《2019-2020學(xué)年高中物理 課時(shí)作業(yè)10 電感器對交變電流的作用 電容器對交變電流的作用（含解析）粵教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 課時(shí)作業(yè)10 電感器對交變電流的作用 電容器對交變電流的作用（含解析）粵教版選修3-2（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時(shí)分層作業(yè)(十) (時(shí)間：40分鐘　分值：100分) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 選擇題(本題共8小題，每小題6分) 1．(多選)對交流電通過電容器的理解正確的是 (　　) A．交變電流能夠使電容器極板間的絕緣介質(zhì)變成導(dǎo)體 B．交變電流定向移動的電荷通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì) C．交變電流能夠使電容器交替進(jìn)行充電、放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器 D．交變電流通過了電容器，實(shí)際上自由電荷并沒有通過電容器極板間的絕緣介質(zhì)(擊穿除外) CD　[電容器能讓交變電流通過，實(shí)際上是通過充放電來完成的，定向移動的電荷并沒有從一極板到另一極板．] 2．關(guān)于電阻、電感、電容對

2、電流阻礙作用的說法正確的是 (　　) A．電阻對直流電和交流電的阻礙作用相同 B．電感對直流電和交流電均有阻礙作用 C．電容器兩極板間是絕緣的，故電容支路上沒有電流通過 D．交變電流的頻率增加時(shí)，電阻、電感、電容的變化情況相同 A　[電阻對直流電和交流電的阻礙作用相同，A正確；電感對直流電沒有阻礙作用，對交流電有阻礙作用，B錯(cuò)誤；通交流電時(shí)，由于電容器不斷地充放電，電路中存在充電電流和放電電流，C錯(cuò)誤；電阻的阻值與交流電的頻率無關(guān)，感抗隨交流電頻率的增大而增大，容抗隨交流電頻率的增大而減小，D錯(cuò)誤．] 3．有兩個(gè)電容器的電容分別為C1＝5 μF和C2＝3 μF，分別加上峰值一定的交

3、變電源，在下列各種情況下，哪一種情況下通過電容器的電流最大(　　) A．在C1上所加交變電流的頻率為50 Hz B．在C2上所加交變電流的頻率為50 Hz C．在C1上所加交變電流的頻率為60 Hz D．在C2上所加交變電流的頻率為60 Hz C　[電容器對電流的阻礙作用的大小，即為容抗．容抗的大小是由電容器電容C和交變電流的頻率共同決定的．交變電流的頻率越高，電容器的電容越大，電容器的容抗就越小，電流就越大．因此要使通過電容器的電流最大則必須使頻率最高，電容最大．] 4.如圖所示的電路，F(xiàn)為一交流發(fā)電機(jī)，C為平行板電容器，為使電流表A示數(shù)增大，可行的辦法是(　　) A．使發(fā)電機(jī)

4、的轉(zhuǎn)速增大 B．使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速減小 C．平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì) D．使電容器兩板間距離增大 A　[發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，交流電頻率f增大，容抗變小，電流增大，故A正確，B錯(cuò)誤．電容器所充電介質(zhì)的介電常數(shù)變小，板間距離增大，電容變小，容抗變大，電流變小，C、D錯(cuò)誤．] 5．直流電源的電壓與交流電源電壓的有效值相同，自感線圈的直流電阻不計(jì)，則燈泡發(fā)光最亮的是圖中的(　　) A　　　B　　　C　　　D D　[電容器C、電感器L都對交流電有阻礙作用，故A、B兩圖中燈不是最亮的；C圖中燈被短路，不亮；D圖中電容器C有隔直流作用，所以D中燈泡最亮．] 6．在如圖所示的交流電路

5、中，保持電源電壓一定，當(dāng)交變電流的頻率增大時(shí)，各電壓表的示數(shù)將(　　) A．V1、V3增大，V2減小 B．V1不變，V2減小，V3增大 C．V1不變，V2增大，V3減小 D．V1、V2、V3都不變 C　[據(jù)題，電壓不變，當(dāng)交流電的頻率增加時(shí)，電感L的感抗增大，電容C的容抗減小，電阻R不變，則V1不變，V2增大，V3減小，選項(xiàng)C正確．] 7.兩只相同的白熾燈L1、L2接到如圖所示的電路中，燈L1與電容器串聯(lián)，燈L2與電感器串聯(lián)，當(dāng)a、b處接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦式電流源時(shí)，兩燈都發(fā)光，且亮度相同．更換一個(gè)新的正弦式電流源后燈L1的亮度大于燈L2的亮度，新電源的電壓最大值

