高中物理 第5章 交變電流 第3節(jié) 電感和電容對(duì)交變電流的影響課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2

電感和電容對(duì)交變電流的影響基 礎(chǔ) 夯 實(shí)一、選擇題(15題為單選題，6題為多選題)1電感對(duì)交變電流的影響的以下說法中，正確的是(B)A電感對(duì)交變電流沒有阻礙作用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)無關(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小解析：電感對(duì)交流電有影響，其阻礙作用的大小和線圈的自感系數(shù)L、交流電的頻率f有關(guān)，L越大，f越高，阻礙作用越大，故選項(xiàng)A、C、D均錯(cuò)誤；電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小叫感抗，B項(xiàng)正確。2電容對(duì)交變電流影響的下列說法中，錯(cuò)誤的是(B)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，它具有通高頻、阻低頻的作用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解析：電容器“通交流、隔直流”，但對(duì)交流電有阻礙作用，電容越大，頻率越高，容抗越小，所以選項(xiàng)A、C、D均正確。B錯(cuò)誤。3交變電流通過一段長直導(dǎo)線時(shí)，電流為I，如果把這根長直導(dǎo)線繞成線圈，再接入原電路，通過線圈的電流為I，則(B)AI>IBI<ICIID無法比較解析：長直導(dǎo)線的自感系數(shù)很小，其對(duì)交變電流的阻礙作用可以看做是純電阻，流經(jīng)它的交變電流只受到導(dǎo)線電阻的阻礙作用。當(dāng)導(dǎo)線繞成線圈后，電阻值未變，但自感系數(shù)增大，對(duì)交變電流的阻礙作用不但有電阻，而且有線圈的阻礙作用(感抗)，阻礙作用增大，電流減小。4在如圖所示電路中，交變電源是有效值為220V的電源，C是電容器，R是電阻，關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，下列說法中正確的是(C)A等于220VB大于220VC小于220VD等于零解析：雖然交變電流能通過電容器，但對(duì)交流有阻礙作用，電容器的容抗與電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電阻兩端電壓應(yīng)小于電源電壓，而電壓表測(cè)的是電阻兩端的電壓，故選項(xiàng)C正確。5直流電源的電壓與交流電壓的有效值相同，自感線圈的直流電阻不計(jì)，則燈泡發(fā)光最亮的圖是下圖中的(D)解析：電容C、電感L都對(duì)交變電流有阻礙作用，故A、B兩圖中燈不是最亮的；C圖中燈被短路，燈泡不亮；D圖中電容C有隔直流作用，所以D中燈泡最亮。6(吉林白城洮南一中20142015學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè))如圖，a、b兩端連接的交流電源既含高頻電流，又含低頻電流，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，下列說法正確的是(ACD)AL的作用是“通低頻，阻高頻”BC的作用是“通交流，隔直流”CC的作用是“通高頻，阻低頻”D通過R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比解析：L是一個(gè)自感系數(shù)很小的高頻扼流圈，其作用是“通低頻，阻高頻”，A正確；C是一個(gè)電容很小的電容器，在題圖示電路中，對(duì)高頻交流的容抗遠(yuǎn)小于對(duì)低頻交流的容抗，其作用是“通高頻，阻低頻”，C正確；因電路中無直流電流，B錯(cuò)誤；由于L對(duì)高頻交流的阻礙作用和C對(duì)高頻交流的旁路作用，使得通過R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)大于高頻交流的百分比，D正確。二、非選擇題7如圖是可調(diào)燈泡亮度的臺(tái)燈電路示意圖，其中電路更合理的是_乙。解析：乙中調(diào)節(jié)L可達(dá)到調(diào)節(jié)臺(tái)燈兩端電壓的作用，從而調(diào)節(jié)臺(tái)燈的亮度。甲圖也可調(diào)節(jié)臺(tái)燈的亮度，但變阻器要消耗電能，故甲圖不合理。8.如圖所示，從AO輸入的信號(hào)中，有直流電流和交變電流。問：(1)現(xiàn)要求信號(hào)到達(dá)BO兩端沒有直流電壓，需要在AB間接一個(gè)什么元件？該元件的作用是什么？(2)若要求信號(hào)到達(dá)BO端只有直流電壓，而沒有交變電壓，則應(yīng)在AB間接入一個(gè)什么元件？該元件的作用是什么？答案：(1)電容器對(duì)直流電有隔斷作用(2)電感線圈對(duì)交流電有阻礙作用解析：(1)因?yàn)锽O端不需要直流電，只需要交流電，根據(jù)電容器C有“通交流、隔直流”的特點(diǎn)，應(yīng)在AB端接入一電容器C，該電容器對(duì)直流電有隔斷作用，而交變電流能通過。(2)因?yàn)锽O端不需要交流電，只需要直流電，故根據(jù)電感L有“通直流，阻交流”的特點(diǎn)，應(yīng)在AB端接入一個(gè)電感線圈，該線圈對(duì)交流電有阻礙作用，對(duì)直流電有通過作用。能 力 提 升一、選擇題(14題為單選題，5、6題為多選題)1(陜西銅川20142015學(xué)年高二檢測(cè))某信號(hào)源中有直流成分、交流高頻成分和交流低頻成分，為使放大器僅得到交流低頻成分，如圖所示電路中可行的是(D)解析：信號(hào)中含有三種成分，去掉直流成分用隔直電容，還需加入另一旁路電容C，過濾交流高頻成分，所以D正確。2(南通中學(xué)20142015學(xué)年高二檢測(cè))如圖所示，三個(gè)燈泡相同，而且足夠耐壓，電源內(nèi)阻忽略。