高中物理第五章交变电流三电感和电容对交变电流的影响练习新人教选修
浙江新高考专用高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响讲义新人教版选修3_
3 电感和电容对交变电流的影响1.在交流电路中,若绕制电感器的导线的电阻忽略不计,电感器对交流有(填“有”或“没有”)阻碍作用.大,交流电的频率越高,电感对交变电流的阻碍作用越大.3.电感线圈在电路中的作用:通直流,阻交流;通低频,阻高频.二、电容器对交变电流的阻碍作用1.电容器接到交流电源两端时,交替地进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器.大,交流电的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用越小.3.电容器在电路中的作用:通交流,隔直流;通高频,阻低频.1.判断下列说法的正误.(1)线圈的匝数越多,对同一个交变电流的阻碍作用就越大.( √)(2)线圈对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率的变大而减小.( ×)(3)电流“通过”电容器,并不是电荷穿过电容器两极板间的绝缘层到达另一极板,而是电容器不断地充放电的表现.( √)(4)电容器的电容越大,对同一交变电流的阻碍作用就越大.( ×)f的交变电流电路中,如图1所示,当开关S依次分别接通R、C、Lf,保持其他条件不变,则通过R的电流有效值________,通过C的电流有效值________,通过L的电流有效值________.(选填“变大”“变小”或“不变”)图1答案不变变大变小一、电感器对交变电流的阻碍作用如图所示,把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到有效值等于直流电源电压的交流电源上.(1)两种情况下灯泡的亮度有什么不同?说明了什么?(2)乙图中换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的交流电源,灯泡的亮度有何变化?说明了什么?答案(1)甲图中灯泡比乙图中灯泡更亮,说明电感器对交变电流有阻碍作用.(2)不论是换用自感系数更大的线圈还是调换频率更高的交流电源,灯泡均变得更暗,说明线圈的自感系数越大,交流电的频率越高,线圈对交流电的阻碍作用越大.交变电流通过电感器时,由于电流时刻在变化,在线圈中就会产生自感电动势,而自感电动势总是阻碍原电流的变化,故电感器对交变电流产生阻碍作用.例1(多选)如图2所示实验电路中,若直流电压和交变电压的有效值相等,S为双刀双掷开关,下面叙述正确的是( )图2a、b时灯较亮,掷向c、d时灯较暗a、b时灯较暗,掷向c、d时灯较亮c、d,把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮c、d,电源电压不变,而使频率减小时,灯变暗答案AC解析线圈对直流无阻碍作用,对交变电流有阻碍作用,当交流电频率减小时,阻碍作用变小,灯变亮;有铁芯时阻碍作用大,故铁芯抽出时灯变亮.二、电容器对交变电流的阻碍作用如图甲、乙所示,把灯泡和电容器串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上.(1)观察灯泡的发光情况,并分析原因.(2)若把图乙中的电容器去掉,变成图丙所示电路,会发生什么现象?说明了什么?(3)在图乙中,改变电容器的电容和电源频率,灯泡亮度会有什么变化?说明了什么?答案(1)题图甲中的灯泡不亮,题图乙中的灯泡亮.题图甲中的电源是直流电源,电容器在电路中相当于断路,电路中没有电流,灯泡不亮.题图乙中的电源是交流电源,把交流电源接到电容器两个极板上后,电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,好像是交流“通过”了电容器,灯泡就亮了,但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.(2)灯泡变得比乙中亮,说明电容器对交变电流有阻碍作用.(3)电容越大,灯泡越亮;频率越高,灯泡越亮.说明了电容器的电容和交变电流的频率都对电容器对交变电流的阻碍作用有影响.1.电容器对交变电流的阻碍作用:电源电压推动自由电荷定向移动,而电容器两极板上积累的电荷抗拒自由电荷的定向移动,从而使电容器对交变电流有阻碍作用.2.电容器在电路中常见的作用有两种:隔直电容器:通交流,隔直流.高频旁路电容器:通高频,阻低频.例2如图3所示,电路由交流电源供电,最大电压保持不变,如果交变电流的频率升高,则下列说法中正确的是( )图3答案 C解析当交变电流的频率升高时,电容器对交变电流的阻碍作用减小,灯泡的亮度变亮,灯泡两端的电压变大,故选项C正确,选项B、D错误;由Q=CU可知,选项A错误.例3(多选)(2018·台州市高二检测)图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路,a、bR上得到的电流特征是( )图4R得到的是交流成分R得到的是直流成分R得到的是低频成分R得到的是高频成分答案AC解析当交变电流加在电容器上时,电容器有“通交流、隔直流,通高频、阻低频”的特性,题图甲中电容器隔直流,R得到的是交流成分,A正确,B错误;题图乙中交流高频成分能通过电容器,电容器阻碍交流低频成分,R得到的是低频成分,C正确,D错误.三、电阻、电感、电容的对比例4(多选)如图5所示的电路中,A、B、C三灯亮度相同,电源为220V、50Hz的交流电源,以下叙述中正确的是( )图5A.改接220V、100Hz的交流电源时,A灯变亮,B灯变暗,C灯亮度不变B.改接220V、100Hz的交流电源时,A灯变暗,B灯变亮,C灯变亮C.改接220V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯亮度不变D.改接220V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯变暗答案AC解析增加交流电源的频率时,线圈的阻碍作用增大,电容的阻碍作用减小,电阻的阻碍作用不变,故A灯变亮,B灯变暗,C灯亮度不变,故A正确,B错误;改接直流电源时,电容器相当于断路,A灯熄灭,线圈无感抗,B灯更亮,电阻R阻碍作用不变,C灯亮度不变,故C正确,D错误.1.电阻对交流、直流有相同的阻碍作用,交流频率变化时,阻碍作用不变.2.电感器通直流、阻交流,通低频、阻高频.3.电容器通交流、隔直流,通高频、阻低频.4.在分析电流变化时,把电感、电容的阻碍作用类比于导体的电阻,再用欧姆定律分析. 1.(电感器对交变电流的影响)(多选)(2017·温州中学高二上学期期中)在如图6所示的电路中,L为电感线圈,灯泡的电阻值为R,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的电压u=2202sin100πt(V).若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为100Hz,下列说法正确的是( )图6答案BC解析由u=2202sin100πt (V),可得电源原来的频率f=ω2π=100π2πHz=50Hz,当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时,线圈对交流电的阻碍作用变大,在电压不变的情况下,电路中的电流减小,选项A错误;灯泡的电阻值R是一定的,电流减小时,实际消耗的电功率(P=I2R)减小,灯泡变暗,选项C正确,D错误;电压表与电感线圈并联,其示数为线圈两端的电压U L,设灯泡两端电压为U R,则电源电压的有效值为U=U L+U R,因U R=IR,电流I减小,故U R减小,因电源电压的有效值保持不变,故U L=U-U R增大,电压表示数增大,选项B 正确.2.(电感器对交变电流的影响)(2017·衢州市高二检测)电感对交变电流影响的说法中,正确的是( )L有关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答案 B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B正确,A、C、D均错误.3.(电容器对交变电流的影响)如图7所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表A的示数增大,可行的办法是 ( )图7答案 A解析当发电机转速增大时,交变电流的频率增大,电容器对交变电流的阻碍作用减小,电流表A的示数增大,A项正确,B项错误;在平行板电容器间换用相对介电常数较小的电介质时,电容器的电容减小,电容器两极板间距离增大时电容也减小,当电容减小时,对交变电流的阻碍作用增大,电流表A的示数减小,C、D项错误.4.(电阻、电感、电容的对比)(多选)如图8所示的电路中,a、b两端连接的交流电源中既含高频交流,又含低频交流,L是一个高频扼流圈,C是一个100pF的电容器,R是负载电阻,下列说法正确的是( )图8A.L的作用是“通低频,阻高频”B.C的作用是“通低频,隔高频”C.C的作用是“通高频,阻低频”R的电流中,低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比答案ACD解析因为L是一个高频扼流圈,“通低频,阻高频”,A选项正确;C是一个电容较小的电容器,所以对低频交流的阻碍作用较大,故选项C正确,B错误;根据分析可知通过电阻R 的电流中,低频交流所占百分比远远大于高频交流所占的百分比,选项D正确.考点一电感器对交变电流的阻碍作用1.(2017·绍兴市高二检测)一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图1所示.一铁棒插进线圈后,该灯将( )图1答案 B2.如图2所示的电路中,正弦交流电源的电压有效值为220V,则关于交流电压表的示数,以下说法中正确的是( )图2答案 C3.如图3所示,交流电源的电压有效值与直流电源的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,稳定后灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接在交流电源上时,稳定后灯泡的实际功率为P2,则( )图3A.P1=P2B.P1>P2C.P1<P2答案 B解析接在直流电源上,稳定后线圈对直流没有阻碍作用,电能全部转化为灯泡的内能和光能,而当接至交流电源上时,线圈对电流有阻碍作用,因此电能除转化成灯泡的内能和光能外,还有一部分电能转化为磁场能,故P1>P2.4.(多选)如图4所示,图甲、乙中电源为交流电源,图丙中电源为直流电源,各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计,各电压表示数相同,下列说法正确的是( )图41比灯L2亮3比灯L1亮2与灯L3一样亮1与灯L3一样亮答案BC解析题图甲中电压表示数U=U1+U L1,线圈对交流有阻碍作用,相当于串联了一个电阻,根据电阻的分压作用可知U1≠0,灯泡两端电压U L1<U;题图乙中线圈与灯泡并联,相当于灯泡与一个电阻并联,并联电路中各支路的电压相同,灯泡两端电压U L2=U;题图丙中,线圈对直流电没有阻碍作用,线圈相当于一根没有电阻的导线,灯泡两端电压U L3=U,故U L1<U L2=U L3,即L2与L3一样亮且都比L1亮,B、C正确,A、D错误.