5.3电感和电容对交变电流的影响 教案（模版）

第一篇：5.3电感和电容对交变电流的影响 教案（模版）

Qdljs资料 2012-2-7

5．3 电感和电容对交变电流的影响

【教学目标】

（一）知识与技能

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的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关。

（二）过程与方法

1．培养学生独立思考的思维习惯。

2．培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。

（三）情感、态度与价值观

培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。【教学重点】

1．电感、电容对交变电流的阻碍作用。2．感抗、容抗的物理意义。【教学难点】

1．感抗的概念及影响感抗大小的因素。2．容抗概念及影响容抗大小的因素。【教学方法】

实验法、阅读法、讲解法。【教学工具】

双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡（6 V、0.3 A）、线圈（用变压器的副线圈）、电容器（“103 μF、15 V”与“200 μF、15 V”）2个、两个扼流圈、投影片、投影仪

【教学过程】

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（一）引入新课

师：在直流电路中，影响电流跟电压关系的只有电阻。在交变电流路中，影响电流跟电压关系的，除了电阻外，还有电感和电容。电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件。这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响。

［板书课题］电感和电容对交变电流的影响

（二）进行新课

1．电感对交变电流的阻碍作用

［演示］电阻、电感对交、直流的影响。实验电路如下图甲、乙所示：

师：首先演示甲图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度，说明了什么道理？

生：灯的亮度相同。说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。

师：再演示乙图，电键分别接到交、直流电源上，引导学生观察两次灯的亮度，说明了什么道理？

生：电键接到直流上，亮度不变；接到交流上时，灯泡亮度变暗。说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同。

师：确实如此。线圈对直流电的阻碍作用只是电阻；而对交变电流的阻碍作用除了电阻之外，还有电感.为什么会产生这种现象呢？

生：由电磁感应的知识可知，当线圈中通过交变电流时，产生自感电动势，阻碍电流的变化。

师：电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗来表示。感抗的大小与哪些因素有关？请同学们阅读教材后回答。

生：感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就越大；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗越大。

师：线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用

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制成的。出示扼流圈，并介绍其构造和作用。

（1）低频扼流圈

构造：线圈绕在闭合铁芯上，匝数多，自感系数很大。

作用：对低频交变电流有很大的阻碍作用。即“通直流、阻交流”。（2）高频扼流圈

构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少，自感系数小。

作用：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大。即“通低频、阻高频”。2．交变电流能够通过电容器

［演示］电容对交、直流的影响。实验电路如图所示：

师：开关S分别接到直流电源和交变电流源上，观察到什么现象？说明了什么道理？ 生：接通直流电源，灯泡不亮；接通交变电流源，灯泡亮了。说明了直流电不能够通过电容器，交变电流能够“通过”电容器。

师：电容器的两极板间是绝缘介质，为什么交变电流能够通过呢？用CAI课件展示电容器接到交变电流源上，充、放电的动态过程。强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，只是当电源电压升高时电容器充电，电荷向电容器的极板上集聚，形成充电电流；当电源电压降低时电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，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。

3．电容器对交变电流的阻碍作用 ［演示］电容器对交变电流的影响

师：将刚才实验电路中“1000 μF，15 V”的电容器去掉，观察灯泡的亮度，说明了什么道理？

生：灯泡的亮度变亮了。说明电容器对交变电流也有阻碍作用。

师：的确是这样。物理上用容抗来表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。容抗跟哪些因素有关呢？请同学们阅读教材后回答。

Qdljs资料 2012-2-7 生：容抗决定于电容器电容的大小和交变电流的频率.电容越大，在同样电压下电容器容纳电荷越多，因此充放电的电流越大，容抗就越小；交变电流的频率越高，充放电进行得越快，充放电电流越大，容抗越小.即电容器的电容越大，交变电流频率越高，容抗越小。电容器具有“通交流、隔直流”“通高频、阻低频”的特点。