6、和頻率可能是(　　) A．最大值仍為Um，而頻率大于f B．最大值仍為Um，而頻率小于f C．最大值小于Um，而頻率仍為f D．最大值大于Um，而頻率仍為f A　[燈L1的亮度大于L2的亮度，這是因?yàn)榻涣麟婎l率增大，容抗減小，L1變亮，又頻率增大，感抗增大，L2變暗．] 8．在一小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈abcd的面積為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，外電路如圖所示，其中三個(gè)燈泡都可視為阻值相等的定值電阻，如果線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動的角速度由ω增大到2ω，則下列說法中正確的是(　　) A．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω時(shí)，燈泡L1兩端的電壓的最大值為n

7、BSω B．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為2ω時(shí)，通過燈泡L3的電流一定變?yōu)樵瓉淼?倍 C．不論線圈轉(zhuǎn)動的角速度大小怎么變化，都是燈泡L1最亮 D．線圈的角速度由ω增大到2ω后，燈泡L1上消耗的功率一定變?yōu)樵瓉淼?倍 C　[根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈內(nèi)產(chǎn)生的交流電的最大值為：Em＝nBSω，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，燈泡L1兩端的電壓的最大值小于nBSω.故A錯(cuò)誤；將線圈轉(zhuǎn)動的角速度增大到2ω，則線圈內(nèi)產(chǎn)生的交流電的最大值、有效值都增大為原來的2倍；同時(shí)頻率增大，感抗增大，容抗減小，可知通過燈泡L3的電流一定大于原來的2倍．故B錯(cuò)誤；由于線圈與電容器都有一定的感抗或容抗，所以燈泡L1的支路

8、的電阻值最小，所以不論線圈轉(zhuǎn)動的角速度大小怎么變化，都是燈泡L1最亮．故C正確；頻率增大，感抗增大，容抗減小，所以外電路的總電阻可能增大，也可能減小，所以電源的路端電壓不一定是原來的2倍，所以燈泡L1上消耗的功率不一定變?yōu)樵瓉淼?倍．故D錯(cuò)誤．] [能力提升練] 一、選擇題(本題共6小題，每小題6分) 1．在收音機(jī)線路中，經(jīng)天線接收到的電信號中既有高頻成分又有低頻成分，經(jīng)放大后送給下一級，需要把低頻成分和高頻成分分開，只讓低頻成分輸入給下一級，我們采用了如圖所示的裝置電路，其中代號a、b應(yīng)選擇的元件是(　　) A．a(chǎn)是電容較大的電容器，b是低頻扼流線圈 B．a(chǎn)是電容較大的電容器，

9、b是高頻扼流線圈 C．a(chǎn)是電容較小的電容器，b是高頻扼流線圈 D．a(chǎn)是電容較小的電容器，b是低頻扼流線圈 C　[電容器具有“通高頻、阻低頻”的作用，這樣的電容器電容應(yīng)較小，故a是電容較小的電容器．電感線圈在該電路中要求做到“通低頻、阻高頻”，所以b是一個(gè)高頻扼流線圈，故C選項(xiàng)正確．] 2．某信號源中有直流成分、交流高頻成分和交流低頻成分，為使放大器僅得到交流低頻成分，如圖所示電路中可行的是(　　) A　　　　　　B C　　　　　　D D　[A圖放大器得到所有成分．B圖放大器可得到直流成分，若為高頻扼流圈也能得到低頻成分．C圖既可得高頻成分也可得低頻成分．D圖通過C1的是高

10、、低頻成分都有，通過C2的旁路電容將高頻成分濾去，故只有D可行．] 3．(多選)在圖甲所示電路中，流過二極管D的電流iD如圖乙所示，該電流可以看作是一個(gè)恒定電流和一個(gè)交變電流的疊加，流過電感線圈和電容器的電流分別為iL、iC，下列關(guān)于iL、iC隨時(shí)間t變化的圖象中，可能正確的是(　　) 甲　　　　　　乙 A　　　　　　　B C　　　　　　　D BC　[根據(jù)交流電路中電容器的通高頻阻低頻和電感線圈的通低頻阻高頻作用可知，該電流可以看作是一個(gè)恒定電流和一個(gè)交變電流的疊加，因此恒定電流與低頻交流容易通過電感線圈，故B正確，D錯(cuò)誤；而恒定電流不能通過電容器，且低頻率也不易通過，所

