【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

【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

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