《2018-2019学年物理浙江专版人教版选修3-2讲义：第五章 第3节 电感和电容对交变电流的影响 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年物理浙江专版人教版选修3-2讲义：第五章 第3节 电感和电容对交变电流的影响 Word版含解析.pdf（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第第 3 节节电感和电容对交变电流的影响电感和电容对交变电流的影响 电感对交变电流的阻碍作用电感对交变电流的阻碍作用 探新知探新知基础练基础练 1实验探究实验探究 如图所示，令直流电源电压与交流电源电压有效值相等。如图所示，令直流电源电压与交流电源电压有效值相等。 (1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用。实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用。 (2)实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些。实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些。 (3)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。 2感抗
2、感抗 (1)物理意义：表示电感器对交变电流的阻碍作用的大小。物理意义：表示电感器对交变电流的阻碍作用的大小。 (2)影响感抗大小的因素：线圈的自感系数，交流的频率。线圈的自感系数越大，交流影响感抗大小的因素：线圈的自感系数，交流的频率。线圈的自感系数越大，交流 的频率越高，感抗越大。的频率越高，感抗越大。 3感抗的应用感抗的应用 类型类型 区别 区别 低频扼流圈低频扼流圈高频扼流圈高频扼流圈 自感系数自感系数较大较大较小较小 感抗大小感抗大小较大较大较小较小 作用作用通直流、阻交流通直流、阻交流通低频、通直流，阻高频通低频、通直流，阻高频 辨是非辨是非(对的划“” ，错的划“”对的划“” ，错
3、的划“”) 1电感线圈对交变电流有阻碍作用。电感线圈对交变电流有阻碍作用。( ) 2交流电的频率越高，电感对交流的阻碍作用越大。交流电的频率越高，电感对交流的阻碍作用越大。( ) 3电感线圈中通入交变电流后，交变电流的瞬时值为电感线圈中通入交变电流后，交变电流的瞬时值为 0 的瞬间，线圈仍然对交变电流 有阻碍作用。 的瞬间，线圈仍然对交变电流 有阻碍作用。( ) 答案：答案：1. 2. 3. 释疑难释疑难对点练对点练 1电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质 交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感 电动势总是要阻碍电流的变化，这
4、就是电感线圈对交变电流的阻碍作用。因此，感抗的产 生是由线圈的自感现象引起的。直流电通过线圈时，电流的大小、方向都不变，线圈中不 产生自感电动势，也就没有感抗。 交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感 电动势总是要阻碍电流的变化，这就是电感线圈对交变电流的阻碍作用。因此，感抗的产 生是由线圈的自感现象引起的。直流电通过线圈时，电流的大小、方向都不变，线圈中不 产生自感电动势，也就没有感抗。 2感抗感抗 电感线圈对电流的阻碍作用。 感抗用电感线圈对电流的阻碍作用。 感抗用 “XL”表示，表示， XL2fLL， 其中， 其中f是交流电的频率，是交流电的频率， L
5、 是线圈的自感系数。是线圈的自感系数。 3感抗与电感的关系感抗与电感的关系 电感线圈对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的自感系数越大，交变电流 的频率越高，产生的自感电动势就越大，感抗就越大，对交变电流的阻碍作用也就越大。 电感线圈对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的自感系数越大，交变电流 的频率越高，产生的自感电动势就越大，感抗就越大，对交变电流的阻碍作用也就越大。 4线圈线圈(扼流圈扼流圈)的分类的分类 根据不同线圈对交流电的阻碍作用不同分类：根据不同线圈对交流电的阻碍作用不同分类： (1)低频扼流圈：低频扼流圈： 构造：闭合铁芯、绕在铁芯上的线圈。构造：闭合铁芯、绕在铁芯
