巩固练习 电感和电容对交变电流的影响

【巩固练习】
一、选择题
1．电感对交变电流的影响的以下说法中，正确的是（）
A．电感对交变电流有阻碍作用
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大
2．电容对交变电流的影响的以下说法中，正确的是（）
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、阻低频的功能
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
3．对交变电流通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）
4．对扼流圈的以下说法，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的阻碍作用小，对高频交变电流的阻碍作用很大
5．关于感抗，下列说法中正确的是（）
A．感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化
B．感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关
C．感抗虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量
D．感抗是线圈的电阻产生的
6．如图所示，平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则下列说法中正确的是（）
A．把电介质插入电容器，灯泡一定变亮
B．把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变亮
C．把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变暗
D．使交变电流频率增大，灯泡变暗
7．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，则灯泡发光最亮的图是（）
8．下列说法中正确的是（）
A．电感对交流的阻碍作用是因为电感存在电阻
B．电容对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻
C．感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能
D．在交变电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在
9．如图所示是电子技术中的常用电路。

a、b是电路的输入端，其中输入的高频电流用“”表示，低频电流用“～”表示，直流电流用“－”表示。

负载电阻尺中通过的电流有以下说明：
①图甲R中通过的是低频电流；②图乙R中通过的是高频电流；③图乙R中通过的是低频电流；④图丙尺中通过的是直流电流；⑤图丁R中通过的是高频电流。

以上说明正确的是（）
A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①③④
10．如图所示，交流电源的电压有效值跟直流电压相等，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＜P2D．不能比较
11．如图所示，○W是瓦特表，用来测量电路的电功率，电流表的读数是I，电压表的读数是U，以下说法中正确的是（）
A．当a、b间接直流时，功率表的读数P=UI
B．当a、b间接交变电流时，功率表的读数P＞UI
C．当a、b间接交变电流时，功率表的读数P=UI
D．当a、b间接脉动电流时，功率表的读数P＜UI
12．在收音机线路中，经天线接收到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，我们采用了如图所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是（）
A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流线圈
B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流线圈
C．a是电容较小的电容器，b是高频扼流线圈
D．a是电容较小的电容器，b是低频扼流线圈
13．两位同学利用如图所示的装置做实验，第一位同学使金属棒ab在导轨上做匀速运动，第二位同学使金属棒曲在导轨上做变速运动（导轨处于匀强磁场中），但两位同学对ab 棒做的功一样多，若第一位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E1，第二位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E 2，则（）
A．E1=E2B．E1＞E2
C．E1＜E2D．无法确定
二、填空题
14如图所示的电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当在a、b两端加上同样的交变电压时，L1发光亮度变暗，L2正常发光，则A、B分别为________和________。

15．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，外电路上接有
一只阻值为R的电阻和一个自感很大、电阻不计的线圈，电流表和电压表
均为理想电表。

当开关S闭合后，电压表的读数从________变化到
________，电流表的读数从________变化到________。

三、解答题
16．如图所示，从AD输入的信号中，有直流电流和交变电流。

（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？
17．如图甲、乙两电路所示是电容器的两种不同连接方式，它们各在什么情况下采用？应该怎样选用电容器？
18．如图所示，分别将甲、乙两图中的双刀双掷开关依次接到电压相等的直流电源和交流电源上，灯泡的明、暗有什么不同？为什么？
【答案与解析】
【解析】
一、选择题
1．【答案】ABCD
2．【答案】ACD
3．【答案】CD
【解析】解析：电容器能让交变电流通过，实际上是通过充、放电来完成的，定向移动的电荷并没有从一极板到另一极板，但它的充、放电，就完成r交变电流通过的任务。

4．【答案】AD
【解析】低频扼流圈用来通直流、阻交流，也不让低频电流通过（对低频电流阻碍作用很大）。

而高频扼流圈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，故A、D正确。

5．【答案】ABC
【解析】交变电流通过线圈时，由于电流时刻变化，在线圈中产生感应电动势。

自感电动势总是阻碍电流的变化，这就是产生感抗的原因，A正确。

频率越高，电流变化越快，自感电动势越大，线圈自感系数越大，对电流变化的阻碍作用越大，感抗越大，B正确。

电感不是耗能元件，它储存的能量用来与电路转换，并不消耗，C正确。

6．【答案】ACD
【解析】在电容器中插入电介质，电容器C增加，容抗减小，电流增加，电灯变亮；同理，当频率增加时，容抗减小，电灯也变亮，而B、c两种做法中，将使电容器C减小，容抗增加，电灯将变暗，故选项A、C、D正确。

