人教A版選修32 電感和電容對(duì)交變電流的影響 第1課時(shí) 作業(yè).doc

5.3 電感和電容對(duì)交變電流的影響 1如圖1所示，電鍵接直流上燈泡的亮度_(填大于、小于或等于)接到交流上燈泡亮度，說明線圈對(duì)直流電和交變電流的阻礙作用不同圖1電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，用_來表示，線圈的自感系數(shù)越大，自感作用就越大，感抗就_；交變電流的頻率越高，電流變化越快，自感作用越大，感抗_，電感有_的作用2如圖2所示，開關(guān)s接到直流電源上，觀察的現(xiàn)象是燈泡_；接通交變電流源，觀察的現(xiàn)象是燈泡_，說明了直流電_電容器，交變電流能夠“_”電容器電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小用_來表示，電容越大，容抗就_；交變電流的頻率越高，容抗_，電容器有“_”的作用圖2典型例題一、電感對(duì)交流電的阻礙作用【例1】一個(gè)燈泡通過一個(gè)粗導(dǎo)線的線圈與一交流電源相連接，如圖所示一塊鐵插進(jìn)線圈之后，該燈將 a變亮 b變暗 c對(duì)燈沒影響 d無法判斷【解析】線圈和燈泡是串聯(lián)的，當(dāng)鐵插進(jìn)線圈后，電感線圈的自感系數(shù)增大，所以電感器對(duì)交變電流阻礙作用增大，因此電路中的電流變小，則燈變暗?！敬鸢浮縝二、電容對(duì)交流電的阻礙作用【例2】 如圖所示，接在交流電源上的電燈泡正常發(fā)光， 以下說法正確的是a把電介質(zhì)插入電容器，燈泡變亮b增大電容器兩極板間的距離，燈泡變亮c減小電容器兩極板間的正對(duì)面積，燈泡變暗d使交變電流頻率減小，燈泡變暗【解析】把電介質(zhì)插入電容器，電容增大，電容器對(duì)交變電流阻礙作用變小，所以燈泡變亮，故a正確。增大電容器兩極板間的距離，電容變小，電容器對(duì)交變電流阻礙作用變大，所以燈泡變暗故b錯(cuò)。減小電容器兩極板間的正對(duì)面積，電容變小燈泡變暗正確，故c正確。交變電流頻率減小，電容器對(duì)交變電流阻礙作用增大，燈泡變暗，故d正確。【答案】acd三、電感、電容、電阻對(duì)交流電的阻礙作用的比較【例3】如圖所示，把電阻r，電感線圈l，電容c并聯(lián)，接到一個(gè)交流電源上，三個(gè)電流表示數(shù)相同，若保持電源電壓大小不變，而將電源頻率增大，則三個(gè)電流表示數(shù)i1、i2、i3的關(guān)系是 a、i1=i2=i3b、i1i2i3c、i2i1i3d、i3i1i2【解析】交流電頻率增大，電阻r對(duì)電流的阻礙作用不變所以a1表讀數(shù)不變。頻率增大，電感線圈對(duì)交變電流阻礙作用增大，對(duì)電流的阻礙作用變大，所以電流變小，a2表讀數(shù)變小。頻率增大，電容器對(duì)交變電流阻礙作用變小，對(duì)電流的阻礙作用變小，所以電流變大，a3表讀數(shù)變大故答案為d?！敬鸢浮縟【例4】如圖所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝置，當(dāng)輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分的電流后，能在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的作用?！窘馕觥慨?dāng)含有多種成分的電流輸入到c1兩端，由于c1的“通交流、隔直流”的功能，電流中的交流成分被衰減，而線圈l有“通直流、阻交流”的功能，直流成分電流順利通過l，一小部分交流通過l，到達(dá)c2兩端時(shí)，由于c2的“通交流、隔直流”的功能，c2進(jìn)一步濾除電流中殘余的交流成分，這樣在輸出端得到較穩(wěn)定的直流電這個(gè)直流電供電視機(jī)內(nèi)芯正常工作。【創(chuàng)新訓(xùn)練】基礎(chǔ)鞏固1.