2019-2020学年高中物理 第二章 交变电流 第四节 电感器对交变电流的作用 第五节 电容器对交

[随堂检测]1．关于电感器对交变电流的影响的说法，正确的是()A．电感器对交变电流无阻碍作用B．电感器对交变电流阻碍作用的大小叫感抗C．电感器对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关D．线圈的自感系数越小，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大解析：选B.电感对交流电有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数L、交流电的频率f有关，L越大，f越高，阻碍作用越大，故选项A、C、D错误，B正确．2．(多选)对交流电通过电容器的理解正确的是()A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B．交变电流定向移动的电荷通过电容器两极板间的绝缘介质C．交变电流能够使电容器交替进行充电、放电，电路中就有了电流，表现为交变电流通过了电容器D．交变电流通过了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)解析：选CD.电容器能让交变电流通过，实际上是通过充放电来完成的，定向移动的电荷并没有从一极板到另一极板．3．直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最亮的是图中的()解析：选D.电容器C、电感器L都对交流电有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不亮；D图中电容器C有隔直流作用，所以D中灯泡最亮．4．(多选)如图甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“—”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是()A．图甲中R得到的是交流成分B．图甲中R得到的是直流成分C．图乙中R得到的是低频成分D．图乙中R得到的是高频成分解析：选AC.当交变电流加在电容器上时，有“通交流、隔直流、通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分．A正确，B错误；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误．[课时作业]一、单项选择题1．在交流电路中，要减小电容器的容抗，可以()A．减小两极板的正对面积B．减小极板间的距离C．适当增大交变电流的电压D．减小交变电流的频率解析：选B.容抗与交流电压的大小无关，f减小，容抗增大，C、D错误；极板正对面积减小，C减小，容抗增大，A错误；两极间距离减小，C增大，容抗减小，B正确．2．关于电子电路中的扼流圈，下列说法不正确的是()A．扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过C．低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过，还有阻碍低频交流通过D．高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大解析：选D.扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出感应电动势，从而来阻碍电流的变化的，故选项A正确；高频扼流圈“通低频，阻高频”，故选项B正确；低频扼流圈是“阻高频、阻低频、通直流”，故选项C正确；高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小，故选项D错误．3．关于电容对交变电流的影响，以下说法中不正确的是()A．交变电流能“通过”电容器B．电容器具有通直流、阻交流的作用C．电容器具有“通高频、阻低频”的特性D．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解析：选B.电容器交替进行充电和放电，表现为交流电“通过”了电容器，A对．电容器具有通交流、隔直流、通高频、阻低频的作用，故B错，C对．由容抗XC＝12πfC，可知D对．4．某交流电源可在改变其输出电流的频率的同时保持其输出电压不变，现用此电源对如图所示的电路供电，灯A、B、C分别与电容C0、电感线圈L、定值电阻R串联，此时三只灯泡亮度相同．现保持电压不变，让频率变为原来的两倍，则三只灯泡的亮度变化是()A．A灯比原来亮B．B灯比原来亮C．C灯比原来亮D．A、B、C三灯亮度仍然相同解析：选A.频率变为原来的两倍，即交流电的频率变大，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，对电阻没影响，所以A灯比原来亮，B灯比原来暗，C灯亮度不变，所以选项A正确，B、C、D错误．5．在交变电流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到下列论述的哪种情况()A．A1不变，A2增大，A3减小B．A1减小，A2不变，A3增大C．A1增大，A2不变，A3减小D．A1，A2，A3均不变解析：选C.频率对电阻的大小无影响，A2不变，频率增加，容抗减小，A1增大，频率增大，感抗增大，A3减小，C对．6.如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小(如L＝100μH，C＝100pF)，此电路的主要作用是()A．阻直流通交流，输出交流电B．阻交流通直流，输出直流电C．阻低频通高频，输出高频交流电D．阻高频通低频，输出低频交流电和直流电解析：选D.因线圈L的自感系数很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流电和低频成分能顺利通过线圈，电容器C为一旁路电容，因其电容很小，对高频成分的阻碍作用很小，这样部分通过线圈的高频成分又经电容器C形成回路，最终输出的应为低频交流电和直流电，所以D正确．二、多项选择题7．关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是()A．电感对交变电流有阻碍作用B．电感对交变电流的阻碍作用越大，感抗就越小C．电感具有“通交流、阻直流，通高频、阻低频”的性质D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，对交变电流的阻碍作用就越大解析：选AD.电感对交流电有阻碍作用．阻碍作用越大，感抗越大．感抗与自感系数、交流电频率成正比，电感具有“通直流，阻交流”和“通低频，阻高频”的性质，故本题选项A、D正确．8．如图所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数都相同，下列说法正确的是()A．灯L1比灯L2亮B．灯L3比灯L1亮C．灯L2与灯L3一样亮D．灯L1与灯L3一样亮解析：选BC.图甲中电源电压U＝U1＋UL1，线圈对交流有阻碍作用，U1≠0，灯泡两端电压UL1U；图乙中线圈与灯泡并联，灯泡电压UL2＝U；图丙中，线圈对直流电没有阻碍作用，灯泡电压UL3＝U，故UL1UL2＝UL3，即L2与L3一样亮且都比L1亮，B、C正确，A、D错误．9．如图所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L的直流电阻与R相同)()A．直流成分只能从L通过B．交流成分只能从R通过C．通过R的既有直流成分又有交流成分D．通过L的交流成分比通过R的交流成分必定要少解析：选CD.线圈具有通直流阻交流的作用，所以大部分交流成分通过R，L的直流电阻与R相同，对交流的阻碍作用要大于电阻R，多数交流成分通过R，故选C、D.10．某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)．为了确定各元件种类，小华同学把DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器(相当于电流表)与一直电流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图甲、乙、丙所示，则下列判断正确的是()A．AB间是电感线圈B．BC间是电感线圈C．CD间是电容器D．CD间是定值电阻解析：选BD.根据甲图可知，有瞬时充电电流，稳定后电路中无电流，说明AB间是电容器，充电完毕，电路为开路，故A错误．根据乙图可知，刚开始时阻碍电流的增大，但是稳定后电流恒定，符合电感线圈的特点，所以BC间是电感线圈，故B正确．根据丙图，接通电路后，电流马上达到稳定值，说明CD间是定值电阻，故C错误，D正确．三、非选择题11．如图所示是一种电风扇减速器电路．通过改变开关S跟0～5间的6个触点的接触，实现对电风扇电动机M的转速控制．请说明它的调速原理．解析：当开关S接到触点0时，电路断开，风扇不转；当S接到触点1时，电路不经过线圈，电动机转速最大；当S接到触点5时，电路经过的线圈匝数最多，感抗最大，电动机转速最小．答案：见解析12．如图所示，从ab输入的信号中，有直流电流和交变电流．问：(1)现要求信号到达BO两端没有直流电压，需在AB间接一个什么元件？该元件的作用是什么？(2)若要求信号到达BO端只有直流电压，而没有交变电压，则应在AB间接入一个什么元件？该元件的作用是什么？解析：(1)因为BO端不需要直流电，只需要交流电，根据电容器有“通交流，隔直流”的特点，应该在AB之间接入一个电容器，该电容器隔开直流，通过交流．(2)因为BO端不需要交流电，只需要直流电，根据电感L有“通直流，阻交流”的特点，应该在AB之间接入一个电感线圈，该电感线圈阻碍交流，通过直流．答案：(1)电容器对直流有阻碍作用(2)电感线圈对交变电流有阻碍作用