2019-2020学年高中物理 第二章 交变电流 第4节 电容器在交流电路中的作用 第5节 电感器在交流电路中的作用随堂检测巩固落实（含解析）教科版选修3-2

电感器在交流电路中的作用 1下列说法中正确的是()a电感器对交流的阻碍作用是因为电感器存在电阻b电容器对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻c感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能d在交变电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在解析：选d.交变电流通过线圈时，在线圈上产生自感电动势，对电流的变化起到阻碍作用，a错交流电通过电容器时，电容器两极间的电压与电源电压相反，阻碍了电流的流动，b错电流通过它们做功时，只有在电阻上产生热，在线圈上产生磁场能，在电容器上产生电场能，c错，故d对2(多选)电感器对交变电流影响的以下说法中，正确的是()a电感器对交变电流有阻碍作用b电感器对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小c电感器具有“通交流、阻直流，通高频、阻低频”的性质d线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感器对交变电流的阻碍作用就越大解析：选ad.电感器对交变电流有阻碍作用，且频率越高阻碍作用越大线圈自感系数越大，对相同频率的交变电流阻碍作用越大，故a、d正确电感器有“通直流、阻交流，通低频、阻高频”的特点，故c错误3(多选)对电容器能通交变电流的原因，下列说法正确的是()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解析：选bd.电容器实质上是通过反复充、放电来实现通电的，并无电荷流过电容器4如图所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯l1变亮，灯l2变暗，灯l3不变，则m、n、l中所接元件可能是()am为电阻，n为电容器，l为电感线圈bm为电感线圈，n为电容器，l为电阻cm为电容器，n为电感线圈，l为电阻dm为电阻，n为电感线圈，l为电容器解析：选c.当交变电流的频率增大时，电感器对交变电流的阻碍作用增大，故与电感器串联的灯泡变暗，即n为电感器；电容器对交变电流的阻碍作用随交变电流频率的增大而减小，故与电容器串联的灯泡变亮，即m为电容器；由于电阻的大小与交变电流的频率无关，故与电阻串联的灯泡亮度不变，即l为电阻故选项c正确5如图所示的电路，有直流和交流成分的电流通过，为了尽量减少r2上的交流成分，应()a选用自感系数较大的线圈和电容较小的电容器b选用自感系数较小的线圈和电容较大的电容器c选用自感系数较小的线圈和电容较小的电容器d选用自感系数较大的线圈和电容较大的电容器解析：选d.由于电感器具有“通低频、阻高频”、电容器具有“隔直流、通交流”的作用，故通过线圈l后的高频电流减少了，将电容器c与电阻r2并联，交流成分经过电阻r2“旁边”的电容器c，而直流成分不能通过电容器而通过电阻r2，这样负载电阻r2的交流成分就更少了，为了尽量减少r2上的交流成分，应该选用自感系数较大的线圈和电容较大的电容器，故d对，a、b、c错 一、单项选择题1在交流电路中，要减小电容器的容抗，可以()a减小两极板的正对面积b减小极板间的距离c适当增大交变电流的电压d减小交变电流的频率解析：选b.容抗与交流电压的大小无关，f减小，容抗增大，c、d错误；极板正对面积减小，c减小，容抗增大，a错误；两极间距离减小，c增大，容抗减小，b正确2如图所示的电路，f为一交流发电机，c为平行板电容器，为使电流表a示数增加，可行的办法是()a使发电机f的转速增加b使发电机的转速减小c在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质d使电容器两板间距离增大解析：选a.发电机转速增加，交变电流的频率增加，容抗减小，发电机电动势随转速增加而增大，故a对，b错电容器间的电介质介电常数减小，或距离增大，电容都减小，容抗增大，电流减小，故c、d均错3关于低频扼流圈，下列说法中正确的有()a这种线圈的自感系数很小，对直流无阻碍作用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这种线圈的自感系数很大，对高频交流的阻碍作用比对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解析：选c.这种线圈的自感系数很大，且线圈本身有电阻，所以对直流电也有一定的阻碍作用，但较小可忽略，a错；低频扼流圈的自感系数较大，它对电流的阻碍作用是“通低频，阻高频”，故选项c正确4两个相同的白炽灯泡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间接电压最大值为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的亮度低于灯l2的亮度新电源两极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f解析：选b.