6、上的线圈。 特点：匝数多、自感系数特点：匝数多、自感系数 L 大、电阻很小。它对低频交流会产生很大的阻碍作用， 而对直流的阻碍作用则较小，故低频扼流圈的作用为“通直流、阻交流” 。 大、电阻很小。它对低频交流会产生很大的阻碍作用， 而对直流的阻碍作用则较小，故低频扼流圈的作用为“通直流、阻交流” 。 (2)高频扼流圈：高频扼流圈： 构造：它的线圈有的是绕在圆柱形的铁氧体芯上或空心。构造：它的线圈有的是绕在圆柱形的铁氧体芯上或空心。 特点：匝数少，自感系数特点：匝数少，自感系数 L 小。它只对频率很高的交流产生很大的阻碍作用，而对 低频交流的阻碍作用较小，故高频扼流圈的作用为“通直流、通低频，阻
7、高频” 。 小。它只对频率很高的交流产生很大的阻碍作用，而对 低频交流的阻碍作用较小，故高频扼流圈的作用为“通直流、通低频，阻高频” 。 试身手试身手 1关于电感对交变电流的影响的说法，正确的是关于电感对交变电流的影响的说法，正确的是( ) A电感对交变电流无阻碍作用电感对交变电流无阻碍作用 B电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗 C电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关 D线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越小线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变
8、电流的阻碍作用就越小 解析：选解析：选 B 电感对交变电流有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数 电感对交变电流有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数 L、交变电 流的频率 、交变电 流的频率 f 有关，有关，L 越大、越大、f 越高，阻碍作用越大，故选项越高，阻碍作用越大，故选项 A、C、D 错误，错误，B 正确。正确。 电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用 探新知探新知基础练基础练 1交变电流能够通过电容器交变电流能够通过电容器 (1)实验电路实验电路(如图所示如图所示)： (2)实验现象：实验现象： 电路中串有电容器时，接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡亮。电
9、路中串有电容器时，接通直流电源，灯泡不亮，接通交流电源，灯泡亮。 (3)实验结论：实验结论： 交变电流能够通过电容器，直流不能通过电容器。交变电流能够通过电容器，直流不能通过电容器。 2电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用 (1)容抗：表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。容抗：表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。 (2)影响容抗大小的因素：电容器的电容越大，交变电流的频率越高，容抗越小。影响容抗大小的因素：电容器的电容越大，交变电流的频率越高，容抗越小。 (3)应用：电容器具有“隔直流，通交流”的作用。应用：电容器具有“隔直流，通交流”的作用。 辨是非辨是非(对的划“” ，错的
10、划“”对的划“” ，错的划“”) 1交变电流“通过”电容器的实质是电容器不断充电放电，并不是真正流过电容器。交变电流“通过”电容器的实质是电容器不断充电放电，并不是真正流过电容器。 ( ) 2直流电不能通过电容器。直流电不能通过电容器。( ) 3电容器是通直流、阻交流，通高频、阻低频。电容器是通直流、阻交流，通高频、阻低频。( ) 答案：答案：1. 2. 3. 释疑难释疑难对点练对点练 1交变电流通过电容器的实质交变电流通过电容器的实质 电容器两极板之间是相互绝缘的，不论是恒定电流还是交变电流，自由电荷都不能通 过两极板之间的绝缘体 电容器两极板之间是相互绝缘的，不论是恒定电流还是交变电流，自
11、由电荷都不能通 过两极板之间的绝缘体(电介质电介质)，通常所说的交变电流“通过”电容器，并不是自由电荷穿 过了电容器，而是在交流电压作用下，当电压升高时电容器充电，电容器极板上的电荷量 增加，形成充电电流，如图甲所示；当电压降低时，电容器放电，电容器极板上的电荷量 减少，形成放电电流，如图乙所示。由于电容器反复不断的充电、放电，使电路中有持续 的交变电流。 ，通常所说的交变电流“通过”电容器，并不是自由电荷穿 过了电容器，而是在交流电压作用下，当电压升高时电容器充电，电容器极板上的电荷量 增加，形成充电电流，如图甲所示；当电压降低时，电容器放电，电容器极板上的电荷量 减少，形成放电电流，如图乙
