号发生器可以输出电压一定且不同频率的交变电流。串联好电路，保持电压不变的条件下，使输出交变电流的频率升高，观察到灯泡变暗的现象。说明：频率越高，线圈对交变电流的阻碍越大，感抗越大。
3．研究与交变电流电压的关系（将灯泡换成交变电流表）
演示4：在交变电流频率、线圈的自感系数不变的条件下，交流的电压加倍，电流加倍。可得出感抗与交变电流电压U无关。
结论：L越大感抗越大、越高感抗越大、感抗与U无关。
三、研究电容对突变电流的阻碍作用
电容对交变电流的阻碍作用用容抗来表示。从上面的研究，可以得到推论，容抗的大小可能与电容和交变电流的频率有关。
1．研究容抗与电容C的关系
学生互动：提供电容分别为150μF与200μF的电容器2只。巡回辅导学生做实验。
2．研究容抗与交变电流频率的关系
演示5：信号发生器可以输出不同频率的交变电流。串联好电路，保持电压不变的条件下，使输出交变电流的频率升高，观察到灯泡变亮的现象，说明：频率越高，电容器对交变电流的阻碍越小，容抗越小。
结论：C越大容抗越小、f越高容抗越小。
四、问题讨论
1．分析电感线圈在交直流电中的作用（学生互相议论后回答）
由于交变电流的频率越低感抗越小，而直流电的频率等于0，在直流电中电感对它的阻碍作用几乎没有。所以电感线圈有“通直流阻交流”的作用。
交变电流的频率越高，感抗越大，阻碍作用越大。所以电感有“通低频、阻高频”作用。
理论解释：
（1）电感线圈：直流电通过电感线圈时，由于电流不发生变化，电感线圈对直流电没有阻碍作用；交变电流通过电感线圈时，在线圈中要产生自感现象（自感电流总要阻碍电路中原来电流的变化），所以电感线圈对交变电流有阻碍作用。
（2）为什么线圈的自感系数越大，感抗越大？
自感系数越大，对一定的交变电流产生的自感现象越明显，阻碍作用越大，感抗也越大。
（3）为什么交变电流的频率越高，感抗越大？
交变电流的频率越高，即电流的交化越快，产生的自感现象越明显，阻碍作用越大，感抗也越大。
2．分析电容器在交直流电中的作用（学生互相议论后回答）
由于交变电流的频率越低容抗越大，而直流电的频率为0，在直流电路中，电容对它的阻碍作用很大（无穷大），直流电不能通过电容器。所以电容器有“通交流、隔直流”作用。
交变电流的频率越高，容抗越小，阻碍作用越小，所以有“通高频、阻低频”作用。
理论解释：
（1）电容器：因为电容器的两极板间是绝缘的电介质，直流电不能通过电容器。
（2）交变电流能真正通过电容器吗？
当电容器接上交变电压时，实际上自由电行也没有通过电容两极板间的绝缘介质。p．194图8－10所示，只不过在交变电压的作用下，当电源的电压升高时，电容器充电，电荷向电容极板聚集，形成了充电电流；当电源电压降低时，电荷从电容器的极板上放出，形成了放电电流。电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交变电流“通过”了电容器。（3）为什么电容越大，容抗越小？
电容器的电容越大，表明电容器储存电荷的能力越大，在电压一定的条件下，单位时间内电路中充放电移动的电荷量越大，电流越大。所以电容对交变电流的阻碍作用越小，容抗越小。
（4）为什么交变电流的频率越高，容抗越小？
在交变电流的电压一定时，交变电流的频率越高，电路中充放电越频繁，单位时间内电荷移动速率越大，电流越大。所以电容对交变电流的阻碍作用越小，容抗越小。
五、技术上的应用
（1）电工和电子技术中的扼流圈。利用电感对交变电流的阻碍作用制成的，有低频扼流圈和高频扼流圈两种（示意实物）。低频扼流圈匝数为几乎到超过一万，对低频交变电流有较大的阻碍作用，线圈本身电阻较小，对直流电阻碍作用较小；高频扼流圈匝数为几百匝，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。
（2）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，只要在两级电路之间接入一个电容器（称为隔直电容器）就可以了。如图2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。
（3）在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分。如果只需把低频成分送到下一级装置，只要在下一级电路的输入端并联一个电容器就可以达到目的，如图3所示。具有这种用途的电容器叫做高频旁路电容器。说明它的工作原理。
说明：频率越高的交流部分容抗越小，易通过电容器。高频部分电流通过电容器分流了，低频部分电流，由于容抗大不易通过电容器而输入到下一级。
（4）电容电感不仅在制造的现成电容器和电感线圈中存在。在导线之间。电子元件及机壳之间，有时会造成较大的影响，这是我们应该注意到的。
【教学体会】
通过本节课的教学实践，尝试了教学方式的多样化。教学中在体现了教师的主导作用的前提下，充分调动了学生的主体活动对教学效果带来了积极的影响。课中的学生实验的互动探究、课题引出时设置的有趣的实验演示以及课堂中学生的相互讨论，从课内的表现来看，对调动学生学习兴趣起到了良好的作用，学生参与积极，促进了学生的自主学习；从课后的反馈来看，对学生深入理解所学的物理知识与技能有帮助。同时体会到，在新课程体系下，尽管我们要用新的理念去改革传统的物理教学，但是物理教学重视实验教学这一传统的做法是我们应该坚持的。
物理教案电感和电容对交变电流的影响
一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，帮助高中教师缓解教学的压力，提高教学质量。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢？小编收集并整理了“物理教案电感和电容对交变电流的影响”，仅供参考，欢迎大家阅读。
教学目标
知识目标
1、理解为什么电感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、知道交变电流能通过电容器．知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用．
4、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．
能力目标
使学生理解如何建立新的物理模型而培养学生处理解决新问题能力．
情感目标
1、通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性．
2、让学生充分体会通路与断路之间的辩证统一性．
3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度．
教学建议
教材分析
本节着重说明交流与直流的区别，有利于加深学生对交变电流特点的认识．教学重点突出交流与直流的区别，不要求深人讨论感抗和容抗的问题．可结合学校的实际情况，尽可能多用实验说明问题，不必在理论上进行讨论．
