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  • 2021-05-24 发布

【物理】2019届一轮复习人教版电感和电容对交变电流的影响学案

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考点精讲 ‎1.感抗 表示电感线圈对交变电流阻碍作用的大小.‎ ‎(1)线圈的自感系数越大,交变电流的频率越大,电感对交变电流的阻碍作用越大.‎ ‎(2)作用:通直流、阻交流(低频扼流圈),通低频、阻高频(高频扼流圈).‎ ‎2.容抗 表示电容器对交变电流阻碍作用的大小.‎ ‎(1)电容器的电容越大,交流的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小.‎ ‎(2)作用:通交流、隔直流;通高频、阻低频.‎ 考点精练 题组1电阻、电感器与电容器 ‎1.对交变电流能够通过电容器的正确理解是(  )‎ A.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动 B.在有电容器的交流电路中,有电荷定向移动 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,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流 ‎【答案】:BC ‎2.关于感抗,下列说法中正确的是(  )‎ A. 感抗就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. 感抗虽然对交流电有阻碍作用,但不消耗能量 D. 以上说法都不对 ‎【答案】ABC ‎【解析】当交流电通过有电感器的电路时,电路中产生自感电动势,阻碍电流的改变,形成了感抗,A正确;线圈的自感系数越大、交流的频率越高,线圈的感抗就越大,因此感抗的大小不仅与自感系数有关,还与电流的频率有关,B正确;在电感电路中,感抗不消耗电能,C正确,D错误;故选ABC.‎ ‎3.关于电感对交变电流的影响,下列说法正确的是(  )‎ 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.同一个电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小 D.同一个电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小 ‎【答案】:C ‎【解析】:电感线圈可以通直流,A错;电感对不同频率的交变电流阻碍作用不同,B错;同一电感线圈对高频交流电阻碍作用大,D错,C正确。‎ ‎4.电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关,还跟交流电的频率有关,下列说法中正确的是(  )‎ A.电感是通直流、阻交流,通高频、阻低频 B.电容是通直流、阻交流,通高频、阻低频 C.电感是通直流、阻交流,通低频、阻高频 D.电容是通交流、隔直流,通低频、阻高频 ‎【答案】:C ‎ ‎【解析】:电感线圈的作用是“通直流、阻交流,通低频、阻高频”,电容器的作用是“通交流、隔直流,通高频、阻低频”,所以C项正确。学 ‎ ‎5.对电容器能通交变电流的原因,下列说法中正确的是(  )‎ 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 ‎【答案】:BD ‎6.关于扼流圈的说法,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,对高频交变电流阻碍作用很大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 扼流圈就是电感线圈,利用通过交流电时产生的自感电动势阻碍电流的变化。即扼流圈是利用电感对交流电的阻碍作用制成的。故A正确。低频扼流圈由于电感很大,其作用是通直流,阻交流,对低频有较大的阻碍作用,故B错误;高频扼流圈由于电感很小,其作用是通直流、通低频,阻高频,对低频交变电流阻碍作用较小,对高频交变电流阻碍作用很大,故CD正确。故选ACD。‎ ‎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 ‎【答案】:B ‎8.在如图所示的电路中,、是两个相同的小灯泡,A、B处的虚线框内各接有一个电学元件a、b两端分别与直流电源和交流电源相连接,且直流电源的电压与交流电源电压的有效值相等;观察两种情况下灯泡的亮度,当接直流电源时,不发光,正常发光;当接交流电源时,发光,明显变暗,则下列说法正确的是 ‎ ‎ A. A中接的是电阻,B中接的是电容器 B. A中接的是电容器,B中接的是电感线圈 C. A中接的是电感线圈,B中接的是电容器 D. A中接的是电感线圈,B中接的是电阻 ‎【答案】B ‎【解析】当a、b端加直流电压时,L1灯不发光,L2灯正常发光;当加同样电压的交流电源时,L1灯发光,L2灯发光较暗。