關(guān)于電感對(duì)交變電流的影響，下列說法中正確的是a.電感不能通直流電流，只能通交變電流b.電感對(duì)各種不同頻率的交變電流的阻礙作用相同c.同一只電感線圈對(duì)頻率低的交變電流的阻礙較小d.同一只電感線圈對(duì)頻率高的交變電流的阻礙較小.【答案】c2.如圖所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端，當(dāng)交變電源的頻率增加時(shí)a.電容器電容增大b.電容器電容減小c.電燈變暗d.電燈變亮【答案】d3.兩個(gè)相同的燈泡l1和l2，分別與兩個(gè)相同的電容器c1和c2連接，如圖所示.圖中甲電路兩端加恒定電壓u1，乙電路兩端加最大值1.2u1的正弦交變電壓u2，則此兩燈的發(fā)光情況是a.l1燈比l2燈亮b.l1燈發(fā)光，l2燈不發(fā)光c.l1燈不發(fā)光，l2燈發(fā)光d.兩燈亮度相同【答案】c4.如圖所示的交流電路中，如果電源電動(dòng)勢(shì)的最大值不變，交流電的頻率增大時(shí)，可以觀察到三盞電燈亮度的變化情況是a.l1、l2、l3亮度都不變b.l2變暗，l2不變、l3變亮c.l1變暗、l2變亮、l3不變d.l1變亮、l2變暗、l3不變【答案】c5.下列關(guān)于低頻扼流圈和高頻扼流圈對(duì)交流電的阻礙作用的說法中，正確的有a.低頻扼流圈對(duì)低頻交流電有很大的阻礙作用，對(duì)高頻交流電的阻礙作用就更大b.低頻扼流圈對(duì)低頻交流電有很大的阻礙作用，對(duì)高頻交流電的阻礙作用就較小c.高頻扼流圈對(duì)高頻交流電有很大的阻礙作用，對(duì)低頻交流電的阻礙作用就更大d.高頻扼流圈對(duì)高頻交流電有很大的阻礙作用，對(duì)低頻交流電的阻礙作用就較小【答案】ad6.如圖所示，某電子電路的輸入端輸入電流既有直流成分，又有交流低頻成分和交流高頻成分.若通過該電路只把交流的低頻成分輸送到下一級(jí)，那么關(guān)于該電路中各器件的作用，下列說法中正確的有a.l在此的功能為通直流，阻交流，叫高頻扼流圈b.c1在此的功能為通交流，隔直流，叫隔直電容c.c2在此的功能為通高頻、阻低頻，叫做高頻旁路電容d.上述說法都不對(duì)【答案】bc7.對(duì)電容器能通交變電流的原因，下列說法中正確的有a.當(dāng)電容器接到交流電源上時(shí)，因?yàn)橛凶杂呻姾赏ㄟ^電容器，電路中才有交變電流b.當(dāng)電容器接到交流電源上時(shí)，電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中才有交變電流c.在有電容器的交流電路中，沒有電荷定向移動(dòng)d.在有電容器的交流電路中，沒有電荷通過電容器【答案】bd3電感和電容對(duì)交流電的阻礙作用的大小不但跟電感、電容本身有關(guān)，還跟交流電的頻率有關(guān)，下列說法中正確的是()a電感是通直流、阻交流，通高頻、阻低頻b電容是通直流、阻交流，通高頻、阻低頻c電感是通直流、阻交流，通低頻、阻高頻d電容是通交流、隔直流，通低頻、阻高頻4如圖3所示的電路中，正弦交流電源電壓的有效值為220 v，則關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，以下說法中正確的是()圖3a等于220 v b大于220 vc小于220 v d等于零 5如圖4甲、乙兩圖是電子技術(shù)中的常用電路，a、b是各部分電路的輸入端，其中輸入的交流高頻成分用“”表示，交流低頻成分用“”表示，直流成分用“”表示關(guān)于兩圖中負(fù)載電阻r上得到的電流特征是()圖4a圖甲中r得到的是交流成分b圖甲中r得到的是直流成分c圖乙中r得到的是低頻成分 d圖乙中r得到的是高頻成分【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一電感對(duì)交變電流的阻礙作用圖5 