2015-2016学年高中物理 5.3《电感和电容对交变电流的影响》课时作业 新人教版选修3-2

5.3《电感和电容对交变电流的影响》
基础达标
1．下列说法正确的是()
A．电阻对直流电和交变电流均有阻碍作用
B．电感对直流电和交变电流均有阻碍作用
C．电感对交变电流没有阻碍作用
D．电容器两极板间断路，因此串联着电容器的电路不能通交变电流
【答案】 A
2．对扼流圈的以下说法，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的阻碍作用大，对高频交变电流的阻碍作用小
【解析】低频扼流圈用来“通直流、阻交流”，对低频交变电流的阻碍作用也很大．高频扼流圈对高频交变电流的阻碍作用大，对低频交变电流的阻碍作用小，故选项A正确．【答案】 A
3．对交流电“通过”电容器的正确理解是( )
A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体
B．交流电路中定向移动的电荷通过了电容器两极板间的绝缘介质
C．交变电流能够使电容器交替进行充放电，电路中就有了持续的电流，表现为交变电流通过了电容器
D．电容器是导体，电流可以通过电容器
【解析】电容器能让交变电流通过，实际上是通过充放电来完成的，定向移动的电荷并没有从一个极板到另一极板，故A、B错误；但它的充放电完成了交流电通过的任务，就好像电流真的通过了电容器一样，故选项C正确；电容器两个极板间是绝缘的，D项错．【答案】 C
4．对于容抗，下列说法中正确的是( )
A．电容器电容越大，容抗越大
B．电容器电容越大，容抗越小
C．电容器电容越大，容抗可能越小
D．对于同一个电容器，容抗可以变化
【答案】CD
5．如图所示，两个同学利用图示装置做实验，第一位同学使ab在导轨上匀速运动，第二位同学使ab在导轨上做变速运动，但两位同学对ab杆做的功一样多．第一位同学的方法小灯泡消耗的电能为W1，第二位同学的方法小灯泡消耗的电能为W2，它们相比较( )
A．W1＝W2 B．W1>W2
C．W1<W2 D．不能比较
【解析】ab棒匀速运动时，产生的感应电动势是恒定的，感应电流也是恒定的，因此在线圈上不会产生感抗，所以通过小灯泡的电流大，消耗的电能多；当ab变速运动时，产生的感应电动势是变化的，感应电流也是变化的，在线圈上产生感抗，使通过小灯泡的电流减小，因此消耗的电能少，故选项B正确．
【答案】 B
6．如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电流接通( )
A．L1、L2两灯泡亮度仍相同
B．L1比L2更亮些
C．L1比L2更暗些
D．交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮
【答案】 B
7．如下图所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的读数，以下说法中正确的是( )
A．等于220 V B．大于220 V
C．小于220 V D．等于零
【解析】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．【答案】 C
8．如图所示，A、B、C为三个相同的灯泡，a、b、c为与之串联的三个元件，E1为直流电源，E2为交流电源．当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光．由此可知，a元件应是________；b元件应是________；c元件应是________．
【解析】由题意知，接“1”时，直流电不通过c，故c为电容器；接“2”时通交流电，B灯变暗是由于感抗所致，故b应为电感器，则a为电阻．
【答案】电阻电感器电容器
9.
教室和家庭中的电风扇都可以调节快慢，如右图所示，要调节快慢，就要改变电动机的电流．风扇一般是用交流电，要改变交流电的大小，可以用电感调速器，调速器的结构如图所示，探究它是利用什么作用调节吊扇快慢的．
【解析】由图可知，在“日”字形的软铁芯上，绕了数百匝线圈，每隔数十匝就将抽头接到2至5各端钮上．线圈与电风扇电动机串联，它将分掉电源加在电风扇上的部分电压，使电风扇转速降低．图中端钮0是断路；端钮1不经线圈直接通电，风扇的转速最高；端钮5
经过的线圈匝数最多，故转速最低．
【答案】见解析
能力提升
1．如图所示，某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分，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元件的作用，下列说法中正确的是( )
A．L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈
B．L在此的功能为通高频，阻低频，叫低频扼流圈
C．C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容
D．C2在此的功能为通高频，阻低频，叫高频旁路电容
【解析】该电路只把交流的低频成分输送到下一级，C1能通交流，隔直流，C正确；L 通直流，阻交流是低频扼流圈，A、B错误；C2通高频、阻低频，是高频旁路电容，D正确．【答案】CD
2．如图所示为某电器中电路的一部分，当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后，在其输出端得到可调大小的交流低频成分，那么有关各元器件作用的说法，正确的是( )
A．C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器大量分流
B．R为滑动变阻器，它的滑片上下移动可以改变输出端电压的大小
C．C2为隔直电容器，交流低频成分通过该电容器输出
D．C1的电容较大，C2的电容较小
【解析】据题意，欲得到交流低频，则高频交流应通过C1滤掉，直流自然不能通过C2到达输出端，因此C1的作用是高频旁路，其电容应较小；R是起调节输出电压的作用；C2的作用是隔直流，通低频交流，因此其电容较大．
【答案】ABC
3．在收音机线路中，经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，我们采用了如图所示的装置电路，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
【解析】a应该将高频成分旁路掉，所以应该用较小的电容器；b应该让低频成分通过，所以应该用高频扼流圈．
【答案】 D
4．交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则( )
A．I′＞I B．I′＜I
C．I′＝I D．无法比较
【解析】长直导线的自感系数很小，感抗可忽略不计，其对交变电流的阻碍作用可看做是纯电阻，流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用．当导线绕成线圈后，电阻值未变，但自感系数增大，对交变电流的阻碍作用不但有电阻，而且有感抗，阻碍作用增大，电流减少．
【答案】 B
5．如图所示，从AO输入的信号中，有直流电流和交变电流．
(1)现要求信号到达BO两端没有直流电压，需要在AB间接一个什么元件？该元件的作用是什么？
(2)若要求信号到达BO端只有直流电压，而没有交变电压，则应在AB间接入一个什么元件？该元件的作用是什么？
【解析】(1)因为BO两端不需要直流电，只需要交流电，根据电容器有“通交流，隔直流”的作用，应在AB间接入一个电容器C，该电容器对直流电有阻隔作用，对交变电流有通过作用．
(2)因为BO两端不需要交流电，只需要直流电，根据电感有“通直流，阻交流”的作用，应在A、B间接入一个电感线圈L，该线圈对交流电有阻碍作用，对直流电有通过作用．【答案】(1)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)电感线圈L该线圈对交流电有阻碍作用，对直流电有通过作用。