教法建议
1、根据电磁感应的知识，学生不难理解感抗的概念和影响感抗大小的因素．教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识，让学生自然地得出结论．这样既有利于理解新知识，又可以培养学生的能力，使学生学会如何把知识联系起来，形成知识结构，进而独立地获取新知识．
2、对交变电流可以通过电容器的道理，课本用了一个形象的模拟图，结合电容器充、放电的过程加以说明，使学生有所了解即可．对于容抗的概念和影响容抗大小的因素，课本是直接给出的，让学生知道就可以了，不要作更深的讨论．
3、本节最后，结合实际说明了电容的广泛存在，可以适当加以扩展和引伸，以开阔学生思路和引导学生在学习中注意联系实际问题．
--方案
电感和电容对交变电流作用
教学目的：
1、了解电感对电流的作用特点．
2、了解电容对电流的作用特点．
教学重点：电感和电容对交变电流的作用特点．
教学难点：电感和电容对交变电流的作用特点．
教学方法：启发式综合教学法
教学用具：小灯泡、线圈（有铁芯）、电容器、交流电源、直流电源．
教学过程：
一、引入：
在直流电流电路中，电压、电流和电阻的关系遵从欧姆定律，在交流电路中，如果电路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等，实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适用．但是如果电路中包括电感、电容，情况就要复杂了．
二、讲授新课：
1、电感对交变电流的作用：
实验：把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上，观察现象：
现象：接直流的亮些，接交流的暗些．
引导学生得出结论：接交流的电路中电流小，间接表明电感对交流有阻碍作用．
为什么电感对交流有阻碍作用？
引导学生解释原因：交流通过线圈时，电流时刻在改变．由于线圈的自感作用，必然要产生感应电动势，阻碍电流的变化，这样就形成了对电流的阻碍作用．
实验和理论分析都表明：线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈对交流的阻碍作用就越大．
应用：日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈，自感系数很大．日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220V，灯管和镇流器串联起来接到电源上，得用镇流器对交流的阻碍作用，就能保护灯管不致因电压过高而损坏．
2、交变电流能够通过电容
实验：把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里．
现象：接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡能够发光．
结论：直流不能通过电容器．交流能通过交流电．
引导学生分析原因：直流不能通过电容器是容易理解的，因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了．电容器接到交流电源时，实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质，只是由于两极板间的电压在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上聚集，形成充电电流；当电压降低时，电荷离开极板，形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器．
学生思考：
使用220V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳和电源之间都有良好的绝缘，但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”，用试电笔测试时，氖管发光，这是什么？
原因：与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，电源中的交变电流能够通过这个“电容器”．虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险，只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全，电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地．
3、电容不仅存在于成形的电容器中，也存在于电路的导线、无件、机壳间．有时候这种电容的影响是很大的，当交变电流的频率很高时更是这样．同样，感也不仅存在于线圈中，长距离输电线的电感和电容都很大，它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大．
总结：
电容：通高频，阻低频．
电感：通低频，阻高频．
电感器和电容器对交变电流的作用
交变电流综合问题电感器和电
容器对交变电流的作用
要点一交变电流综合问题
即学即用
1.如图所示,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,电容器两极板水平放置.在两极板间,不计重力的带正电
粒子Q在t=0时由静止释放,若两板间距足够宽,则下列运动可能的是（）
A.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子一定能到达极板
B.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子在两极间往复运动
C.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子在两极间往复运动
D.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子一定能到达极板
答案AB
要点二电感器和电容器对交变电流的作用
即学即用
2.如图所示,三个灯泡是相同的,而且耐压足够,电源内阻忽略.当单刀双掷开关S接A时,三个灯亮度相同,那S接B
时（）
A.三个灯亮度相同B.甲灯最亮,丙灯不亮
C.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮D.只有丙灯不亮,乙灯最亮
答案D
题型1交变电流的电路问题
【例1】如图所示线圈面积为0.05m2,共100匝,线圈总电阻为r=1Ω,外电阻R=9Ω,线圈
处于B=T的匀强磁场中.当线圈绕OO′以转速n=300r/min匀速转动时,求:
（1）若从线圈处于中性面开始计时,写出电动势的瞬时表达式.
