2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 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

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1、第3節(jié) 電感和電容對(duì)交變電流的影響 [隨堂檢測(cè)] 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(jì)，則下列圖中燈泡最亮的是(　　) 解析：選D.電容器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(guò) D．a(chǎn)、b若接交流電，燈泡發(fā)光，電容器中無(wú)電荷通過(guò) 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(shí)，燈泡不亮，A正確，B錯(cuò)誤；接交流電時(shí)，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(méi)有電荷通過(guò)電容器，故C錯(cuò)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(shí)，無(wú)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 (　　) 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(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，B正確． [課時(shí)作業(yè)] 一、單項(xiàng)選擇題 1．對(duì)低頻扼流圈的說(shuō)法正確的是(　　) A．自感系數(shù)很小，對(duì)直流有很大的阻礙作用 B．自感系數(shù)很大，對(duì)低頻交流有很大的阻礙作用 C．自感系數(shù)很大，對(duì)高頻交流有很小的阻礙作用 D．自感系數(shù)很大，對(duì)直流無(wú)阻礙作用 解析：選B.低頻扼流圈的自感系數(shù)較大，它對(duì)電流的阻

4、礙作用是“通直流，阻交流”，即對(duì)低頻交流有較大的阻礙作用，由于線圈本身有電阻，所以對(duì)直流也有阻礙作用，應(yīng)選B. 2．(2018·石家莊高二檢測(cè))關(guān)于電容對(duì)交變電流的影響，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．對(duì)一只給定的電容器來(lái)說(shuō)它對(duì)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(duì)高頻交變電流的容抗大于對(duì)低頻交變電流的容抗 C．同一只電容器對(duì)高頻交變電流的容抗小于對(duì)低頻交變電流的容抗 D．同一只電容器對(duì)高頻交變電流的容抗等于對(duì)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(duì)交變電流的阻礙作用就越?。? 3．某實(shí)驗(yàn)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(xiǎn)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(shuō)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(duì)于高頻交變電流的阻礙作用小于它對(duì)低頻交變電流的阻礙作用，電路中電流就會(huì)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(duì)于高頻交變電流的阻礙作用大于對(duì)低頻交變電流的阻礙作用，故B錯(cuò)誤；接電阻絲和保險(xiǎn)絲均不會(huì)影響亮度，故C、D錯(cuò)誤． 4．某信號(hào)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(hào)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(xiàng)B；而選項(xiàng)A中交流高、低頻成分均進(jìn)入了放大器，需加入另一旁路電容器，所以選項(xiàng)D正確，A錯(cuò)誤；對(duì)選項(xiàng)C，電容器隔直后，低頻部分從電感中通過(guò)，而高頻部分進(jìn)入放大器，故C錯(cuò)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(duì)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(guò)電感器．電容器C為一旁路電容器，對(duì)高頻交流的阻礙作用很小，這樣部分通過(guò)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(xiàng)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(dāng)a、b處接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源時(shí)，兩燈都發(fā)光，且亮度相同．更換一個(gè)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?yàn)榻蛔冸娏黝l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(jī)，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(jī)的轉(zhuǎn)速增大 B．使發(fā)電機(jī)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(cuò)誤；發(fā)電機(jī)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(cuò)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(shuō)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(guò) B．交流成分只能從R通過(guò) C．通過(guò)R的既有直流成分又有交流成分 D．通過(guò)L的交流成分比通過(guò)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(duì)交流的阻礙作用要大于電阻R，多數(shù)交流成分通過(guò)R，故選C. 二、多項(xiàng)選擇題 9．如圖所示實(shí)驗(yàn)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(kāi)關(guān)，下面哪個(gè)敘述正確(　　) A．當(dāng)S擲向a、b時(shí)燈較亮，擲向c、d時(shí)燈較暗 B．當(dāng)S擲向a

10、、b時(shí)燈較暗，擲向c、d時(shí)燈較亮 C．S擲向c、d，把電感線圈中的鐵芯抽出來(lái)時(shí)燈變亮 D．S擲向c、d，電源電壓不變，而使頻率減小時(shí)，燈變暗 解析：選AC.線圈對(duì)恒定電流無(wú)感抗，對(duì)交變電流有感抗，當(dāng)交流電頻率減小時(shí)，感抗變小，燈變亮，并且是有鐵芯時(shí)感抗更大，故鐵芯抽出時(shí)燈變亮． 10.(2018·大連高二檢測(cè))如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光，以下說(shuō)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(duì)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(duì)面積，C變小，容抗變大，燈泡變暗；頻率減小，電容對(duì)交變電流的阻礙作用變大，燈泡變暗．電容器在電路中特點(diǎn)為“通交流，隔直流；通高頻，阻低頻”． 11.(2018·沈陽(yáng)高二檢測(cè))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(gè)25 mH的高頻扼流圈，C是一個(gè)100 pF的電容器，R是負(fù)載電阻，下列說(shuō)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(guò)R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(duì)高頻有明顯的阻礙作用，起到“通低頻，阻高頻”的作用，選項(xiàng)A正確；交流能夠“通過(guò)”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(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；由于L和C的作用，通過(guò)R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流，選項(xiàng)D正確． 12．如圖所示的電路中，當(dāng)a、b端加直流電壓時(shí)，L1燈發(fā)光，L2燈不亮，當(dāng)接一有效值與直流電壓相等的交流電源時(shí)，L1燈發(fā)光但較暗，L2燈發(fā)光較亮，且此時(shí)L1燈的亮度比a、b端加直流電壓時(shí)的亮度低，那么以下說(shuō)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(diǎn)是“通直流、阻交流，通低頻、阻高頻”．電容器的特點(diǎn)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(shí)，L2燈不亮，加交流電壓時(shí)，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(jì)，各

14、電壓表示數(shù)都相同，各燈泡型號(hào)相同，下列說(shuō)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(duì)交流有阻礙作用，U1≠0，燈泡兩端電壓UL1