1如圖5所示的電路中，l為電感線圈，r為燈泡，電流表內(nèi)阻為零電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓u220sin 10t v若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為25 hz，下列說法中正確的是()a電流表示數(shù)增大b電壓表示數(shù)減小c燈泡變暗d燈泡變亮2一個(gè)燈泡通過一個(gè)線圈與一交流電源相連接，如圖6所示一個(gè)鐵塊插進(jìn)線圈之后，該燈泡將() 圖6a變亮 b變暗 c對(duì)燈泡沒影響 d無法判斷知識(shí)點(diǎn)二電容器對(duì)交變電流的阻礙作用 3如圖7所示的電路，f為一交流發(fā)電機(jī)，c為平行板電容器，為使電流表a的示數(shù)增加，可行的方法是()圖7a使發(fā)電機(jī)f的轉(zhuǎn)速增加b使發(fā)電機(jī)f的轉(zhuǎn)速減小c在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)d使電容器兩極板間距離增大 4如圖8所示，(a)、(b)兩電路是電容器的兩種不同連接方式，它們各在什么情況下采用？應(yīng)該怎樣選用電容器？圖8 知識(shí)點(diǎn)三電阻、電感、電容器在電路中的不同特點(diǎn)5在圖9所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流；l是一個(gè)25 mh的高頻扼流圈，c是一個(gè)100 pf的電容器，r是負(fù)載電阻下列說法正確的是圖9al的作用是“通低頻，阻高頻”bc的作用是“通交流，隔直流” cc的作用是“通高頻，阻低頻”d通過r的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比6如圖10所示的電路中，a、b、c三燈亮度相同，電源為220 v,50 hz的交流電源，以下敘述中正確的是()圖10 a改接220 v,100 hz的交流電源時(shí)，a燈變亮，b燈變暗，c燈亮度不變b改接220 v,100 hz的交流電源時(shí)，a燈變暗，b燈變亮，c燈變亮c改接220 v的直流電源時(shí)，a燈熄滅，b燈變亮，c燈亮度不變d改接220 v的直流電源時(shí)，a燈熄滅，b燈變亮，c燈變暗【方法技巧練】電感、電容的處理技巧7如圖11所示，輸入端ab的輸入電壓既有直流成分，又有交流成分，以下說法中，正確的是(l的直流電阻不為零)()圖11a直流成分只能從l通過b交流成分只能從r通過c通過r的既有直流成分又有交流成分 d通過l的直流成分比通過r的直流成分要大圖128如圖12所示的電路中，正弦交流電源電壓的有效值為220 v，則關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，以下說法中正確的是()a等于220 v b大于220 vc小于220 v d等于零參考答案課前預(yù)習(xí)練1大于感抗越大越大通低頻，通直流，阻高頻2不亮亮不能通過通過容抗越小越小隔直流，通交流3c電感線圈的作用是“通直流、阻交流，通低頻、阻高頻”，電容器的作用是“通交流、隔直流，通高頻、阻低頻”，所以c項(xiàng)正確4c電感對(duì)交變電流有阻礙作用，線圈與燈泡串聯(lián)，其電壓之和等于電源電壓，即uluru，故交流電壓表的示數(shù)小于220 v，c正確5ac當(dāng)交變電流加在電容器上時(shí)，有“通交流、隔直流，通高頻、阻低頻”的特性，甲圖中電容器隔直流，r得到的是交流成分a正確，b錯(cuò)誤；乙圖中電容器能通過交流高頻成分，阻礙交流低頻成分，r得到的是低頻成分，c正確，d錯(cuò)誤課堂探究練1c根據(jù)所加的交流電u220sin 10t v，可知10，由2f可得f5 hz.