20xx人教版高中物理選修一53電感和電容對(duì)交變電流的影響隨堂練習(xí)(完整版)
【正文】 所加的交流電 u＝ 220 2sin10πtV，可知 ω＝ 10π，由 ω＝ 2πf 可得 f＝ 5Hz.若只將電源的頻率改為 f′ ＝ 25Hz，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 ． 2． B [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 ． 3． A [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 ． 5． ACD [L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 ． 6． AC [電源由 “220 V,50 Hz”改為 “220 V,100 Hz”時(shí)，由 XL＝ 2πfL， XC＝ 12πfC可知 XL變大， XC減小， A變亮， B變暗， C不變， A對(duì)，改接 220V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 ． 7． CD [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，因此也有交流成分通過 R， B 錯(cuò)， C 正確；由于 R對(duì)交流也有阻礙作用，所以也有交流成分通過 L， A錯(cuò)；因?yàn)橐话銓?dǎo)線的直流電阻都很小，所以通過線圈的直流要比通過 R的要大，D 正確 ． ] 方法總結(jié) 當(dāng)電感線圈對(duì)直流電阻很小時(shí)，在直流電路中可做為一個(gè)小電阻來理解，當(dāng)電感線圈對(duì)直流電阻為零時(shí)，在直流電路中可做為一根導(dǎo)線來理解 ． 8． C [雖然交變電流能
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