物理浙江专版人教版选修3-2课时跟踪检测(十一) 电感和电容对交变电流的影响 Word版含解析

3 电感和电容对交变电流的影响1.在交流电路中，若绕制电感器的导线的电阻忽略不计，电感器对交流有(填“有”或“没有”)阻碍作用.大，交流电的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大.3.电感线圈在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频.二、电容器对交变电流的阻碍作用1.电容器接到交流电源两端时，交替地进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器.大，交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小.3.电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频.1.判断下列说法的正误.(1)线圈的匝数越多，对同一个交变电流的阻碍作用就越大.( √)(2)线圈对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率的变大而减小.( ×)(3)电流“通过”电容器，并不是电荷穿过电容器两极板间的绝缘层到达另一极板，而是电容器不断地充放电的表现.( √)(4)电容器的电容越大，对同一交变电流的阻碍作用就越大.( ×)f的交变电流电路中，如图1所示，当开关S依次分别接通R、C、Lf，保持其他条件不变，则通过R的电流有效值________，通过C的电流有效值________，通过L的电流有效值________.(选填“变大”“变小”或“不变”)图1答案不变变大变小一、电感器对交变电流的阻碍作用如图所示，把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到有效值等于直流电源电压的交流电源上.(1)两种情况下灯泡的亮度有什么不同？说明了什么？(2)乙图中换用自感系数更大的线圈或调换频率更高的交流电源，灯泡的亮度有何变化？说明了什么？答案(1)甲图中灯泡比乙图中灯泡更亮，说明电感器对交变电流有阻碍作用.(2)不论是换用自感系数更大的线圈还是调换频率更高的交流电源，灯泡均变得更暗，说明线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，线圈对交流电的阻碍作用越大.交变电流通过电感器时，由于电流时刻在变化，在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变化，故电感器对交变电流产生阻碍作用.例1(多选)如图2所示实验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S为双刀双掷开关，下面叙述正确的是( )图2a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮c、d，把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗答案AC解析线圈对直流无阻碍作用，对交变电流有阻碍作用，当交流电频率减小时，阻碍作用变小，灯变亮；有铁芯时阻碍作用大，故铁芯抽出时灯变亮.二、电容器对交变电流的阻碍作用如图甲、乙所示，把灯泡和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上.(1)观察灯泡的发光情况，并分析原因.(2)若把图乙中的电容器去掉，变成图丙所示电路，会发生什么现象？说明了什么？(3)在图乙中，改变电容器的电容和电源频率，灯泡亮度会有什么变化？说明了什么？答案(1)题图甲中的灯泡不亮，题图乙中的灯泡亮.题图甲中的电源是直流电源，电容器在电路中相当于断路，电路中没有电流，灯泡不亮.题图乙中的电源是交流电源，把交流电源接到电容器两个极板上后，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交流“通过”了电容器，灯泡就亮了，但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.(2)灯泡变得比乙中亮，说明电容器对交变电流有阻碍作用.(3)电容越大，灯泡越亮；频率越高，灯泡越亮.说明了电容器的电容和交变电流的频率都对电容器对交变电流的阻碍作用有影响.1.电容器对交变电流的阻碍作用：电源电压推动自由电荷定向移动，而电容器两极板上积累的电荷抗拒自由电荷的定向移动，从而使电容器对交变电流有阻碍作用.2.电容器在电路中常见的作用有两种：隔直电容器：通交流，隔直流.高频旁路电容器：通高频，阻低频.例2如图3所示，电路由交流电源供电，最大电压保持不变，如果交变电流的频率升高，则下列说法中正确的是( )图3答案 C解析当交变电流的频率升高时，电容器对交变电流的阻碍作用减小，灯泡的亮度变亮，灯泡两端的电压变大，故选项C正确，选项B、D错误；由Q＝CU可知，选项A错误.例3(多选)(2018·台州市高二检测)图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、bR上得到的电流特征是( )图4R得到的是交流成分R得到的是直流成分R得到的是低频成分R得到的是高频成分答案AC解析当交变电流加在电容器上时，电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，题图甲中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确，B错误；题图乙中交流高频成分能通过电容器，电容器阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误.三、电阻、电感、电容的对比例4(多选)如图5所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源为220V、50Hz的交流电源，以下叙述中正确的是( )图5A.改接220V、100Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变B.改接220V、100Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯变亮C.改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变D.改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗答案AC解析增加交流电源的频率时，线圈的阻碍作用增大，电容的阻碍作用减小，电阻的阻碍作用不变，故A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变，故A正确，B错误；改接直流电源时，电容器相当于断路，A灯熄灭，线圈无感抗，B灯更亮，电阻R阻碍作用不变，C灯亮度不变，故C正确，D错误.1.电阻对交流、直流有相同的阻碍作用，交流频率变化时，阻碍作用不变.2.电感器通直流、阻交流，通低频、阻高频.3.电容器通交流、隔直流，通高频、阻低频.4.在分析电流变化时，把电感、电容的阻碍作用类比于导体的电阻，再用欧姆定律分析. 1.(电感器对交变电流的影响)(多选)(2017·温州中学高二上学期期中)在如图6所示的电路中，L为电感线圈，灯泡的电阻值为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝2202sin100πt(V).若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是( )图6答案BC解析由u＝2202sin100πt (V)，可得电源原来的频率f＝ω2π＝100π2πHz＝50Hz，当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时，线圈对交流电的阻碍作用变大，在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；灯泡的电阻值R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率(P＝I2R)减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压U L，设灯泡两端电压为U R，则电源电压的有效值为U＝U L＋U R，因U R＝IR，电流I减小，故U R减小，因电源电压的有效值保持不变，故U L＝U－U R增大，电压表示数增大，选项B 正确.2.(电感器对交变电流的影响)(2017·衢州市高二检测)电感对交变电流影响的说法中，正确的是( )L有关D.线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越小答案 B解析电感对交流电有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数L、交流电的频率f有关，L越大，f越高，阻碍作用越大，故选项B正确，A、C、D均错误.3.