考点二电容器对交变电流的阻碍作用C1=5μF和C2=3μF的电容器,分别加在峰值一定的交流电源上,在下列各种情况下,哪一种情况通过电容器的电流最大( )C1上所加交变电流的频率为50HzC2上所加交变电流的频率为50HzC1上所加交变电流的频率为100HzC2上所加交变电流的频率为100Hz答案 C解析电容越大,电流频率越高,阻碍作用越小,电流越容易“通过”电容器.C1>C2,100Hz>50Hz,所以C正确.6.在如图5所示电路中,u是有效值为220V的交流电源,C是电容器,R是电阻.关于理想交流电压表的示数,下列说法正确的是( )图5答案 C解析交变电流“通过”电容器,电阻R中有电流,电压表的示数不为零;电容器与电阻串联,电容器对交流电有阻碍作用,根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压,而电压表测量的是电阻两端的电压,故选项C正确.7.(多选)如图6所示,甲、乙两图中用交流电源,丙、丁两图中用直流电源,各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同,则下列说法正确的是( )图61比灯L2亮3也能发光,但亮度最暗2和L4亮度相同4比灯L1亮答案CD1串联,电容器对电流有阻碍作用;题图乙中电容器与灯L2并联,电压表的示数为灯L2两端的电压;题图丙中电容器与灯L3串联且是直流电源,电容器“隔直流,通交流”,所以没有电流流过灯L3,灯L3不亮;题图丁中电容器与灯L4并联,电压表的示数为灯L4两端的电压.综合以上分析,C、D两项正确.考点三电阻、电感、电容的对比a、b间接电压最大值为U m、频率1和L2接到如图7所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2为f的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后,灯L1的亮度低于灯L2的亮度,新电源两极的电压最大值和频率可能是( )图7U m,而频率大于fU m,而频率小于fU m,而频率仍为fU m,而频率仍为f答案 B解析当将a、b接在电压最大值为U m、频率为f的正弦交流电源两极之间时,两只灯泡都发光,且亮度相同.而更换一个新电源后,灯L1的亮度低于灯L2的亮度,说明线圈的阻碍作用比电容器的小,则新电源的频率小,B项正确,A、C、D项错误.9.(2017·台州市高二检测)如图8所示的电路,有直流和交流成分的电流通过,为了尽量减少R2上的交流成分,应( )图8答案 D10.(多选)如图9所示,当交流电源的电压(有效值)U=220V、频率f=100Hz时,三只灯泡L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻),若将交流电源的频率变为50Hz,则( )图91灯比原来亮2灯比原来亮3灯和原来一样亮3灯比原来亮答案BC解析电容器对交流电的阻碍作用与交变电流的频率有关,电容器对低频交变电流的阻碍作用大,所以选项A错误;电感器对交变电流的阻碍作用随频率的降低而减小,所以选项B正确;电阻R对交变电流的阻碍作用与电源的频率无关,所以选项C正确,D错误.11.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器,音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动,如图10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( )图10B.C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器C.L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D.L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流答案 D解析高频和低频交流电通入该电路,由于线圈通低频,阻高频,电容器通高频,阻低频,所以低频交流电通过甲扬声器,高频交流电通过乙扬声器,故甲扬声器是低音扬声器,A错误;C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器,B错误;L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器,C错误;L2的作用是让低频交流电通过,减弱乙扬声器的低频电流,D正确.12.如图11所示电路中,L是一个不计直流电阻的电感线圈,直流电源1的电压值与交流电源2的电压有效值相等,S是单刀双掷开关,C是电容器,A、B是完全相同的小灯泡,则下列叙述正确的有( )图11A.开关S与1接通时,灯B逐渐变亮B.开关S与2接通时,灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B的亮度高C.开关S与2接通后,灯B发光,而灯A不发光D.若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源,则当开关与2接通时,通过灯B的主要是高频信号答案 A解析开关S与1接通时,线圈阻碍电流的增大,所以灯B逐渐变亮,A项正确;开关S与2接通后,由于线圈L对交流电的阻碍始终存在,所以灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B 的亮度暗,B项错误;开关S与2接通后,交流电也可以“通过”电容器,所以灯A也发光,C项错误;线圈对交流电有通低频阻高频的作用,所以若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源,则当开关与2接通时,通过灯B的主要是低频信号,D项错误.。
高中物理第五章交变电流三电感和电容对交变电流的影响练习新人教选修
练习三电感和电容对交变电流的影响1.关于电感对交变电流的影响,下列说法中正确的是()A.电感不能通直流电流,只能通交变电流B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.2.如图所示,白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端,当交变电源的频率增加时()A.电容器电容增大B.电容器电容减小C.电灯变暗D.电灯变亮3.两个相同的灯泡L1和L2分别与两个相同的电容器C1和C2连接,如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U1,乙电路两端加最大值1.2U1的正弦交变电压U2,则两灯的发光情况是()A.L1灯比L2灯亮B.L1灯发光,L2灯不发光C.L1灯不发光,L2灯发光D.两灯亮度相同4.如图所示的交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,交流电的频率增大时,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是()A.L1、L2、L3亮度都不变B.L2变暗,L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变D.L1变亮、L2变暗、L3不变5.下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中,正确的有()A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用,对高频交流电的阻碍作用就更大B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用,对高频交流电的阻碍作用就较小C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用,对低频交流电的阻碍作用就更大D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用,对低频交流电的阻碍作用就较小6.对电容器能通交变电流的原因,下列说法中正确的有()A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器7.如图所示为某电器中电路的一部分,当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后,在其输出端得到可调大小的交流低频成分,那么有关各元器件的作用的说法中,正确的有()A.C1为高频旁路电容器,交流高频成分被该电容器短路B.R为滑动变阻器,它的滑动片上下移动可以改变输出端电压的大小C.C 2为隔直电容器,交流低频成分通过该电容输出D.C1的电容较大、C2的电容较小8.如图所示,开关S与直流恒定电源接通时,L1、L2两灯泡的亮度相同,若将S与交变电源接通()A.L1和L2两灯泡亮度仍相同B. L 1比L2更亮些C.L1比L2更暗些D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同,两灯与原来一样亮9.如图所示,L1、L2为两个相同的灯泡,开关S接通恒定直流电源时,灯泡L1发光,L2不亮,后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通,这时()A.L2比L1更亮些B.L2比L1更暗些C.L2仍然不亮D.L2可能和L1一样亮10.在电子技术中,声音、图像等信号都有要变成交流来处理。
高中物理第五章交变电流5-3电感和电容对交变电流的影响强化演练新人教版选修3-
第五章第3节电感和电容对交变电流的影响课后强化演练一、选择题1.(2017·遵义期中)关于电感器和电容器对交变电流的影响,以下说法正确的是( ) A.交变电流的频率越高,线圈的自感系数越大,其感抗就越小B.交变电流的频率越高,电容器的电容越大,其容抗就越大C.电感对交变电流有阻碍作用的原因是由于线圈有电阻D.电容具有“隔直流、通交流;通高频、阻低频”的作用解析:交变电流的频率越高,线圈的自感系数越大,其感抗就越大,A选项错误;交变电流的频率越高,电容器的电容越大,其容抗就越小,B选项错误;电感线圈对交变电流的阻碍作用是由线圈的感抗和电阻产生的,C选项错误;对于电容器来说,具有“隔直流、通交流;通高频、阻低频”的作用,D选项正确.答案:D2.如图是验证电容器特性的实验电路图.电路正常工作后,对于灯L1、L2的分析正确的是( )A.L1、L2都亮B.L1、L2都不亮C.L1亮,L2不亮D.L1不亮,L2亮解析:电容器的特性是“隔直通交”,恒定电流不能通过电容器,故L1不亮,L2亮,D 选项正确.答案:D3.如图所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表A的示数增加,可行的办法是( )A.使发电机F的转速增加B.使发电机F的转速减小C.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D.使电容器两极板间的距离增大解析:本题的关键是理解容抗与交变电流的频率和电容器的电容都成反比.当发电机转速增加时,交变电流的频率增大,容抗减小,电流表A的读数增大,A项正确,B项错误;在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时,电容器的电容减小,使电容器两极板间距离增大时电容也减小,当电容减小时,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表A 示数减小,C、D两项均错误.