2022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

4、率變大，容抗減小，電流表示數(shù)增大，燈泡變亮，電壓表示數(shù)減小，故選D。 5．直流電源的電壓與交流電壓的有效值相同，自感線圈的直流電阻不計(jì)，則燈泡發(fā)光最亮的圖是下圖中的(　D　) 解析：電容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C有隔直流作用，所以D中燈泡最亮。 6．(2017·湖北省宜昌市示范高中協(xié)作體高二下學(xué)期期中)在頻率為f的交變電流電路中，如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S依次分別接通R、C、L所在的支路，這時(shí)通過(guò)各支路的電流有效值相等。若將交變電流的頻率提高到2f，維持其他條件不變，則下列幾種情況正確的是(　ABC　) A．通過(guò)

5、R的電流有效值不變 B．通過(guò)C的電流有效值變大 C．通過(guò)L的電流有效值變小 D．流過(guò)R、C、L的電流有效值都不變 解析：在頻率為f的交變電流電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S依次分別接通R、C、L支路，這時(shí)通過(guò)各支路的電流有效值相等。當(dāng)交變電流的頻率提高到2f時(shí)，則線圈的感抗變大，導(dǎo)致通過(guò)L的電流有效值變??；電容器的容抗變小，導(dǎo)致通過(guò)C的電流有效值變大；對(duì)于電阻來(lái)說(shuō)沒(méi)有變化。故ABC正確，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 7．如圖是可調(diào)燈泡亮度的臺(tái)燈電路示意圖，其中電路更合理的是__乙__。 解析：乙中調(diào)節(jié)L可達(dá)到調(diào)節(jié)臺(tái)燈兩端電壓的作用，從而調(diào)節(jié)臺(tái)燈的亮度。甲圖也可調(diào)節(jié)臺(tái)燈的亮度，但變阻器要消耗電能，故

6、甲圖不合理。 8．如圖所示，從AO輸入的信號(hào)中，有直流電流和交變電流。問(wèn)： (1)現(xiàn)要求信號(hào)到達(dá)BO兩端沒(méi)有直流電壓，需要在AB間接一個(gè)什么元件？該元件的作用是什么？ (2)若要求信號(hào)到達(dá)BO端只有直流電壓，而沒(méi)有交變電壓，則應(yīng)在AB間接入一個(gè)什么元件？該元件的作用是什么？ 答案：(1)電容器　對(duì)直流電有隔斷作用　(2)電感線圈　對(duì)交流電有阻礙作用 解析：(1)因?yàn)锽O端不需要直流電，只需要交流電，根據(jù)電容器C有“通交流、隔直流”的特點(diǎn)，應(yīng)在AB端接入一電容器C，該電容器對(duì)直流電有隔斷作用，而交變電流能通過(guò)。 (2)因?yàn)锽O端不需要交流電，只需要直流電，故根據(jù)電感L有“通直流，

7、阻交流”的特點(diǎn)，應(yīng)在AB端接入一個(gè)電感線圈，該線圈對(duì)交流電有阻礙作用，對(duì)直流電有通過(guò)作用。 能力提升 一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題) 1．某信號(hào)源中有直流成分、交流高頻成分和交流低頻成分，為使放大器僅得到交流低頻成分，如圖所示電路中可行的是(　D　) 解析：信號(hào)中含有三種成分，去掉直流成分用隔直電容，還需加入另一旁路電容C，過(guò)濾交流高頻成分，所以D正確。 2．(2016·陜西延安高二月考)如圖所示的電路中，F(xiàn)為一交流電動(dòng)機(jī)，C為平行板電容器，為使電流表A的示數(shù)增大，可行的辦法是(　A　) A．使發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)速增大 B．使發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)速減小 C．在

8、平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì) D．使電容器兩極板間的距離增大 解析：當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，交變電流的頻率增大，容抗減小，電流表A的示數(shù)增大，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)時(shí)，電容器的電容減小，使電容器兩極板間距離增大時(shí)電容也減小，當(dāng)電容減小時(shí)，容抗增大，對(duì)交變電流的阻礙作用增大，電流表A示數(shù)減小，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．(2017·四川省綿陽(yáng)南山中學(xué)高二下學(xué)期期中)有些電源輸出的電流既有交流成分又有直流成分，而我們只需要穩(wěn)定的直流，不希望其中混有太多的交流成分，這時(shí)可以采用如圖所示的電路；為了盡量減小R2上的交流成分，下列正確的是(　C　) A．選