(电容器对交变电流的影响)如图7所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增大，可行的办法是 ( )图7答案 A解析当发电机转速增大时，交变电流的频率增大，电容器对交变电流的阻碍作用减小，电流表A的示数增大，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用相对介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A的示数减小，C、D项错误.4.(电阻、电感、电容的对比)(多选)如图8所示的电路中，a、b两端连接的交流电源中既含高频交流，又含低频交流，L是一个高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是( )图8A.L的作用是“通低频，阻高频”B.C的作用是“通低频，隔高频”C.C的作用是“通高频，阻低频”R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比答案ACD解析因为L是一个高频扼流圈，“通低频，阻高频”，A选项正确；C是一个电容较小的电容器，所以对低频交流的阻碍作用较大，故选项C正确，B错误；根据分析可知通过电阻R 的电流中，低频交流所占百分比远远大于高频交流所占的百分比，选项D正确.考点一电感器对交变电流的阻碍作用1.(2017·绍兴市高二检测)一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图1所示.一铁棒插进线圈后，该灯将( )图1答案 B2.如图2所示的电路中，正弦交流电源的电压有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是( )图2答案 C3.如图3所示，交流电源的电压有效值与直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，稳定后灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，稳定后灯泡的实际功率为P2，则( )图3A.P1＝P2B.P1＞P2C.P1＜P2答案 B解析接在直流电源上，稳定后线圈对直流没有阻碍作用，电能全部转化为灯泡的内能和光能，而当接至交流电源上时，线圈对电流有阻碍作用，因此电能除转化成灯泡的内能和光能外，还有一部分电能转化为磁场能，故P1＞P2.4.(多选)如图4所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数相同，下列说法正确的是( )图41比灯L2亮3比灯L1亮2与灯L3一样亮1与灯L3一样亮答案BC解析题图甲中电压表示数U＝U1＋U L1，线圈对交流有阻碍作用，相当于串联了一个电阻，根据电阻的分压作用可知U1≠0，灯泡两端电压U L1<U；题图乙中线圈与灯泡并联，相当于灯泡与一个电阻并联，并联电路中各支路的电压相同，灯泡两端电压U L2＝U；题图丙中，线圈对直流电没有阻碍作用，线圈相当于一根没有电阻的导线，灯泡两端电压U L3＝U，故U L1<U L2＝U L3，即L2与L3一样亮且都比L1亮，B、C正确，A、D错误.考点二电容器对交变电流的阻碍作用C1＝5μF和C2＝3μF的电容器，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( )C1上所加交变电流的频率为50HzC2上所加交变电流的频率为50HzC1上所加交变电流的频率为100HzC2上所加交变电流的频率为100Hz答案 C解析电容越大，电流频率越高，阻碍作用越小，电流越容易“通过”电容器.C1>C2,100Hz>50Hz，所以C正确.6.在如图5所示电路中，u是有效值为220V的交流电源，C是电容器，R是电阻.关于理想交流电压表的示数，下列说法正确的是( )图5答案 C解析交变电流“通过”电容器，电阻R中有电流，电压表的示数不为零；电容器与电阻串联，电容器对交流电有阻碍作用，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，而电压表测量的是电阻两端的电压，故选项C正确.7.(多选)如图6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( )图61比灯L2亮3也能发光，但亮度最暗2和L4亮度相同4比灯L1亮答案CD1串联，电容器对电流有阻碍作用；题图乙中电容器与灯L2并联，电压表的示数为灯L2两端的电压；题图丙中电容器与灯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；题图丁中电容器与灯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.考点三电阻、电感、电容的对比a、b间接电压最大值为U m、频率1和L2接到如图7所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度，新电源两极的电压最大值和频率可能是( )图7U m，而频率大于fU m，而频率小于fU m，而频率仍为fU m，而频率仍为f答案 B解析当将a、b接在电压最大值为U m、频率为f的正弦交流电源两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同.而更换一个新电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度，说明线圈的阻碍作用比电容器的小，则新电源的频率小，B项正确，A、C、D项错误.9.(2017·台州市高二检测)如图8所示的电路，有直流和交流成分的电流通过，为了尽量减少R2上的交流成分，应( )图8答案 D10.(多选)如图9所示，当交流电源的电压(有效值)U＝220V、频率f＝100Hz时，三只灯泡L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻)，若将交流电源的频率变为50Hz，则( )图91灯比原来亮2灯比原来亮3灯和原来一样亮3灯比原来亮答案BC解析电容器对交流电的阻碍作用与交变电流的频率有关，电容器对低频交变电流的阻碍作用大，所以选项A错误；电感器对交变电流的阻碍作用随频率的降低而减小，所以选项B正确；电阻R对交变电流的阻碍作用与电源的频率无关，所以选项C正确，D错误.11.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动，如图10所示为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则( )图10B.C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器C.L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D.L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流答案 D解析高频和低频交流电通入该电路，由于线圈通低频，阻高频，电容器通高频，阻低频，所以低频交流电通过甲扬声器，高频交流电通过乙扬声器，故甲扬声器是低音扬声器，A错误；C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器，B错误；L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器，C错误；L2的作用是让低频交流电通过，减弱乙扬声器的低频电流，D正确.12.如图11所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，直流电源1的电压值与交流电源2的电压有效值相等，S是单刀双掷开关，C是电容器，A、B是完全相同的小灯泡，则下列叙述正确的有( )图11A.开关S与1接通时，灯B逐渐变亮B.开关S与2接通时，灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B的亮度高C.开关S与2接通后，灯B发光，而灯A不发光D.若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过灯B的主要是高频信号答案 A解析开关S与1接通时，线圈阻碍电流的增大，所以灯B逐渐变亮，A项正确；开关S与2接通后，由于线圈L对交流电的阻碍始终存在，所以灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B 的亮度暗，B项错误；开关S与2接通后，交流电也可以“通过”电容器，所以灯A也发光，C项错误；线圈对交流电有通低频阻高频的作用，所以若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过灯B的主要是低频信号，D项错误.。

