高中電阻的教案

探究電阻、電感和電容的作用。

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng)，幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？小編收集并整理了“探究電阻、電感和電容的作用”，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

2.3探究電阻、電感和電容的作用
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
（1）理解為什么電感對(duì)交變電流有阻礙作用；
（2）知道用感抗來表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關(guān)；
（3）知道交變電流能通過電容器。知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用；
（4）知道用容抗來表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小。知道容抗與哪些因素有關(guān)。
2、過程與方法
（1）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的思維習(xí)慣；
（2）培養(yǎng)學(xué)生用學(xué)過的知識(shí)去理解、分析新問題的習(xí)慣。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生有志于把所學(xué)的物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
教學(xué)重點(diǎn)：電感、電容對(duì)交變電流的阻礙作用。感抗、容抗的物理意義。
教學(xué)難點(diǎn)：感抗的概念及影響感抗大小的因素。容抗概念及影響容抗大小的因素。
教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)法、閱讀法、講解法。
教學(xué)手段：雙刀雙擲開關(guān)、學(xué)生用低壓交直流電源、燈泡（6V、0.3A）、線圈（用變壓器的副線圈）、電容器（“103μF、15V”與“200μF、15V”）2個(gè)、兩個(gè)扼流圈、投影片、投影儀。
（一）引入新課
在直流電路中，影響電流跟電壓關(guān)系的只有電阻。在交變電流路中，影響電流跟電壓關(guān)系的，除了電阻外，還有電感和電容。電阻器、電感器、電容器是交變電流路中三種基本元件。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)電感、電容對(duì)交變電流的影響。

（二）進(jìn)行新課
1、電感對(duì)交變電流的阻礙作用
演示：電阻、電感對(duì)交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如下圖甲、乙所示：
演示甲圖，電鍵分別接到交、直流電源上，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度（燈的亮度相同。說明電阻對(duì)交流和直流的阻礙作用相同。）
演示乙圖，電鍵分別接到交、直流電源上，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次燈的亮度（電鍵接到直流上，亮度不變；接到交流上時(shí)，燈泡亮度變暗。說明線圈對(duì)直流電和交變電流的阻礙作用不同。）
線圈對(duì)直流電的阻礙作用只是電阻；而對(duì)交變電流的阻礙作用除了電阻之外，還有電感。
問題1：為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？
答：由電磁感應(yīng)的知識(shí)可知，當(dāng)線圈中通過交變電流時(shí)，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化。
問題2：電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，用感抗來表示。感抗的大小與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答。
答：感抗決定于線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率。線圈的自感系數(shù)越大，自感作用就越大，感抗就越大；交變電流的頻率越高，電流變化越快，自感作用越大，感抗越大。
線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用，有兩種扼流圈就是利用電感對(duì)交變電流的阻礙作用制成的。出示扼流圈，并介紹其構(gòu)造和作用。
（1）低頻扼流圈
構(gòu)造：線圈繞在閉合鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)很大。
作用：對(duì)低頻交變電流有很大的阻礙作用。即“通直流、阻交流”。
（2）高頻扼流圈
構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體芯上，線圈匝數(shù)少，自感系數(shù)小。
作用：對(duì)低頻交變電流阻礙小，對(duì)高頻交變電流阻礙大。即“通低頻、阻高頻”。
2、交變電流能夠通過電容器
演示：電容對(duì)交、直流的影響。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：
開關(guān)S分別接到直流電源和交變電流源上，觀察現(xiàn)象（接通直流電源，燈泡不亮；接通交變電流源，燈泡亮了說明了直流電不能夠通過電容器，交變電流能夠“通過”電容器。）
電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì)，為什么交變電流能夠通過呢？用CAI課件展示電容器接到交變電流源上，充、放電的動(dòng)態(tài)過程。強(qiáng)調(diào)自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是當(dāng)電源電壓升高時(shí)電容器充電，電荷向電容器的極板上集聚，形成充電電流；當(dāng)電源電壓降低時(shí)電容器放電，電荷從電容器的極板上放出，形成放電電流。電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過了電容器。

3、電容器對(duì)交變電流的阻礙作用
演示：電容器對(duì)交變電流的影響：將剛才實(shí)驗(yàn)電路中“1000μF，15V”的電容器去掉，觀察燈泡的亮度，說明了什么道理？
答：燈泡的亮度變亮了。說明電容器對(duì)交變電流也有阻礙作用。（的確是這樣。物理上用容抗來表示電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小。）
問題2：容抗跟哪些因素有關(guān)呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答。
答：容抗決定于電容器電容的大小和交變電流的頻率。電容越大，在同樣電壓下電容器容納電荷越多，因此充放電的電流越大，容抗就越??；交變電流的頻率越高，充放電進(jìn)行得越快，充放電電流越大，容抗越小。即電容器的電容越大，交變電流頻率越高，容抗越小。
電容器具有“通交流、隔直流”“通高頻、阻低頻”的特點(diǎn)。

