2018-2019學年高中物理 第五章 交變電流 第3節(jié) 電感和電容對交變電流的影響課時作業(yè) 新人教版選修3-2

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1、第3節(jié) 電感和電容對交變電流的影響 [隨堂檢測] 1．直流電源的電壓與交流電壓的有效值相同，電感線圈的直流電阻不計，則下列圖中燈泡最亮的是(　　) 解析：選D.電容器C、電感L都對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圖中電容器C有隔直流作用，所以D中燈泡最亮． 2．(多選)關(guān)于如圖所示電路，以下結(jié)論正確的是(　　) A．a(chǎn)、b若接直流電，燈泡不亮 B．a(chǎn)、b若接直流電，燈泡也可發(fā)光 C．a(chǎn)、b若接交流電，燈泡發(fā)光，燈泡和電容器都有電荷通過 D．a(chǎn)、b若接交流電，燈泡發(fā)光，電容器中無電荷通過 解析：選AD.電容器有“通交流，隔

2、直流”的作用，故a、b接直流電時，燈泡不亮，A正確，B錯誤；接交流電時，燈泡亮，但電路中電流的形成源于電容器的不斷充電、放電，并沒有電荷通過電容器，故C錯誤，D正確． 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，無論電源的正極與哪一個接線柱相連，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈完全不亮．當a、b接電壓的有效值為U的交流電源時，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 (　　) 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

3、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：選B.由a、b接直流電源時的現(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，元件x是電感線圈，元件y是電容器，B正確． [課時作業(yè)] 一、單項選擇題 1．對低頻扼流圈的說法正確的是(　　) A．自感系數(shù)很小，對直流有很大的阻礙作用 B．自感系數(shù)很大，對低頻交流有很大的阻礙作用 C．自感系數(shù)很大，對高頻交流有很小的阻礙作用 D．自感系數(shù)很大，對直流無阻礙作用 解析：選B.低頻扼流圈的自感系數(shù)較大，它對電流的阻

4、礙作用是“通直流，阻交流”，即對低頻交流有較大的阻礙作用，由于線圈本身有電阻，所以對直流也有阻礙作用，應(yīng)選B. 2．(2018·石家莊高二檢測)關(guān)于電容對交變電流的影響，下列說法正確的是(　　) A．對一只給定的電容器來說它對任何頻率的交變電流的阻礙作用都相同 B．同一只電容器對高頻交變電流的容抗大于對低頻交變電流的容抗 C．同一只電容器對高頻交變電流的容抗小于對低頻交變電流的容抗 D．同一只電容器對高頻交變電流的容抗等于對低頻交變電流的容抗 解析：選C.電容器的容抗跟交流電的頻率成反比，頻率越大，容抗越小，對交變電流的阻礙作用就越小． 3．某實驗電路如圖所示，電路接入交流電，燈

5、亮，保持電壓不變使頻率逐漸增大，觀察到燈逐漸變亮，則X接入的是(　　) A．電容器 　　　　　　　　 B．電感器 C．電阻器 D．保險絲 解析：選A.電路接入交流電，燈亮，保持電壓不變使頻率逐漸增大，觀察到燈逐漸變亮，說明電路的電流變大，根據(jù)XC＝，知頻率越高，容抗越小，所以電容器對于高頻交變電流的阻礙作用小于它對低頻交變電流的阻礙作用，電路中電流就會變大，故A正確；根據(jù)XL＝2πLf知，頻率越高，感抗越大，所以電感器對于高頻交變電流的阻礙作用大于對低頻交變電流的阻礙作用，故B錯誤；接電阻絲和保險絲均不會影響亮度，故C、D錯誤． 4．某信號源中有直流成分、交流高頻成分和交流

6、低頻成分，為使放大器僅得到交流低頻成分，下列電路中可行的是(　　) 解析：選D.信號中含有三種成分，去掉直流成分用隔直電容器即可，因此排除選項B；而選項A中交流高、低頻成分均進入了放大器，需加入另一旁路電容器，所以選項D正確，A錯誤；對選項C，電容器隔直后，低頻部分從電感中通過，而高頻部分進入放大器，故C錯誤． 5.如圖所示，電感器L的自感系數(shù)和電容器C的電容都很小(如L＝100 μH，C＝100 pF)，此電路的主要作用是(　　) A．阻直流、通交流，輸出交流電 B．阻交流、通直流，輸出直流電 C．阻低頻、通高頻，輸出高頻交流電 D．阻高頻、通低頻，輸出低頻交流電和直流電

7、解析：選D.因電感器L的自感系數(shù)很小，所以對低頻交流的阻礙作用很小，這樣直流和低頻交流能順利通過電感器．電容器C為一旁路電容器，對高頻交流的阻礙作用很小，這樣部分通過電感器的高頻交流又經(jīng)電容器C形成回路，最終輸出的應(yīng)為低頻交流電和直流電．故選項D正確． 6.兩只相同的白熾燈L1、L2接到如圖所示的電路中，燈L1與電容器串聯(lián)，燈L2與電感器串聯(lián)，當a、b處接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源時，兩燈都發(fā)光，且亮度相同．更換一個新的正弦交流電源后燈L1的亮度大于燈L2的亮度，新電源的電壓最大值和頻率可能是(　　) A．最大值仍為Um，而頻率大于f B．最大值仍為Um，而頻率小于f C