电感和电容对交变电流的影响教学目标1. 知识与技能(1)知道电感器和电容器在交、直流电路中的作用．(2)知道感抗、容抗的大小由哪些因素决定．(3)能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因．(4)了解电感器和电容器在电子技术等方面的应用．2. 过程与方法(1)通过研究感抗和容抗的相关因素，获得实验探究过程的体验，切实理解实验过程中控制变量的方法．(2)通过对容抗的独立探究，经历探究的基本过程．3. 情感、态度与价值观(1)通过实验的互动过程，诱发对探究物理规律的兴趣．(2)通过记录观察到的现象和数据，培养实事求是的科学态度．(3)通过了解电感和电容的应用，感受物理元件的重要应用．(4)通过合作学习，培养学生主动与他人合作的精神和团队精神；通过真实记录观察到的现象，体验实事求是的科学态度．教学重难点1．电感、电容对交变电流的阻碍作用．2．感抗、容抗的物理意义．3．感抗的概念及影响感抗大小的因素．4．容抗的概念及影响容抗大小的因素．教学准备电感和电容特性演示仪、小灯泡、直流电源、多组变频电源、不同规格的电容器、不同规格的电感器、收音机、多媒体课件．Ｋ教学过程设计通过观察我们知道了电感器和电容器是组成收音机的重要电子元件，那么电感器和电容器在电路中的作用是什么呢？我们这节课就来学习电感器和电容器对交变电流的作用观察电源分别接直流和交变电流时，小灯泡的亮度有什么变化？这个实验说明了什么？观察开关分别接直流和交流电源时，小灯泡的亮度有什么变化？实验说明了什么？接通直流电源，小灯泡不亮，说明电容器可以板书设计3 电感和电容对交变电流的影响一、电感器对交变电流的阻碍作用1.电感器对交流的阻碍作用的大小用感抗表示2.决定感抗大小的因素：线圈的自感系数和交变电流的频率3.线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大，线圈的感抗越大4.扼流圈(1)低频扼流圈，“通直流，阻交流”(2)高频扼流圈，“通直流，通低频，阻高频”二、交变电流能够通过电容器电容器接到交流电源两端时，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流三、电容器对交变电流的阻碍作用1.电容器对交变电流的阻碍作用用容抗表示2.容抗的决定因素：电容器的电容和交变电流的频率3.电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，容抗越小。