單刀雙擲開關(guān)S接A時(shí)，三個(gè)燈亮度相同，那么S接B時(shí)(D)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，乙燈最亮解析：開關(guān)S接A時(shí)，甲、乙、丙三條支路均有交流電通過，開關(guān)S接B時(shí)，電路處于直流工作狀態(tài)，電容器C“隔直流、通交流”；電感線圈L“阻交流、通直流”；電阻R對(duì)交流和直流有相同的阻礙作用。可判斷此時(shí)電路中I丙0，I甲不變，I乙增大；又因?yàn)闊襞萘炼扰c電功率(PI2R)成正比，所以只有丙燈不亮，乙燈最亮。3.如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，接線柱a、b接電壓為U的直流電源時(shí)，無論電源的正極與哪一個(gè)接線柱相連，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈完全不亮。當(dāng)a、b接電壓的有效值為U的交流電源時(shí)，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光，則下列判斷正確的是(B)A與甲燈串聯(lián)的元件x是電容器，與乙燈串聯(lián)的元件y是電感線圈B與甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與乙燈串聯(lián)的元件y是電容器C與甲燈串聯(lián)的元件x是二極管，與乙燈串聯(lián)的元件y是電容器D與甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與乙燈串聯(lián)的元件y是二極管解析：由a、b接直流時(shí)的現(xiàn)象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b接交流電源時(shí)的現(xiàn)象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根據(jù)電容器和電感線圈的特點(diǎn)，元件x是電感線圈，元件y是電容器，選項(xiàng)B正確。4.用電壓表檢查如圖所示的電路中的故障，測(cè)量Uad5.0V，Uab0，Ubc5.0V，Ucd0。則電路故障可能是(D)A滑動(dòng)變阻器R1斷路B電容器C被擊穿C電阻R2斷路D電感線圈L斷路解析：當(dāng)用電壓表去判斷電路故障時(shí)，如果電壓表的兩接線柱能與電源的兩極接通，而與電壓表兩接線柱相并聯(lián)的那部分電路沒有完全短路，電壓表就會(huì)有示數(shù)。即當(dāng)電壓表有示數(shù)時(shí)，電源兩極與電壓表兩接線柱間的電路無斷點(diǎn)。由題意UadUbc5.0V可知ab、cd間為通路，A、C錯(cuò)誤；若電容器被擊穿，則Ubc將為零，B錯(cuò)誤。故正確答案為D。5(濰坊市20142015學(xué)年高二五校聯(lián)考)某同學(xué)在研究電容器、電感器對(duì)恒定電流與交變電流的影響時(shí)，采用了如圖所示的電路，其中L1、L2是兩個(gè)完全相同的燈泡。當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)置于3、4時(shí)，電路與交流電源接通，穩(wěn)定后的兩個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同。則該同學(xué)在如下操作中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是(AD)A當(dāng)開關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后L1亮、L2不亮B當(dāng)開關(guān)置于3、4時(shí)，頻率增加且穩(wěn)定后，L1變亮、L2變暗C當(dāng)開關(guān)從置于1、2的穩(wěn)定狀態(tài)下突然斷開，L1將會(huì)立即熄滅D當(dāng)開關(guān)從置于1、2的穩(wěn)定狀態(tài)下突然斷開，L1不會(huì)立即熄滅解析：如果開關(guān)置于1、2時(shí)，接直流電，電流穩(wěn)定后能通過電感器，而不能通過電容器，所以L1亮，L2不亮，A項(xiàng)正確；穩(wěn)定后突然斷開，L1、L2、C能構(gòu)成回路，由于自感現(xiàn)象，L1、L2將慢慢熄滅，故D正確，C錯(cuò)；當(dāng)置于3、4時(shí)，且交流電頻率增大，則感抗增大，容抗減小，所以L1變暗，L2變亮、故B錯(cuò)。6(河北衡水中學(xué)20152016學(xué)年高二上學(xué)期調(diào)研)如圖所示為音箱的電路圖，高、低頻混合電流由a、b端輸入，L1和L2是線圈，C1和C2是電容器，則(AC)A甲揚(yáng)聲器是低頻揚(yáng)聲器BC2的作用是阻礙高頻電流通過乙揚(yáng)聲器CL1的作用是阻礙高頻電流通過甲揚(yáng)聲器DL2的作用是減少通過乙揚(yáng)聲器的高頻電流解析：由電感和電容對(duì)高、低頻的阻礙作用可知，電感L對(duì)高頻電流的阻礙作用大，所以電感L1阻礙高頻電流通向甲，電感L2阻礙高頻電流通過L2，C正確，D錯(cuò)誤；電容對(duì)高頻電流的阻礙作用小，所以電容C2阻礙低頻電流通向乙。甲是低頻揚(yáng)聲器，乙是高頻揚(yáng)聲器，A正確，B錯(cuò)誤。二、非選擇題7.如圖所示，是一個(gè)判定AB之間電源性質(zhì)的儀器。若接通電源后只有綠燈亮，則AB之間是什么電源？若只有紅燈亮或黃燈亮，AB之間電源又如何？答案：AB間接交變電流時(shí)，綠燈亮；AB間接直流電且A端是正極時(shí)紅燈亮；AB間接直流電且B端是正極時(shí)黃燈亮。解析：由于電容器C具有隔直流的特性，故綠燈亮?xí)rAB之間必是交流電源，至于此時(shí)為什么紅燈和黃燈不亮，則是由于線圈L具有阻交流的作用。當(dāng)AB之間接入直流電時(shí)，綠燈不亮是顯見的，此時(shí)紅燈亮還是黃燈亮，則必須考慮二極管D1和D2的單向?qū)щ娦浴?