4、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：
1、由于電感線圈中通過交變電流時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流變化，對(duì)交變電流有阻礙作用。電感對(duì)交變電流阻礙作用大小用感抗來表示。線圈自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，感抗越大，即線圈有“通直流、阻交流”或“通低頻，阻高頻”特征。
2、交變電流“通過”電容器過程，就是電容器充放電過程。由于電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動(dòng)，電容器對(duì)交變電流有阻礙作用。用容抗表示阻礙作用的大小。電容器的電容越大，交流的頻率越高，容抗越小。故電容器在電路中有“通交流、隔直流”或“通高頻、阻低頻”特征。

5、實(shí)例探究
電感對(duì)交變電流的影響

【例1】如圖所示電路中，L為電感線圈，R為燈泡，電流表內(nèi)阻為零。電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓u=220sin10πtV。若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為25Hz，下列說法中正確的是（）
1.電流表示數(shù)增大B.電壓表示數(shù)減小C.燈泡變暗D.燈泡變亮
電感和電容對(duì)交變電流的影響
例2、圖所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝置，當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的作用。
]
6、鞏固練習(xí)
1、關(guān)于低頻扼流圈，下列說法正確的是
A.這種線圈的自感系數(shù)很小，對(duì)直流有很大的阻礙作用B.這種線圈的自感系數(shù)很大，對(duì)低頻電流有很大的阻礙作用
C.這種線圈的自感系數(shù)很大，對(duì)高頻交流的阻礙作用比低頻交流的阻礙作用更大
D.這種線圈的自感系數(shù)很小，對(duì)高頻交流的阻礙作用很大而對(duì)低頻交流的阻礙作用很小
2、在圖所示電路中，u是有效值為200V的交流電源，C是電容器，R是電阻。關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，下列說法正確的是（）
A.等于220VB.大于220VC.小于220VD.等于零
3、在圖所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流；L是一個(gè)25mH的高頻扼流圈，C是一個(gè)100pF的電容器，R是負(fù)載電阻，下列說法中正確的是（）
A.L的作用是“通低頻，阻高頻”B.C的作用是“通交流，隔直流”
C.C的作用是“通高頻，阻低頻”D.通過R的電流中，低頻電流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比

相關(guān)閱讀

電感器和電容器對(duì)交變電流的作用

交變電流綜合問題電感器和電
容器對(duì)交變電流的作用

要點(diǎn)一交變電流綜合問題
即學(xué)即用
1.如圖所示,線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),電容器兩極板水平放置.在兩極板間,不計(jì)重力的帶正電
粒子Q在t=0時(shí)由靜止釋放,若兩板間距足夠?qū)?則下列運(yùn)動(dòng)可能的是（）

A.若t=0時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)垂直,粒子一定能到達(dá)極板
B.若t=0時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)平行,粒子在兩極間往復(fù)運(yùn)動(dòng)
C.若t=0時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)垂直,粒子在兩極間往復(fù)運(yùn)動(dòng)
D.若t=0時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)平行,粒子一定能到達(dá)極板
答案AB
要點(diǎn)二電感器和電容器對(duì)交變電流的作用
即學(xué)即用
2.如圖所示,三個(gè)燈泡是相同的,而且耐壓足夠,電源內(nèi)阻忽略.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接A時(shí),三個(gè)燈亮度相同,那S接B
時(shí)（）
A.三個(gè)燈亮度相同B.甲燈最亮,丙燈不亮
C.甲燈和乙燈亮度相同,丙燈不亮D.只有丙燈不亮,乙燈最亮
答案D

題型1交變電流的電路問題
【例1】如圖所示線圈面積為0.05m2,共100匝,線圈總電阻為r=1Ω,外電阻R=9Ω,線圈
處于B=T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)線圈繞OO′以轉(zhuǎn)速n=300r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),求:
（1）若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí),寫出電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式.
（2）兩電表的示數(shù).
（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中,通過電阻的電荷量.
（4）線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量.
答案（1）e=100sin10πtV（2）5A45V
（3）C（4）100J
題型2帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)
【例2】如圖是示波管的示意圖.豎直偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)l=4cm,板間距離d=1cm,板右端距熒光屏L=18cm.（水平
偏轉(zhuǎn)電極上不加電壓,沒有畫出）電子沿中心線進(jìn)入豎直偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度是1.6×107m/s.電子的電荷量e=1.60×
10-19C,質(zhì)量m=0.91×10-30kg.若在偏轉(zhuǎn)電極上加u=220sin100πtV的交變電壓,在熒光屏的豎直坐標(biāo)軸上能觀測(cè)
到多長(zhǎng)的線段?

