人教A版选修32 电感和电容对交变电流的影响 第1课时 作业.doc

5.3 电感和电容对交变电流的影响 1如图1所示，电键接直流上灯泡的亮度_(填大于、小于或等于)接到交流上灯泡亮度，说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同图1电感对交变电流阻碍作用的大小，用_来表示，线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就_；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗_，电感有_的作用2如图2所示，开关s接到直流电源上，观察的现象是灯泡_；接通交变电流源，观察的现象是灯泡_，说明了直流电_电容器，交变电流能够“_”电容器电容对交变电流的阻碍作用的大小用_来表示，电容越大，容抗就_；交变电流的频率越高，容抗_，电容器有“_”的作用图2典型例题一、电感对交流电的阻碍作用【例1】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对灯没影响 d无法判断【解析】线圈和灯泡是串联的，当铁插进线圈后，电感线圈的自感系数增大，所以电感器对交变电流阻碍作用增大，因此电路中的电流变小，则灯变暗。【答案】b二、电容对交流电的阻碍作用【例2】 如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光， 以下说法正确的是a把电介质插入电容器，灯泡变亮b增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮c减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗d使交变电流频率减小，灯泡变暗【解析】把电介质插入电容器，电容增大，电容器对交变电流阻碍作用变小，所以灯泡变亮，故a正确。增大电容器两极板间的距离，电容变小，电容器对交变电流阻碍作用变大，所以灯泡变暗故b错。减小电容器两极板间的正对面积，电容变小灯泡变暗正确，故c正确。交变电流频率减小，电容器对交变电流阻碍作用增大，灯泡变暗，故d正确。【答案】acd三、电感、电容、电阻对交流电的阻碍作用的比较【例3】如图所示，把电阻r，电感线圈l，电容c并联，接到一个交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压大小不变，而将电源频率增大，则三个电流表示数i1、i2、i3的关系是 a、i1=i2=i3b、i1i2i3c、i2i1i3d、i3i1i2【解析】交流电频率增大，电阻r对电流的阻碍作用不变所以a1表读数不变。频率增大，电感线圈对交变电流阻碍作用增大，对电流的阻碍作用变大，所以电流变小，a2表读数变小。频率增大，电容器对交变电流阻碍作用变小，对电流的阻碍作用变小，所以电流变大，a3表读数变大故答案为d。【答案】d【例4】如图所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用。【解析】当含有多种成分的电流输入到c1两端，由于c1的“通交流、隔直流”的功能，电流中的交流成分被衰减，而线圈l有“通直流、阻交流”的功能，直流成分电流顺利通过l，一小部分交流通过l，到达c2两端时，由于c2的“通交流、隔直流”的功能，c2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样在输出端得到较稳定的直流电这个直流电供电视机内芯正常工作。【创新训练】基础巩固1.关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是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.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小d.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.【答案】c2.如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时a.电容器电容增大b.电容器电容减小c.电灯变暗d.电灯变亮【答案】d3.两个相同的灯泡l1和l2，分别与两个相同的电容器c1和c2连接，如图所示.图中甲电路两端加恒定电压u1，乙电路两端加最大值1.2u1的正弦交变电压u2，则此两灯的发光情况是a.l1灯比l2灯亮b.l1灯发光，l2灯不发光c.l1灯不发光，l2灯发光d.两灯亮度相同【答案】c4.如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是a.l1、l2、l3亮度都不变b.l2变暗，l2不变、l3变亮c.l1变暗、l2变亮、l3不变d.l1变亮、l2变暗、l3不变【答案】c5.下列关于低频扼流圈和高频扼流圈对交流电的阻碍作用的说法中，正确的有a.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大b.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小c.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大d.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小【答案】ad6.如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有a.l在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈b.c1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容c.c2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容d.上述说法都不对【答案】bc7.