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2019年高中物理 第五章 交變電流 5.3 電感和電容對交變電流的影響課時提升作業(yè)（八）新人教版選修3-2 一、不定項選擇題 1.對交變電流能通過電容器,下列說法中正確的有　(　　) A.當電容器接到交流電源上時,因為有自由電荷通過電容器,電路中才有交變電流 B.當電容器接到交流電源上時,電容器交替進行充電和放電,電路中才有交變電流 C.在有電容器的交流電路中,沒有電荷定向移動 D.在有電容器的交流電路中,沒有電荷通過電容器 【解析】選B、D。把電容器接在交變電流兩端,當電源電壓升高時,電容器充電,電路中形成充電電流;當電源電壓降低時,電容器放電,電容器形成放電電流。在交變電源的一個周期內,電容器要交替進行充電、放電,反向充電、反向放電,電路中就有了持續(xù)的交變電流。所以,電容器兩端加上交流電,電路中有了電流,但電荷卻并沒有通過電容器中的絕緣介質。B、D正確。 2.(xx衢州高二檢測)電感對交變電流影響的說法中,正確的是　(　　) A.電感對交變電流沒有阻礙作用 B.電感對交變電流阻礙作用跟線圈自感系數(shù)L有關 C.電感對交變電流的阻礙作用跟交變電流的頻率無關 D.線圈的自感系數(shù)越大,交變電流的頻率越高,電感對交變電流的阻礙作用就越小 【解析】選B。電感對交流電有影響,其阻礙作用的大小和線圈的自感系數(shù)L、交流電的頻率f有關,L越大,f越高,阻礙作用越大,故選項B正確,A、C、D均錯誤。 3.電容對交變電流影響的下列說法中,正確的是　(　　) A.交變電流能通過電容器 B.電容器具有通直流、阻交流的作用 C.電容器的電容越小,它的阻礙作用越小 D.交變電流的頻率越高,電容器對交變電流的阻礙作用就越大 【解析】選A。電容器“通交流、隔直流”,對交流電有阻礙作用,電容越大,頻率越高,阻礙作用越小,所以選項B、C、D均錯誤,選項A正確。 4.對扼流圈的以下說法中,正確的是　(　　) A.扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的 B.低頻扼流圈用來“通低頻、阻高頻” C.高頻扼流圈用來“通直流、阻交流” D.高頻扼流圈對低頻交變電流的阻礙作用大,對高頻交變電流的阻礙作用小 【解析】選A。低頻扼流圈用來“通直流、阻交流”,對低頻交變電流的阻礙作用也很大。高頻扼流圈對高頻交變電流的阻礙作用大,對低頻交變電流的阻礙作用小,故選項A正確。 5.如圖甲、乙所示,從某一裝置中輸出的電流既有交流成分又有直流成分,現(xiàn)要只把交流成分輸送給下一級,有關甲圖、乙圖的說法正確的是　(　　) A.應選用甲圖電路,其中C的電容要大 B.應選用甲圖電路,其中C的電容要小 C.應選用乙圖電路,其中C的電容要大 D.應選用乙圖電路,其中C的電容要小 【解析】選C。電容器在電路中要起到“隔直流,通交流”的作用,應選乙圖電路。要使交流成分都順利通過電容器而輸送到下一級,則電容器的容抗要大,故C的電容要大。 6.(xx臺州高二檢測)如圖甲、乙所示是電子技術中的常用電路,a、b是各部分電路的輸入端,其中輸入的交流高頻成分用“”表示,交流低頻成分用“～”表示,直流成分用“-”表示。關于兩圖中負載電阻R上得到的電流特征,下列判斷正確的是　(　　) A.圖甲中R得到的是交流成分 B.圖甲中R得到的是直流成分 C.圖乙中R得到的是低頻成分 D.圖乙中R得到的是高頻成分 【解析】選A、C。當交變電流加在電容器上時,有“通交流、隔直流,通高頻、阻低頻”的特性,甲圖中電容器隔直流,R得到的是交流成分,A正確,B錯誤;乙圖中電容器通過交流高頻成分,阻礙交流低頻成分,R得到的是低頻成分,C正確,D錯誤。 7.如圖所示,L甲、L乙是規(guī)格相同的燈泡,接線柱a、b接電壓為U的直流電源時,無論電源的正極與哪一個接線柱相連,L甲燈均能正常發(fā)光,L乙燈都完全不亮。當a、b接電壓的有效值為U的交流電源時,L甲燈發(fā)出微弱的光,L乙燈能正常發(fā)光,則下列判斷正確的是　(　　) A.與L甲燈串聯(lián)的元件x是電容器,與L乙燈串聯(lián)的元件y是電感線圈 B.