人教版高中物理选修3-2课时跟踪检测（全册共84页附答案）目录课时跟踪检测（一）划时代的发现探究感应电流的产生条件课时跟踪检测（二）楞次定律课时跟踪检测（三）法拉第电磁感应定律课时跟踪检测（四）电磁感应现象的两类情况课时跟踪检测（五）互感和自感课时跟踪检测（六）涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时跟踪检测（七）交变电流课时跟踪检测（八）描述交变电流的物理量课时跟踪检测（九）电感和电容对交变电流的影响课时跟踪检测（十）变压器课时跟踪检测（十一）电能的输送课时跟踪检测（十二）传感器及其工作原理课时跟踪检测（十三）传感器的应用阶段验收评估（一）电磁感应阶段验收评估（二）交变电流阶段验收评估（三）传感器课时跟踪检测（一）划时代的发现探究感应电流的产生条件1．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的解析：选C穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素，所以只知道其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况，A、B项错误；同样由磁通量的特点，也无法判断其中一个因素的情况，C项正确，D项错误。

2.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr2解析：选B由磁通量的定义式知Φ＝BS＝πBr2，故B正确。

3.如图所示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD，已知CD∥AB。

当CD竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变解析：选C由于通电直导线CD位于AB的正上方，根据安培定则可知，通电直导线CD产生的磁感线在以AB为直径的圆内穿入和穿出的条数相同，所以不管电流怎么变化，导线下面圆内部的磁通量始终为0。

一、电感对交变电流的阻碍作用┄┄┄┄┄┄┄┄①1．实验探究如图所示，取直流电源电压与交流电源电压的有效值相等。

(1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用。

(2)实验现象：接通直流电源时，灯泡亮些；接通交流电源时，灯泡暗些。

(3)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。

2．感抗(1)物理意义：表示电感对交变电流的阻碍作用的大小。

(2)影响感抗大小的因素：线圈的自感系数，交流的频率。

线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大。

3．感抗的应用[说明](1) 电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流的变化，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用。

