2018_2019学年高中物理课时分层作业9电容器在交流电路中的作用电感器在交流电路中的作用教科版选修3_2

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 课时分层作业(九) 电容器在交流电路中的作用 电感器在交流电路
                                 中的作用

                                 [基础达标练]
                         (时间：15    分钟　分值：50      分)
    一、选择题(本题共        6 小题，每小题      6 分，共  36 分)
    1．下列关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是(　　) 
                                                          【导学号：24622072】
    A．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同
    B．电感对直流电和交流电均有阻碍作用
    C．电容器两极板间是绝缘的，故电容支路上没有电流通过
    D．交变电流的频率增加时，电阻、电感、电容的变化情况相同
    A　[电阻的阻值对直流电和交流电的阻碍作用相同，A                     正确；电感对直流电没有阻碍
作用，对交流电有阻碍作用，B             错误；由于电容器不断地充放电，电路中存在充电电流和
放电电流，C     错误；电阻的阻值与交流电的频率无关，感抗随交流电频率的增大而增大，
容抗随交流电频率的增大而减小，D               错误．]

    2．有两个电容器的电容分别为             C1＝5  μF 和  C2＝3  μF，分别加在峰值一定的交流电
源上，在下列各种情况下，哪一种情况通过电容器的电流最大(　　)

    A．在  C1 上所加交变电流的频率为          50 Hz

    B．在  C2 上所加交变电流的频率为          50 Hz

    C．在  C1 上所加交变电流的频率为          100 Hz

    D．在  C2 上所加交变电流的频率为          100 Hz
    C　[要使通过电容器的电流最大，应该使电容器的容抗最小．对电容器来说，电容越
大，频率越高，容抗越小．故             C 正确．]
    3．(多选)关于低频扼流圈，下列说法中正确的有(　　)
    A．这种线圈的自感系数很小，对直流无阻碍作用
    B．这种线圈的自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用
    C．这种线圈的自感系数很大，对高频交流的阻碍作用比对低频交流的阻碍作用更大
    D．这种线圈的自感系数很小，对高频交流的阻碍作用很大而对低频交流的阻碍作用很
小
    BC　[这种线圈的自感系数较大，且线圈本身有电阻，所以对直流电也有一定的阻碍作
用，但较小，A      错；低频扼流圈的自感系数较大，它对电流的阻碍作用是“通直流，阻交
流”，即对低频交流有较大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用更强，故                                B、C 对，
D 错．]
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    4．如图   2­4­18 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(　　)


                                    图  2­4­18
    A．电容器电容增大　　　                       B．电容器电容减小
    C．灯变暗                              D．灯变亮
    D　[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大时，电容器充、放电的速度加快，电容器的容抗减小，
电流增大，灯变亮，故选项            C 错误，D   正确．]
    5.    (多选)某电路的输入电流既有直流成分，又有交流高、低频成分，若通过如图
2­4­19 所示的装置，只把交流低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各元件的作用，
说法正确的是(　　)


                                    图  2­4­19
    A．L 起到消除交流成分的作用

    B．C1 是隔直电容器

    C．C2 起到消除高频成分的作用
    D．以上说法都不对

    BC　[线圈   L 通直流阻交流，起到消除直流成分的作用，A                  错；C1  隔直流通交流，B       对；

C2 允许高频通过，起到消除高频成分的作用，C                  对．]
    6.如图  2­4­20 所示，把电阻      R、电感线圈     L、电容器    C 并联接到某一交流电源上时，
三只电流表的示数相同。若保持电源电压不变，而使交变电流的频率逐渐减小，则三个电

流表的示数     I1、I2、I3 的大小关系是(　　)


                                    图  2­4­20

    A．I1＝I2＝I3　　　　                     B．I2>I1>I3

    C．I3>I1>I2                         D．I1>I2>I3
    B　[电感线圈的特点是通低频、阻高频，电容器的特点是通高频、阻低频，所以当频
率减小时通过线圈的电流增大，通过电容器的电流减小，而通过电阻的电流不变，故                                    B 正
确．]
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    二、非选择题(14      分)
    7．如图   2­4­21 所示的甲、乙、丙三种电路是电子技术中的常用电路，a、b                        是输入端，
其中高频成分用“”表示，低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示，则甲、乙、
丙负载   R 上得到的电流的主要特征各是什么？


