2019-2020年高中物理 第2章 第4節(jié) 電容器在交流電路中的作用課時作業(yè) 教科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第2章 第4節(jié) 電容器在交流電路中的作用課時作業(yè) 教科版選修3-21電容器導(dǎo)通交流電的實質(zhì)是由于兩極板間的電壓在周期性地變化，使電容器反復(fù)地_和_，雖然電容器的兩極板間并沒有電流通過，但在連接電容器和電源的電路中卻形成_2電容器對交流電的阻礙作用稱為_，它的大小跟_有關(guān)，還跟交流電的_有關(guān)，即_3在電子技術(shù)中，在兩級電路間串聯(lián)一個電容器來阻止直流成分通過，這種電容器叫_；在下級電路的輸入端并聯(lián)一個電容器，通過電容器濾除高頻干擾信號，這種電容器叫_4電容器對交變電流影響的以下說法中正確的是()A電容器對交變電流有阻礙作用B電容器對交變電流的阻礙作用越小，容抗就越大C電容器具有“通直流、隔交流，通低頻、阻高頻”的作用D電容器的電容越大，交變電流的頻率越高，電容器對交變電流的阻礙作用就越小5如圖1甲、乙兩圖是電子技術(shù)中的常用電路，a、b是各部分電路的輸入端，其中輸入的交流高頻成分用“”表示，交流低頻成分用“”表示，直流成分用“”表示關(guān)于兩圖中負(fù)載電阻R上得到的電流特征是()圖1A圖甲中R得到的是交流成分B圖甲中R得到的是直流成分C圖乙中R得到的是低頻成分D圖乙中R得到的是高頻成分【概念規(guī)律練】知識點一電容器對交流電的導(dǎo)通作用1如圖2所示，當(dāng)開關(guān)打到直流電上，燈泡_，當(dāng)開關(guān)打到交流電上，燈泡_圖22對電容器能通交變電流的原因，下列說法中正確的是()A當(dāng)電容器接到交流電源上時，因為有自由電荷通過電容器，電路中才有交變電流B當(dāng)電容器接到交流電源上時，電容器兩極板交替進行充電和放電，電路中才有交變電流C在有電容器的交流電路中，沒有電荷定向移動D在有電容器的交流電路中，電容器不起作用知識點二電容器對交流電的阻礙作用3如圖3所示平行板電容器與燈泡串聯(lián)，接在交流電源上，燈泡正常發(fā)光，則()圖3A把電介質(zhì)插入電容器，燈泡一定變亮B把電容器兩極板間距增大，燈泡一定變亮C把電容器兩極板間距減小，燈泡一定變亮D使交流電頻率增大，燈泡變暗4有兩個電容分別為C15 F和C23 F的電容器，分別加在峰值一定的交流電源上，在下列各情況下，哪一種情況通過電容器的電流強度最大()A在C1上所加交變電流頻率為50 HzB在C2上所加交變電流頻率為50 HzC在C1上所加交變電流頻率為60 HzD在C2上所加交變電流頻率為60 Hz【方法技巧練】隔直電容和旁路電容的使用技巧5如圖4所示，(a)、(b)兩電路是電容器的兩種不同連接方式，它們各在什么情況下采用？應(yīng)該怎樣選用電容器？圖46如圖5甲、乙所示，從某一裝置中輸出的電流既有交流成分，又有直流成分，現(xiàn)要把交流成分輸送給下一級，有關(guān)甲、乙圖的說法正確的是()圖5A應(yīng)選用甲圖電路，其中C的電容要大B應(yīng)選用甲圖電路，其中C的電容要小C應(yīng)選用乙圖電路，其中C的電容要大D應(yīng)選用乙圖電路，其中C的電容要小1對交流電流通過電容器的理解正確的是()A交變電流能夠使電容器極板間的絕緣介質(zhì)變成導(dǎo)體B交變電流定向移動的電荷通過電容器兩板間的絕緣介質(zhì)C交變電流能夠使電容器交替進行充電、放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器D交變電流通過了電容器，實際上自由電荷并沒有通過電容器極板間的絕緣介質(zhì)(擊穿除外)2如圖6所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端，當(dāng)交變電源的頻率減小時()圖6A電容器電容增加B電容器電容減小C電燈變暗D電燈變亮3在圖7所示的電路中，C為電容器，L為燈泡，電流總內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無窮大，若保持交流電源的電壓的有效值不變，只將電源頻率增大，下列說法中正確的有()圖7A電流表示數(shù)增大 B電壓表示數(shù)增大C燈泡變亮 D燈泡變暗4如圖8所示的電路，F(xiàn)為一交流發(fā)電機，C為平行板電容器，為使電流表A的示數(shù)增加，可行的方法是()圖8A使發(fā)電機F的轉(zhuǎn)速增加B使發(fā)電機F的轉(zhuǎn)速減小C在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)D使電容器兩極板間距離增大題號1234答案5.