故正确答案为A.答案:A4.(2017·青海期中)从某一装置输出的交流电常常既有高频成分,又有低频成分.如果只需要把低频成分输送到下一级装置,可采用的电路是( )解析:根据电感和电容对交变电流的阻碍作用可知,电感具有“通低频、阻高频”的作用,电容具有“通高频、阻低频”的作用,A选项中,低频成分通过线圈,下一级装置输出高频,A选项错误;B选项中,低频成分不能通过电容,下一级装置输出高频,B选项错误;C选项中,高频成分通过电容器,低频信号输出,C选项正确;D选项中,线圈阻高频成分,输出低频成分,D选项错误.答案:C5.(2017·山西模拟)如图所示电路,前级输入既有直流成分,又有交流高频和低频成分,线圈的自感系数L= 2 mH,电容器的电容C=80 pF,则该电路的作用是( )A.阻直流、通交流,输出交流B.阻高频、通低频、输出低频交流和直流C.阻低频、通高频、输出高频交流D.阻交流、通直流、输出直流解析:电感线圈具有“通直流、阻交流、通低频、阻高频”的作用,输入成分中,直流、低频成分可以通过,高频成分不能通过,电容器具有“通交流、隔直流、通高频、阻低频”的作用,高频成分通过电容器,故电路的主要作用是阻高频、通低频,输出低频交流电和直流电,B选项正确.答案:B6.(多选)(2017·武邑中学月考)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( )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阻碍高频电流流向甲,电感L2阻碍低频电流通过乙,C正确,D错误;电容对高频电流的阻碍作用小,所以电容C2阻碍低频电流流向乙.甲是低频扬声器,乙是高频扬声器,A正确,B错误.答案:AC二、非选择题7.如图所示,L1、L2、L3为三个相同的灯泡,a、b、c为与之串联的三个元件,E1为直流电源,E2为交变电源.当开关S接“1”时,L1、L2两灯均正常发光,L3灯不亮;当S接“2”时,L1灯仍正常发光,L2灯变暗,L3灯发光.试分析a、b、c分别是何元件.解析:无论S接直流还是接交流,L1灯均正常发光,说明与L1串联的元件a对直流、交流的阻碍作用相同,故a应为电阻;S接直流时,L2正常发光,接交流时,L2灯变暗,说明与L2串联的元件b既可通直流,又可通交流电,但b对交流电的阻碍作用大于对直流电的阻碍作用,故b应为电感线圈;S接直流时,L3灯不亮,接交流时L3灯发光,说明与L3串联的元件c不能通过直流而能通过交流,故c应为电容器.答案:电阻电感线圈电容器8.如图所示,某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分,若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级,试说明元件L、C1、C2在电路中的作用.解析:电感L的作用是通直流、阻交流,将电流中的低频和高频信号输送到下一级,电容C1的作用是通交流,隔直流,叫做隔直电容,使交流成分通过,电容C2的作用是通高频,阻低频,叫做高频旁路电容,使交流中的高频成分能通过,低频成分到达下一级.答案:见解析。
高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响练习含解析新人教版选修3_220190507381.docx
3 电感和电容对交变电流的影响课后篇巩固提升基础巩固1.一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接,如图所示。
一块铁插进线圈之后,该灯将() A.变亮 B.变暗C.没有影响D.无法判断,自感系数增大,感抗增大,线圈两端的电压增大,灯泡上的电压减小,所以灯变暗。
2.(多选)对电容器能通交变电流的原因,下列说法正确的是()A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器,并无电荷通过电容器。
3.如图所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表的示数增大,可行的方法是()A.使发电机F的转速增加B.使发电机F的转速减少C.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D.使电容器两极板间距离增大,交变电流的频率增大,电容器容抗减小,电流表的示数增大,A项正确,B 项错误;换用介电常数较小的电介质,电容C减小,增大两极板间距离时,电容C也减小,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表的示数减小,C、D项错误。
4.有两个电容器的电容分别为C1=5 μF和C2=3 μF,分别加在峰值一定的交流电源上,在下列各种情况下,哪一种情况通过电容器的电流最大()A.在C1上所加交变电流的频率为50 HzB.在C2上所加交变电流的频率为50 HzC.在C1上所加交变电流的频率为100 HzD.在C2上所加交变电流的频率为100 Hz,电流频率越高,容抗越小,电流越容易通过电容器。
C1>C2,100 Hz>50 Hz,所以C正确。
5.如图所示,在电路两端加上正弦交变电流,保持电压的有效值不变,使频率增大,发现各灯的亮暗情况是:灯L1变亮,灯L2变暗,灯L3不变,则M、N、L中所接元件可能是()A.M为电阻,N为电容器,L为电感线圈B.M为电感线圈,N为电容器,L为电阻C.M为电容器,N为电感线圈,L为电阻D.M为电阻,N为电感线圈,L为电容器有效值不变,频率增大6.在如图所示电路中,u是有效值为220 V的交流电源,C是电容器,R是电阻。
高中物理第五章交变电流第节电感和电容对交变电流的影响课时作业新人教版选修.doc
第五章第3节电感和电容对交变电流的影响基础夯实一、选择题(1~5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)A.I′>I B.I′<IC.I′=I D.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.(2017·海南省海南中学高二上学期期中)在如图所示电路中,C为电容器,灯泡电阻为R,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的电压u=2202 sin100πt V,若保持电源电压的有效值不变,只将电源频率改为100Hz,下列说法正确的是(D)A.电流表示数减小B.电压表示数增大C.灯泡变暗D.灯泡变亮解析:频率变大,容抗减小,电流表示数增大,灯泡变亮,电压表示数减小,故选D。
2019年高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响训练(含解析)新人教版选修3-2
电感和电容对交变电流的影响A 级抓基础1.(多选)对于扼流圈的以下说法,正确的是()A.扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的B.低频扼流圈用来“通低频、阻高频”C.高频扼流圈用来“通直流、阻交流”D.高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较小,对高频交变电流的阻碍作用很大解析:低频扼流圈用来通直流、阻交流,对低频电流阻碍作用也很大. 而高频扼流圈是对高频电流阻碍作用很大,对低频电流阻碍作用较小,高频扼流圈的自感系数较小,低频扼流圈的自感系数较大.答案:AD2.一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图所示. 一铁棒插进线圈后,该灯将()A. 变亮B. 变暗C.对灯的亮度没影响D. 无法判断解析:在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势,总是阻碍电流变化,正是这种阻碍变化的特性,使线圈产生了感抗. 加入铁芯改变了电感线圈的自感系数,使自感系数增大,感抗增大,降落的电压增大,灯泡两端的电压减小,所以灯变暗.答案:B3.(多选)在交流电路中,下列说法正确的是()A.阻碍电流的不仅有电阻,还有电感线圈和电容器B.电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗就越大C.交变电流能通过电容器,是因为交变电压的最大值大于击穿电压,电容器被击穿了- 1D.电感对交变电流的阻碍作用,是因为交变电流通过电感线圈时,线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化解析:由电容器和电感对交变电流作用的特点可知A、D正确,B错误;在交变电流作用下,电容器不断进行充放电,电路中产生电流,表现为交变电流通过了电容器,故C错误.答案:AD4.(多选)如图所示,图甲、图乙两图中用交流电源,图丙、图丁两图中用直流电源,各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同,则下列说法正确的是()A.灯L i比灯L2亮B.灯L3也能发光,但亮度最暗C.灯L2和L4亮度相同D.灯L4比灯L i亮解电压表示数相冋,说明交流电压的有效值相冋•图甲中电容器与灯L i串联,电容器对电流有阻碍作用;图乙中电容器与灯L2并联,交变电流全部流过灯L2;图丙中电容器与灯L3串联且是直流电源,电容器隔直通交,所以没有电流流过灯L3,灯L3不亮;图丁中电容器与灯L4并联,电流全部流过灯L4.综合以上分析,C D两项正确.答案:CDB 级提能力5.如图所示把电阻、电感、电容并联到某一交流电源上,三个电流表示数相同,若保持电源电压不变,而将频率加大,则三个电流表的示数I 1、I 2、I 3的大小关系是()A. |l = I 2=I 3B.|l>| 2>I 3C.I 2>I 1>I 3D.I 3>I 1>I 2解析:原来三个电流表的示数相同,说明三个支路中的电阻、感抗、容抗相等,当交变电流的频率加大时,电阻的值不变,感抗变大,容抗减小,因此I 1 不变,I 2减小,I 3增大,即有I 3>l l>l 2,故选项D正确.答案:D6.(多选)如图所示,图甲、图乙中电源为交流电源,图丙中电源为直流电源,各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计,各电压表示数相同,下列说法正确的是()A.灯L i比灯L2亮B.灯L3比灯L i亮C.灯L2与灯L3一样亮D.灯L i与灯L3 一样解析:题图甲中电源电压U^ U+ UL,线圈对交流有阻碍作用,相当于串联了一个电阻,根据电阻的分压作用可知U M 0,灯泡两端电压UL<U;题图乙中线圈与灯泡并联,相当于灯泡与一个电阻并联,并联电路中各支路的电压相同,灯泡电压UL2= U;题图丙中,线圈对直流电没有阻碍作用,线圈就像一根没有电阻的导线,灯泡电压Ul3= U,故UL<UL= UL?,即L2与L3一样亮且都比L i亮,B、C正确,A D错误.答案:BC7.如图所示,线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L= 1 mH, C= 200 pF ), 此电路的重要作用是( )A.阻直流通交流,输出交流B.阻交流通直流,输出直流C.阻低频通高频,输出高频交流D.阻高频通低频,输出低频交流和直流解析:线圈的作用是“通直流、阻交流,通低频、阻高频” . 电容的作用是“通交流、隔直流,通高频、阻低频” . 因线圈自感系数L 很小,所以对低频成分的阻碍作用很小,这样,直流和低频成分能顺利通过线圈;电容器并联在电路中,起旁路作用,因电容器 C 很小,对低频成分的阻碍作用很大,而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小,被它滤掉,最终输出的是低频交流和直流.答案:D8. (多选)如图所示,三个灯泡相同,而且足够耐压,电源内阻忽略(两电源的电动势相同)•单刀双掷开关S接A时,三个灯亮度相同,那么S接B时()A.乙灯最亮B.甲灯最亮,丙灯不亮C.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮D.只有丙灯不亮解析:开关S 接A 时,甲、乙、丙三个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” ;R对交流电、直流电有相同的阻抗•所以,可判断S接B时电路中I丙=0, I甲不变,I乙增大;又因为灯泡亮度与功率(P=I2R)成正比,所以只有丙灯不亮,乙灯最亮•答案:AD会员升级服务第一拨・清北黍神马’有漬华北大学氏方法论课;还有清华学1!向断有的乂母亲述自己求学之路;衝水名梭试卷悄悄的上线了i扫qq领BSKSt不首发课程*很爹人我没告诉他羁I会员口口专車等你来撩■…“。