12、所示。由于电容器反复不断的充电、放电，使电路中有持续 的交变电流。 2对容抗及“阻碍”作用的理解对容抗及“阻碍”作用的理解 (1)对容抗的理解：容抗是表示电容器对交变电流阻碍作用大小的物理量。容抗的大小 与自身的电容量、交变电流的频率有关，可用 对容抗的理解：容抗是表示电容器对交变电流阻碍作用大小的物理量。容抗的大小 与自身的电容量、交变电流的频率有关，可用 XC来表示，单位是欧姆。此公式虽然来表示，单位是欧姆。此公式虽然 1 2fC 不要求掌握，但可以用来定性地分析问题，当交变电流的频率增加时，容抗减小。不要求掌握，但可以用来定性地分析问题，当交变电流的频率增加时，容抗减小。 (2)电容器对
13、交变电流的阻碍作用：对导线中形成电流的自由电荷来说，当电源的电压 推动它们向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方 向做定向移动，这就产生了对交变电流的阻碍作用。 电容器对交变电流的阻碍作用：对导线中形成电流的自由电荷来说，当电源的电压 推动它们向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方 向做定向移动，这就产生了对交变电流的阻碍作用。 (3)“阻碍”作用可概括为：“隔直流、通交流” ，“通高频、阻低频” 。“阻碍”作用可概括为：“隔直流、通交流” ，“通高频、阻低频” 。 特别提醒特别提醒 当电容器与直流电源的两极相连接时， 除了接通的
14、瞬间因电容器充电而有 瞬时电流外， 一旦充电完毕， 电容器两极板间的电压与电源两极间的电压相等， 且保持不变， 电路中就没有电流了。 当电容器与直流电源的两极相连接时， 除了接通的瞬间因电容器充电而有 瞬时电流外， 一旦充电完毕， 电容器两极板间的电压与电源两极间的电压相等， 且保持不变， 电路中就没有电流了。 试身手试身手 2对交变电流能够通过电容器的正确理解是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，但移动方向是唯一的在有电容器的交流电路中，有电荷定向移动，但移动
15、方向是唯一的 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 解析：选解析：选 C 交变电流能够通过电容器，是通过电容器交替充、放电而进行的，实际 上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，故 交变电流能够通过电容器，是通过电容器交替充、放电而进行的，实际 上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，故 C 对，对，D 错；电容器交替充、放电， 电路中就有
16、了电荷的定向移动，故 错；电容器交替充、放电， 电路中就有了电荷的定向移动，故 A、B 错。错。 对电感线圈的理解对电感线圈的理解 典例典例 1 (多选多选)在如图所示的电路中，在如图所示的电路中， L 为电感线圈，为电感线圈， R 为灯泡的电阻， 电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压 为灯泡的电阻， 电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压 u220 sin 100t 2 V。若保持电源电压有效值不变，只将电源频率改为。若保持电源电压有效值不变，只将电源频率改为 100 Hz，下列说法正确 的有 ，下列说法正确 的有 ( ) A电流表示数增大电流表示数增大 B电压表示数增
17、大电压表示数增大 C灯泡变暗灯泡变暗 D灯泡变亮灯泡变亮 思路点拨思路点拨 解答本题时应把握以下两点： 解答本题时应把握以下两点： (1)感抗与交变电流的频率的关系。感抗与交变电流的频率的关系。 (2)闭合电路的电压关系。闭合电路的电压关系。 解析解析 由 由 u220 sin 100t V，可得电源原来的频率为，可得电源原来的频率为 f Hz50 Hz。2 2 100 2 当电源频率由原来的当电源频率由原来的 50 Hz 增为增为 100 Hz 时，线圈的感抗增大。在电压不变的情况下，电路时，线圈的感抗增大。在电压不变的情况下，电路 中的电流减小， 选项中的电流减小， 选项 A 错误 ； 灯
