师：同学们好，今天我们一起来学习高中物理，内容是人民教育出版社高二年级选修3 - 2第五章第三节“电感和电容对交流电路的影响”。随着交流电的广泛应用，越来越多的家用电器走进我们的生活，给我们带来了极大的便利。今天，我带来了一台电磁炉，咱们打开看看它的内部结构。
大家看，它内部有个大线圈，线圈下面是一块电路板，电路板上有很多元件。同学们认识这些元件吗？来，看这幅电磁炉电路板的图片，咱们一起认识一下。这几个元件，是我们之前讲过的电容；这几个呢，是电阻；还有这个，是电感线圈。在交流电路中，除了电阻，电感和电容对交流电会有什么影响呢？本节课，我们就通过实验来探究一下。
在做实验前，我先介绍一下演示器材——教学特性演示器。看这张图片，这个演示器既能接直流电，也能接交流电，通过这个开关进行切换。它有三条支路，第一条支路是电阻和灯泡串联，第二条支路是电容和灯泡串联，第三条支路是电感线圈和灯泡串联。
我们先探究电阻对直流电和交流电有什么影响。看演示，如图所示，把电阻r与白炽灯串联起来，先接到直流电源上，再接到交流电源上。取直流电源的电压与交流电压的有效值相等，都是12伏，观察两种情况下灯泡的亮度，这个实验说明了什么呢？我们一起通过实验看看。我先把开关选择到12伏直流电输出，闭合开关，灯泡发光。现在把开关切换到交流输出，同学们注意观察灯泡亮度的变化。
生：两种情况下灯泡亮度相同。
师：没错，实验说明电阻对直流和交流电流的阻碍作用是一样的。那么电感线圈对直流和交流的阻碍作用是否相同呢？我们来看第二个实验。同样，把线圈与白炽灯串联起来，先接到直流电源上，再接到交流电源上，取直流电源电压与交流电压的有效值相等，观察两种情况下灯泡的亮度。这个实验又说明了什么呢？我们先把开关接到直流输出，闭合第三条支路开关，灯泡发光了。现在把电源切换到交流输出，同学们注意观察灯泡亮度有没有变化。
生：接交流电时，小灯泡亮度较暗。
师：很好，这说明电感对交流电有阻碍作用。电感的特点是“通直流，阻交流”。对于电感对交流电阻碍作用的大小，我们用感抗这个物理量来表示。
那么影响感抗大小的因素有哪些呢？我们结合所学知识分析一下。电感对交流电产生阻碍作用，实际上是由于线圈的自感作用。自感电动势越大，阻碍作用就越大。自感电动势与哪些因素有关呢？这是自感电动势的表达式，公式中的L就是自感系数，它与线圈的大小、形状、匝数以及有无铁芯有关；(\frac{\Delta I}{\Delta t})是电流的变化率，反映电流变化的快慢。电流变化快慢与交流电的周期有关，也就是与交流电的频率有关。所以我们猜想，感抗应该与自感系数和交流电的频率有关，到底有怎样的关系呢？我们也可以进行理论分析。当电流的变化率一定时，自感系数越大，自感电动势就越大，感抗也就越大；当自感系数一定时，电流的变化率越大，对应的交流电频率越高，自感电动势越大，感抗也越大。
是不是如我们分析的这样呢？还得通过实验验证。我们可以改变自感系数，也可以改变交流电的频率。怎么改变自感系数呢？可以改变线圈的匝数。怎么改变交流电的频率呢？给大家介绍这个装置——低频信号发生器，它可以产生正弦式交流电，还有两个旋钮，这是频率粗调旋钮，能调节交流电频率。我们通过实验验证，自感系数越大时，感抗是否越大。选择交流输出，闭合开关，灯泡亮了。这里还有个开关，当它往下扳时，线圈的匝数会增多，同学们注意观察灯泡亮度的变化。
生：灯泡变暗了。
师：对，灯泡变暗说明感抗变大了。确实，自感系数越大，感抗就越大。那改变交流电的频率，感抗怎么变化呢？我们还是通过实验验证。看这套实验装置，这是低频信号发生器，能产生正弦式交流电，交流电的频率可以通过这个屏幕观察到。这是一个带铁芯的线圈、小灯泡和开关。闭合开关，灯泡发光。现在我改变频率，降低频率时，注意灯泡亮度怎么变化，频率可以通过屏幕观察。我把频率调高一点，大家看灯泡越来越暗；把频率调低一点，灯泡越来越亮。再把频率调高，频率越高，灯泡越暗。
生：频率越高，灯泡越暗，说明感抗越大。
师：没错，实验证实了频率越高感抗越大，实验和理论分析完全一致。电感除了“通直流，阻交流”，还有“通低频，阻高频”的特点。电感在生产科技中有什么应用呢？主要应用是扼流圈。扼流圈分两种，一种是低频扼流圈，它的匝数为几千到几万，自感系数比较大，主要作用是“通直流，阻交流”；还有高频扼流圈，它的匝数为几百或几十，自感系数比较小，作用是“通直流，通低频，阻高频”。