因此，感抗的产生是由线圈的自感现象引起的。

直流电通过线圈时，电流的大小、方向都不变，线圈中不产生自感电动势，也就没有感抗。

(2)低频扼流圈用来“通直流、阻交流”，因此可以用低频扼流圈来分离“直流和交流”；高频扼流圈对高频电流阻碍作用很大，对低频电流阻碍作用较小，因此可以用高频扼流圈分离“低频交流电和高频交流电”。

①[判一判]1．电感线圈对交变电流有阻碍作用(√)2．低频扼流圈只能阻碍低频交变电流，不能阻碍高频交变电流(×)3．电感线圈中通入交变电流后，交变电流的瞬时值为0的瞬间，线圈仍然对交变电流有阻碍作用(√)4．电感线圈的感抗的大小只取决于线圈的自感系数(×)二、电容器对交变电流的阻碍作用┄┄┄┄┄┄┄┄②1．交变电流能够通过电容器(1)实验电路(如图所示)(2)实验现象电路中串有电容器时，接通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮。

(3)实验结论交变电流能够通过电容器，直流不能通过电容器。

2．电容器对交变电流的阻碍作用(1)容抗：表示电容对交流阻碍作用的大小。

(2)影响容抗大小的因素：电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小。

(3)应用：电容器具有“隔直流、通交流”的作用。

1. 电感对交变电流有什么样的影响？
• 电感线圈及产品：
电感对交变电流的影响视频 • 电感的作用：对直流电阻碍作用小，
对交流电阻碍作用大。
（1）低频扼流圈
构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数很大。 作用：对低频交流电有较大阻碍作用，对直流的阻
碍作用较小，即“通直流，阻交流”。
（2）高频扼流圈
构造：线圈绕在铁氧体上或空心，匝数少， 自感系数小。
• 电容器的电容：由电容器自身结构决定的描述电容 器容纳电荷本领大小的物理量。电容器的电容越大， 则容纳电荷的本领越大，对交流电的阻碍作用越小。
电容的国际单位为法拉（Ｆ）。
• 电容器对交变电流所起的阻碍作用的大小， 用容抗 （capacitive reactence）来描述。 影响容抗大小的因素视频
电容越大、交流电频率越大，容抗越小：
XC 1 / 2fC
• 电感器对交变电流所起的阻碍作用的大小， 用感抗（inductive reactence）来描述。
影响感抗大小的因素视频 自感系数越大、交流电频率越大，感抗越大：
X L 2fL
2. 电容对交变电流有什么影响视频 • 电容的作用：对直流电阻碍作用很大，
对交流电阻碍作用小。
作用：对低频交流电阻碍作用较小，对高频交变电流 阻碍作用很大，即：“通低频、通直流，阻高频”。
• 电感器的自感系数：由电感器自身结构决定的 影响电感器对交流电阻碍大小的物理量。
研究表明，自感系数的大小与线圈的匝数、 线圈的长度、线圈的横截面积、线圈中有无 铁芯等因素有关。
自感系数的国际单位为亨利，简称亨（H）。