师：介绍电感、电容的广泛存在。

（三）课堂总结、点评

本节课主要学习了以下几个问题：

1．由于电感线圈中通过交变电流时产生自感电动势，阻碍电流变化，对交变电流有阻碍作用.电感对交变电流阻碍作用大小用感抗来表示.线圈自感系数越大，交变电流的频率越高，感抗越大，即线圈有“通直流、阻交流”或“通低频，阻高频”特征.2．交变电流“通过”电容器过程，就是电容器充放电过程.由于电容器极板上积累电荷反抗自由电荷做定向移动，电容器对交变电流有阻碍作用.用容抗表示阻碍作用的大小.电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小.故电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”特征。

第二篇：电感和电容对交变电流的影响教案

教案

电感和电容对交变电流的影响

教学目标：

1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用.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.（重点）

2.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.知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关.（重点）

3、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。（难点）

教学过程： 引入新课：

在直流电路中，影响电压和电流关系的只有电阻，电路两端电压U＝IR；纯电感线圈的直流电阻为零，两端电压也为零；电容器中直流电是不能通过的，直流电阻可认为是无穷大．在交流电路中，影响电压和电流关系的不仅有电阻，而且有电感和电容产生的感抗和容抗．电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件.目标一：电感器对交变电流的阻碍作用

教学方法：学生小组讨论学案目标一思考内容，代表讲解。教师适当讲解）导思：

1、为什么电感对交变电流有阻碍作用？（可从电磁感应知识入手解决）

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（自感电动势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、电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗（XL）来表示.感抗的大小与哪些因素有关？ 感抗决定于线圈的自感系数（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）和交流电的频率.线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就越大；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗越大.板书：L越大，f越高感抗越大、感抗与U无关。（进一步研究感抗XL=2pfL）．

教师提问：

①、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。

②、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。

3、线圈在电子技术中有广泛应用，有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的.出示扼流圈，并介绍其构造和作用.板书：(1)低频扼流圈

构造：线圈绕在闭合铁芯上，匝数多，自感系数很大.作用：对低频交流电有很大的阻碍作用.即“通直流、阻交流”.(2)高频扼流圈

构造：线圈绕在铁氧体芯上，线圈匝数少，自感系数小.作用：对低频交变电流阻碍小，对高频交变电流阻碍大.即“通低频、阻高频”.教师总结电感线圈的作用

电感线圈有通直流、阻交流、通低频、阻高频的作用。

目标二：电容器对交变电流的阻碍作用

教学方法：学生小组讨论学案目标一思考内容，代表讲解。教师适当讲解）

导思：

（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，实际上自由电荷也没有通过电容两极板间的绝缘介质。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）为什么电容器对交变电流有阻碍作用？

电容器对交变电流有阻碍作用．含电容器的交流电路，导线中的自由电荷，当电源的电压使它们向一个方向做定向运动时，电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方向做定向运动，这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用．

（4）电容器对交变电流阻碍作用的大小，用容抗（Xc）来表示.容抗的大小与哪些因素有关？

电容器的电容越大、交变电流的频率越高，容抗就越小；电容器的电容越小、交变电流的频率越低，容抗就越大。特别的，当交变电流的频率等于零时（即为直流电），容抗无穷大，表现为直流电不能通过电容器

板书：C越大、f越高容抗越小。（进一步研究有XC=1/2pfC）

（5）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。

（6）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。

教师总结电容器的作用

电容器有通交流、隔直流、通高频、阻低频的作用。

目标

三、电感线圈和电容器在技术上的应用

（1）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。

（2）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。

（3）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。

目标四：电阻、感抗和容抗的比较

（1）在直流电路中

电阻：欧姆定律R＝U/I，电阻的大小满足电阻定律R=ρ有关．

电感：感抗XL=0，即纯电感线圈对直流电无阻碍作用． 电容：容抗XC=，即直流电不能通过电容器．

L即只与导体的自身因素S（2）在交流电路中

电阻：欧姆定律I=UL仍成立（但U、I都用有效值），电阻定律R=ρ也成立，RS即电阻大小只与导体的自身因素有关．

电感：线圈对交变电流有阻碍作用（感抗），感抗的大小不仅与自身的自感系数L有关，还与交变电流的频率f有关，L、f越大，感抗XL越大．

电容：交变电流能通过电容器，电容器对交变电流有阻碍作用（容抗），容抗的大小不仅与自身的电容有关，还与交变电流的频率f有关，C、f越大，容抗XC越小．

课堂练习： 在交流电路中，下列说法正确的是（）

A．影响电流与电压的关系的，不仅有电阻，还有电感和电容

B．电感对交变电流的阻碍作用，是因为交变电流通过电感线圈时，线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化