9、用電容C小的電容器，選用自感系數(shù)L大的電感器 B．選用電容C小的電容器，選用自感系數(shù)L小的電感器 C．選用電容C大的電容器，選用自感系數(shù)L大的電感器 D．選用電容C大的電容器，選用自感系數(shù)L小的電感器 解析：由電路圖可知，R2支路中，電感線圈阻擋住交流電，根據(jù)RL＝2π可知，L越大，對(duì)交流電阻礙越大；所以要選用自感系數(shù)L大的電感器；電容器與電阻R2并聯(lián)，需要交流電通過(guò)電容器，直流通過(guò)R2，根據(jù)：RC＝可知，電容C越大，對(duì)交流的阻礙越小，若要交流電通過(guò)電容器，要選擇C比較大的電容器，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。 4．用電壓表檢查如圖所示的電路中的故障，測(cè)量Uad＝5.0V，Uab＝0

10、，Ubc＝5.0V，Ucd＝0。則電路故障可能是(　D　) A．滑動(dòng)變阻器R1斷路 B．電容器C被擊穿 C．電阻R2斷路 D．電感線圈L斷路 解析：當(dāng)用電壓表去判斷電路故障時(shí)，如果電壓表的兩接線柱能與電源的兩極接通，而與電壓表兩接線柱相并聯(lián)的那部分電路沒(méi)有完全短路，電壓表就會(huì)有示數(shù)。即當(dāng)電壓表有示數(shù)時(shí)，電源兩極與電壓表兩接線柱間的電路無(wú)斷點(diǎn)。由題意Uad＝Ubc＝5.0V可知ab、cd間為通路，A、C錯(cuò)誤；若電容器被擊穿，則Ubc將為零，B錯(cuò)誤。故正確答案為D。 5．某同學(xué)在研究電容器、電感器對(duì)恒定電流與交變電流的影響時(shí)，采用了如圖所示的電路，其中L1、L2是兩個(gè)完全相同的燈泡。當(dāng)

11、雙刀雙擲開(kāi)關(guān)置于3、4時(shí)，電路與交流電源接通，穩(wěn)定后的兩個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同。則該同學(xué)在如下操作中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是(　AD　) A．當(dāng)開(kāi)關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后L1亮、L2不亮 B．當(dāng)開(kāi)關(guān)置于3、4時(shí)，頻率增加且穩(wěn)定后，L1變亮、L2變暗 C．當(dāng)開(kāi)關(guān)從置于1、2的穩(wěn)定狀態(tài)下突然斷開(kāi)，L1將會(huì)立即熄滅 D．當(dāng)開(kāi)關(guān)從置于1、2的穩(wěn)定狀態(tài)下突然斷開(kāi)，L1不會(huì)立即熄滅 解析：如果開(kāi)關(guān)置于1、2時(shí)，接直流電，電流穩(wěn)定后能通過(guò)電感器，而不能通過(guò)電容器，所以L1亮，L2不亮，A項(xiàng)正確；穩(wěn)定后突然斷開(kāi)，L1、L2、C能構(gòu)成回路，由于自感現(xiàn)象，L1、L2將慢慢熄滅，故D正確，C錯(cuò)；當(dāng)置于3、4時(shí)，

12、且交流電頻率增大，則感抗增大，容抗減小，所以L1變暗，L2變亮、故B錯(cuò)。 6．(2016·河北衡水中學(xué)高二上學(xué)期調(diào)研)如圖所示為音箱的電路圖，高、低頻混合電流由a、b端輸入，L1和L2是線圈，C1和C2是電容器，則(　AC　) A．甲揚(yáng)聲器是低頻揚(yáng)聲器 B．C2的作用是阻礙高頻電流通過(guò)乙揚(yáng)聲器 C．L1的作用是阻礙高頻電流通過(guò)甲揚(yáng)聲器 D．L2的作用是減少通過(guò)乙揚(yáng)聲器的高頻電流 解析：由電感和電容對(duì)高、低頻的阻礙作用可知，電感L對(duì)高頻電流的阻礙作用大，所以電感L1阻礙高頻電流通向甲，電感L2阻礙高頻電流通過(guò)L2，C正確，D錯(cuò)誤；電容對(duì)高頻電流的阻礙作用小，所以電容C2阻礙低頻電流通向乙。甲是低頻揚(yáng)聲器，乙是高頻揚(yáng)聲器，A正確，B錯(cuò)誤。 二、非選擇題 7．教室和家庭中的電風(fēng)扇都可以調(diào)節(jié)快慢，要調(diào)節(jié)快慢，就要改變電動(dòng)機(jī)的電流。風(fēng)扇一般是用交流電，要改變交流電的大小，可以用電感調(diào)速器，調(diào)速器的結(jié)構(gòu)圖和電路圖如下圖所示，探究它是利用什么原理調(diào)節(jié)吊扇快慢的。 　 解析：由圖可知，在“日”字形的軟鐵芯上，繞了數(shù)百匝線圈，每隔數(shù)十匝就將抽頭接到2至5各端鈕上。線圈與電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，由于感抗它將分掉電源加在電風(fēng)扇上的部分電壓，使電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低。圖中端鈕0是斷路；端鈕1不經(jīng)線圈直接通電，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速最高；端鈕5經(jīng)過(guò)的線圈匝數(shù)最多，故轉(zhuǎn)速最低。