答案10cm

題型3生活物理
【例3】如圖所示是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,轉(zhuǎn)軸的一端裝有一對(duì)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極,另一端
裝有摩擦小輪.電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上,自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過摩擦小輪帶動(dòng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng),使線圈中產(chǎn)生正
弦交變電流,給車頭燈供電.已知自行車車輪半徑r=35cm,摩擦小輪半徑r0=1.00cm,線圈有n=800匝,線圈框橫截
面積S=20cm2,總電阻R1=40Ω.旋轉(zhuǎn)磁極的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.010T,車頭燈電阻R2=10Ω.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=
8rad/s時(shí)求:

（1）發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.
（2）車頭燈中電流的有效值.
答案（1）280rad/s（2）64mA

1.兩個(gè)相同的燈泡L1和L2,接到如圖所示的電路中,燈L1與電容器串聯(lián),燈L2與電感線圈串聯(lián),
當(dāng)a、b處接電壓最大值Um、頻率為f的正弦交流電源時(shí),兩燈都發(fā)光,且亮度相同.更換一個(gè)
新的正弦交流電源后,燈L1的亮度高于燈L2的亮度,新電源的電壓最大值和頻率可能是（）
A.最大值仍為Um,而頻率大于fB.最大值仍為Um,而頻率小于f
C.最大值大于Um,而頻率仍為fD.最大值小于Um,而頻率仍為f
答案A
2.如圖所示,“二分頻”音箱內(nèi)有兩個(gè)不同口徑的揚(yáng)聲器,它們的固有頻率分別處于高音、
低音頻段,分別稱為高音揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器.音箱要將擴(kuò)音機(jī)送來的含有不同頻率的
混合音頻電流按高、低頻段分離出來,送往相應(yīng)的揚(yáng)聲器,以便使電流所攜帶的音頻信
息按原比例還原成高、低頻的機(jī)械振動(dòng).圖為音箱的電路簡(jiǎn)化圖,高、低頻混合電流由a、b端輸入,L是線圈,C是
電容器,則（）
A.甲揚(yáng)聲器是高音揚(yáng)聲器B.甲揚(yáng)聲器是低音揚(yáng)聲器
C.乙揚(yáng)聲器是高音揚(yáng)聲器D.乙揚(yáng)聲器是低音揚(yáng)聲器
答案BC
3.如圖所示,一個(gè)被x軸與曲線方程y=0.2sinxm所圍的空間中存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)
強(qiáng)度B=0.2T.正方形金屬線框的邊長(zhǎng)是0.40m,電阻是0.1Ω,它的一條邊與x軸重合.在拉力F的作用下,線框以
10m/s的速度水平向右勻速運(yùn)動(dòng).試求:

（1）拉力F的最大功率是多少?
（2）拉力F要做多少功才能把線框拉過磁場(chǎng)區(qū)?
答案（1）1.6W（2）0.048J
4.如圖所示,在真空中速度v0=6.4×103m/s的電子束連續(xù)射入兩平行板之間,板長(zhǎng)L=12cm,
板間距離d=0.5cm,兩板不帶電時(shí),電子束將沿兩板之間的中線做直線運(yùn)動(dòng).在兩板之間加
一交變電壓u=91sin100πtV,若不計(jì)電子間的相互作用,電子電荷量e=1.6×10-19C,電子質(zhì)量m=9.1×10-31kg,
不計(jì)電子打在極板上對(duì)兩極電壓的影響.
（1）在圖中畫出電子束可能出現(xiàn)的區(qū)域.（畫斜線表示,要求有推理和計(jì)算過程）
（2）如果以兩極板剛加上交變電壓時(shí)開始計(jì)時(shí)（t=0）,則何時(shí)進(jìn)入交變電場(chǎng)的電子打在極板上具有最大的動(dòng)能?
答案（1）見右圖
（2）（0.005+0.01n）s（n=0,1,2,…）

