最新高中物理第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1Word文档格式.docx
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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
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 )
A.I′>
I B.I′<
I
C.I′=ID.无法比较
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220V
C.小于220VD.等于零
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 )
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20xx~20xx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 )
A.L的作用是“通低频,阻高频”
B.C的作用是“通交流,隔直流”
C.C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
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。
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?
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
(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(1~4题为单选题,5、6题为多选题)
1.(陕西铜川20xx~20xx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 )
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20xx~20xx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
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(P=I2R)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
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Uad=5.0V,Uab=0,Ubc=5.0V,Ucd=0。
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
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Uad=Ubc=5.0V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.(×
×
市20xx~20xx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
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20xx~20xx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
B.C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器
C.L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器
D.L2的作用是减少通过乙扬声器的高频电流
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。
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?
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。
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。
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