高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响课时练习(含解析)新人教版选修3-
电感和电容对交变电流的影响(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.关于电感器对交变电流的影响的说法,正确的是( )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】选B。
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错误,B正确。
2.在如图所示的交流电路中,保持电源电压一定,当交变电流的频率增大时,各电压表的示数将( )1、V3增大,V2减小1不变,V2减小,V3增大1不变,V2增大,V3减小1、V2、V3都不变【解析】选C。
据题,电压不变,当交流电的频率增加时,电感L的感抗增大,电容C的容抗减小,电阻R不变,则V1不变,V2增大,V3减小,C正确。
3.(多选)如图所示的电路中,当a、b端加直流电压时,L1灯发光,L2灯不亮,当接一有效值与直流电压相等的交流电源时,L1灯发光但较暗,L2灯发光较亮,且此时L1灯的亮度比a、b端加直流电压时的亮度低,那么以下说法正确的是( )A.A中接的是电感器,B中接的是电容器B.A中接的是电容器,B中接的是电感器C.A中接的是电阻,B中接的是电容器D.若所加的交变电流频率增大,电压不变,则L1灯变得更暗,L2灯变得更亮【解析】选A、D。
电感器的特点是“通直流、阻交流,通低频、阻高频”。
电容器的特点是“通交流、隔直流,通高频、阻低频”。
由题意可知a、b两端加直流电压时,L2灯不亮,加交流电压时,L2灯较亮。
可知B为电容器,而L1灯先是亮的,后又较暗,可知A为电感器,故A正确;交变电流频率越大,电感器感抗越大,电容器容抗越小,故D正确。
4.直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同,自感线圈的直流电阻不计,则灯泡发光最亮的是图中的( )【解析】选D。
电容C、电感L都对交流有阻碍作用,故A、B两图中灯不是最亮的;C图中灯被短路,不亮;D图中电容C有隔直流作用,所以D中灯光最亮。
学年高中物理 第五章 交变电流 电感和电容对交变电流影响练习 新人教版选修
5-3 电感和电容对交变电流的影响时间:40分钟满分:100分一、选择题(每题6分,共60分)1.(多项选择)以下关于扼流圈的说法中正确的选项是()A.扼流圈是利用电感阻拦交变电流的作用制成的B.低频扼流圈用来“通低频、阻高频”C.高频扼流圈用来“通直流、阻交流”D.高频扼流圈对低频交变电流的阻拦作用小,对高频交变电流的阻拦作用很大答案AD解析低频扼流圈用来通直流、阻交流(对低频电流阻拦作用很大)。
而高频扼流圈对高频电流阻拦作用很大,对低频电流阻拦作用较小。
高频扼流圈的自感系数较小,低频扼流圈的自感系数较大,故A、D正确。
2.以下列图的电路中,正弦交流电源电压的有效值为220 V,则关于交流电压表的示数,以下说法中正确的选项是()A.等于220 V B.大于220 VC.小于220 V D.等于零答案C解析电感对交变电流有阻拦作用,将起到分压的作用,故灯泡的电压即电压表的示数小于220 V,C项正确。
3.(多项选择)对交变电流能够经过电容器的正确理解是()A.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向搬动B.在有电容器的交流电路中,有电荷定向搬动C.当电容器接到交变电源上时,电容器交替进行充、放电,电路中才有交变电流D.当电容器接到交变电源上时,由于有自由电荷经过电容器,电路中才有交变电流答案BC解析电容器能够“经过”交变电流,是经过电容器交替充、放电而进行的,实质上自由电荷并没有经过电容器两极板间的绝缘介质,故C正确,D错误;既然电容器交替充、放电,电路中就有了电荷的定向搬动,故B正确,A错误。
4. (多项选择)以下列图电路中,L为电感线圈,L0为灯泡,电流表内阻为零,电压表内阻无量大,交流电源的电压u=2202sin100πt(V)。
若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为100 Hz,以下说法正确的有()A.电流表示数增大B.电流表示数减小C.灯泡变暗D.灯泡变亮答案BC解析线圈与灯泡串通,线圈对交变电流的阻拦作用与交变电流的频率有关,频率越高,线圈的感抗就越大,对交变电流的阻拦作用就越大,因此线路中电流减小,灯泡变暗,故B、C正确。
人教版高中物理选修3-2检测:第五章交变电流5.3电感和电容对交变电流的影响新
5.3电感和电容对交变电流的影响课时作业基础达标1.以下说法正确的选项是()A.电阻对直流电和交变电流均有阻挡作用B.电感对直流电和交变电流均有阻挡作用C.电感对交变电流没有阻挡作用D.电容器两极板中断路,所以串连着电容器的电路不可以通交变电流【答案】A2.对扼流圈的以下说法,正确的选项是()A.扼流圈是利用电感阻挡交变电流的作用制成的B.低频扼流圈用来“通低频、阻高频”C.高频扼流圈用来“通直流、阻沟通”D.高频扼流圈对低频交变电流的阻挡作用大,对高频交变电流的阻挡作用小【分析】低频扼流圈用来“通直流、阻沟通”,对低频交变电流的阻挡作用也很大.高频扼流圈对高频交变电流的阻挡作用大,对低频交变电流的阻挡作用小,应选项 A 正确.【答案】A3.对沟通电“经过”电容器的正确理解是()A .交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变为导体B.沟通电路中定向挪动的电荷经过了电容器两极板间的绝缘介质C.交变电流能够使电容器交替进行充放电,电路中就有了连续的电流,表现为交变电流经过了电容器D.电容器是导体,电流能够经过电容器【分析】电容器能让交变电流经过,其实是经过充放电来达成的,定向挪动的电荷并无从一个极板到另一极板,故 A 、B 错误;但它的充放电达成了沟通电经过的任务,就好像电流真的经过了电容器同样,应选项 C 正确;电容器两个极板间是绝缘的, D 项错.【答案】C4.对于容抗,以下说法中正确的选项是()A.电容器电容越大,容抗越大B.电容器电容越大,容抗越小C.电容器电容越大,容抗可能越小D.对于同一个电容器,容抗能够变化【答案】CD5.以下图,两个同学利用图示装置做实验,第一位同学使ab 在导轨上匀速运动,第二位同学使ab 在导轨上做变速运动,但两位同学对ab 杆做的功同样多.第一位同学的方法小灯泡耗费的电能为W1,第二位同学的方法小灯泡耗费的电能为W2,它们对比较()A . W1= W2B . W1>W2C. W1<W2 D .不可以比较【分析】ab 棒匀速运动时,产生的感觉电动势是恒定的,感觉电流也是恒定的,所以在线圈上不会产生感抗,所以经过小灯泡的电流大,耗费的电能多;当ab 变速运动时,产生的感觉电动势是变化的,感觉电流也是变化的,在线圈上产生感抗,使经过小灯泡的电流减小,所以耗费的电能少,应选项 B 正确.【答案】B6.以下图,开关 S 与直流恒定电源接通时,L1、L 2两灯泡的亮度同样,若将S 与交变电流接通 ()A . L1、L 2两灯泡亮度仍同样B.L1比 L2更亮些C.L1比 L2更暗些D.交变电源电压的有效值与直流电压同样,两灯与本来同样亮【答案】B7.以以下图所示的电路中,正弦沟通电源电压的有效值为220 V ,则对于沟通电压表的读数,以下说法中正确的选项是()A .等于 220 V B.大于 220 VC.小于 220 V D.等于零【分析】固然交变电流能经过电容器,但也遇到阻挡作用,电容器与电阻串连,依据分压原理可知电阻两头的电压小于电源电压,电压表测的是电阻两头的电压, C 正确.【答案】C8.以下图, A、B、 C 为三个同样的灯泡, a、b、 c 为与之串连的三个元件,E1为直流电源, E2为沟通电源.当开关 S 接“1时”, A、 B 两灯均正常发光, C 灯不亮;当开关S接“2”时, A 灯仍正常发光, B 灯变暗, C 灯正常发光.由此可知, a 元件应是 ________; b 元件应是 ________; c 元件应是 ________.【分析】由题意知,接“1时”,直流电不经过c,故 c 为电容器;接“2”通沟通电,时 B灯变暗是因为感抗所致,故 b 应为电感器,则 a 为电阻.【答案】电阻电感器电容器9.教室和家庭中的电电扇都能够调理快慢,如右图所示,要调理快慢,就要改变电动机的电流.电扇一般是用沟通电,要改变沟通电的大小,能够用电感调速器,调速器的构造如图所示,研究它是利用什么作用调理吊扇快慢的.【分析】由图可知,在“日”字形的软铁芯上,绕了数百匝线圈,每隔数十匝就将抽头接到 2 至 5 各端钮上.线圈与电电扇电动机串连,它将分掉电源加在电电扇上的部分电压,使电电扇转速降低.图中端钮0 是断路;端钮 1 不经线圈直接通电,电扇的转速最高;端钮5经过的线圈匝数最多,故转速最低.【答案】看法析能力提高1.以下图,某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分,又有沟通低频成分和沟通高频成分,若经过该电路只把沟通的低频成分输送到下一级,那么对于该电路中各元件的作用,以下说法中正确的选项是()A . L 在此的功能为通直流,阻沟通,叫高频扼流圈B. L 在此的功能为通高频,阻低频,叫低频扼流圈C. C1在此的功能为通沟通,隔直流,叫隔直电容D. C2在此的功能为通高频,阻低频,叫高频旁路电容【分析】该电路只把沟通的低频成分输送到下一级,C1能通沟通,隔直流, C 正确;L 通直流,阻沟通是低频扼流圈,A、B 错误;C2通高频、阻低频,是高频旁路电容, D 正确.【答案】CD2.以下图为某电器中电路的一部分,当输入有直流成分、沟通低频成分和沟通高频成分的电流后,在其输出端获得可调大小的沟通低频成分,那么相关各元器件作用的说法,正确的是()A. C1为高频旁路电容器,沟通高频成分被该电容器大批分流B. R 为滑动变阻器,它的滑片上下挪动能够改变输出端电压的大小C. C2为隔直电容器,沟通低频成分经过该电容器输出D. C1的电容较大,C2的电容较小【分析】据题意,欲获得沟通低频,则高频沟通应经过C1滤掉,直流自然不可以经过C2抵达输出端,所以 C1的作用是高频旁路,其电容应较小;R 是起调理输出电压的作用; C2的作用是隔直流,通低频沟通,所以其电容较大.