C．交变电流能通过电容器，是因为交变电压的最大值大于击穿电压，电容器被击穿了 D．电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗就越大

解析 交变电流能通过电容器是因为交流电路中的电容器两极加上交变电压，两极板上不断进行充放电，电路中产生电流，表现为交变电流通过了电容器，故C错．电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小，D错． 答案 AB 点拔 要正确理解电感和电容对交变电流的作用以及感抗和容抗的大小与哪些因素有关，正确理解交变电流是怎样“通过”电容器的． 使用220V交流电源的电器设备和电子仪器的金属外壳都应该接地，为什么？

解析 与电源相连的机芯和金属外壳构成电容器的两个极板，电源中的交变电流能够“通过”这个“电容器”，人触摸外壳时，就有电流流过人体，使人感到“麻手”，为确保安全，金属外壳都应该接地．

点拔 解决本题的关键是能把这个问题归纳为交变电流能够通过电容器，电容器的两个极板在哪里。

3、如图，当交变电源的电压有效值是220 V，频率为50 Hz时，三只电灯的亮度相同；当仅将交流电源的频率改为100 Hz时，各灯亮度如何变化呢？

分析：当f升高时，电容器的容抗变小，线圈的感抗变大，电阻器的电阻不变，故a灯变亮，b灯变暗，c灯不变.板书设计：

第三篇：03 电感和电容对交变电流的影响

03 电感和电容对交变电流的影响

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U、电流I和电阻R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、授新：

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：线圈的瞬息万变感 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，开成放电电流。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，介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。

巩固练习：课后练习三

板书设计：

电容：通高频，阻低频。电感：通低频，阻高频

教学效果分析：

第四篇：电感和电容对交变电流的影响教学设计思路

第三节

电感和电容对交变电流的影响教学设计思路

本节课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。本节课的重点是电感和电容对交变电流的阻碍作用。以及影响感抗与容抗的因素。难点是对感抗与容抗的对交变电流阻碍作用的原因分析；以及对影响感抗与容抗的因素的定性的解释。在结合学校的实际情况，尽可能多地用实验说明问题，为了让学生能更好的观察实验现象。我自制了电路板完成本节课的实验。

通过做实验——观察实验现象——得出实验结论（电感对交流电有阻碍作用），根据电磁感应的知识，学生不难理解感抗的概念。通过结构图逐层剖析阻碍作用产生的原因，从而突破难点；通过猜想——实验验证（实验视频）——理论分析（结构图）——得出影响感抗大小的因素。从而突破难点。同时突出重点：影响感抗的因素是：线圈的自感系数L和交流电的频率f；电感对交流电的作用：通直流、阻交流、通低频、阻高频。强调，从这里我们看到交流电表现出跟直流电不同的特性。

继续通过做实验——观察实验现象——得出实验结论

1、交变电流可以“通过”电容器，此时才用了一个形象的模拟图，在结合电容器充放电的过程加以说明，使学生有所了解即可。得出实验结论

2、电容对交流电也有阻碍作用，通过结构图逐层剖析阻碍作用产生的原因，使学生有所了解即可。从而突破难点；通过猜想——实验验证（实验视频）——理论分析（结构图）——得出影响容抗大小的因素。从而突破难点。同时突出重点：影响容抗的因素是：电容器的电容C和交流电的频率f；电容对交变电流的作用：通交流、隔直流、通高频、阻低频。强调，从这里我们又看到交流电表现出跟直流电不同的特性。

在教学使学生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，又有利于培养学生的能力，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。