1.如圖所示的交變電流,最大值為Im,周期為T,則下列有關(guān)該交變電流的有效值I,判斷正確
的是（）
A.I=B.IC.ID.以上均不正確
答案B
2.如圖所示,把電阻R、電感線圈L、電容器C并聯(lián)接到一交流電源上,三個(gè)電流表的
示數(shù)相同.若保持電源電壓大小不變,而將頻率減小,則三個(gè)電流表的示數(shù)I1、I2、I3
的大小關(guān)系是（）
A.I1=I2=I3B.I1I2I3C.I2I1I3D.I3I1I2
答案C
3.如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈邊長(zhǎng)ab=cd=0.4m,ad=bc=0.2m,線圈匝數(shù)N=100,
電阻r=1Ω,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以ω=100πrad/s
的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外接電阻R=9Ω,以圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí),則（）
A.電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為160πsin100πVB.t=0時(shí)線圈中磁通量變化率最大
C.t=s時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.交變電流的有效值是8πA
答案BC
4.如圖所示,一單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,
線框中的最大磁通量為Φm,最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em,下列說法正確的是（）
A.當(dāng)磁通量為零時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零
B.當(dāng)磁通量減小時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在減小
C.當(dāng)磁通量等于0.5Φm時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于0.5Em
D.角速度ω等于
答案D
5.（2009安陽月考）收錄機(jī)等小型家用電器所用的穩(wěn)壓電源,是將220V的正弦交
流電變?yōu)榉€(wěn)定的直流電的裝置,其中的關(guān)鍵部分是整流電路.有一種整流電路可以將
正弦交流電變成如圖所示的脈動(dòng)直流電（每半個(gè)周期都按正弦規(guī)律變化）,則該脈動(dòng)
直流電電流的有效值為（）
A.8AB.4AC.2AD.A
答案B
6.將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上,電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.下列說法正確的是（）

A.電路中交變電流的頻率為0.25HzB.通過電阻的電流為A
C.電阻消耗的電功率為2.5WD.用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是5V
答案C
7.如圖（甲）所示，為電熱毯的電路圖，電熱絲接在u=311sin100πtV的電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，通
過裝置P使輸入電壓變?yōu)閳D（乙）所示的波形，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)，若電熱絲電阻保持不變，此時(shí)交流電壓表的
讀數(shù)是

A.110VB.156VC.220VD.311V
答案B
8.如圖甲所示電路,電阻R的阻值為50Ω,在ab間加上圖乙所示的正弦交流電,則下面說法中錯(cuò)誤的是（）

A.交流電壓的有效值為100V
B.電流表示數(shù)為2A
C.產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3.14rad/s
D.如果產(chǎn)生該交流電的線圈轉(zhuǎn)速提高一倍,則電流表的示數(shù)也增大一倍
答案C
9.一個(gè)閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并且可繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω時(shí),線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)
勢(shì)的最大值為E0,周期為T0,外力提供的功率為P0.若使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?ω,線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最
大值為E,周期為T,外力提供的功率為P.則E、T和P的大小為（）
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.將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形,每邊長(zhǎng)為l,它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖
的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n.導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接,外電路接
有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光,電路中除燈泡外,其余部分的電阻不計(jì),燈泡的電阻應(yīng)為（）
A.B.C.D.
答案B
11.如圖所示為一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈的長(zhǎng)度ab=
0.25m,寬度bc=0.20m,共有n=100匝,總電阻r=1.0Ω,可繞與磁場(chǎng)方向垂直
的軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng).線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,與線圈兩端相連
的金屬滑環(huán)上接一個(gè)“3.0V,1.8W”的燈泡.當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小燈泡消耗的功率恰好為1.8W.則:
（1）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值的表達(dá)式Em=nBSω（其中S表示線圈的面積）.
（2）求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω.
（3）線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動(dòng)100周過程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能.
答案（1）線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,設(shè)ab邊的線速度為v,該邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E1=BLabv
與此同時(shí),線圈的cd邊也在切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2=BLcdv,線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em=n（E1+E2）,因
為L(zhǎng)ab=Lcd,所以Em=n2BLabv
線速度v=ωLbc,故Em=nBLabLbcω
而S=LabLcd(S為線圈的面積),Em=nBSω.
（2）2.5rad/s（3）5.43×102J
12.（2009泰安月考）如圖所示,間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,水平地放置在豎直方向
的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一端接阻值是R的電阻.一電阻是R0,質(zhì)量為m的導(dǎo)體
棒放置在導(dǎo)軌上,在外力F作用下從t=0的時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v=vmsinωt,不計(jì)導(dǎo)軌電阻.求:
（1）安培力Fi與時(shí)間t的關(guān)系式.
（2）從t=0到t=時(shí)間內(nèi)外力F所做的功.
答案（1）Fi=sinωt（2）
13.真空中足夠大的兩個(gè)相互平行的金屬板a、b之間距離為d,兩極之間的電壓Uab=Ua-Ub,按圖所示規(guī)律變化,其周期
為T,在t=0時(shí)刻一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下,由a板從靜止開始向b板運(yùn)動(dòng),并于t=nT（n為自然數(shù)）時(shí)刻
恰好到達(dá)b板.