高中物理学习材料唐玲收集整理3 电感和电容对交变电流的影响建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是( )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2.对电容器能通交变电流的原因，下列说法正确的是( )A．当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B．当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D．在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器3.关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是( )A．电感对交变电流有阻碍作用B．电感对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小C．电感具有“通交流、阻直流，通高频、阻低频”的性质D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大4.如图1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示数，以下说法中正确的是( )图1A．等于220 VB．大于220 VC．小于220 VD．等于零5.(2011年聊城高二检测)如图2甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是( )图2A．图甲中R得到的是交流成分B．图甲中R得到的是直流成分C．图乙中R得到的是低频成分D．图乙中R得到的是高频成分6.如图3所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数都相同，下列说法正确的是( )图3A．灯L1比灯L2亮B．灯L3比灯L1亮C．灯L2与L3一样亮D．灯L1与灯L3一样亮7.如图4所示，交流电源的电压有效值跟直流的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接到交流电源上时，灯泡的实际功率为P2，则( )图4A．P1=P2B．P1>P2C．P1<P2 D．不能比较8.在图5所示电路中，u是有效值为220 V的交流电源，C是电容器，R是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法正确的是( )图5A．等于220 V B．大于220 VC．小于220 V D．等于零9.(2011年哈师大附中高二检测)如图6所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是( )图6A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈B．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻C．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器10.“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器．音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图7为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则( )图7A．甲扬声器是高音扬声器B．C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C．L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D．L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.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8装置电路，其中代号a、b应选择的元件是________、________.图812.如图9所示电路，一电感线圈和一个“220 V 40 W”的灯泡串联，电路两端接在220 V的交变电路中，如果将电感线圈的铁芯抽去，则灯泡的发光情况是________.如右图所示的电路中，一个电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两板间距离增大些，则灯泡的发光情况是________.图9三、计算题（本题共3小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（16分）如图10所示，是一个判定AB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AB之间是什么电源？若只有红灯亮或黄灯亮，AB之间电源又如何？图1014.（16分）如图11所示是常用电器中电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流高频成分和交流低频成分的电流后，能在输出端得到稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用.图11 15.（16分）如图12所示的电路，电源电压U=20sin314t V，设二极管正向电阻为零，反向电阻为无限大，负载R=20 Ω，若其中一个二极管断路，求R中消耗的功率.图123 电感和电容对交变电流的影响得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空题11. 12.三、计算题13.14.15.3 电感和电容对交变电流的影响参考答案一、选择题1.A 解析：电阻的阻值对直流电和交流电相同，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.BD 解析：电容器实质上是通过反复充、放电来实现通电的，并无电荷流过电容器．3.AD 解析：电感对交流电有阻碍作用，阻碍作用越大，感抗越大，感抗与自感系数、交流电频率成正比，本题选项A、D正确．4.C 解析：电感对交变电流有阻碍作用，线圈与灯泡串联，其电压之和等于电源电压，即U L+U R=U，故交流电压表的示数小于220 V，C正确．5.AC 解析：当交变电流加在电容器上时，有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分．A正确、B错误；乙图中电容器通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确、D错误．6.BC 解析：图甲中电源电压U=U1+U L1，线圈对交流有阻碍作用，U1≠ 0，灯泡两端电压U L1<U；图乙中线圈与灯泡并联，灯泡电压U L2=U；图丙中，线圈对直流电没有阻碍作用，灯泡电压U L3=U，故U L1<U L2= U L3.即L2与L3一样亮且都比L1亮，B、C正确，A、D错误．7.B 解析：接在直流电源上，线圈对直流没有阻碍作用，电压全部降落在小灯泡两端．而当双刀双掷开关接在交流电源上时，线圈对电流有阻碍作用，因此小灯泡两端的电压小于电源电压，由P=U 2R 知：P1>P2，故B对．8.C 解析：虽然交变电流能通过电容器，但对交流有阻碍作用，电容器与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻的两端电压应小于电源电压，而电压表测的是电阻两端的电压，故选项C正确．9.C 解析：当交变电流的频率增大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，由灯1变亮，灯2变暗可知M为电容器，N为电感线圈，而电阻与交变电流的频率无关，故L为电阻，C正确．10.BD 解析：由于L1会“阻高、通低”，C1又“通高、阻低”，因此低频成分通过甲扬声器，故A错，C2的作用是“通高、阻低”，故B对，L2的作用是“通低、阻高”，故C错而D对．二、填空题11.电容较小的电容器高频扼流线圈解析：电容器具有通高频、阻低频作用，这样的电容器电容应较小，故a处放电容较小的电容器．电感线圈在该电路中要求“通低频、阻高频”，所以b处应接一个高频扼流线圈．12.变亮、变暗三、计算题13.绿灯亮AB间接交流；红灯亮AB间接直流且A端为正极，黄灯亮AB间接直流且B端为正极．解析：由于电容器C具有隔直流的特性，故只有绿灯亮时AB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AB之间接入直流电时，绿灯不亮是显见的，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AB间接交变电流时，绿灯亮；AB间接直流电且A端是正极时红灯亮；AB间接直流电且B端是正极时黄灯亮．14.当含有多种成分的电流输入到C1两端时，由于C1通交流、隔直流的功能，电流中的交流成分被衰减，而L有通直流、阻交流的功能，就只有直流成分的电流通过L，到C2两端时，C2进一步滤除电流中的残余交流成分，这样输出端得到的就是稳定的直流电.15. 5 W解析：图示电路中其中一个二极管断路相当于半波整流，在导电的半周期的功率为P1=I2R=(I m√2)2R=12(U mR)2R=10 W而在截止的半周期内的功率P2=0故一个周期内，电阻R上消耗的功率为：P=12(P1+P2)=5 W。