更换新电源后，灯l1的亮度低于灯l2的亮度，说明电容器的容抗增大，电感器的感抗减小由频率对容抗、感抗的影响可知新电源频率减小，所以b正确5某电源输出的电流中既有交流又有直流成分，如果需要在r上得到直流成分，应在如图所示电路中的a、b两处连接合适的元件合理的连接方式是()aa、b处均接电感器ba、b处均接电容器ca处接电感器，b处接电容器da处接电容器，b处接电感器解析：选c.由于直流和交流都可以通过电感线圈，而电容器只允许交流通过，故a处接电感器，b处接电容器，就可以使r上得到直流成分，c正确6在频率为f的交流电路中，如图所示，当开关依次分别接通r、c、l支路时，通过各支路的电流有效值相等，若将交变电流的频率提高到2f，保持其他条件不变，则下列几种情况可能的是()a通过r的电流有效值不变b通过c的电流有效值变小c通过l的电流有效值变大d通过r、c、l的电流有效值都不变解析：选a.电阻对交变电流的阻碍作用与交变电流的频率无关，因此通过电阻的电流有效值不变，故a选项正确二、多项选择题7在交流电路中，下列说法正确的是()a影响电流与电压关系的，不仅有电阻，还有电感和电容b电感器对交变电流有阻碍作用，是因为交变电流通过电感线圈时，线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化c交变电流能通过电容器，是因为交变电压的最大值大于击穿电压，电容器被击穿了d电容器的电容越大、交变电流的频率越高，容抗就越大解析：选ab.交变电流能通过电容器是因为交流电路中的电容器的两极加上交变电压后，两极板上不断进行充、放电，电路中产生电流，表现为交变电流通过了电容器，故c项错电容器的电容越大、交变电流的频率越高，容抗越小，d项错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、低频和机械振动，如图为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b输入，l1和l2是线圈，c1和c2是电容器，则()a甲扬声器是低音扬声器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解析：选ad.电感对电流的阻碍作用是“通直流，阻交流”“通低频，阻高频”，电容对电流的阻碍作用是“通交流，隔直流”“通高频，阻低频”线圈l1的作用是让低频信号通过，阻碍高频成分，通过线圈l1的信号中还有少量的高频成分，c1的作用就是滤掉少量的高频成分，让低频信号通过扬声器甲，故扬声器甲是低音扬声器，选项a正确、c错误；c2的作用是让高频信号通过，阻碍低频成分，l2的作用是让低频信号通过，阻碍高频成分通过，减弱通过扬声器乙的低频电流，扬声器乙是高音扬声器，选项b错误，d正确9.某电路的输入电流既有直流成分，又有交流高、低频成分，若通过如图装置，只把交流低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各元件的作用，说法正确的是()al起到消除交流成分的作用bc1是隔直电容器cc2起到消除高频成分的作用d以上说法都不对解析：选bc.线圈l通直流阻交流，起到消除直流成分的作用，a错；c1隔直流通交流，b对；c2允许高频通过，起到消除高频成分的作用，c对10某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图甲所示的“z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)为了确定各元件种类，小华同学把dis计算机辅助实验系统中的电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后(如图乙所示)，分别将ab、bc、cd接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图像分别如图丙a、b、c所示，则下列判断中正确的是()aab间是电容器bbc间是电感线圈ccd间是电容器dcd间是定值电阻解析：选abd.根据题图a可知，有瞬时充电电流，稳定后电路中无电流，说明ab间是电容器，充电完毕，电路为开路，故a正确根据题图b可知，阻碍电流增大，但是稳定后电流恒定，符合电感线圈的特点，所以bc间为电感线圈，故b正确根据题图c，接通电路后，电流马上达到稳定值，说明cd间为定值电阻，故c错误，d正确三、非选择题11如图所示，从ao输入的信号中，有直流电和交流电两种成分(1)现在要求信号到达bo两端只有交流电，没有直流电，需要在ab端接一个什么元件？该元件的作用是什么？(2)若要求信号到达bo端只有直流电，而没有交流电，则应在ab端接入一个什么元件？该元件的作用是什么？解析：根据电容器和电感器对直流电和交流电的作用原理进行分析(1)因为bo端不需要直流电，只需要交流电，故根据电容器c有“通交流、隔直流”作用，应在ab端接入一个电容器c.该电容器对直流电有阻隔作用，对交流电有通过作用(2)因为bo端不需要交流电，只需要直流电，故根据电感l有“通直流、阻交流”的作用，应在ab端接入一个低频扼流圈答案：(1)电容器通交流、隔直流(2)低频扼流圈通直流