18、泡的电阻错误 ； 灯泡的电阻 R 是一定的， 电流减小时， 实际消耗的电功率是一定的， 电流减小时， 实际消耗的电功率(PI2R) 减小，灯泡变暗，选项减小，灯泡变暗，选项 C 正确，正确，D 错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电 压 错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电 压 UL； 设灯泡两端电压为； 设灯泡两端电压为 UR，则电源电压的有效值为，则电源电压的有效值为 UULUR。因。因 URIR，电流，电流 I 减小 时， 减小 时，UR减小。因电源电压有效值保持不变，故减小。因电源电压有效值保持不变，故 ULUUR增大，选项增大，选项 B 正确。正确。 答案答案
19、BC 直流电阻不计的线圈对直流电无阻碍作用，相当于短路，对交流电有阻碍作用，因而 使电流减小，加在电路其他部分的电压也减小，且减小量与线圈两端电压相等。 直流电阻不计的线圈对直流电无阻碍作用，相当于短路，对交流电有阻碍作用，因而 使电流减小，加在电路其他部分的电压也减小，且减小量与线圈两端电压相等。 电容器对交变电流的影响电容器对交变电流的影响 典例典例 2 如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当 交流电源的频率增大时 如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当 交流电源的频率增大时( ) A电容器电容增大电容器电容增大 B电容器电容减小电容器电容减小 C电灯变暗电灯变
20、暗 D电灯变亮电灯变亮 解析解析 电容器的电容是由电容器本身的特性决定的，与外加的交流电源的频率无关， 选项 电容器的电容是由电容器本身的特性决定的，与外加的交流电源的频率无关， 选项 A、B 错误 ； 当交流电源的频率增加时，电容器充、放电的速度加快，电容器的容抗减 小，电流增大，电灯变亮，选项 错误 ； 当交流电源的频率增加时，电容器充、放电的速度加快，电容器的容抗减 小，电流增大，电灯变亮，选项 C 错误，错误，D 正确。正确。 答案答案 D 交变电流的频率高低是相对的，没有明显的界线。同样，电容的大小、容抗的大小也 是相对的，容抗公式高中阶段不要求掌握，但是熟记公式能够快速地比较容抗随
21、电容器的 电容大小、交变电流的频率高低如何变化。 交变电流的频率高低是相对的，没有明显的界线。同样，电容的大小、容抗的大小也 是相对的，容抗公式高中阶段不要求掌握，但是熟记公式能够快速地比较容抗随电容器的 电容大小、交变电流的频率高低如何变化。 电阻、感抗、容抗的比较电阻、感抗、容抗的比较 电阻电阻感抗感抗容抗容抗 产生产生 原因原因 定向移动的自由电荷与不动的 离子间的碰撞 定向移动的自由电荷与不动的 离子间的碰撞 由于电感线圈的自感 现象阻碍电流的变化 由于电感线圈的自感 现象阻碍电流的变化 电容器两极板上积累 的电荷对向这个方向 定向移动的电荷的反 抗作用 电容器两极板上积累 的电荷对向
22、这个方向 定向移动的电荷的反 抗作用 在电路中在电路中 的特点的特点 对直流、交流均有阻碍作用对直流、交流均有阻碍作用 阻交流阻交流 通直流通直流 阻高频阻高频 隔直流隔直流 通交流通交流 阻低频阻低频 通低频通低频通高频通高频 决定决定 因素因素 由导体本身由导体本身(长短、粗细、材料长短、粗细、材料) 决定，与温度有关决定，与温度有关 由线圈本身的自感系 数和交流电的频率 由线圈本身的自感系 数和交流电的频率 f 决定决定 由电容的大小和交流 电的频率 由电容的大小和交流 电的频率 f 决定决定 电能的电能的 转化转化 电能转化为内能电能转化为内能 电能和磁场能往复转 化 电能和磁场能往复
23、转 化 电能与电场能往复转 化 电能与电场能往复转 化 典例典例 3 如图所示，电路中完全相同的三只灯泡 如图所示，电路中完全相同的三只灯泡 L1、L2、L3分别与 电阻 分别与 电阻 R、电感、电感 L、电容、电容 C 串联，然后再并联到串联，然后再并联到 220V、50 Hz 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 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 60 Hz，则发生的现象是，则发生的现象是 ( ) A三只灯泡亮度不变三只灯泡亮度不变 B三只灯泡均变亮三只灯泡均变亮 CL1亮度不变、亮度不变、L2