（1）求當(dāng)該粒子的位移為多大時(shí),速度第一次達(dá)到最大?速度的最大值是多少?
（2）若該粒子在t=T/6時(shí)刻才從a板開始運(yùn)動(dòng),并且以粒子開始運(yùn)動(dòng)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),求粒子經(jīng)過同樣長(zhǎng)的時(shí)間（nT）,將運(yùn)動(dòng)到離a板多遠(yuǎn)的地方?
（3）若該粒子在t=T/6時(shí)刻才從a板開始運(yùn)動(dòng),求粒子經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間才能到達(dá)b板?
答案（1）（2）（3）（3n-（n=0,1,2,3,…）

電感和電容對(duì)交變電流的影響

電感和電容對(duì)交變電流的影響
一．教材分析、學(xué)情分析
學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生剛剛學(xué)過交變電流的有關(guān)知識(shí)，電感和電容對(duì)學(xué)生而言也并不陌生。學(xué)生是帶著過去的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)走進(jìn)課堂的，教師應(yīng)善于抓住新舊知識(shí)之間的差異，引發(fā)新舊知識(shí)之間的沖突，利用最近發(fā)展區(qū)，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)水平的提高，從而使學(xué)生順利完成新知識(shí)的自主建構(gòu)。
二、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能目標(biāo)：
1．理解電感和電容對(duì)交變電流的阻礙作用。
2．知道感抗和容抗的物理意義及影響因素。
3．通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力；通過猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、交流合作與分析論證，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。
（二）過程與方法目標(biāo)：
1、了解如何通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論的方法。
2、深刻理解對(duì)比的實(shí)驗(yàn)方法在該實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。
（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：
1、在實(shí)驗(yàn)過程中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2、在科學(xué)探究和科學(xué)辯論中提高科學(xué)素養(yǎng)。
3、培養(yǎng)理論聯(lián)系生活實(shí)際的辯證唯物主義思想。
三、教學(xué)重點(diǎn)：
1、探究活動(dòng)的情境創(chuàng)設(shè)及學(xué)生探究過程的調(diào)控與把握。
2、感抗和容抗的影響因素及特點(diǎn)分析。
3、電容和電感線圈對(duì)交流電阻礙作用規(guī)律的得出及相關(guān)應(yīng)用。
四、教學(xué)難點(diǎn)：
1、影響感抗和容抗的因素及特點(diǎn)分析。
2、電容和電感對(duì)交流電阻礙作用的得出及相關(guān)應(yīng)用。
3、學(xué)生探究過程的調(diào)控與把握。