                            甲　　　　　乙　　　　　丙
                                    图  2­4­21
    【解析】　甲：低频成分；因电容器有隔直流作用，C                      较大时，低频易通过．
    乙：低频成分；因电容器对高频有旁路作用，C                   较小，通高频，阻低频．
    丙：直流成分；因电容器有旁路作用和隔直作用，C                     越大时，容抗越小，低频成分越
容易通过旁路．
    【答案】　见解析   
                                 [能力提升练]
                         (时间：25    分钟　分值：50      分)
    一、选择题(本题共        5 小题，每小题      6 分，共  30 分)
    1．(多选)从某一装置输出的交流电常常既有高频成分，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(　　) 
                                                          【导学号：24622073】


    AD　[电容器“通交流、隔直流；通高频、阻低频”；电感线圈“通直流、阻交流；通
低频、阻高频”，选项          A、D 正确．]

    2.用电压表检查如图        2­4­22 所示的电路中的故障，测量           Uad＝5.0    V，Uab＝0，Ubc＝

5.0 V，Ucd＝0.则电路故障可能是(　　)


                                    图  2­4­22

    A．滑动变阻器      R1 断路　　　
    B．电容器    C 被击穿

    C．电阻   R2 断路  
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    D．电感线圈     L 断路
    D　[当用电压表去判断电路故障时，如果电压表的两接线柱能与电源的两极接通，而
与电压表两接线柱相并联的那部分电路没有完全短路，电压表就会有示数．即当电压表有

示数时，电源两极与电压表两接线柱间的电路无断点．由题意                          Uad＝Ubc＝5.0   V 可知  ab、

cd 间为通路，A、C      错误；若电容器被击穿，则            Ubc 将为零，B  错误．故正确选项为         D.]
    3.在收音机线路中，经天线接收到的电信号中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   2­4­23 所示的装置电路，其中代号           a、b 应选择的元件是(　　)


                                    图  2­4­23
    A．a 是电容较大的电容器，b          是低频扼流线圈
    B．a 是电容较大的电容器，b          是高频扼流线圈
    C．a 是电容较小的电容器，b          是高频扼流线圈
    D．a 是电容较小的电容器，b          是低频扼流线圈
    C　[电容器具有“通高频、阻低频”的作用，这样的电容器电容应较小，故                               a 是电容
较小的电容器；电感线圈在该电路中要求做到“通低频、阻高频”，所以                               b 是一个高频扼
流线圈．故     C 选项正确．]
    4．某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分，为使放大器仅得到交流低
频成分，如图所示电路中可行的是   (　　)


                                 A　　　　　　　B


                                C　　　　　　　　D
    D　[A 图放大器得到所有成分．B           图放大器可得到直流成分，若为高频扼流圈也能得到

低频成分．C     图既可得高频成分也可得低频成分．D                图通过   C1 的是高、低频成分都有，通

过  C2 的旁路电容将高频成分滤去，故只有              D 合适．]
    5．如图   2­4­24 所示，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路
图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是(　　) 
                                                          【导学号：24622074】
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                                    图  2­4­24

    A．灯  L1 比灯  L2 亮

    B．灯  L3 也能发光，但亮度最暗

    C．灯  L2 和 L4 亮度相同

    D．灯  L4 比灯  L1 亮

    CD　[电压表示数相同，说明交流电压的有效值相同．甲图中电容器与灯                             L1 串联，电

容器对电流有阻碍作用；乙图中电容器与灯                   L2 并联，电压表的示数为灯         L2 两端的电压；丙

图中电容器与灯       L3 串联且是直流电源，电容器“隔直流，通交流”，所以没有电流流过灯

L3，灯  L3 不亮；丁图中电容器与灯          L4 并联，电压表的示数为灯          L4 两端的电压．综合以上
分析，C、D    两项正确．]
    二、非选择题(共       20 分)
    6.如图  2­4­25 所示，是一个判定        A、B 之间电源性质的仪器，自感系数和电容都较
大．若接通电源后只有绿灯亮，则               A、B 之间是什么电源？若只有红灯亮或黄灯亮，A、
B 之间电源又如何？


                                    图  2­4­25
    【解析】　由于电容器          C 具有隔直流的特性，故只有绿灯亮时               A、B 之间必是交流电源，
至于此时为什么红灯和黄灯不亮，则是由于线圈                    L 具有阻交流的作用．当          A、B 之间接入直

流电时，绿灯不亮是肯定的，此时红灯亮还是黄灯亮，则必须考虑二极管                               D1 和 D2 的单向导
电性．故    A、B  间接交变电流时，绿灯亮；A、B             间接直流电且      A 端是正极时红灯亮；A、
B 间接直流电且      B 端是正极时黄灯亮．
    【答案】　见解析