5.3 电感和电容对交变电流的影响1．某LC 振荡电路的固有周期为T 0，如果保持线圈的自感系数L 不变，将可电容器的电容C 减小到原来的14，则振荡电路的周期将变为（ ） A ．04T B ．02T C ．2T 0 D ．6T 02．在LC 振荡电路中，电容器放电时间的长短决定于（ ）A ．充电电压的大小B ．电容器带电荷量的多少C ．放电电流的大小D ．电容C 和电感L 的数值3．电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是（ ）A ．电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频B ．电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频C ．电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频D ．电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频4．关于LC 振荡电路中电容器两极板上的电荷量，下列说法正确的是（ ）A ．电荷量最大时，线圈中振荡电流也最大B ．电荷量为零时，线圈振荡电流最大C ．电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能D ．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能5．电磁振荡与机械振动相比（ ）A ．变化规律不同，本质不同B ．变化规律相同，本质相同C ．变化规律不同，本质相同D ．变化规律相同，本质不同6．把一根软铁棒插入LC 振荡电路的空心线圈中，其他条件保持不变，则电路的（ ） A ．固有频率变大B ．固有周期变大C ．磁场能增加D ．最大电压增大7．关于感抗，下列说法中正确的是（）A．感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化B．感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关C．感抗虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量D．感抗是线圈的电阻产生的8．在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件（1）、（2）、（3）单独接入，当使交流电源的频率增大时，可以观察到下列论述的哪种情况（）A．A1的读数不变，A2的读数增大，A3的读数减小B．A1的读数减小，A2的读数不变，A3的读数增大C．A1的读数增大，A2的读数不变，A3的读数减小D．A1、A2、A3的读数均不变9．如图甲、乙所示电路中，若电容器选择适当的参数，可以实现的是（）A．图甲输入为直流与交流，输出为直流B．图甲输入为直流与交流，输出为交流C．图乙输入为高频交流与低频交流，输出为高频交流D．图乙输入为高频交流与低频交流，输出为低频交流10．如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计，以下判断不正确．．．的是（）A．闭合S稳定后，电容器两端电压为EB．闭合S稳定后，电容器的a极板不带电C．断开S后的很短时间里，电容器的a极板将带正电D．断开S后的很短时间里，电容器的a极板将带负电11．如图，A、B为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈(自感系数较大；直流电阻不计)，E为电源，S为开关。

5.3电感和电容对交变电流的影响1．有关电感对交变电流的影响的以下说法中，正确的是()A．电感对交变电流有阻碍作用B．电感对交变电流阻碍作用的大小与交流的频率无关C．电感对某一交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大2．有两个电容分别为C1＝5 μF，C2＝3 μF的电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，下列情况下通过电容器的电流最大的是()A．在C1上加f＝50 Hz的交变电流B．在C2上加f＝50 Hz的交变电流C．在C1上加f＝60 Hz的交变电流D．在C2上加f＝60 Hz的交变电流3．如图所示，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()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4．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小，对高频交变电流的阻碍作用大5．如图所示，交流电源的电压有效值跟直流电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为P2，则()A．P1＝P2B．P1>P2C．P1<P2D．不能比较6．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，第一位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W1，第二位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W2，它们相比较()A．W1＝W2B．W1>W2C．W1<W2D．不能比较7．在交流电路中，要减小平行板电容器的阻碍作用，可以()A．减小两极板的正对面积B．减小极板间的距离C．适当增大交变电流的电压D．减小交变电流的频率8．如图所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使交流电流表A的示数增大，可行的办法是()A．使发电机F的转速增大B．使发电机F的转速减小C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两极板间的距离增大9．如图所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，直流电源1的电压值与交流电源2电压有效值相等，S是单刀双掷开关，C是电容器，A、B是完全相同的小灯泡，则下列叙述正确的有()A．开关S与1接通时，灯B逐渐变亮B．开关S与2接通后，灯B的亮度比开关与1接通稳定后灯B的亮度高C．开关S与2接通后，B发光，而A不发光D．若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过B灯的主要是高频信号10．如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则()A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗11．两个相同的白炽灯泡L1和L2接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联。