11、以A錯(cuò)誤，C正確．] 4．兩位同學(xué)利用圖所示裝置做實(shí)驗(yàn)，第一位同學(xué)使金屬棒ab在導(dǎo)軌上做勻速運(yùn)動，第二位同學(xué)使金屬棒ab在導(dǎo)軌上做變速運(yùn)動(導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中)，但兩位同學(xué)對ab棒做的功一樣多，若第一位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)小燈泡消耗的電能為E1，第二位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)小燈泡消耗的電能為E2，則(　　) A．E1＝E2　　　　　　　 B．E1＞E2 C．E1＜E2 D．無法確定 B　[兩位同學(xué)對棒ab做功一樣，說明有相等的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電路中的電能(忽略做功時(shí)克服摩擦等因素)．第一位同學(xué)使金屬棒做勻速運(yùn)動，產(chǎn)生的電流為恒定電流，電感L消耗電能很少，絕大多數(shù)電能為小燈泡所消耗；而第二位同學(xué)使金屬

12、棒做變速運(yùn)動，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是變化的電流，由于L的感抗作用，有一部分電能消耗在L上(主要轉(zhuǎn)化為磁場能)，故E1＞E2，B選項(xiàng)正確．] 5．某一電學(xué)黑箱內(nèi)可能有電容器、電感線圈、定值電阻等元件，在接線柱間以如圖所示的“Z”字形連接(兩接線柱間只有一個(gè)元件)．為了確定各元件種類，小華同學(xué)把DIS計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的電流傳感器(相當(dāng)于電流表)與一直流電源、滑動變阻器、開關(guān)串聯(lián)后，分別將AB、BC、CD接入電路，閉合開關(guān)，計(jì)算機(jī)顯示的電流隨時(shí)間變化的圖象分別如圖a、b、c所示，則以下判斷中不正確的是(　　) a　　　　b　　　　c A．AB間是電容器 B．BC間是電感線圈 C

13、．CD間是電容器 D．CD間是定值電阻 C　[根據(jù)a圖可知，有瞬時(shí)充電電流，穩(wěn)定后電路中無電流，說明AB間是電容器，充電完畢，電路為開路，故A正 確．根據(jù)b圖可知，BC間的元件阻礙電流的增大，但是穩(wěn)定后電流恒定，符合電感線圈的特點(diǎn)，所以BC間是電感線圈，故B正確．根據(jù)c圖，接通電路后，電流馬上達(dá)到穩(wěn)定值，說明CD間是定值電阻，故C錯(cuò)誤，D正確，故選C.] 6.(多選)如圖所示，電阻R、電容C和電感L并聯(lián)后，接入輸出電壓的有效值、頻率可調(diào)的交流電源．當(dāng)電路中交流電的頻率為f時(shí)，通過R、C和L的電流的有效值恰好相等．若將頻率降低為f，分別用I1、I2和I3表示此時(shí)通過R、C和L的電流的有效

14、值，則(　　) A．I1>I3 B．I1>I2 C．I3>I2 D．I2＝I3 BC　[當(dāng)電路中交流電的頻率為f時(shí)，通過R、C和L的電流的有效值恰好相等，當(dāng)交變電流的頻率為時(shí)，線圈L的感抗變小，導(dǎo)致通過L的電流的有效值I3變大；電容器C的容抗變大，導(dǎo)致通過L的電流的有效值I2變?。粚τ陔娮鑂來說，通過的電流的有效值I1沒有變化，所以I3>I1>I2，選項(xiàng)B、C正確，A、D錯(cuò)誤．] 二、非選擇題(16分) 7．如圖所示的甲、乙、丙三種電路是電子技術(shù)中的常用電路，a、b是輸入端，其中高頻成分用“”表示，低頻成分用“～”表示，直流成分用“－”表示，則甲、乙、丙負(fù)載R上得到的電流的主要特征各是什么？ 甲　　　乙　　　丙 [解析]　甲：低頻成分．因電容器有隔直流作用，C較大時(shí)，低頻易通過． 乙：低頻成分．因電容器對高頻有旁路作用，C較小，通高頻，阻低頻． 丙：直流成分．因電容器有旁路作用和隔直作用，C越大時(shí)，容抗越小，低頻成分越容易通過旁路． [答案]　見解析 - 6 -