五、教學(xué)過程：
（一）意想不到的實(shí)驗(yàn)
(免去新課導(dǎo)入的過程，直接將情境融入內(nèi)容。)
師：今天我們學(xué)習(xí)“電容和電感對(duì)交變電流的影響”，那么什么是電感呢？
1、學(xué)生回答
2、課件展示
師：看來電感就是由導(dǎo)線繞制而成的。如果把電感和小燈泡串聯(lián)接入電路，會(huì)發(fā)生什么事情？
生：小燈泡會(huì)亮。
（教師演示，燈果然亮了）
師：我們?cè)賮砜匆槐椤?br> （教師演示，燈亮了，但明顯比剛才變暗了。）
師：這是怎么回事？
（面對(duì)意想不到的新情況，學(xué)生開始議論紛紛。）
請(qǐng)一位同學(xué)上臺(tái)觀察，然后把看到的情況向大家匯報(bào)。
（揭開謎底）課件展示電路圖如下：
師：為什么將電源由直流切換為交流，燈泡變暗了？
學(xué)生自主探究：
a)小組討論
b)獲得結(jié)論：交流——自感現(xiàn)象——燈變暗
（二）探究感抗的大小
1、感抗：電感線圈對(duì)交流電的阻礙作用叫感抗。
2、學(xué)生自主分析影響感抗的因素：
1）猜想與假設(shè)
感抗是由于自感現(xiàn)象而產(chǎn)生的。
自感電動(dòng)勢(shì)越大感抗越大。
交變電流頻率越大，電流變化越快。
2）實(shí)驗(yàn)探究：（小組內(nèi)分工合作，組間競(jìng)爭(zhēng)）
（1）保持線圈的自感系數(shù)L不變，將直流（f=0）和交流作對(duì)比：
（2）保持交流電的頻率f不變，改變線圈的自感系L：
3）結(jié)論（小組匯報(bào)）：線圈的自感系數(shù)L越大，交流電的頻率f越高，電感線圈對(duì)交流電的阻礙作用就越大，即感抗越大。
3、感抗的應(yīng)用——扼流圈
（1）低頻扼流圈（課件展示畫面）
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
功能特點(diǎn)
由銅線繞制而成直流電阻很小，通?？梢院雎?br> 有鐵芯、線圈匝數(shù)多（幾千匝，甚至超過一萬）自感系數(shù)很大，一般為幾十亨
作用：對(duì)低頻交流電的阻礙作用很大（對(duì)高頻交流電的阻礙作用更大）
學(xué)生總結(jié)特點(diǎn)：通直流，阻交流（低頻和高頻)
注意問題：低頻扼流圈的造價(jià)較高
(2)高頻扼流圈（結(jié)合畫面）
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
功能特點(diǎn)
多為空心，少數(shù)有鐵芯；自感系數(shù)很小，一般為幾毫亨
匝數(shù)少，幾百或幾千
作用：只對(duì)高頻交流電有較大的阻礙作用；對(duì)低頻交流電的阻礙作用較小，對(duì)直流電的阻礙作用極小（直流電的頻率f=0）
學(xué)生比較該規(guī)律中頻率的變化，總結(jié)高頻扼流圈的工作特點(diǎn)：通直流，通低頻，阻高頻。
（三）“不可理喻”的電容
師：什么是電容？
生：兩個(gè)相互靠近而又彼此絕緣的導(dǎo)體組成電容。是一種儲(chǔ)存電荷的容器。
師：既然構(gòu)成電容的兩個(gè)導(dǎo)體彼此絕緣，電荷無論如何也無法通過電容，如果把它和小燈泡串聯(lián)接入電路，打死我也不相信燈泡會(huì)亮！大家覺得呢？有沒有反對(duì)意見？
（學(xué)生稍許沉默，然后開始討論。注意：老師并沒有“命令”學(xué)生這么去做，完全是自發(fā)的討論。）
同學(xué)甲：我覺得在交流電路里，情況可能不是這么簡(jiǎn)單。
師：那你怎么認(rèn)為？
生甲：我覺得燈可以亮。補(bǔ)充一下，這是一種猜測(cè)，因?yàn)榻蛔冸娏鞣较蛟诓粩嘧兓铩?br> 師：我覺得你分析的挺有道理，但你能不能回答我另一個(gè)問題？
生甲：請(qǐng)講。
師：如果兩根導(dǎo)線的線頭互相靠近，這算不算電容？
生甲：（略加思索）應(yīng)該算！
師：那好，一天晚上，你正在臺(tái)燈下勤奮學(xué)習(xí)，有人悄悄剪斷了你家的導(dǎo)線。
生甲：這個(gè)。。。
師：那我們就讓事實(shí)來說話吧。
（邀請(qǐng)生甲上臺(tái)操作。）
接直流電源：燈不亮。
接交流電源：燈亮了！
師：雖然我一直在堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)，但我們必須得相信事實(shí)?？礃幼邮俏义e(cuò)了。請(qǐng)問生甲，此時(shí)此刻，你有什么感想？
生甲：（不好意思地）沒想到我是正確的。只時(shí)還不太明白。
師：你的表現(xiàn)其實(shí)真的很不錯(cuò)！
（學(xué)生鼓掌。）
師：那么電容是如何“通交流”的呢？
師生共同分析，鼓勵(lì)更多同學(xué)發(fā)表自己觀點(diǎn)。
結(jié)論：在交變電壓的作用下，電容器交替進(jìn)行充、放電，電路中就有了電流。
（四）探究容抗的大小
師：請(qǐng)問生甲，你家的電線被剪斷了，為什么不能導(dǎo)電？
生甲：我還沒想明白。
師：請(qǐng)大家想想，交變電流可以“通過”電容器，電容器對(duì)交變電流有沒有阻礙作用呢？
1、電容對(duì)交流的阻礙作用的大小用容抗表示。
2、自主探究（教師應(yīng)做好啟發(fā)和引導(dǎo)工作）：剪斷的導(dǎo)線為什么不能“通”交流呢？
猜想：“距離”太大；正對(duì)面積太小—電容太小
聯(lián)想：電容靠不斷充放電來“通”電流。
推想：電容大一次充電量大；頻率高單位時(shí)間內(nèi)充電次數(shù)多，所以電流大，容抗小。
3、結(jié)論：電容C越大，交流的頻率f越高，電容器的阻礙作用越小，容抗越小
4、實(shí)際應(yīng)用：通交流、隔直流，通高頻、阻低頻。
（五）知識(shí)拓展（聯(lián)系實(shí)際，由物理走向生活）
（課件展示）電容不僅存在于成型的電容器中，也存在于電路的導(dǎo)線、元件及機(jī)殼間．有時(shí)候這種電容的影響是很大的，當(dāng)交流的頻率很高時(shí)更是這樣．同樣．電感也不僅存在于成型的線圈中．下面將要學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)距離輸電線的電感和電容都很大，它們?cè)斐傻碾妷簱p失常常比電阻造成的還要大．