第五篇：高中物理新课标版人教版选修3-2教案： 3电感和电容对交变电流的影响

教学设计(二)整体设计

教学目的1．理解为什么电感对交变电流有阻碍作用。2．理解感抗的概念和影响感抗大小的因素。

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．理解容抗的概念和影响容抗大小的因素。教学重点

1．电感对交变电流的阻碍作用大小及感抗与哪些因素有关。2．电容对交变电流的阻碍作用大小及容抗与哪些因素有关。教学难点

交变电流能够通过电容器的本质。教具

学生电源、电池组、电感线圈、小灯泡、电容器、导线若干。教学过程

一、创设情境，导入新课

设问：交流电与直流电的区别是什么？ 实验：激发学生的学习兴趣。

二、自主、合作、探究

(一)电感对交变电流的阻碍作用

画出三个实验电路图，请学生连接实验电路图(1)

(2)

(3)

(1)(2)(3)三个电路图中交流电源与直流电源的电动势相同，线圈与滑动变阻器阻值相同。A1、A2、A3为三个完全相同的小灯泡。闭合电键，让学生观察A1、A2、A3亮度。

教师提问：观察A1、A2、A3亮度情况

学生回答实验现象：A1、A2亮度相同，A3较暗。教师提问：这说明什么？

学生回答：这表明电感对直流电没有阻碍作用，对交流电有阻碍作用。教师引入：那为什么会发生这种现象呢？

教师点拨：上一章我们学习了一种特殊的电磁感应现象——自感现象。(让学生回想自感现象)学生回答：自感现象是由于导体本身的电流发生变化，而产生的电磁感应现象。

教师点拨：本实验中当线圈通入交变电流时，线圈中的电流大小和方向时刻变化，在线圈中会产生自感电动势阻碍电流变化。

板书：电感对交变电流的阻碍作用大小，用感抗来表示。

思考提高：感抗的大小与哪些因素有关。看课本37页，找学生回答。感抗的大小总与线圈的自感系数和交流电的频率有关。线圈自感系数越大，交变电流频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。

(二)感抗的应用

学生看课本37页，关于低频扼流圈的部分，总结其构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小。

作用：通直流，阻交流。

看课本37页关于高频扼流圈的部分，总结：(1)构造：线圈绕在铁氧体芯上或空心，匝数少，自感系数小。(2)作用：通低频，阻高频。学以致用

1．如图，白炽灯和电感线圈串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时„()

A．线圈感抗增加 B．线圈感抗减少 C．电灯变暗 D．电灯变亮 答案：AC(三)电容对交变电流的作用

画出两个实验电路图，让学生连接实验电路图。

(1)(2)两个电路中交流电源与直流电源电动势相同，A1、A2、为两个完全相同的小灯泡，闭合电键，让学生观察A1、A2、的亮暗情况。

教师：实验现象是什么？ 学生：A1不亮，A2亮。教师：说明什么？

学生：A1不亮说明直流不能通过电容器，A2亮说明交流电可以通过电容器。自主探究：为什么会出现这种现象？

学生看书总结：电容器有“通交流，隔直流”的作用。交流电可以通过电容器实质是电容器交替进行充放电，导致导线中有电流通过电灯，则灯亮。

画出两个实验电路图，让学生连接实验电路图。

教师：比较A1、A2亮度情况。

学生：A1比A2暗，则电容对交流有阻碍作用，电容对交流的阻碍作用的大小，用容抗表示。

总结：影响容抗大小的因素，看课本38页，交流电的频率和电容器的电容大小，电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小。

学以致用

在图中所示的电路中，C为电容器，R为灯泡，电流总内阻为零，电压表内阻无穷大，若保持交流电源的电压的有效值不变，只将电源频率增大，下列说法中正确的有()

A．电流表示数增大 B．电压表示数增大 C．灯泡变亮 D．灯泡变暗 答案：AC

三、总结

电感和电容对交流的阻碍作用既与电感、电容有关，还与交流的频率有关，这种关系为： 电感：通直流，阻交流；通低频，阻高频。电容：通交流，隔直流；通高频，阻低频。