对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有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】bd3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4如图3所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 v，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()图3a等于220 v b大于220 vc小于220 v d等于零 5如图4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()图4a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【概念规律练】知识点一电感对交变电流的阻碍作用图5 1如图5所示的电路中，l为电感线圈，r为灯泡，电流表内阻为零电压表内阻无限大，交流电源的电压u220sin 10t v若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为25 hz，下列说法中正确的是()a电流表示数增大b电压表示数减小c灯泡变暗d灯泡变亮2一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接，如图6所示一个铁块插进线圈之后，该灯泡将() 图6a变亮 b变暗 c对灯泡没影响 d无法判断知识点二电容器对交变电流的阻碍作用 3如图7所示的电路，f为一交流发电机，c为平行板电容器，为使电流表a的示数增加，可行的方法是()图7a使发电机f的转速增加b使发电机f的转速减小c在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质d使电容器两极板间距离增大 4如图8所示，(a)、(b)两电路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？图8 知识点三电阻、电感、电容器在电路中的不同特点5在图9所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；l是一个25 mh的高频扼流圈，c是一个100 pf的电容器，r是负载电阻下列说法正确的是图9al的作用是“通低频，阻高频”bc的作用是“通交流，隔直流” cc的作用是“通高频，阻低频”d通过r的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比6如图10所示的电路中，a、b、c三灯亮度相同，电源为220 v,50 hz的交流电源，以下叙述中正确的是()图10 a改接220 v,100 hz的交流电源时，a灯变亮，b灯变暗，c灯亮度不变b改接220 v,100 hz的交流电源时，a灯变暗，b灯变亮，c灯变亮c改接220 v的直流电源时，a灯熄灭，b灯变亮，c灯亮度不变d改接220 v的直流电源时，a灯熄灭，b灯变亮，c灯变暗【方法技巧练】电感、电容的处理技巧7如图11所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中，正确的是(l的直流电阻不为零)()图11a直流成分只能从l通过b交流成分只能从r通过c通过r的既有直流成分又有交流成分 d通过l的直流成分比通过r的直流成分要大图128如图12所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 v，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()a等于220 v b大于220 vc小于220 v d等于零参考答案课前预习练1大于感抗越大越大通低频，通直流，阻高频2不亮亮不能通过通过容抗越小越小隔直流，通交流3c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4c电感对交变电流有阻碍作用，线圈与灯泡串联，其电压之和等于电源电压，即uluru，故交流电压表的示数小于220 v，c正确5ac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；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，r得到的是低频成分，c正确，d错误课堂探究练1c根据所加的交流电u220sin 10t v，可知10，由2f可得f5 hz.若只将电源的频率改为f25 hz，则可知电感线圈对交变电流的阻碍作用变大，即感抗变大，电感线圈跟灯泡串联，由串联分压原理知，线圈两端电压变大，所以电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗点评电感线圈对交变电流的阻碍作用跟交变电流的频率有关：频率越高阻碍作用就越大2b加入铁芯改变了电感线圈的自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落在电感线圈上的电压增大，降落在灯上的电压减小，所以灯变暗点评电感线圈的自感系数与线圈大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关加入铁芯后，自感系数增大，自感系数增大，对交流的阻碍作用变大3a当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表a的读数增大，a项正确，b项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小；使电容器两极板间距离增大时，电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表a示数减小，c、d两项均错误故正确答案为a.点评容抗由电容和交流电的频率来决定电容越大，容抗越小，交流电的频率越高，容抗越小4见解析解析(a)c1起隔直的作用，对下级输出的是交流，应选用电容较大的电容器(b)c2起过滤高频的作用：若对下级输出直流，c2选用容量大的；若对下级输出低频，c2选用容量小的图中的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，一般取电容较小的电容器；如果输入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极，这时要选用电容较大的电容器另外，选用电容器还须注意它的耐压值，以防被击穿点评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5acdl是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，a正确；c是一个电容很小的电容器，在题图所示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频、阻低频”，c正确；因电路中无直流电流，b错误；由于l对高频交流的阻碍作用和c对高频交流的旁路作用，使得通过r的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流的百分比，d正确点评(1)电阻对交流、直流有相同的阻碍作用，交变电流频率变化时，阻碍作用不变(2)电感线圈通直流阻交流，通低频阻高频(3)电容器通交流隔直流，通高频阻低频6ac电源由“220 v,50 hz”改为“220 v,100 hz”时，由xl2fl，xc可知xl变大，xc减小，a变亮，b变暗，c不变，a对，改接220 v直流电源时，电容器处于断路，a灯熄灭，c灯亮度不变，由于l对直流没有感抗，所以b灯变亮，c对点评交流电频率变大时，感抗变大，容抗变小，电阻不受影响；电感对直流的阻碍作用几乎为零，电容不通直流7cd由于线圈直流电阻不为零，所以有直流通过r，而线圈对交流有阻碍作用，因此