高中物理 第5章 交变电流 第3节 电感和电容对交变电流的影响课时作业 新人教版选修3-2

电感和电容对交变电流的影响基 础 夯 实一、选择题(15题为单选题，6题为多选题)1电感对交变电流的影响的以下说法中，正确的是(B)A电感对交变电流没有阻碍作用B电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗C电感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线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越小解析：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均错误；电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗，B项正确。2电容对交变电流影响的下列说法中，错误的是(B)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电容器电容较小，它具有通高频、阻低频的作用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：电容器“通交流、隔直流”，但对交流电有阻碍作用，电容越大，频率越高，容抗越小，所以选项A、C、D均正确。B错误。3交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I，则(B)AIIBIICIID无法比较解析：长直导线的自感系数很小，其对交变电流的阻碍作用可以看做是纯电阻，流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用。当导线绕成线圈后，电阻值未变，但自感系数增大，对交变电流的阻碍作用不但有电阻，而且有线圈的阻碍作用(感抗)，阻碍作用增大，电流减小。4在如图所示电路中，交变电源是有效值为220V的电源，C是电容器，R是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法中正确的是(C)A等于220VB大于220VC小于220VD等于零解析：虽然交变电流能通过电容器，但对交流有阻碍作用，电容器的容抗与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，而电压表测的是电阻两端的电压，故选项C正确。5直流电源的电压与交流电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最亮的图是下图中的(D)解析：电容C、电感L都对交变电流有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，灯泡不亮；D图中电容C有隔直流作用，所以D中灯泡最亮。6(吉林白城洮南一中20142015学年高二下学期检测)如图，a、b两端连接的交流电源既含高频电流，又含低频电流，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是(ACD)AL的作用是“通低频，阻高频”BC的作用是“通交流，隔直流”CC的作用是“通高频，阻低频”D通过R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比解析：L是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，A正确；C是一个电容很小的电容器，在题图示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频，阻低频”，C正确；因电路中无直流电流，B错误；由于L对高频交流的阻碍作用和C对高频交流的旁路作用，使得通过R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流的百分比，D正确。二、非选择题7如图是可调灯泡亮度的台灯电路示意图，其中电路更合理的是_乙。解析：乙中调节L可达到调节台灯两端电压的作用，从而调节台灯的亮度。甲图也可调节台灯的亮度，但变阻器要消耗电能，故甲图不合理。8.如图所示，从AO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，需要在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？答案：(1)电容器对直流电有隔断作用(2)电感线圈对交流电有阻碍作用解析：(1)因为BO端不需要直流电，只需要交流电，根据电容器C有“通交流、隔直流”的特点，应在AB端接入一电容器C，该电容器对直流电有隔断作用，而交变电流能通过。(2)因为BO端不需要交流电，只需要直流电，故根据电感L有“通直流，阻交流”的特点，应在AB端接入一个电感线圈，该线圈对交流电有阻碍作用，对直流电有通过作用。能 力 提 升一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1(陕西铜川20142015学年高二检测)某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分，为使放大器仅得到交流低频成分，如图所示电路中可行的是(D)解析：信号中含有三种成分，去掉直流成分用隔直电容，还需加入另一旁路电容C，过滤交流高频成分，所以D正确。2(南通中学20142015学年高二检测)如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略。单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时(D)A三个灯亮度相同B甲灯最亮，丙灯不亮C甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D只有丙灯不亮，乙灯最亮解析：开关S接A时，甲、乙、丙三条支路均有交流电通过，开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容器C“隔直流、通交流”；电感线圈L“阻交流、通直流”；电阻R对交流和直流有相同的阻碍作用。可判断此时电路中I丙0，I甲不变，I乙增大；又因为灯泡亮度与电功率(PI2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮。3.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮。当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是(B)A与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈B与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器C与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器D与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管解析：由a、b接直流时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b接交流电源时的现象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点，元件x是电感线圈，元件y是电容器，选项B正确。4.用电压表检查如图所示的电路中的故障，测量Uad5.0V，Uab0，Ubc5.0V，Ucd0。则电路故障可能是(D)A滑动变阻器R1断路B电容器C被击穿C电阻R2断路D电感线圈L断路解析：当用电压表去判断电路故障时，如果电压表的两接线柱能与电源的两极接通，而与电压表两接线柱相并联的那部分电路没有完全短路，电压表就会有示数。即当电压表有示数时，电源两极与电压表两接线柱间的电路无断点。由题意UadUbc5.0V可知ab、cd间为通路，A、C错误；若电容器被击穿，则Ubc将为零，B错误。故正确答案为D。5(潍坊市20142015学年高二五校联考)某同学在研究电容器、电感器对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡。当双刀双掷开关置于3、4时，电路与交流电源接通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同。则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是(AD)A当开关置于1、2时，稳定后L1亮、L2不亮B当开关置于3、4时，频率增加且稳定后，L1变亮、L2变暗C当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L1将会立即熄灭D当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L1不会立即熄灭解析：如果开关置于1、2时，接直流电，电流稳定后能通过电感器，而不能通过电容器，所以L1亮，L2不亮，A项正确；稳定后突然断开，L1、L2、C能构成回路，由于自感现象，L1、L2将慢慢熄灭，故D正确，C错；当置于3、4时，且交流电频率增大，则感抗增大，容抗减小，所以L1变暗，L2变亮、故B错。6(河北衡水中学20152016学年高二上学期调研)如图所示为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则(AC)A甲扬声器是低频扬声器BC2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器CL1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器DL2的作用是减少通过乙扬声器的高频电流解析：由电感和电容对高、低频的阻碍作用可知，电感L对高频电流的阻碍作用大，所以电感L1阻碍高频电流通向甲，电感L2阻碍高频电流通过L2，C正确，D错误；电容对高频电流的阻碍作用小，所以电容C2阻碍低频电流通向乙。甲是低频扬声器，乙是高频扬声器，A正确，B错误。二、非选择题7.如图所示，是一个判定AB之间电源性质的仪器。若接通电源后只有绿灯亮，则AB之间是什么电源？若只有红灯亮或黄灯亮，AB之间电源又如何？答案：AB间接交变电流时，绿灯亮；AB间接直流电且A端是正极时红灯亮；AB间接直流电且B端是正极时黄灯亮。解析：由于电容器C具有隔直流的特性，故绿灯亮时AB之间必是交流电源，至于此时为什么红灯和黄灯不亮，则是由于线圈L具有阻交流的作用。当AB之间接入直流电时，绿灯不亮是显见的，此时红灯亮还是黄灯亮，则必须考虑二极管D1和D2的单向导电性。