知线框A中为电容器,因为电容隔直通交。线框B中是电感线圈,因为电感线圈对交流电有阻碍作用,对直流电无阻碍作用。故选B。‎ ‎9.如图所示,两只完全相同的灯泡a、b分别与电感I,电容C串联,再将两者并联,接在“220V,50H ”的交变电源两端,两只灯泡亮度相同。如果将电源改为“220V,60H ”的交变电源,则( )‎ A. 两只灯泡亮度相同 B. a 变暗, b变亮 C. 两只灯泡都将变亮 D. a变亮,b变暗 ‎【答案】B 方法突破 处理涉及感抗、容抗问题的方法 电感和电容对交变电流的阻碍作用大小不但与电感、电容本身有关,还跟交流电的频率有关。‎ 题组2 处理涉及感抗、容抗问题的方法 ‎1.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 (  )‎ ‎【答案】D ‎【解析】A图中电容器与灯泡串联,由于电容器对交流有一定的阻碍作用,所以电路中的电阻值大于灯泡的电阻值,所以灯泡两端的电压小于电源两端的电压;B图中线圈与灯泡串联,由于线圈器对交流有一定的阻碍作用,所以电路中的电阻值大于灯泡的电阻值,灯泡两端的电压小于电源两端的电压;C图中线圈与灯泡并联接在电路中,由于线圈的电阻值不计,所以相对于对灯泡短路,所以灯泡两端的电压等于0。D图中电容器与灯泡并联接在电路中,由于直流不能通过电容器,所以灯泡两端的电压等于电源两端的电压;将以上的四种情况比较可知,D图中灯泡两端的电压最大,所以D图中的灯泡最亮。故D正确,ABC错误。故选D。‎ ‎2.两只相同的白炽灯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Um、频率为f 的正弦式电流源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个新的正弦式电流源后灯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Um,而频率大于f B.最大值仍为Um,而频率小于f C.最大值小于Um,而频率仍为f D.最大值大于Um,而频率仍为f ‎【答案】:A ‎【解析】:灯L1的亮度大于L2的亮度,这是因为交流电频率增大,容抗减小,L1变亮,又频率增大,感抗增大,L2变暗。‎ ‎3.如图所示,电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联,然后再并联到220V、50H 的交流电路上,三只灯泡亮度恰好相同。若保持交变电压不变,将交变电流的频率增大到60H ,则发生的现象是 A. L1变 亮 B. L2变亮 C. L2变暗 D. L3变亮 ‎【答案】CD ‎4.在收音机线路中,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,我们采用了如图装置电路,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 ‎【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 处放电容较小的电容器。电感线圈在该电路中要“通低频、阻高频”,所以b处应接一个高频扼流线圈,选项C正确。‎ ‎5.如图所示,线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小。此电路的主要作用是( )‎ 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,输出高频交变电流 D. 阻高频、通低频,输出低频交变电流和直流电 ‎【答案】D ‎6.如图 (甲)、(乙)两图是电子技术中的常用电路,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.关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是 (  )‎ ‎       (甲)             (乙)‎ A.图(甲)中R得到的是交流成分 B.图(甲)中R得到的是直流成分 C.图(乙)中R得到的是低频成分 D.图(乙)中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,有“通交流、隔直流,通高频、阻低频”的特性,(甲)图中电容器隔直流,R得到的是交流成分,A正确、B错误;(乙)图中电容器通过交流高频成分,阻碍交流低频成分,R得到的是低频成分,C正确、D错误。