24、变亮、变亮、L3变暗变暗 DL1亮度不变、亮度不变、L2变暗、变暗、L3变亮变亮 解析解析 当交变电流的频率变大时， 线圈的感抗变大， 电容器的容抗变小， 因此 当交变电流的频率变大时， 线圈的感抗变大， 电容器的容抗变小， 因此 L3变亮，变亮， L2变暗，电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故变暗，电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故 L1亮度不变，所以选亮度不变，所以选 D。 答案答案 D 典例典例 4 如图所示， 如图所示， 线圈的自感系数线圈的自感系数 L 和电容器的电容和电容器的电容 C 都很小都很小(如如 L1 mH，C 200 pF)，此电路的重要作用是，此电路的重要作用是(
25、 ) A阻直流通交流，输出交流阻直流通交流，输出交流 B阻交流通直流，输出直流阻交流通直流，输出直流 C阻低频通高频，输出高频交流阻低频通高频，输出高频交流 D阻高频通低频，输出低频交流和直流阻高频通低频，输出低频交流和直流 思路点拨思路点拨 根据电感和电容对交流中的高频成分和低频成分的阻碍作用不同来分析。 根据电感和电容对交流中的高频成分和低频成分的阻碍作用不同来分析。 解析解析 因线圈自感系数 因线圈自感系数 L 很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成 分能顺利通过线圈，电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容 很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成 分能顺利通过
26、线圈，电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容 C 很小，对低频成分的阻 碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路，最终输出的是低频 交流和直流。故 很小，对低频成分的阻 碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路，最终输出的是低频 交流和直流。故 D 正确。正确。 答案答案 D (1)电阻、电感、电容器在交流电路中的作用不同，电阻对所有电流阻碍作用相同，阻 碍的结果是电能转化为内能；纯电感线圈、电容器对交流的阻碍作用与频率有关，阻碍的 结果是电能和磁场能、电场能相互转化。 电阻、电感、电容器在交流电路中的作用不同，电阻对所有电流阻碍作用相同，阻 碍的结果是
27、电能转化为内能；纯电感线圈、电容器对交流的阻碍作用与频率有关，阻碍的 结果是电能和磁场能、电场能相互转化。 (2)电感器对直流起“短路”作用，对交变电流起阻碍作用。电感器对直流起“短路”作用，对交变电流起阻碍作用。 (3)电容器对直流“断路” ，对交变电流有旁路分流作用。电容器对直流“断路” ，对交变电流有旁路分流作用。 (4)电阻对直流、交变电流都有阻碍作用，它与交变电流的频率无关。电阻对直流、交变电流都有阻碍作用，它与交变电流的频率无关。 课堂对点巩固课堂对点巩固 1(多选多选)关于感抗，下列说法中正确的是关于感抗，下列说法中正确的是( ) A感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，
28、阻碍电流的变化感抗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感抗虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量感抗虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量 D感抗是线圈的电阻产生的感抗是线圈的电阻产生的 解析：选解析：选 ABC 交流通过线圈时，由于电流时刻变化，在线圈中产生自感电动势。自 感电动势总是阻碍电流的变化，这就是产生感抗的原因， 交流通过线圈时，由于电流时刻变化，在线圈中产生自感电动势。自 感电动势总是阻碍电流的变化，这就是产生感抗的原因，A 正确，正确，D 错误；频率越高，
29、电 流变化越快， 自感电动势越大， 线圈自感系数越大， 对电流变化的阻碍作用越大， 感抗越大， 错误；频率越高，电 流变化越快， 自感电动势越大， 线圈自感系数越大， 对电流变化的阻碍作用越大， 感抗越大， B 正确；电感是储能元件，它储存的能量用来与电能相互转换，并不消耗，正确；电感是储能元件，它储存的能量用来与电能相互转换，并不消耗，C 正确。正确。 2(2017浙师大附中高二检测浙师大附中高二检测)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。一铁芯插进线圈之后，该灯泡将 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。一铁芯插进线圈之后，该灯泡将( ) A变亮