（2）两电表的示数.
（3）线圈转过180°的过程中,通过电阻的电荷量.
（4）线圈匀速转一圈产生的总热量.
答案（1）e=100sin10πtV（2）5A45V
（3）C（4）100J
题型2带电粒子在交变电场中运动
【例2】如图是示波管的示意图.竖直偏转电极的极板长l=4cm,板间距离d=1cm,板右端距荧光屏L=18cm.（水平
偏转电极上不加电压,没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107m/s.电子的电荷量e=1.60×
10-19C,质量m=0.91×10-30kg.若在偏转电极上加u=220sin100πtV的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴上能观测
到多长的线段?
答案10cm
题型3生活物理
【例3】如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图,转轴的一端装有一对随轴转动的磁极,另一端
装有摩擦小轮.电枢线圈绕在固定的U形铁芯上,自行车车轮转动时,通过摩擦小轮带动磁极转动,使线圈中产生正
弦交变电流,给车头灯供电.已知自行车车轮半径r=35cm,摩擦小轮半径r0=1.00cm,线圈有n=800匝,线圈框横截
面积S=20cm2,总电阻R1=40Ω.旋转磁极的磁感应强度B=0.010T,车头灯电阻R2=10Ω.当车轮转动的角速度ω=
8rad/s时求:
（1）发电机磁极转动的角速度.
（2）车头灯中电流的有效值.
答案（1）280rad/s（2）64mA
1.两个相同的灯泡L1和L2,接到如图所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与电感线圈串联,
当a、b处接电压最大值Um、频率为f的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个
新的正弦交流电源后,灯L1的亮度高于灯L2的亮度,新电源的电压最大值和频率可能是（）
A.最大值仍为Um,而频率大于fB.最大值仍为Um,而频率小于f
C.最大值大于Um,而频率仍为fD.最大值小于Um,而频率仍为f
答案A
2.如图所示,“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、
低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器.音箱要将扩音机送来的含有不同频率的
混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信
息按原比例还原成高、低频的机械振动.图为音箱的电路简化图,高、低频混合电流由a、b端输入,L是线圈,C是
电容器,则（）
A.甲扬声器是高音扬声器B.甲扬声器是低音扬声器
C.乙扬声器是高音扬声器D.乙扬声器是低音扬声器
答案BC
3.如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sinxm所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应
强度B=0.2T.正方形金属线框的边长是0.40m,电阻是0.1Ω,它的一条边与x轴重合.在拉力F的作用下,线框以
10m/s的速度水平向右匀速运动.试求:
（1）拉力F的最大功率是多少?
（2）拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?
答案（1）1.6W（2）0.048J
4.如图所示,在真空中速度v0=6.4×103m/s的电子束连续射入两平行板之间,板长L=12cm,
板间距离d=0.5cm,两板不带电时,电子束将沿两板之间的中线做直线运动.在两板之间加
一交变电压u=91sin100πtV,若不计电子间的相互作用,电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg,
不计电子打在极板上对两极电压的影响.
（1）在图中画出电子束可能出现的区域.（画斜线表示,要求有推理和计算过程）
（2）如果以两极板刚加上交变电压时开始计时（t=0）,则何时进入交变电场的电子打在极板上具有最大的动能?