【答案】ABC3.在收音机线路中,经天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分,经放大后送给下一级,需要把低频成分和高频成分分开,只让低频成分输入给下一级,我们采纳了如图所示的装置电路,此中代号a、 b 应选择的元件是()A . a 是电容较大的电容器, b 是低频扼流圈B. a 是电容较大的电容器, b 是高频扼流圈C. a 是电容较小的电容器, b 是低频扼流圈D. a 是电容较小的电容器, b 是高频扼流圈【分析】 a 应当将高频成分旁路掉,所以应当用较小的电容器; b 应当让低频成分经过,所以应当用高频扼流圈.【答案】D4.交变电流经过一段长直导线时,电流为I ,假如把这根长直导线绕成线圈,再接入原电路,经过线圈的电流为I′,则 ()A.I′>I B.I′<IC. I′=I D .没法比较【分析】长直导线的自感系数很小,感抗可忽视不计,其对交变电流的阻挡作用可看做是纯电阻,流经它的交变电流只遇到导线电阻的阻挡作用.当导线绕成线圈后,电阻值未变,但自感系数增大,对交变电流的阻挡作用不只有电阻,并且有感抗,阻挡作用增大,电流减少.【答案】B5.以下图,从AO 输入的信号中,有直流电流和交变电流.(1)现要求信号抵达BO 两头没有直流电压,需要在AB间接一个什么元件?该元件的作用是什么?(2)若要求信号抵达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?【分析】流”的作用,应在(1)因为 BO 两头不需要直流电,只要要沟通电,依据电容器有“通沟通,隔直AB 间接入一个电容器C,该电容器对直流电有隔断作用,对交变电流有通过作用.(2)因为 BO 两头不需要沟通电,只要要直流电,依据电感有“通直流,阻沟通”的作用,应在 A、 B 间接入一个电感线圈 L,该线圈对沟通电有阻挡作用,对直流电有经过作用.【答案】 (1)电容器 C 该电容器对直流电有隔断作用,对沟通电有经过作用(2)电感线圈 L 该线圈对沟通电有阻挡作用,对直流电有经过作用。
高中物理第五章交变电流第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_20316238.doc
第3节电感和电容对交变电流的影响[随堂检测]1.直流电源的电压与交流电压的有效值相同,电感线圈的直流电阻不计,则下列图中灯泡最亮的是( )解析:选D.电容器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图中电容器C有隔直流作用,所以D中灯泡最亮.2.(多选)关于如图所示电路,以下结论正确的是( )A.a、b若接直流电,灯泡不亮B.a、b若接直流电,灯泡也可发光C.a、b若接交流电,灯泡发光,灯泡和电容器都有电荷通过D.a、b若接交流电,灯泡发光,电容器中无电荷通过解析:选AD.电容器有“通交流,隔直流”的作用,故a、b接直流电时,灯泡不亮,A 正确,B错误;接交流电时,灯泡亮,但电路中电流的形成源于电容器的不断充电、放电,并没有电荷通过电容器,故C错误,D正确.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 ( )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:选B.由a、b接直流电源时的现象可知,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,B正确.[课时作业]一、单项选择题1.对低频扼流圈的说法正确的是( )A.自感系数很小,对直流有很大的阻碍作用B.自感系数很大,对低频交流有很大的阻碍作用C.自感系数很大,对高频交流有很小的阻碍作用D.自感系数很大,对直流无阻碍作用解析:选B.低频扼流圈的自感系数较大,它对电流的阻碍作用是“通直流,阻交流”,即对低频交流有较大的阻碍作用,由于线圈本身有电阻,所以对直流也有阻碍作用,应选B.2.(2018·石家庄高二检测)关于电容对交变电流的影响,下列说法正确的是( ) A.对一只给定的电容器来说它对任何频率的交变电流的阻碍作用都相同B.同一只电容器对高频交变电流的容抗大于对低频交变电流的容抗C.同一只电容器对高频交变电流的容抗小于对低频交变电流的容抗D.同一只电容器对高频交变电流的容抗等于对低频交变电流的容抗解析:选C.电容器的容抗跟交流电的频率成反比,频率越大,容抗越小,对交变电流的阻碍作用就越小.3.某实验电路如图所示,电路接入交流电,灯亮,保持电压不变使频率逐渐增大,观察到灯逐渐变亮,则X接入的是( )A.电容器B.电感器C.电阻器D.保险丝解析:选A.电路接入交流电,灯亮,保持电压不变使频率逐渐增大,观察到灯逐渐变亮,说明电路的电流变大,根据X C=12πCf,知频率越高,容抗越小,所以电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用,电路中电流就会变大,故A正确;根据X L=2πLf知,频率越高,感抗越大,所以电感器对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用,故B错误;接电阻丝和保险丝均不会影响亮度,故C、D错误.4.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,下列电路中可行的是( )解析:选D.信号中含有三种成分,去掉直流成分用隔直电容器即可,因此排除选项B;而选项A中交流高、低频成分均进入了放大器,需加入另一旁路电容器,所以选项D正确,A错误;对选项C,电容器隔直后,低频部分从电感中通过,而高频部分进入放大器,故C 错误.5.如图所示,电感器L的自感系数和电容器C的电容都很小(如L=100 μH,C=100 pF),此电路的主要作用是( )A.阻直流、通交流,输出交流电B.阻交流、通直流,输出直流电C.阻低频、通高频,输出高频交流电D.阻高频、通低频,输出低频交流电和直流电解析:选D.因电感器L的自感系数很小,所以对低频交流的阻碍作用很小,这样直流和低频交流能顺利通过电感器.电容器C为一旁路电容器,对高频交流的阻碍作用很小,这样部分通过电感器的高频交流又经电容器C形成回路,最终输出的应为低频交流电和直流电.故选项D正确.6.两只相同的白炽灯L1、L2接到如图所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与电感器串联,当a、b处接电压最大值为U m、频率为f的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后灯L1的亮度大于灯L2的亮度,新电源的电压最大值和频率可能是( )A.最大值仍为U m,而频率大于fB.最大值仍为U m,而频率小于fC.最大值小于U m,而频率仍为fD.最大值大于U m,而频率仍为f解析:选A.灯L1的亮度大于灯L2的亮度,这是因为交变电流频率增大,容抗减小,灯L1变亮,又频率增大,感抗增大,灯L2变暗.7.如图所示的电路,M为一交流发电机,C为一平行板电容器,为使电流表示数增大,可行的办法是( )A.使发电机的转速增大B.使发电机的转速减小C.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D .使电容器两板间距离增大解析:选A.由容抗X C =12πfC 知,电流表示数增大,可以是f 、C 增大,由C =εS 4πkd,C 增大可以是ε增大,d 减小,故C 、D 均错误;发电机转速增大,可使电压增大,f 增大,电流表示数增大,故A 正确,B 错误.8.如图所示,输入端ab 的输入电压既有直流成分,又有交流成分,以下说法中正确的是(L 的直流电阻与R 相同)( )A .直流成分只能从L 通过B .交流成分只能从R 通过C .通过R 的既有直流成分又有交流成分D .通过L 的交流成分比通过R 的交流成分必定要多解析:选C.线圈具有通直流阻交流的作用,L 的直流电阻与R 相同,对交流的阻碍作用要大于电阻R ,多数交流成分通过R ,故选C.二、多项选择题9.如图所示实验电路中,若直流电压和交变电压的有效值相等,S 为双刀双掷开关,下面哪个叙述正确( )A .当S 掷向a 、b 时灯较亮,掷向c 、d 时灯较暗B .当S 掷向a 、b 时灯较暗,掷向c 、d 时灯较亮C .S 掷向c 、d ,把电感线圈中的铁芯抽出来时灯变亮D .S 掷向c 、d ,电源电压不变,而使频率减小时,灯变暗解析:选AC.线圈对恒定电流无感抗,对交变电流有感抗,当交流电频率减小时,感抗变小,灯变亮,并且是有铁芯时感抗更大,故铁芯抽出时灯变亮.10.(2018·大连高二检测)如图所示,接在交流电源上的电灯泡正常发光,以下说法正确的是( )A .把电介质插入电容器,灯泡变亮B .增大电容器两板间的距离,灯泡变亮C .减小电容器两板间的正对面积,灯泡变暗D .使交变电流频率减小,灯泡变暗解析:选ACD.把电介质插入电容器,C变大,容抗变小,灯泡变亮;增大电容器两板间的距离,C变小,容抗变大,灯泡变暗;减小电容器两板间的正对面积,C变小,容抗变大,灯泡变暗;频率减小,电容对交变电流的阻碍作用变大,灯泡变暗.电容器在电路中特点为“通交流,隔直流;通高频,阻低频”.11.(2018·沈阳高二检测)如图所示的电路中,a、b两端连接的交流电源既含高频交流,又含低频交流,L是一个25 mH的高频扼流圈,C是一个100 pF的电容器,R是负载电阻,下列说法中正确的是( )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远大于高频交流解析:选ACD.高频扼流圈L的自感系数小,对高频有明显的阻碍作用,起到“通低频,阻高频”的作用,选项A正确;交流能够“通过”电容器,频率越高,容抗越小,因交流电源既含高频交流,又含低频交流,所以电容器C的作用是“通高频,阻低频”,选项B错误,C正确;由于L和C的作用,通过R的电流中,低频交流所占的百分比远远大于高频交流,选项D正确.12.如图所示的电路中,当a、b端加直流电压时,L1灯发光,L2灯不亮,当接一有效值与直流电压相等的交流电源时,L1灯发光但较暗,L2灯发光较亮,且此时L1灯的亮度比a、b端加直流电压时的亮度低,那么以下说法正确的是( )A.A中接的是电感器,B中接的是电容器B.A中接的是电容器,B中接的是电感器C.A中接的是电阻,B中接的是电容器D.若所加的交变电流频率增大,电压不变,则L1灯变得更暗,L2灯变得更亮解析:选AD.电感器的特点是“通直流、阻交流,通低频、阻高频”.电容器的特点是“通交流、隔直流,通高频、阻低频”.由题意可知a、b两端加直流电压时,L2灯不亮,加交流电压时,L2灯较亮.可知B为电容器,而L1灯先是亮的,后又较暗,可知A为电感器,故A正确;交变电流频率越大,电感器感抗越大,电容器容抗越小,故D正确.13.如图所示,图甲、乙中电源为交流电源,图丙中电源为直流电源,各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计,各电压表示数都相同,各灯泡型号相同,下列说法正确的是( )A.灯L1比灯L2亮B.灯L3比灯L1亮C.灯L2与灯L3一样亮D.灯L1与灯L3一样亮解析:选BC.题图甲中电源电压U=U1+U L1,线圈对交流有阻碍作用,U1≠0,灯泡两端电压U L1<U;题图乙中线圈与灯泡并联,灯泡两端电压U L2=U;题图丙中,线圈对直流没有阻碍作用,灯泡两端电压U L3=U,故U L1<U L2=U L3.又各灯泡型号相同,故L2与L3一样亮且都比L1亮,选项B、C正确,选项A、D错误.14.如图甲、乙、丙所示电路中,电容器的电容C较大,a、b是各部分电路的输入端,其中输入的交流高频成分用“”表示,交流低频成分用“~”表示,直流成分用“—”表示.关于负载电阻R上得到的电流特征,以下说法正确的是( )A.图甲中R得到的是交流成分B.图丙中R得到的是直流成分C.图丙中R得到的是低频成分D.图乙中R得到的是高频成分解析:选AB.电容器有“通交流、隔直流,通高频、阻低频”的特性,因此选项A、B 正确.精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