電容對交變電流的阻礙作用稱為_6交變電流的頻率越高，電容器的電容越大，容抗越_，即XC_.7在電子技術(shù)中要把信號從前級輸出后送到后級，常常使用如圖9、10所示的兩個電路進行信號的傳輸圖9圖10(1)圖9中電容器叫_，通過它的是_成分，它的電容一般較_(2)圖10中電容器叫_，通過它的是_成分，它的電容一般較_圖118如圖11所示為一高通濾波電路，已知電源電壓中既含有高頻的交流成分，還含有直流成分為了在輸出電壓中保留高頻交流成分，去掉直流成分，試說明電路中電容器的作用9使用220 V交流電源的電器設(shè)備和電子儀器，金屬外殼和電源之間都有很好的絕緣，但是，有時候用手觸摸外殼仍感到“麻手”，用測試筆測試氖管也會發(fā)光，為什么會有這種現(xiàn)象？第4節(jié)電容器在交流電路中的作用課前預(yù)習(xí)練1充電放電交變電流2容抗電容頻率XC3隔直電容旁路電容4AD5AC當(dāng)交變電流加在電容器上時，有“通交流、隔直流，通高頻、阻低頻”的特性，甲圖中電容器隔直流，R得到的是交流成分A正確，B錯誤；乙圖中電容器能通過交流高頻成分，阻礙交流低頻成分，R得到的是低頻成分，C正確，D錯誤課堂探究練1不亮亮解析直流電不能通過電容器，故燈不亮；交流電能夠“通過”電容器，故燈泡亮2B當(dāng)交變電壓加在兩極板間時，造成兩極板間的電壓在周期性地變化，當(dāng)電壓升高時，給電容器充電，電壓降低時電容器放電，在電路中形成充放電電流，即電路中有交變電流“通過”，選項B正確點評當(dāng)直流電路中接入電容器時，由于極板中間充滿了絕緣介質(zhì)，故充電后的電容器將阻隔直流電流；當(dāng)交流電路中接入電容器時，由于極板的電壓做周期性變化，電容器的帶電量也會周期性的增大或減小，電容器將會反復(fù)充電或放電，這也就是說，電容器可以通交流3AC在電容器中插入電介質(zhì)，電容增加，容抗減小，電流增加，燈泡變亮；同理，當(dāng)頻率增加時，容抗減小，燈泡也變亮；把電容器兩極板間距離增大，將使電容減小，容抗增加，燈泡將變暗故正確答案為A、C.4C交流電的頻率越高、電容器的電容越大，電容器對交變電流的阻礙作用越小點評電容器對交流的阻礙作用叫容抗，容抗大小的公式是XC.5(a)C1起隔直的作用，對下級輸入的是交流，應(yīng)選用電容較大的電容器(b)C2起過濾高頻的作用：若對下級輸入直流，C2選用容量較大的；若對下級輸入低頻，C2選用容量小的解析圖中的C1串聯(lián)在電路中，它的作用是“通交流、隔直流”，為了使交流成分都能順利地通過，容抗必須較小，應(yīng)選用電容較大的電容器圖中的C2并聯(lián)在電路中，如果輸入端輸入的電流中包含有高頻和低頻兩種交流成分，該電容器的作用是“通高頻、阻低頻”，即對高頻電流起旁路作用，而讓需要的低頻信號輸入到下一級，一般取電容較小的電容器；如果輸入的電流是直流和交流兩種成分，該電容器的作用是濾去交流成分，把直流成分輸入到下一級，這時要選用電容較大的電容器另外，選用電容器還須注意它的耐壓值，以防被擊穿6C電容器在電路中要起到“隔直流、通交流”的作用，應(yīng)選乙圖電路要使交流成分都順利通過電容器而輸送到下一級，則電容器的容抗要小，容抗與電容成反比，故C的電容要大方法總結(jié)要把電路中直流成分和交流成分中的交流成分輸送到下一級，電容器應(yīng)串聯(lián)在前后級電路中；要把高頻成分和低頻成分中的低頻成分輸送到下一級，電容器應(yīng)并聯(lián)在后級電路中課后鞏固練1CD電流能“通過”電容器，并非電荷真的通過電容器兩板間的電介質(zhì)，而是交變電流交替對電容器充放電，電容器中并未有電荷通過，但電路中有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器2C電容器的電容是由電容器本身的特性所決定的，與外加的交變電源的頻率無關(guān)，故選項A和B是錯誤的當(dāng)交變電源的頻率減小時，電容器充放電的速度減慢，電容器的容抗增大，電流減小，電燈變暗，故C對，D錯3C4A當(dāng)發(fā)電機轉(zhuǎn)速增加時，交變電流的頻率增大，容抗減小，電流表A的讀數(shù)增大，A項正確，B項錯誤；在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)時，電容器的電容減?。皇闺娙萜鲀蓸O板間距離增大時，電容也減小，當(dāng)電容減小時，容抗增大，對交變電流的阻礙作用增大，電流表A示數(shù)減小，C、D兩項均錯誤故正確答案為A.5容抗6大7(1)隔直電容交流大(2)旁路電容高頻小8電容器串聯(lián)在電路中，能擋住電源中的直流成分，不使通過，相當(dāng)于斷路但能讓交流成分通過，交流頻率越高，電容越大，容抗越小，交流成分越容易通過因此在電阻R上只有交流成分的電壓降如果再使電阻比容抗大得多，就可在電阻上得到較大的高頻電壓信號輸出9與電源相連的機芯和金屬外殼可以看作電容器的兩個極板，電源中的交變電流能夠“通過”這個“電容器”所以為了確保安全，電器設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地