30、 变亮 B变暗变暗 C没有影响没有影响D无法判断无法判断 解析：选解析：选 B 线圈的自感系数与线圈的长度、匝数以及是否有铁芯有关，同一线圈， 插入铁芯时，自感系数增大，对交流的阻碍作用变大，即该灯泡将变暗。 线圈的自感系数与线圈的长度、匝数以及是否有铁芯有关，同一线圈， 插入铁芯时，自感系数增大，对交流的阻碍作用变大，即该灯泡将变暗。B 正确。正确。 3如图所示，三个灯相同，而且足够耐压，电源内阻忽略。单刀双掷开关如图所示，三个灯相同，而且足够耐压，电源内阻忽略。单刀双掷开关 S 接接 A 时， 三个灯亮度相同，那么 时， 三个灯亮度相同，那么 S 接接 B 时时( ) A三个灯亮度相同三个
31、灯亮度相同 B甲灯最亮，丙灯不亮甲灯最亮，丙灯不亮 C甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮 D只有丙灯不亮，乙灯最亮只有丙灯不亮，乙灯最亮 解析：选解析：选 D 开关 开关 S 接接 A 时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过。开关时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过。开关 S 接接 B 时， 电路处于直流工作状态，电容器 时， 电路处于直流工作状态，电容器 C“隔直流、通交流” ；电感线圈“隔直流、通交流” ；电感线圈 L“阻交流、通直流” ；“阻交流、通直流” ；R 对交流和直流有相同的阻碍作用。可判断此时电路中对交流和直流有相同的阻碍作用。可判断此时电路中 I丙 丙 0
32、，I甲 甲不变， 不变，I乙 乙增大；又因为灯 增大；又因为灯 泡亮度与电功率泡亮度与电功率(PI2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮。故成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮。故 D 正确。正确。 课堂小结课堂小结 Error!Error! 电电感感和和电电容容 对对交交变变电电流流 的的影影响响 课时跟踪检测课时跟踪检测(十一十一) 一、单项选择题一、单项选择题 1关于电感对交变电流的影响，下列说法正确的是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电感对各种不同频率的
33、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同一个电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小 解析 ： 选解析 ： 选 C 电感线圈可以通直流， 电感线圈可以通直流，A 错 ； 电感对不同频率的交变电流的阻碍作用不同，错 ； 电感对不同频率的交变电流的阻碍作用不同， B 错；同一电感线圈对高频交变电流阻碍作用大，错；同一电感线圈对高频交变电流阻碍作用大，D 错，错，C 对。对。 2关于容抗，下列说法中正确的是关于容抗，下列说法中正确的是( ) A电容器充电时，容抗小电容器充电时，容抗小 B
34、电容器充电时，容抗大电容器充电时，容抗大 C电容器的电容和交变电流的频率一定时，容抗一定与充、放电无关电容器的电容和交变电流的频率一定时，容抗一定与充、放电无关 D以上说法都不对以上说法都不对 解析：选解析：选 C 容抗只与电容器的电容大小和交变电流的频率有关。故 容抗只与电容器的电容大小和交变电流的频率有关。故 C 正确。正确。 3.如图所示电路由交变电流供电，如果交变电流的频率升高，则如图所示电路由交变电流供电，如果交变电流的频率升高，则( ) A线圈的自感系数增大线圈的自感系数增大 B线圈的感抗减小线圈的感抗减小 C电路中的电流增大电路中的电流增大 D电路中的电流减小电路中的电流减小 解
35、析：选解析：选 D 线圈的自感系数是线圈自身的属性，选项 线圈的自感系数是线圈自身的属性，选项 A 错误；交变电流的频率升高， 电流的变化率增大，线圈的自感作用增大，感抗增大，线圈对电流的阻碍作用增大，电路 中的电流减小，故选项 错误；交变电流的频率升高， 电流的变化率增大，线圈的自感作用增大，感抗增大，线圈对电流的阻碍作用增大，电路 中的电流减小，故选项 B、C 错误，错误，D 正确。正确。 4.如图所示，把电阻、电感、电容并联到某一交流电源上，三个电流 表示数相同， 若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数 如图所示，把电阻、电感、电容并联到某一交流电源上，三个电流 表示数相同