2019高中物理 第五章 交变电流 3 电感和电容对交变电流的影响分层训练 新人教版选修3-2
3 电感和电容对交变电流的影响A级抓基础1.(多选)对于扼流圈的以下说法,正确的是( )A.扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的B.低频扼流圈用来“通低频、阻高频”C.高频扼流圈用来“通直流、阻交流”D.高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较小,对高频交变电流的阻碍作用很大解析:低频扼流圈用来通直流、阻交流,对低频电流阻碍作用也很大.而高频扼流圈是对高频电流阻碍作用很大,对低频电流阻碍作用较小,高频扼流圈的自感系数较小,低频扼流圈的自感系数较大.答案:AD2.一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图所示.一铁棒插进线圈后,该灯将( )A.变亮B.变暗C.对灯的亮度没影响D.无法判断解析:在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势,总是阻碍电流变化,正是这种阻碍变化的特性,使线圈产生了感抗.加入铁芯改变了电感线圈的自感系数,使自感系数增大,感抗增大,降落的电压增大,灯泡两端的电压减小,所以灯变暗.答案:B3.(多选)对交变电流通过电容器的理解正确的是( )A.交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B.交变电流定向移动的电荷通过电容器两极板间的绝缘介质C.交变电流能够使电容器交替进行充电、放电,电路中就有了电流,表现为交变电流通过了电容器D.交变电流通过了电容器,实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)解析:电流能“通过”电容器,并非自由电荷真的通过电容器两极板间的绝缘介质,而是交变电流交替对电容器充电、放电,电路中有了电流,表现为交变电流通过了电容器.答案:CD4.(多选)如图所示,甲、乙两图中用交流电源,丙、丁两图中用直流电源,各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同,则下列说法正确的是( )A.灯L1比灯L2亮B.灯L3也能发光,但亮度最暗C.灯L2和L4亮度相同D.灯L4比灯L1亮解析:电压表示数相同,说明交流电压的有效值相同.甲图中电容器与灯L1串联,电容器对电流有阻碍作用;乙图中电容器与灯L2并联,交变电流全部流过灯L2;丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源,电容器隔直通交.所以没有电流流过灯L3,灯L3不亮;丁图中电容器与灯L4并联,电流全部流过灯L4.综合以上分析,C、D 两项正确.答案:CDB级提能力5.如图所示把电阻、电感、电容并联到某一交流电源上,三个电流表示数相同,若保持电源电压不变,而将频率加大,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是( )A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3C.I2>I1>I3D.I3>I1>I2解析:原来三个电流表的示数相同,说明三个支路中的电阻、感抗、容抗相等,当交变电流的频率加大时,电阻的值不变,感抗变大,容抗减小,因此I1不变,I2减小,I3增大,即有I3>I1>I2,故选项D正确.答案:D6.(多选)从某一装置输出的交流电常常既有高频成分,又有低频成分.如果只需要把低频成分输送到下一级装置,可采用的电路是( )A B C D解析:电容器有通高频、阻低频的作用,所以电容器应并联使用,A对;电感器有阻高频、通低频的作用,所以电感器应串联在电路中,D对.答案:AD7.如图所示,线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L=1 mH,C=200 pF),此电路的重要作用是( )A.阻直流通交流,输出交流B.阻交流通直流,输出直流C.阻低频通高频,输出高频交流D.阻高频通低频,输出低频交流和直流解析:线圈的作用是“通直流、阻交流,通低频、阻高频”.电容的作用是“通交流、隔直流,通高频、阻低频”.因线圈自感系数L很小,所以对低频成分的阻碍作用很小,这样,直流和低频成分能顺利通过线圈;电容器并联在电路中,起旁路作用,因电容器C很小,对低频成分的阻碍作用很大,而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小,被它滤掉,最终输出的是低频交流和直流.答案:D8.(多选)如图所示的实验电路中,若交流电压的有效值与直流电压相等,S为双刀双掷开关,下列叙述中正确的是( )A.当S掷向a、b时灯较亮,掷向c、d时灯较暗B.当S掷向a、b时灯较暗,掷向c、d时灯较亮C.S掷向c、d,把电感线圈中的铁芯抽出来时灯变亮D.S掷向c、d,电源电压不变,而使频率减小时灯变暗解析:线圈对恒定电流无感抗,对交变电流有感抗,并且有铁芯时感抗变大.故选项A、C正确.答案:AC。
高中物理 第五章 交变电流 5.3 电感和电容对交变电流的影响 新人教版选修3-2
【预习小测】 1.(多选)对交变电流能通过电容器,下列说法中正确的 有( ) A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电 容器,电路中才有交变电流 B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和 放电,电路中才有交变电流
C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动 D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器
2.一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连 接,如图所示。一块铁插进线圈之后,该灯将( )
A.变亮 C.对灯没影响
B.变暗 D.无法判断
【解析】选B。在线圈内由于磁场变化而产生的感应电 动势,总是反抗电流变化。正是这种反抗变化的特性 (电惰性),使线圈产生了感抗。加入铁芯改变了电感线 圈的自感系数,自感系数增大,感抗增大,降落的电压增 大,灯泡上的电压减小,所以灯变暗。故选项B正确。
主题一 电感器对交变电流的阻碍作用 【互动探究】 如图甲、乙所示,取直流电源的电压与交流电源电压的 有效值相等,当接通直流电源时,灯泡亮些;接通交流电 源时,灯泡暗些。
试结合上述情景,讨论下列问题: (1)在忽略线圈电阻的情况下,电感线圈对恒定电流有 阻碍作用吗? 提示:由于恒定电流大小、方向不发生变化,在线圈中 不会产生自感电动势,在忽略线圈电阻的情况下,电感 线圈对恒定电流不会产生阻碍作用。
3.如图所示,F为一交流发电机,为使电流表A的示数增 加,可行的办法是 ( ) A.使发电机F的转速增加 B.使发电机F的转速减小 C.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质 D.使电容器两极板间的距离增大
【解析】选A。容抗跟交变电流的频率和电容器的电容 都成反比。当发电机转速增加时,交变电流的频率增大, 容抗减小,电流表的读数增大,A对、B错;C、D选项使电 容减小,容抗增大,电流表读数减小,C、D均错。
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教案 新人教版选修3
第3节电感和电容对交变电流的影响要点一感抗的作用要点二1.电感对交变电流的阻碍作用交变电流通过线圈时,由于电流时刻在变化,线圈中产生自感电动势,自感电动势阻碍电流的变化,就形成了对交变电流的阻碍作用.2.交变电流能够“通过”电容器当电容器接到交流电源上时,由于电流时刻在变化,电压升高时,形成充电电流.电压降低时,形成放电电流,充放电交替进行.电路中就好像交变电流“通过”了电容器,实际上自由电荷并没有通过两极板间的绝缘介质.3.电容对交变电流的阻碍作用电源电压推动自由电荷定向运动.而电容器两极板上积累的电荷反抗自由电荷的定向运动.从而产生了电容器对交变电流的阻碍作用.4.当电容器与直流电源的两极相连接时,接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流,充电完毕后,电容器两极板间电压与电源两极间电压相等,电路中没有电流.5.电感、电容接到交流电源上时,电能与磁场能或电场能往复转化,所以不会消耗电能,而电流通过电阻时,必然会产生焦耳热,从而造成电能的损耗.二、电容器、电感器有何应用?1.电容器对交变电流作用的应用(1)隔直电容器,如图5-3-4甲所示,作用是“通交流、隔直流”,因为直流电不能通过电容器.交流电能“通过”电容器,起这样作用的电容器电容更大些.图5-3-4(2)高频旁路电容器,如图5-3-4乙所示,作用是“通高频,阻低频”.因为对不同频率的交流电,频率越高,容抗越小,频率越低,容抗越大,即电容对低频交变电流阻碍作用大,对高频交变电流阻碍作用小,起这样作用的电容器电容要小些.2.电感和电容的组合应用根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点,可以将二者结合并与电阻组合到一起来完成一定的任务.(1)如果将电容与负载并联,然后与电感串联,就能更好的起到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用,如图5-3-5甲所示.(2)如果将电感与负载并联,然后与电容串联,就能更好的起到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用.如图5-3-5乙所示.图5-3-5一、电感对交变电流的影响【例1】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( )A.I′>I B.I′<IC.I′=I D.无法比较解析长直导线的自感系数很小,感抗可忽略不计,其对交变电流的阻碍作用可以看作是纯电阻,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,对交变电流不但有电阻,而且有感抗,阻碍作用增大,电流减小.答案B二、交变电流“通过”电容器【例2】对交流电通过电容器的理解正确的是( )A.交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B.交变电流定向移动的电荷通过电容器两板间的绝缘介质C.交变电流能够使电容器交替进行充电、放电,电路中就有了电流,表现为交变电流通过了电容器D.