8、．最大值小于Um，而頻率仍為f D．最大值大于Um，而頻率仍為f 解析：選A.燈L1的亮度大于燈L2的亮度，這是因為交變電流頻率增大，容抗減小，燈L1變亮，又頻率增大，感抗增大，燈L2變暗． 7.如圖所示的電路，M為一交流發(fā)電機，C為一平行板電容器，為使電流表示數(shù)增大，可行的辦法是(　　) A．使發(fā)電機的轉(zhuǎn)速增大 B．使發(fā)電機的轉(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．使電容器兩板間距離增大 解析：選A.由容抗XC＝知，電流表示數(shù)增大，可以是f、C增大，由C＝，C增大可以是ε增大，d減小，故C、D均錯誤；發(fā)電機轉(zhuǎn)速增大，可使電壓增大，f增大，電流表示數(shù)增大，故

9、A正確，B錯誤． 8．如圖所示，輸入端ab的輸入電壓既有直流成分，又有交流成分，以下說法中正確的是(L的直流電阻與R相同)(　　) A．直流成分只能從L通過 B．交流成分只能從R通過 C．通過R的既有直流成分又有交流成分 D．通過L的交流成分比通過R的交流成分必定要多 解析：選C.線圈具有通直流阻交流的作用，L的直流電阻與R相同，對交流的阻礙作用要大于電阻R，多數(shù)交流成分通過R，故選C. 二、多項選擇題 9．如圖所示實驗電路中，若直流電壓和交變電壓的有效值相等，S為雙刀雙擲開關(guān)，下面哪個敘述正確(　　) A．當S擲向a、b時燈較亮，擲向c、d時燈較暗 B．當S擲向a

10、、b時燈較暗，擲向c、d時燈較亮 C．S擲向c、d，把電感線圈中的鐵芯抽出來時燈變亮 D．S擲向c、d，電源電壓不變，而使頻率減小時，燈變暗 解析：選AC.線圈對恒定電流無感抗，對交變電流有感抗，當交流電頻率減小時，感抗變小，燈變亮，并且是有鐵芯時感抗更大，故鐵芯抽出時燈變亮． 10.(2018·大連高二檢測)如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說法正確的是(　　) A．把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮 B．增大電容器兩板間的距離，燈泡變亮 C．減小電容器兩板間的正對面積，燈泡變暗 D．使交變電流頻率減小，燈泡變暗 解析：選ACD.把電介質(zhì)插入電容器，C變大，容抗變小，

11、燈泡變亮；增大電容器兩板間的距離，C變小，容抗變大，燈泡變暗；減小電容器兩板間的正對面積，C變小，容抗變大，燈泡變暗；頻率減小，電容對交變電流的阻礙作用變大，燈泡變暗．電容器在電路中特點為“通交流，隔直流；通高頻，阻低頻”． 11.(2018·沈陽高二檢測)如圖所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流，L是一個25 mH的高頻扼流圈，C是一個100 pF的電容器，R是負載電阻，下列說法中正確的是(　　) A．L的作用是“通低頻，阻高頻” B．C的作用是“通交流，隔直流” C．C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遠大于高頻交流

12、 解析：選ACD.高頻扼流圈L的自感系數(shù)小，對高頻有明顯的阻礙作用，起到“通低頻，阻高頻”的作用，選項A正確；交流能夠“通過”電容器，頻率越高，容抗越小，因交流電源既含高頻交流，又含低頻交流，所以電容器C的作用是“通高頻，阻低頻”，選項B錯誤，C正確；由于L和C的作用，通過R的電流中，低頻交流所占的百分比遠遠大于高頻交流，選項D正確． 12．如圖所示的電路中，當a、b端加直流電壓時，L1燈發(fā)光，L2燈不亮，當接一有效值與直流電壓相等的交流電源時，L1燈發(fā)光但較暗，L2燈發(fā)光較亮，且此時L1燈的亮度比a、b端加直流電壓時的亮度低，那么以下說法正確的是(　　) A．A中接的是電感器，B中

13、接的是電容器 B．A中接的是電容器，B中接的是電感器 C．A中接的是電阻，B中接的是電容器 D．若所加的交變電流頻率增大，電壓不變，則L1燈變得更暗，L2燈變得更亮 解析：選AD.電感器的特點是“通直流、阻交流，通低頻、阻高頻”．電容器的特點是“通交流、隔直流，通高頻、阻低頻”．由題意可知a、b兩端加直流電壓時，L2燈不亮，加交流電壓時，L2燈較亮．可知B為電容器，而L1燈先是亮的，后又較暗，可知A為電感器，故A正確；交變電流頻率越大，電感器感抗越大，電容器容抗越小，故D正確． 13．如圖所示，圖甲、乙中電源為交流電源，圖丙中電源為直流電源，各電路中線圈自感系數(shù)相同且直流電阻不計，各

14、電壓表示數(shù)都相同，各燈泡型號相同，下列說法正確的是(　　) A．燈L1比燈L2亮 B．燈L3比燈L1亮 C．燈L2與燈L3一樣亮 D．燈L1與燈L3一樣亮 解析：選BC.題圖甲中電源電壓U＝U1＋UL1，線圈對交流有阻礙作用，U1≠0，燈泡兩端電壓UL1