36、， 若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数 I1、I2、I3的大小关系是的大小关系是( ) AI1I2I3 BI1I2I3 CI2I1I3DI3I1I2 解析：选解析：选 D 原来三个电流表的示数相同，说明三个支路中的电阻、感抗、容抗阻碍 原来三个电流表的示数相同，说明三个支路中的电阻、感抗、容抗阻碍 作用大小相等，当交变电流的频率加大时，电阻的值不变，感抗变大，容抗减小，因此作用大小相等，当交变电流的频率加大时，电阻的值不变，感抗变大，容抗减小，因此 I1 不变，不变，I2减小，减小，I3增大，即有增大，即有 I3I1I2，故选项，故选项 D 正确。正确。 5.如图所示的电路，
37、如图所示的电路， F 为一交流发电机，为一交流发电机， C 为平行板电容器， 为使电流表为平行板电容器， 为使电流表 A 的示数增加， 可 行的办法是 的示数增加， 可 行的办法是( ) A使发电机使发电机 F 的转速增加的转速增加 B使发电机使发电机 F 的转速减小的转速减小 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使电容器两极板间的距离增大使电容器两极板间的距离增大 解析：选解析：选 A 当发电机 当发电机 F 的转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表的转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表 A 的示数增加，的示数增加，A
38、项正确，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或使电容 器两极板间距离增大时， 电容减小， 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 项错误 ； 在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质或使电容 器两极板间距离增大时， 电容减小， 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，示数减小，C、D 项错误。项错误。 6在交流电路中，要减小电容器的容抗，可以在交流电路中，要减小电容器的容抗，可以( ) A减小两极板的正对面积减小两极板的正对面积 B减小极板间的距离减小极板间的距离 C适当增大交变电流的电压适当增大交变电流
39、的电压 D减小交变电流的频率减小交变电流的频率 解析：选解析：选 B 容抗与交变电流的电压无关，频率减小，容抗增大， 容抗与交变电流的电压无关，频率减小，容抗增大，C、D 错误；极板正 对面积减小，电容减小，容抗增大， 错误；极板正 对面积减小，电容减小，容抗增大，A 错误 ； 两板间距离减小，电容增大，容抗减小，错误 ； 两板间距离减小，电容增大，容抗减小，B 正 确。 正 确。 7.(2017浙江龙游中学检测浙江龙游中学检测)如图所示的电路中，正弦交流电源电压的 有效值为 如图所示的电路中，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，则关于交流电压
40、表的示数，以下说法中正确的是( ) A等于等于 220 V B大于大于 220 V C小于小于 220 VD等于零等于零 解析：选解析：选 C 虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联， 根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压， 虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联， 根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C 正确。正确。 8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 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
41、灯泡 发光最亮的是图中的( ) 解析 ： 选解析 ： 选 D 电容 电容 C、 电感、 电感 L 都对交流电有阻碍作用， 故都对交流电有阻碍作用， 故 A、 B 两图中灯泡不是最亮的 ；两图中灯泡不是最亮的 ； C 图中灯泡被短路，不亮；图中灯泡被短路，不亮；D 图中电容图中电容 C 有隔直流作用，所以有隔直流作用，所以 D 中灯泡最亮。中灯泡最亮。 二、多项选择题二、多项选择题 9对电容器能通过交变电流的原因，下列说法中正确的是对电容器能通过交变电流的原因，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当电容器接到交流电源上时，因为有自由电