7．【答案】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。

8．【答案】D
【解析】交变电流通过线圈时，在线圈上产生自感电动势，对电流的变化起到阻碍作用，A错。

交变电流通过电容器时，电容器两极间的电压与电源电压相反，阻碍了电流的流动，B错。

电流通过它们做功时，只有在电阻上产生热，在线圈上产生磁场能，在电容器上产生电场能，C错，故D正确。

9．【答案】D
【解析】图甲中，电容器隔直流，R中通过低频电流；图乙中，电容器可以和高频交变电流形成通路，R中通过低频电流；图丙中，电容器C很大，容抗较小，可以通过低频电流，则R中通过直流电流；图丁中，电感器L很大，f越高，感抗越大，阻碍高频电流通过，R中通过低频电流，故选D项。

10．【答案】B
【解析】接在直流源上时，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，还有一部分电能在与磁场能往复转化。

因此P1＞P2，故B正确。

11．【答案】ABD
【解析】电路接直流时，线圈对直流没有感抗，电路消耗的功率为实际功率（有用功率），A正确；当电路接交变电流时，线圈对交变电流有感抗，IU是电路的总功率，而瓦特表的读数是有用功率，故P＜UI，B正确，C错。

当ab间接脉动电流时，线圈上也有无用功率，所以D正确。

12．【答案】C
【解析】电容器具有通高频、阻低频作用，这样的电容器电容应较小，故a处是电容较小的电容器。

电感线圈在该电路中要求做到“通低频、阻高频”，所以b处应接一个高频扼流线圈。

13．B
【解析】两位同学对棒ab做功一样，说明有相等的机械能转化为电路中的电能（忽略做功时克服摩擦等因素）。

第一位同学使金属棒做匀速运动，产生的电流为恒定电流，电感L消耗电能很少，绝大多数电能为小灯泡所消耗；而第二位同学使金属棒做变速运动，电路中产生的感应电流是变化的电流，由于L的感抗作用，有一部分电能消耗在L上（主要转化为磁能）。

故E1＞E2。

二、填空题
14．【答案】电感线圈电容器
【解析】本题考查电感器、电容器对交变电流的作用的逆向推导。

在a、6两端加上直流电压时，L2不亮，说明B中元件不让直流通过，故B中元件应为电容器；在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，当在a、b两端加上同样的交流电压时，L1发光亮度变暗，说明A中元件对交变电流的阻碍作用大于对直流的阻碍作用，所以应为电感线圈。

15．【答案】E 0 0
E R r
三、解答题
16．【答案】（1）电容器C 该电容器对直流有阻隔作用，对交变电流有通过作用（2）电感线圈L 该线圈对交变电流有阻碍作用，对直流有通过作用
17．【答案】见解析
【解析】交流电路中常包含有直流成分和交流成分，电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”的作用。

图甲中的C1串联在电路中，它的作用是“通交流、隔直流”，为了使交流成分都能顺利地通过，容抗必须较小，应选用电容较大的电容器。

图乙中的C2并联在电路中，如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分，该电容器的作用是“通高频、阻低频”，即对高频电流起旁路作用，而让需要的低频信号输入到下一级，一般选取电容较小的电容器；如果输人的电流是直流和交流两种成分，该电容器的作用是滤去交流成分，把直流成分输入到下一级，这时要选用电容较大的电容器。

另外，选用电容器还必须注意它的耐压值，以防被击穿。

18．【答案】见解析
【解析】甲图中，电路中有一电感线圈，对交变电流有阻碍作用，所以S接直流电源时，灯泡亮些，S接交流电源时，灯泡略暗些。

乙图中，电路中有一电容器，在交变电压下通过电容器的交替充、放电过程表现为通路，所以S接直流电源时灯泡不亮，S接交流电源时，灯泡发光。