5.3《电感和电容对交变电流的影响》学案全集2（人教版选修3-2）

5.3电感和电容对交变电流的影响【知能准备】1、感抗用来表示 ，感抗的大小与线圈的 和交变电流的 有关，线圈的自感系数越大，电流的频率越大。电感对交变电流的阻碍作用就 ，感抗也就 。2、低频扼流圈构造：线圈绕在铁心上，匝数多，自感系数大，而电阻小，因此其作用： 。高频扼流圈构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小，作用： 。3、容抗用来表示 ，电容器的电容越 ，电流频率越 ，容抗越小。电容器有 的作用。【同步导学】1、 电感对交电流的作用 当交流电通过电感时，由于产生自感电动势，电感对电流阻碍作用，感抗用来表示阻碍作用的大小，感抗的大小与线圈的自感系数和交变电流的频率有关，自感系数和频率越大，感抗越大。电感对电流阻碍作用表现为：通直流、阻交流， 通低频、阻高频，在电工和电子技术中使用的扼流圈，就是利用电感阻碍交变电流的作用制成的。2、电容对交流电的作用当交流电压加在电容器的两极时，由于电容器不停地充、放电，致使电路产生持续的电流，好象有电流“通过”电容器，但电容器极板上已经有的电荷对后来的电荷有排斥，因而电容器对交流电有阻碍作用。容抗用来表示电容器对交流阻碍作用的大小，电容器的电容越大，电流频率越大，容抗容抗越小。电容对交流阻碍作用表现为：通交流，隔直流，通高频、阻低频。在电工和电子技术中使用的隔直电容器和高频旁路电容器，就是利用电容阻碍交变电流的作用制成的。例1 如图1所示，电流表内阻为零，电压表内阻无穷大，交流电源的电压，如果保持电压的有效值不变，只将电源的的频率改为100Hz,下列说法正确的是（ ）A、 电流表示数增大 B、电压表示数增大C、灯泡变暗 D、灯泡变亮解答 由交流电源的电压可知，电源的的频率为50Hz，将频率增大为100Hz，致使感抗增大，电流表示数减小，灯泡变暗，电压表示数增大，故选B、C。变式训练1 对于如图2所示的电路，下列说法正确的是（ ）A双刀双掷开关S接上部时，灯泡亮度较大B双刀双掷开关S接下部时，灯泡亮度较大C双刀双掷开关S接下部，同时将电感线圈的L的铁芯抽出，在抽出的过程中，灯泡亮度变大D双刀双掷开关S接下部，同时将电感线圈的L的铁芯抽出，在抽出的过程中，灯泡亮度变小（ 答案：A C ）变式训练2 在电工和电子技术中使用的扼流圈有两种：低频扼流圈和高频扼流圈。它们的区别在于（ ）A低频扼流圈的自感系数较大B高频扼流圈的自感系数较大C低频扼流圈的能有效地阻碍低频交变电流，但不能阻碍高频交变电流D高频扼流圈的能有效地阻碍高频交变电流，但不能阻碍低频交变电流（ 答案：A D）例2 左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。在图3中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号。那么C1、C2中哪个该用大电容？哪个该用小电容？RVCu图 4解答 电容的作用是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”，由容抗的决定因素可看出：左图中的C1必须用电容小些的，才能使高频交流顺利通过，而低频不易通过，这种电容器叫高频旁路电容器。右图中的C2一般用电容大的，使低频交流电很容易通过，只有直流成分从电阻上通过，这种电容器叫隔直电容器。 变式训练 如图4所示电路中，u是有效值为220V的交流电源，C是电容器，R是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法正确的是（ ）A、等于220V B、大于220V C、小于220V D、等于零（ 答案：C ）【同步检测】1、如图所示电路由交变电源供电，如果交变电流的频率越低，则（ ）A、线圈自感系数变小 B、线圈感抗变小C、电路中电流变大 D、电路中电流变小2、如图所示电路由交变电源供电，如果交变电流的频率增大，则（ ）A、电容器上电量最大值增大 B、电容器容抗增大C、电路中灯泡亮度变亮 D、电路中灯泡亮度变暗第1题第2题3、关于电感和电容对交变电流的影响，以下说法正确的是（ ）A、在电工和电子技术中使用的扼流圈，就是利用电感阻碍交变电流的作用制成的B、电感对交变电流具有阻碍的作用C、交流电能够“通过”电容器D、电感对交变电流没有阻碍的作用4、关于低频扼流圈，下列说法中正确的是（ ）A、这种线圈的自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用B、这种线圈的自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用C、这种线圈在自感系数很大，对高频交流的阻碍作用比低频交流的阻碍作用更大D、这种线圈的自感系数很小，对高频交流的阻碍作用很大而对低频交流的阻碍作用很小5、关于电容器通过交变电流的理解，正确的是（ ）A有自由电荷通过电容器中的电介质B电容不断的充、放电，与之相连的导线中有自由电荷移动，这样就形成了电流C交变电压相同时，电容越大，电流越大D交变电压相同时，频率越高，电流越大6、如图所示的电路，一电感线圈和一个“220V，40W”的灯泡串联，电路两端接在220V的交变电路中，如果将电感的铁芯抽去，则灯泡的发光情况是 。7、如图所示的电路，一电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两极板间距离增大些，则灯泡的发光情况是 。aABb第8题8、如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗而L2正常发光，则A、B分别为 ， 。L第6题C第7题【综合评价】. 1、如图所示为电子技术中常用的电路之一.“”表示低频交流，“ ”表示高频交流，“”表示直流，则下列叙述正确的是( )A.图a中后级输入只有交流成分 B.图b中后级输入只有直流成分C.图c中后级输入只有低频交流成分 D.图c中后级输入只有高频交流成分2、在图所示的交流电路中，保持电源电压一定，当交变电流的频率增大时，各交流电压表的示数将 ( )V1V2V3第2题AV1、V3增大，V2减小BV1不变，V2减小，V3增大CV1不变，V2增大，V3减小DV1、V2、Y3都不变3、两个相同的白炽灯L1和L2，接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当a、b处接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后，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fB.最大值仍为Um，而频率小于fC.最大值大于Um，而频率仍为fD.最大值小于Um，而频率仍为f4、如图所示，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源上，灯泡正常发光，则（ ）A将介质板插入电容器中，灯泡将变暗B增大交变电流的频率，灯泡将变暗C把电容器极板间距拉开一些，灯泡将变暗D把电容器两极板错开一些，灯泡将变暗5、关于感抗的理解，下列说法正确的是（ ）A、感抗是由于电流变化时线圈产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用B、感抗仅与电源频率有关，与线圈自感系数无关C、电感产生感抗对交变电流有阻碍作用，但不会因此而消耗电能D、感抗和电阻等效，对任何交变电流都是一个确定的值.6、在电子技术中，从前一级装置输出的既有直流成分（工作电流），又有交流成分（信号电流）。如果我们希望输送到后一级装置的只有直流成分，电容器应该和后一级装置 ；如果我们希望输送到后一级装置的只有交流成分，电容器应该和后一级装置 （两空均填“串联”或“并联”）。7、在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用如图所示电路，其中a、b应选择的元件是（ ）A、a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈B、a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈C、a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈D、a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈8、“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器。音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。图为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器。则（ ）A甲扬声器是高音扬声器BC2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器CL1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器DL2的作用是减弱乙扬声器的低频电流第三节