板書設(shè)計(jì)
一、感抗
1、定義：電感線圈對(duì)交流電的阻礙作用叫感抗。
2、影響感抗的因素：
3．應(yīng)用
二、容抗
1．定義：電容對(duì)交流電的阻礙作用叫容抗
2．影響容抗的因素：
3，應(yīng)用

七．課后練習(xí)
C類
1．電感對(duì)交變電流的影響的以下說法中，正確的是(ABCD)
A．電感對(duì)交變電流有阻礙作用
B．電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小叫感抗
C．電感對(duì)某一頻率的交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數(shù)有關(guān)
D．線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，電感對(duì)交變電流的阻礙作用就越大
B類
2．電容對(duì)交變電流的影響的以下說法中，正確的是(ACD)
A．交變電流能通過電容器
B．電容器具有通直流、阻交流的作用
C．電容器電容較小時(shí)，它具有通高頻、阻低頻的功能
D．電容器的電容越大，交變電流的頻率越高，電容器對(duì)交變電流的阻礙作用就越小
A類
3．下列說法中，正確的是(D)
A．電感對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡姼写嬖陔娮?br> B．電容對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡娙萜饔须娮?br> C．感抗、容抗和電阻一樣，電流通過它們做功時(shí)都是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D．在交變電流中，電阻、感抗、容抗可以同時(shí)存在

物理教案電感和電容對(duì)交變電流的影響

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽課，幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。我們要如何寫好一份值得稱贊的高中教案呢？小編收集并整理了“物理教案電感和電容對(duì)交變電流的影響”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)
1、理解為什么電感對(duì)交變電流有阻礙作用．
2、知道用感抗來表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關(guān)．
3、知道交變電流能通過電容器．知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用．
4、知道用容抗來表示電容對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道容抗與哪些因素有關(guān)．

能力目標(biāo)
使學(xué)生理解如何建立新的物理模型而培養(yǎng)學(xué)生處理解決新問題能力．

情感目標(biāo)
1、通過電感和電容對(duì)交流電的阻礙作用體會(huì)事物的相對(duì)性與可變性．
2、讓學(xué)生充分體會(huì)通路與斷路之間的辯證統(tǒng)一性．
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度．

教學(xué)建議

教材分析
本節(jié)著重說明交流與直流的區(qū)別，有利于加深學(xué)生對(duì)交變電流特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)．教學(xué)重點(diǎn)突出交流與直流的區(qū)別，不要求深人討論感抗和容抗的問題．可結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況，盡可能多用實(shí)驗(yàn)說明問題，不必在理論上進(jìn)行討論．

教法建議
1、根據(jù)電磁感應(yīng)的知識(shí)，學(xué)生不難理解感抗的概念和影響感抗大小的因素．教學(xué)中要注意適當(dāng)復(fù)習(xí)或回憶已學(xué)過的有關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生自然地得出結(jié)論．這樣既有利于理解新知識(shí)，又可以培養(yǎng)學(xué)生的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)如何把知識(shí)聯(lián)系起來，形成知識(shí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而獨(dú)立地獲取新知識(shí)．

2、對(duì)交變電流可以通過電容器的道理，課本用了一個(gè)形象的模擬圖，結(jié)合電容器充、放電的過程加以說明，使學(xué)生有所了解即可．對(duì)于容抗的概念和影響容抗大小的因素，課本是直接給出的，讓學(xué)生知道就可以了，不要作更深的討論．