交变电流通过了电容器,实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)解析电流能“通过”电容器,并非电荷真的通过电容器两板间的电介质,而是交变电流交替对电容器充放电,电容器中并未有电荷通过,电路中有了电流,表现为交变电流通过了电容器.答案CD1.如图5-3-6所示,图5-3-6输入端ab的输入电压既有直流成分,又有交流成分,以下说法中,正确的是(L的直流电阻不为零)( )A.直流成分只能从L通过B.交流成分只能从R通过C.通过R的既有直流成分又有交流成分D.通过L的直流成分比通过R的直流成分要大答案CD解析由于线圈直流电阻不为零,所以有直流通过R,而线圈对交流有阻碍作用,因此也有交流成分通过R,B错,C正确.由于R对交流也有阻碍作用,所以也有交流成分通过L,A错,因为导线的一般直流电阻都很小,所以通过线圈的直流要比通过R的要大,D正确.2.如图5-3-7所示电路中,图5-3-7U为220 V交流电源,C为电容器,R是电阻,这一交流电路电压有效值关系是U2=U2R+U2C.关于交流电压表的示数,下列说法正确的是( )A.等于220 V B.大于220 VC.小于220 V D.等于零答案C3.如图5-3-8所示,交流电源的电压为220 V,频率f=50 Hz,三只灯L1、L2、L3的亮度相同,线圈L无直流电阻,图5-3-8若将交流电源的频率变为f=100 Hz,则( )A.L1灯比原来亮B.L2灯比原来亮C.L3灯和原来一样亮D.L3灯比原来亮答案AC解析电容器的容抗与交流电的频率有关,频率高、容抗小,即对高频交流电的阻碍作用小,所以A项正确.线圈对交流电的阻碍作用随频率升高而增大,所以B项错.电阻R中电流只与交流电有效值及R值有关,所以C项正确,D项错.题型一电容对交变电流的影响如图1所示,某输电线路横穿公路时,要在地下埋线通过.为了保护输电线不至于被压坏,可预先铺设结实的过路钢管,再让输电线从钢管中穿过.电线穿管的方案有两种,甲方案是铺设两根钢管,两条输电线分别从两根钢管中穿过,乙方案是只铺设一根钢管,两条输电线都从这一根钢管中穿过,如果输电导线输送的电流很强大,那么,以下说法正确的是( )图1A.无论输送的电流是恒定电流还是交变电流.甲、乙两方案都是可行的B.若输送的电流是恒定电流,甲、乙两方案都是可行的C.若输送的电流是交变电流,乙方案是可行的,甲方案是不可行的D.若输送的电流是交变电流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的思维步步高恒定电流和交变电流的区别是什么?钢管与电流间形成什么电器元件?怎样才能消除影响?答案BC解析恒定电流对于一根还是两根钢管毫无影响,但交变电流通过的导线和钢管之间形成电容器,对交变电流有阻碍作用,而两根线从一根钢管中穿过,并且任一时刻电流的方向都等大反向,产生的影响抵消.拓展探究某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件,在接线柱间以如图2所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件).为了确定各元件种类,小华同学把DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后,分别将AB、BC、CD接入电路,闭合开关,计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图中a、b、c所示,则如下判断中正确的是( )图2A.AB间是电容器B.BC间是电感线圈C.CD间是电容器 D.CD间是定值电阻答案ABD解析电容器的特性是:闭合开关后,瞬间充电结束后,电路中不再有电流,a对应的AB应是电容器,A对;电感线圈对变化的电流有阻碍作用,对恒定电流无阻碍作用,BC间为电感线圈,B正确;定值电阻的特性是加恒定电压,瞬间即产生恒定的电流,D正确.题型二电容、电感在电路中的综合应用如图3所示,从AO输入的信号中,有直流电和交流电两种成分.图3(1)现在要求信号到达BO两端只有交流电,没有直流电,需要在AB端接一个什么元件?该元件的作用是什么?(2)若要求信号到达BO端只有直流电而没有交流电,则应在AB端接入一个什么元件?该元件的作用是什么?答案根据电容和电感对直流电和交流电的作用原理进行分析.(1)因为BO端不需要直流电,只需要交流电.故根据电容C有“通交流,隔直流”作用,应在AB端接入一个电容器C,该电容器对直流电有阻碍作用,能通过交流电.(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”的作用,应在AB端接入一个电感线圈,该线圈对交流电有阻碍作用,能通过直流电.拓展探究如图4所示,“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器,音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动.图为音箱的电路图,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( )图4A.甲扬声器是高音扬声器B.C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C.L1的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器D.L2的作用是减弱通过乙扬声器的低频电流答案BD解析这是一个实际应用问题,考查对电感、电容在高频、低频同时存在的电路中的综合作用.只要抓住基础知识点,就可进行综合分析.电路中的电感和电容作用可以简单概括为:电感——通直流,阻交流,通低频,阻高频;电容——通交流,隔直流,通高频,阻低频.1.如图5所示,L1、L2和L3是相同型号的白炽灯,L1与电容器C串联,L2与带铁芯的线圈L串联,L3与一个定值电阻R串联.当a、b间接电压有效值为U、频率为f的正弦交流电源时,三只灯泡的亮度相同.现将a、b间接另一正弦交流电源时,发现灯泡L1变亮、L2变暗、L3亮度不变.由此可知,另一正弦交流电源可能是( )图5A.电压有效值仍为U,而频率大于fB.电压有效值大于U,而频率大于fC.电压有效值仍为U,而频率小于fD.电压有效值小于U,而频率大于f答案A解析由题述中与一个定值电阻R串联的灯泡L3亮度不变可知,所接的另一正弦交流电源的电压有效值仍为U.灯泡L1变亮,说明与L1串联的电容器C容抗变小.由影响容抗的因素可知,这是由于正弦交流电的频率增大.所以正确选项是A.2.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,下图所示电路中可行的是( )答案D解析A图放大器得到所有成分;B图放大器可得到直流成分,若为高频扼流圈也可得到低频成分;C图既可得高频成分也可得低频成分;D图通过C1的是高、低频都有,通过C2的是旁路电容让高频成分滤去,故D正确.3.图6如图6所示交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接在交流电源上时,灯泡的实际功率为P2,则( ) A.P1=P2B.P1>P2C.P1<P2 D.不能比较答案B解析开关接在直流电源上时,线圈对直流没有阻碍作用,电能全部转化为小灯泡的内能.而当双刀双掷开关接在交流电源上时,线圈对电流有阻碍作用,因此电能除转化成灯泡的内能外,还有一部分电能与磁场能往复转化,因此P1>P2,故选B.4.图7一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接,如图7所示.一铁块插进线圈之后,该灯将( )A.变亮B.变暗C.对灯没影响D.无法判断答案B解析线圈和灯泡是串联的,因此加在串联电路两端的总电压一定是绕组上的电势差与灯泡上的电势差之和.由墙上插孔所提供的220 V电压,一部分降落在线圈上,剩余的降落在灯泡上.如果一个大电压降落在线圈上,则仅有一小部分电压降落在灯泡上.灯泡上电压变小,将使它变暗.故B正确5.如图8所示,图8白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端,当交变电源的频率减小时( )A.电容器电容增加B.电容器电容减小C.电灯变暗D.电灯变亮答案C解析电容器的电容是由电容器本身的特性所决定的,与外加的交变电源的频率无关,选项A和B是错误的,当交变电源的频率减小时,电容器充放电的速度减慢,电容器的容抗增大,电流减小,电灯变暗,故C对,D错.6.如图9所示,两位同学利用图示装置做实验,第一位同学使ab在导轨上匀速运动,第二位同学使ab在导轨上做变速运动,但两位同学对ab杆做的功一样多,第一位同学的方法使小灯泡消耗电能为W1,第二位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W2,它们相比较( )图9A.W1=W2 B.W1>W2C.W1<W2 D.无法确定答案B解析匀速运动时,产生的感应电动势是稳定的,感应电流也是恒定的,因此在线圈上不会产生感抗,所以通过小灯泡的电流大,消耗的电能多;当ab做变速运动时,产生的感应电动势是变化的,感应电流也是变化的,在线圈上产生感抗,使通过小灯泡的电流减小,因此消耗的电能少.故B正确.7.家庭用吊扇的电源采用220 V单相交变电流,电扇中电动机电路如图10所示,C为电容,L1、L2为定子线圈.吊扇使用了几年后,转速明显变慢,在电容C上并联了一只标有“2μF,400 V”的电容后,吊扇转速明显变快了,试说明理由.图10答案在电容C上并联一只电容后,总电容变大,容抗变小,对交变电流起阻碍作用的容抗变小,线圈L中的电流变大,电动机转速明显加快.8.在电子技术中,从某一装置输出的电流既有高频成分又有低频成分,如果只需要把低频成分输送到下一级装置,只要在两极电路之间接入一个高频扼流圈就可以了.高频扼流圈是串联还是并联接入电路?图11所示的接法对吗?为什么?图11答案因为高频扼流圈自感系数较小,它有通低频、阻高频的功能,低频通过很容易,而高频很“费力”,但电阻让高频通过,所以高频就几乎不从高频扼流圈通过了.所以应串联,题中所给图接法不正确.9.使用220 V交流电源的设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘.但是,有时候用手触摸外壳时仍会感到“麻手”,用试电笔测试时氖管也会发光,为什么呢?答案与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够“通过”这个“电容器”,虽然这一点点“漏电”一般不会造成人身危险,但是为了确保安全,电器设备和电子仪器的金属外壳都应该接地.。