‎ ‎7.如图所示是“二分频”音箱内部电路,来自前级电路的电信号,被电容和电感组成的分频电路分成高频成分和低频成分,分别送到高、低音扬声器.下列说法正确的是 ‎ A. C1让低频成分通过 B. L2让高频成分通过 C. 扬声器BL1是低音扬声器 D. 扬声器BL2是低音扬声器 ‎【答案】D ‎8.如图所示,、和是完全相同的灯泡,与电容器串联,与带铁芯的线圈串联,与一个定值电阻串联。当、间接电压有效值为、频率为的正弦式交流电源时,三只灯泡的亮度相同。现在、间接另一正弦式交流电源,发现灯泡变亮、变暗、亮度不变。由此可知,另一正弦式交流电源可能是( )‎ A. 电压有效值仍为,而频率大于 B. 电压有效值大于,而频率大于 C. 电压有效值仍为,而频率小于 D. 电压有效值小于,而频率大于 ‎【答案】A ‎【解析】当将a、b接在电压有效值为U、频率为f的正弦交流电源两极之间时,三只灯泡都发光,且亮度相同,而更换另一正弦式交流电源后,发现灯泡L1变亮、L2变暗、L3亮度不变,则说明线圈的感抗比电容器的容抗大,那么另一正弦式交流电源的频率大,但电压值有效值仍不变,故A正确, B、C、D错误;故选A。学 ‎ ‎9. 如图所示的电路,L1、L2、L3是三盏相同的电灯,C是电容器,L是电感器,R是电阻.把双刀双掷开关S由与c、d两端连接变为与a、b两端连接观察到的现象是(  )‎ A.L1由亮变为熄灭   B.L2由暗变得亮些 C.L3由亮变得暗些 D.L2与L3亮度不变 ‎【答案】 AB ‎10.在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,外电路如图所示,其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻,如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO'轴匀速转动,角速度为ω时灯泡L1最亮,灯泡L2、L3一样亮,现将线圈转动的角速度增大到2ω,则下列说法中正确的是(   )‎ ‎ ‎ A. 灯泡L1最亮,灯泡L3次之,L2最暗 ‎ B. 灯泡L1最亮,灯泡L2次之,L3最暗 C. 还是灯泡L1最亮,灯泡L2、L3一样亮 ‎ D. 灯泡L3最亮,灯泡L1次之,L2最暗 ‎【答案】A ‎11.如图所示,两个标有“6 V,2 W”的相同的灯泡A,B,分别与电容器C和自感线圈L相连后接在6 V电源的两端,已知自感线圈的自感系数很大、内阻不计,电容器的耐压值足够大。则(   )‎ A. 若电源是直流电源,闭合开关时,A灯缓慢地变亮 B. 若电源是直流电源,闭合开关稳定后再断开时,A灯会亮一下再熄灭 C. 若电源是交流电源,闭合开关稳定后,A灯不会亮 D. 若电源是交流电源,闭合开关稳定后,B灯可能会被烧坏 ‎【答案】B ‎12.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=3∶1,L1、L2为两只相同的灯泡,R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,其中C=10μF。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时,下列说法中正确的是( )‎ A. 灯泡L1一定比L2暗 B. 副线圈两端的电压有效值为12 V C. 因电容器所在支路处于断路状态,故无电流通过二极管 D. 二极管D两端反向电压最大值是V ‎【答案】B ‎【解析】不知道R的阻值和理想线圈L的电感,不能确定L1与L2的亮度关系。故A项错误。由图乙得,原线圈两端电压的有效值,据可得,副线圈两端的电压有效值。故B项正确。理想二极管具有单向导电性,电流可以“通过”电容器,在给电容器正向充电过程中有正向电流通过二极管;当电容器两端电压等于副线圈两端电压最大值时,不再充电,无电流流过二极管。故C项错误。当电容器两端电压等于副线圈两端电压最大值,变压器两端电压为反向电压最大值时,二极管D两端反向电压最大值为。故D项错误。‎ ‎13.如图所示,一个理想变压器副线圈两端接三条支路,每条支路上都接有一只灯泡,每个灯泡相同,电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻.原线圈两端接有一个小型交流发电机,当交流发电机转子的转速为n时,三只灯泡的亮度相同.如果增大发电机的转速(在元件安全范围内),则下列说法中正确的是:(   )‎ A. 灯泡Ⅰ的亮度不变 B. 三个灯泡中,灯泡Ⅱ一定最暗 C. 三个灯泡中,灯泡Ⅲ一定最亮 D. 三个灯泡仍一样亮 ‎【答案】C