42、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在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器 解析：选解析：选 BD 直流电不能通过电容器，将电容器接在交流电路中，由于电容器上电压 改变，电容器充、放电交替进行，在电路上形成了电流，相当于交变电流“通过”了电容器。 电容器通电实质是反复充、放电来实现的，实际并无电荷通过电容器。故 直流电不能通
43、过电容器，将电容器接在交流电路中，由于电容器上电压 改变，电容器充、放电交替进行，在电路上形成了电流，相当于交变电流“通过”了电容器。 电容器通电实质是反复充、放电来实现的，实际并无电荷通过电容器。故 B、D 正确。正确。 10关于电感对交变电流影响的说法中，正确的是关于电感对交变电流影响的说法中，正确的是( ) A电感对交变电流有阻碍作用电感对交变电流有阻碍作用 B电感对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小电感对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小 C电感具有“通交流、阻直流，通高频、阻低频”的性质电感具有“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，电感对交变
44、电流的阻碍作用就越大线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大 解析：选解析：选 AD 电感对交变电流有阻碍作用， 电感对交变电流有阻碍作用，A 正确；交变电流频率越高，线圈的自感 系数越大，即感抗越大，电感对交变电流阻碍作用越大，故 正确；交变电流频率越高，线圈的自感 系数越大，即感抗越大，电感对交变电流阻碍作用越大，故 D 正确，正确，B 错误；电感具有 “通直流、阻交流，通低频、阻高频”的特点，故 错误；电感具有 “通直流、阻交流，通低频、阻高频”的特点，故 C 错误。错误。 11从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分。如果只需要把低频成 分输送到
45、下一级装置，可采用的电路是图中的 从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分。如果只需要把低频成 分输送到下一级装置，可采用的电路是图中的( ) 解析：选解析：选 AD 由于只需将低频成分输送到下一级装置，可将高频成分分流，但低频成 分不能通过，即需要高频旁路电容器，选项 由于只需将低频成分输送到下一级装置，可将高频成分分流，但低频成 分不能通过，即需要高频旁路电容器，选项 A 正确。也可以直接阻碍高频成分通过，即阻 高频、通低频，可以采用高频扼流圈，选项 正确。也可以直接阻碍高频成分通过，即阻 高频、通低频，可以采用高频扼流圈，选项 D 正确。正确。 12如图甲、乙所示是电子技术中的
46、常用电路，如图甲、乙所示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“ 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 ”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，下列判断正确的是上得到的电流特征，下列判断正确的是( ) A图甲中图甲中 R 得到的是交流成分得到的是交流成分 B图甲中图甲中 R 得到的是直流成分得到的是直流成分 C图乙中图乙中 R 得到的是低频成分得到的是低频成分 D图乙中图乙中 R 得到的是高频成分得到的是高频成分 解析：选解析：选 AC 电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，题图甲中电容 器隔直流， 电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，题图甲中电容 器隔直流，R 得到的是交流成分，得到的是交流成分，A 正确，正确，B 错误；题图乙中电容器通过交流高频成分，阻 碍交流低频成分， 错误；题图乙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，得到的是低频成分，C 正确，正确，D 错误。错误。