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练习三电感和电容对交变电流的影响1.关于电感对交变电流的影响,下列说法中正确的是()A.电感不能通直流电流,只能通交变电流B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.2.如图所示,白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端,当交变电源的频率增加时()A.电容器电容增大B.电容器电容减小C.电灯变暗D.电灯变亮3.两个相同的灯泡L1和L2分别与两个相同的电容器C1和C2连接,如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U1,乙电路两端加最大值1.2U1的正弦交变电压U2,则两灯的发光情况是()A.L1灯比L2灯亮B.L1灯发光,L2灯不发光C.L1灯不发光,L2灯发光D.两灯亮度相同4.如图所示的交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,交流电的频率增大时,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是()A.L1、L2、L3亮度都不变B.L2变暗,L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变D.L1变亮、L2变暗、L3不变5.下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中,正确的有()A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用,对高频交流电的阻碍作用就更大B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用,对高频交流电的阻碍作用就较小C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用,对低频交流电的阻碍作用就更大D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用,对低频交流电的阻碍作用就较小6.对电容器能通交变电流的原因,下列说法中正确的有()A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器7.如图所示为某电器中电路的一部分,当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后,在其输出端得到可调大小的交流低频成分,那么有关各元器件的作用的说法中,正确的有()A.C1为高频旁路电容器,交流高频成分被该电容器短路B.R为滑动变阻器,它的滑动片上下移动可以改变输出端电压的大小C.C 2为隔直电容器,交流低频成分通过该电容输出D.C1的电容较大、C2的电容较小8.如图所示,开关S与直流恒定电源接通时,L1、L2两灯泡的亮度相同,若将S与交变电源接通()A.L1和L2两灯泡亮度仍相同B. L 1比L2更亮些C.L1比L2更暗些D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同,两灯与原来一样亮9.如图所示,L1、L2为两个相同的灯泡,开关S接通恒定直流电源时,灯泡L1发光,L2不亮,后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通,这时()A.L2比L1更亮些B.L2比L1更暗些C.L2仍然不亮D.L2可能和L1一样亮10.在电子技术中,声音、图像等信号都有要变成交流来处理。
微弱的信号电流往往需要经过几级放大,在某级放大之后,要把信号送到下级,但两级的直流工作状态不能相互影响。
这时可以在两级之间接入如图所示的电路,图中的电容器称为耦合电容器。
说一说,这个电路怎样起到“隔直流,通交流”。
11.在电子技术中,从某一装置输出的交流常常既有高频成分,又有低频成分。
如果只需要把低频成分输送到下一级装置,可以在一级电路的输入端并联一个电容器。
这样,进入下一级的高频成分就很少了。
这中电容器叫做高频旁路电容器。
说一说,这个电容器怎样起到高频旁路作用。
高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1.如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,已知所有接触面都是光滑的.现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于()A.Mg+mgB.Mg+2mgC.Mg+mg(sinα+sinβ)D.Mg+mg(cosα+cosβ)2.在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用.下列说法符合历史事实的是()A.汤姆孙在粒子散射实验中发现了电子B.卢瑟福在原子核人工转变的实验中发现了中子C.爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光子说D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核3.开学了,想到又能够回到校园为梦想而拼搏,小明同学开心得跳了起来。
假设小明质量为m,从开始蹬地到离开地面用时为t,离地后小明重心最大升高h,重力加速度为g,忽略空气阻力。
以下说法正确的是A.从开始蹬地到最高点的过程中,小明始终处于失重状态B.在t时间内,小明机械能增加了mghC.在t时间内,地面给小明的平均支持力为F=D.在t时间内,地面对小明做功mgh4.下列说法正确的是A.放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关B.α、β、γ三种射线中,γ射线的电离能力最强C.卢瑟福过实验发现质子的核反应万程为He+N→O+HD.聚变是裂变的逆反应5.如图所示,A、B、C、D、E、F、G、H是圆O上的8个点,图中虚线均过圆心O点,B和H关于直径AE 对称,且∠HOB = 90°,AE⊥CG,M、N关于O点对称。
现在M、N两点放置等量异种点电荷,则下列各点中电势和电场强度均相同的是( )A.B点和H点 B.B点和F点C.H点和D点 D.C点和G点6.关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述,正确的是A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C.只有电场力对带电粒子起加速作用D.同一带电粒子最终获得的最大动能只与交流电压的大小有关二、多项选择题7.下列说法中正确的是________.A.物体运动的速度增大后物体内能会增大B.温度升高时,物体内分子热运动的平均动能一定增大C.当分子间的距离减小时,分子间的斥力和引力均增大,但斥力比引力增大得快D.当分子间的距离减小时,分子势能一定增大E.已知某物质的摩尔质量和每一个分子的质量,可以计算出阿伏加德罗常数8.下列说法错误的是____ 。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)A用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了花粉分子在不停地做无规则运动B.分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C.单晶体和多晶体都表现为各向异性,非晶体则表现为各向同性D.在一定温度下,水的饱和汽压随着水蒸气体积的增大而减小E.第二类永动机虽然不违背能量守恒定律,但是违背了热力学第二定律9.如图所示.在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆,AB是一条直径,∠ =30°,空间有匀强电场.方向与水平面平行.在圆上A点有—发射器,以相同速率v向各个方向发射质量为m,电荷量为e的电子.圆形边界上的各处均有电子到达,其中到达B点的电子速度恰好为零.不计电子的重力和电子间的相互作用,下列说法正确的是()A.电场的方向由B指向AB.电场强度的大小为C.到达E点电子的速率为D.到达C点的电子电势能比到达E点的电子电势能大10.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一个矩形的四个顶点,电场的方向平行于矩形平面。
已知A点的电势是16V,B点的电势是10.6V,D点的电势是6.4V,且AB=9cm,BC=12cm,P为BC中点,下列说法正确的是A.电场强度的大小为100V/mB.C点的电势为2VC.电子从P点沿PD方向射出将做直线运动(不计电子重力)D.电子从C点运动到D点,电场力做功为5.4eV三、实验题11.如图所示,竖直平面内放置一光滑绝缘轨道,质量为m、带电荷量为+q的小球P从高为h1处由静止下滑,轨道末端水平并放置另一质量也为m的不带电小球Q,经碰撞后,球P和球Q合为一体水平抛出。
在距轨道末端下方h2的水平线MN下方存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,电场强度大小为E.若PQ整体水平抛出后,穿过MN进入电、磁场区域,并恰好经过轨道末端的竖直线与MN的交点O.若P、Q均可视为质点,已知m=0.1kg,h1=5m,h2=1.25m,q=0.1C,E=20N/C,取g=10m/s2.求:(1)P、Q碰撞后瞬间的共同速度大小v;(2)匀强磁场的磁感应强度大小B;(3)若在O点右侧2019m处垂直于MN放一块无限长挡板,求粒子从经过O点开始到打到板上共花了多长时间。
12.某同学为了测量一电压表的内阻,他在实验室找到了一下器材,并分类列在表格中,供其选用他根据自己所学的电学实验原理,设计了如图所示的实验原理图(1)按照正确的实验操作规则进行实验,其实验步骤如下:a.首先按实验电路图,连接实物图,请同学以笔画线代替导线,把图所示的电路连接完整________;b.其次闭合开关S,调节电阻箱的阻值,使其阻值=__________Ω,同时调节滑动变阻器R的滑动触头P,使电压表满偏;c.保持滑动变阻器的滑动触头P位置不变,再次调节_______________(填“电阻箱”或“滑动变阻器R”)的阻值,使电压表半偏,并读取此时___________(填“电阻箱”或“滑动变阻器R”)的阻值(2)该同学在上述步骤c中读取电阻的阻值为r,则此电压表的内阻=__________。
若该实验测出的电压表内阻为,电压表的真实电阻为,则__________(填“>”、“=”或“<”)(3)根据上述步骤和实验原理,滑动变阻器应选________,电阻箱应选_______。
(用器材前的序号字母表示)四、解答题13.如图所示为某种弹射装置的示意图,该装置由三部分组成,传送带左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=6.0kg的物块A。
装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。
传送带的皮带轮逆时针匀速转动,使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。
传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道。
质量m=2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放。
已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带两轴之间的距离l=4.5m。
设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞,第一次碰撞前,物块A静止。
取g=10m/s2。
求:(1)物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力;(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能;(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。