答案（1）见右图
（2）（0.005+0.01n）s（n=0,1,2,…）
1.如图所示的交变电流,最大值为Im,周期为T,则下列有关该交变电流的有效值I,判断正确
的是（）
A.I=B.IC.ID.以上均不正确
答案B
2.如图所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上,三个电流表的
示数相同.若保持电源电压大小不变,而将频率减小,则三个电流表的示数I1、I2、I3
的大小关系是（）
A.I1=I2=I3B.I1I2I3C.I2I1I3D.I3I1I2
答案C
3.如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.4m,ad=bc=0.2m,线圈匝数N=100,
电阻r=1Ω,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以ω=100πrad/s
的角速度匀速转动,外接电阻R=9Ω,以图示时刻开始计时,则（）
A.电动势瞬时值为160πsin100πVB.t=0时线圈中磁通量变化率最大
C.t=s时线圈中感应电动势最大D.交变电流的有效值是8πA
答案BC
4.如图所示,一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在转动过程中,
线框中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为Em,下列说法正确的是（）
A.当磁通量为零时,感应电动势也为零
B.当磁通量减小时,感应电动势在减小
C.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5Em
D.角速度ω等于
答案D
5.（2009安阳月考）收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将220V的正弦交
流电变为稳定的直流电的装置,其中的关键部分是整流电路.有一种整流电路可以将
正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化）,则该脉动
直流电电流的有效值为（）
A.8AB.4AC.2AD.A
答案B
6.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示.下列说法正确的是（）
A.电路中交变电流的频率为0.25HzB.通过电阻的电流为A
C.电阻消耗的电功率为2.5WD.用交流电压表测得电阻两端的电压是5V
答案C
7.如图（甲）所示，为电热毯的电路图，电热丝接在u=311sin100πtV的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通
过装置P使输入电压变为图（乙）所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的
读数是
A.110VB.156VC.220VD.311V
答案B
8.如图甲所示电路,电阻R的阻值为50Ω,在ab间加上图乙所示的正弦交流电,则下面说法中错误的是（）
A.交流电压的有效值为100V
B.电流表示数为2A
C.产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14rad/s
D.如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍
答案C
9.一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,并且可绕垂直于磁场的轴匀速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动
势的最大值为E0,周期为T0,外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线圈中产生的交变电动势的最
大值为E,周期为T,外力提供的功率为P.则E、T和P的大小为（）
A.E=2E0,T=T0,P=2P0B.E=E0,T=T0,P=2P0
C.E=2E0,T=T0,P=2P0D.E=2E0,T=T0,P=4P0
答案D
10.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l,它在磁感应强度为B、方向如图
的匀强磁场中匀速转动,转速为n.导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路接
有额定功率为P的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为（）
A.B.C.D.
答案B
11.如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab=
0.25m,宽度bc=0.20m,共有n=100匝,总电阻r=1.0Ω,可绕与磁场方向垂直
的轴OO′转动.线圈处于磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中,与线圈两端相连
的金属滑环上接一个“3.0V,1.8W”的灯泡.当线圈以角速度ω匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8W.则:
（1）推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em=nBSω（其中S表示线圈的面积）.
（2）求线圈转动的角速度ω.
（3）线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.
答案（1）线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大,设ab边的线速度为v,该边产生的感应电动势为
E1=BLabv
与此同时,线圈的cd边也在切割磁感线,产生的感应电动势E2=BLcdv,线圈产生的总感应电动势为Em=n（E1+E2）,因
为Lab=Lcd,所以Em=n2BLabv
线速度v=ωLbc,故Em=nBLabLbcω
而S=LabLcd(S为线圈的面积),Em=nBSω.
（2）2.5rad/s（3）5.43×102J
12.（2009泰安月考）如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向
的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值是R的电阻.一电阻是R0,质量为m的导体
棒放置在导轨上,在外力F作用下从t=0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律是v=vmsinωt,不计导轨电阻.求:
（1）安培力Fi与时间t的关系式.
（2）从t=0到t=时间内外力F所做的功.
答案（1）Fi=sinωt（2）
13.真空中足够大的两个相互平行的金属板a、b之间距离为d,两极之间的电压Uab=Ua-Ub,按图所示规律变化,其周期
为T,在t=0时刻一带正电的粒子仅在电场力作用下,由a板从静止开始向b板运动,并于t=nT（n为自然数）时刻
恰好到达b板.
（1）求当该粒子的位移为多大时,速度第一次达到最大?速度的最大值是多少?
（2）若该粒子在t=T/6时刻才从a板开始运动,并且以粒子开始运动为计时起点,求粒子经过同样长的时间（nT）,将运动到离a板多远的地方?
（3）若该粒子在t=T/6时刻才从a板开始运动,求粒子经过多长时间才能到达b板?
答案（1）（2）（3）（3n-（n=0,1,2,3,…）