與L甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈,與L乙燈串聯(lián)的元件y是電容器 C.與L甲燈串聯(lián)的元件x是二極管,與L乙燈串聯(lián)的元件y是電容器 D.與L甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈,與L乙燈串聯(lián)的元件y是二極管 【解題指南】解答此題應明確以下三點: (1)電源的正、負極交換,對電路沒有影響,故電路中沒有二極管。 (2)電感線圈對交變電流有阻礙作用。 (3)電容器能“隔直流、通交流”。 【解析】選B。由于接直流電源時,對換電源正、負極,對電路無影響,故電路中沒有二極管,C、D錯誤。再根據(jù)電路中接直流電源和交流電源時燈泡的發(fā)光情況,可知x是電感線圈,y是電容器,A錯,B正確。 8.(xx臺州高二檢測)如圖所示的電路,有直流和交流成分的電流通過,為了盡量減少R2上的交流成分,應(　　) A.選用自感系數(shù)較大的線圈和電容較小的電容器 B.選用自感系數(shù)較小的線圈和電容較大的電容器 C.選用自感系數(shù)較小的線圈和電容較小的電容器 D.選用自感系數(shù)較大的線圈和電容較大的電容器 【解析】選D。由于電感器具有“通低頻、阻高頻”、電容器具有“隔直流、通交流”的作用,故通過線圈L后的高頻電流減少了,將電容器C與電阻R2并聯(lián),交流成分經過電阻R2“旁邊”的電容器C,而直流成分不能通過電容器而通過電阻R2,這樣負載電阻R2的交流成分就更少了,為了盡量減少R2上的交流成分,應該選用自感系數(shù)較大的線圈和電容較大的電容器,故D對,A、B、C錯。 二、非選擇題 9.(xx嘉興高二檢測)如圖所示是一種電風扇減速器電路。通過改變開關S跟0～5間的6個觸點的接觸,實現(xiàn)對電風扇電動機M的轉速控制。請說明它的調速原理。 【解析】當開關S接到觸點0時,電路斷開,風扇不轉;當S接到觸點1時,電路不經過線圈,電動機轉速最大;當S接到觸點5時,電路經過的線圈匝數(shù)最多,對交變電流的阻礙作用最大,電動機轉速最小。 答案:見解析 10.如圖所示是一個判定AB之間電源性質的儀器。若接通電源后只有綠燈亮,則AB之間是什么電源?若只有紅燈亮或黃燈亮,AB之間電源又如何? 【解析】由于電容器C具有隔直流的特性,故綠燈亮時AB之間必是交流電源,至于此時為什么紅燈和黃燈不亮,則是由于線圈L具有阻交流的作用。當AB之間接入直流電時,綠燈不亮是顯見的,此時紅燈亮還是黃燈亮,則必須考慮二極管D1和D2的單向導電性。 答案:AB間接交變電流時,綠燈亮;AB間接直流電且A端是正極時紅燈亮;AB間接直流電且B端是正極時黃燈亮。 【總結提升】交流電路中電感器和電容器的解題方法 (1)明確交流電源的特點及電路中電感器和電容器的連接方式。 (2)利用電感器和電容器的特點,結合電路圖及電學知識分析電流和電壓的變化情況。 (3)按照題意要求設計電路,確定電感器或電容器在電路中的具體位置。 11.如圖甲和乙是可調燈泡亮度的臺燈電路示意圖,請你判斷哪一個電路更合理。 【解析】題圖乙中調節(jié)L可達到調節(jié)臺燈兩端電壓的作用,從而調節(jié)臺燈的亮度。題圖甲也可調節(jié)臺燈的亮度,但變阻器要消耗電能,故甲圖不合理。 答案:乙 12.(xx湖州高二檢測)如圖所示,從AO輸入的信號中,有直流電和交流電兩種成分。 (1)現(xiàn)在要求信號到達BO兩端只有交流電,沒有直流電,需要在AB端接一個什么元件?該元件的作用是什么? (2)若要求信號到達BO兩端只有直流電,而沒有交流電,則應在AB端接入一個什么元件?該元件的作用是什么? 【解析】根據(jù)電容器和電感器對直流電和交流電的作用原理進行分析。 (1)因為BO端不需要直流電,只需要交流電,故根據(jù)電容器有“通交流,隔直流”的作用,應在AB端接入一個電容器,該電容器對直流電有阻隔作用,對交流電有通過作用。 (2)因為BO端不需要交流電,只需要直流電,故根據(jù)電感線圈有“通直流,阻交流”的作用,應在AB端接入一個電感線圈。該線圈對交流電有阻礙作用,對直流電有通過作用。 答案:(1)電容器,對直流電有阻隔作用,對交流電有通過作用。 (2)電感線圈,對交流電有阻礙作用,對直流電有通過作用。