若只將電源的頻率改為f25 hz，則可知電感線圈對(duì)交變電流的阻礙作用變大，即感抗變大，電感線圈跟燈泡串聯(lián)，由串聯(lián)分壓原理知，線圈兩端電壓變大，所以電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小，燈泡變暗點(diǎn)評(píng)電感線圈對(duì)交變電流的阻礙作用跟交變電流的頻率有關(guān)：頻率越高阻礙作用就越大2b加入鐵芯改變了電感線圈的自感系數(shù)，自感系數(shù)增大，感抗增大，降落在電感線圈上的電壓增大，降落在燈上的電壓減小，所以燈變暗點(diǎn)評(píng)電感線圈的自感系數(shù)與線圈大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)加入鐵芯后，自感系數(shù)增大，自感系數(shù)增大，對(duì)交流的阻礙作用變大3a當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，交變電流的頻率增大，容抗減小，電流表a的讀數(shù)增大，a項(xiàng)正確，b項(xiàng)錯(cuò)誤；在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)時(shí)，電容器的電容減??；使電容器兩極板間距離增大時(shí)，電容也減小，當(dāng)電容減小時(shí)，容抗增大，對(duì)交變電流的阻礙作用增大，電流表a示數(shù)減小，c、d兩項(xiàng)均錯(cuò)誤故正確答案為a.點(diǎn)評(píng)容抗由電容和交流電的頻率來決定電容越大，容抗越小，交流電的頻率越高，容抗越小4見解析解析(a)c1起隔直的作用，對(duì)下級(jí)輸出的是交流，應(yīng)選用電容較大的電容器(b)c2起過濾高頻的作用：若對(duì)下級(jí)輸出直流，c2選用容量大的；若對(duì)下級(jí)輸出低頻，c2選用容量小的圖中的c1串聯(lián)在電路中，它的作用是“通交流、隔直流”，為了使交流成分都能順利地通過，容抗必須較小，應(yīng)選用電容較大的電容器圖中的c2并聯(lián)在電路中，如果輸入端輸入的電流中包含有高頻和低頻兩種交流成分，該電容器的作用是“通高頻、阻低頻”，即對(duì)高頻電流起旁路作用，而讓需要的低頻信號(hào)輸入到下一級(jí)，一般取電容較小的電容器；如果輸入的電流是直流和交流兩種成分，該電容器的作用是濾去交流成分，把直流成分輸入到下一極，這時(shí)要選用電容較大的電容器另外，選用電容器還須注意它的耐壓值，以防被擊穿點(diǎn)評(píng)交流電路中常包含有直流成分和交流成分，電容器在電路中有“通交流、隔直流”或“通高頻、阻低頻”的作用5acdl是一個(gè)自感系數(shù)很小的高頻扼流圈，其作用是“通低頻，阻高頻”，a正確；c是一個(gè)電容很小的電容器，在題圖所示電路中，對(duì)高頻交流的容抗遠(yuǎn)小于對(duì)低頻交流的容抗，其作用是“通高頻、阻低頻”，c正確；因電路中無直流電流，b錯(cuò)誤；由于l對(duì)高頻交流的阻礙作用和c對(duì)高頻交流的旁路作用，使得通過r的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)大于高頻交流的百分比，d正確點(diǎn)評(píng)(1)電阻對(duì)交流、直流有相同的阻礙作用，交變電流頻率變化時(shí)，阻礙作用不變(2)電感線圈通直流阻交流，通低頻阻高頻(3)電容器通交流隔直流，通高頻阻低頻6ac電源由“220 v,50 hz”改為“220 v,100 hz”時(shí)，由xl2fl，xc可知xl變大，xc減小，a變亮，b變暗，c不變，a對(duì)，改接220 v直流電源時(shí)，電容器處于斷路，a燈熄滅，c燈亮度不變，由于l對(duì)直流沒有感抗，所以b燈變亮，c對(duì)點(diǎn)評(píng)交流電頻率變大時(shí)，感抗變大，容抗變小，電阻不受影響；電感對(duì)直流的阻礙作用幾乎為零，電容不通直流7cd由于線圈直流電阻不為零，所以有直流通過r，而線圈對(duì)交流有阻礙作用，因此