3、本節(jié)最后，結(jié)合實(shí)際說明了電容的廣泛存在，可以適當(dāng)加以擴(kuò)展和引伸，以開闊學(xué)生思路和引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中注意聯(lián)系實(shí)際問題．

--方案

電感和電容對(duì)交變電流作用

教學(xué)目的：

1、了解電感對(duì)電流的作用特點(diǎn)．

2、了解電容對(duì)電流的作用特點(diǎn)．

教學(xué)重點(diǎn)：電感和電容對(duì)交變電流的作用特點(diǎn)．

教學(xué)難點(diǎn)：電感和電容對(duì)交變電流的作用特點(diǎn)．

教學(xué)方法：?jiǎn)l(fā)式綜合教學(xué)法

教學(xué)用具：小燈泡、線圈（有鐵芯）、電容器、交流電源、直流電源．

教學(xué)過程：

一、引入：

在直流電流電路中，電壓、電流和電阻的關(guān)系遵從歐姆定律，在交流電路中，如果電路中只有電阻，例如白熾燈、電爐等，實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明，歐姆定律仍適用．但是如果電路中包括電感、電容，情況就要復(fù)雜了．

二、講授新課：

1、電感對(duì)交變電流的作用：

實(shí)驗(yàn)：把一線圈與小燈泡串聯(lián)后先后接到直流電源和交流電源上，觀察現(xiàn)象：

現(xiàn)象：接直流的亮些，接交流的暗些．

引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：接交流的電路中電流小，間接表明電感對(duì)交流有阻礙作用．

為什么電感對(duì)交流有阻礙作用？

引導(dǎo)學(xué)生解釋原因：交流通過線圈時(shí)，電流時(shí)刻在改變．由于線圈的自感作用，必然要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化，這樣就形成了對(duì)電流的阻礙作用．

實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明：線圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線圈對(duì)交流的阻礙作用就越大．

應(yīng)用：日光燈鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的線圈，自感系數(shù)很大．日光燈起動(dòng)后燈管兩端所需的電壓低于220V，燈管和鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來接到電源上，得用鎮(zhèn)流器對(duì)交流的阻礙作用，就能保護(hù)燈管不致因電壓過高而損壞．

2、交變電流能夠通過電容

實(shí)驗(yàn)：把白熾燈和電容器串聯(lián)起來分別接在交流和直流電路里．

現(xiàn)象：接通直流電源，燈泡不亮，接通交流電源，燈泡能夠發(fā)光．

結(jié)論：直流不能通過電容器．交流能通過交流電．

引導(dǎo)學(xué)生分析原因：直流不能通過電容器是容易理解的，因?yàn)殡娙萜鞯膬蓚€(gè)極板被絕緣介質(zhì)隔開了．電容器接到交流電源時(shí)，實(shí)際上自由電荷也沒有通過兩極間的絕緣介質(zhì)，只是由于兩極板間的電壓在變化，當(dāng)電壓升高時(shí)，電荷向電容器的極板上聚集，形成充電電流；當(dāng)電壓降低時(shí)，電荷離開極板，形成放電電流．電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流“通過”了電容器．

學(xué)生思考：

使用220V交流電源的電氣設(shè)備和電子儀器，金屬外殼和電源之間都有良好的絕緣，但是有時(shí)候用手觸摸外殼仍會(huì)感到“麻手”，用試電筆測(cè)試時(shí)，氖管發(fā)光，這是什么？

原因：與電源相連的機(jī)芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個(gè)極板，電源中的交變電流能夠通過這個(gè)“電容器”．雖然這一點(diǎn)“漏電”一般不會(huì)造成人身危險(xiǎn)，只是為了在機(jī)身和外殼間真的發(fā)生漏電時(shí)確保安全，電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地．

3、電容不僅存在于成形的電容器中，也存在于電路的導(dǎo)線、無件、機(jī)殼間．有時(shí)候這種電容的影響是很大的，當(dāng)交變電流的頻率很高時(shí)更是這樣．同樣，感也不僅存在于線圈中，長(zhǎng)距離輸電線的電感和電容都很大，它們?cè)斐傻碾妷簱p失常常比電阻造成的還要大．

總結(jié)：

電容：通高頻，阻低頻．

電感：通低頻，阻高頻．

電感和電容對(duì)交變電流的影響學(xué)案課件練習(xí)

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開展，作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽課，幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。那么，你知道高中教案要怎么寫呢？下面是小編幫大家編輯的《電感和電容對(duì)交變電流的影響學(xué)案課件練習(xí)》，大家不妨來參考。希望您能喜歡！