对比灯泡亮度5。

3 电感和电容对交变电流的影响一．电感对交变电流的阻碍作用1. 感抗：电感中通入直流，电感相当于导线，对电路没有影响; 电感中通入交变电流,由于自感，电感线圈对交变电流有阻碍作用，称为感抗.感抗越大，阻碍作用越大。

2. 影响感抗的因素：线圈自感系数L越大，交变电流频率f越高,感抗越大。

2LX fLπ=3. 电感的应用：低频扼流圈—通直流、阻交流。

要求L较大，即匝数较多高频扼流圈-通直流、通低频、阻高频。

要求L较小,即匝数较少二．电容器对交变电流的阻碍作用1。

容抗：表示电容对交变电流阻碍作用大小的物理量。

容抗越大，阻碍作用越大。

2。

影响容抗的因素:电容C越大，交变电流频率f越高,容抗越小.12CXfCπ=3. 电容器的应用：(1）隔直电容器：“通交流、隔直流”,要求电容器电容较大。

（2）高频旁路电容器：“通高频、阻低频”，要求电容较小。

4。

容抗的实质：电容器极板上电荷形成的电压对原电流的阻碍作用.三．电感和电容的组合应用1. 滤掉输入信号中的高频成分,使直流和低频加在负载上2. 滤掉输入信号中的直流和低频成分，使高频加在负载上四．电阻、感抗、容抗的比较电阻R感抗容抗产生原因定向移动的电荷与不动的离子间的碰撞电感线圈自感阻碍电流的变化电容器极板上电荷电压阻碍电流低频扼流圈通直流、阻交流交流电能“通过”电容器在电路中特点 对直流、交流都有阻碍作用 通直流、阻交流。

交流频率越大、阻碍越大直流完全不能通过;对交流有一定阻碍,频率越高，阻碍越小 决定因素 材料本身（电阻率、长短、粗细）及温度决定 线圈自感系数L 和交流的频率f 决定(成正比）电容的大小C 和交流的频率f 决定（成反比）能量转化 电能转化为内能 电能和磁场能反复转化电能与电容器间电场能反复转化例 1. 如图所示,电路中完全相同的三只灯泡1L 、2L 、3L 分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联,然后再并联到220 V ，50Hz 的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同.若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz ，则发生的现象是（ ）A 。

5.3 电感和电容对交变电流的影响1. (多选)电容器对交变电流的影响的以下说法中，正确的是（）A. 交变电流能通过电容器B. 电容器具有通直流、阻交流的作用C. 电容器电容较小时，它具有通高频、阻低频的功能D. 电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小2. 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'>IB. I'<IC. I'=ID. 无法比较3. (多选)电阻R、电容C和电感L是常用的电子元器件，在频率为f的交流电路中，如图所示，当开关S依次分别接R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等。

若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种情况正确的是（）A. 通过R的电流有效值不变B. 通过C的电流有效值增大C. 通过L的电流有效值减小D. 通过R、C、L的电流有效值不变4. 如图所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增加，可行的办法是（）A. 使发电机F的转速增加B. 使发电机F的转速减小C. 在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D. 使电容器两极板间距离增大5. 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，那么下列有关各元器件的作用的说法中，错误的是（）A. C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路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输出D. C1的电容较大、C2的电容较小6. 如图所示，当交流电源的电压有效值是220 V，频率为50 Hz 时，三盏电灯的亮度相同，当电源电压不变只将交流电源的频率改为100 Hz时，则各灯亮度变化情况为a灯____，b灯____，c 灯____。

课时作业(十一) 电感和电容对交变电流的影响一、单项选择题1．关于电容对交变电流的影响，下列说法正确的是( )A．对一只给定的电容器来说它对任何频率的交变电流的阻碍作用都相同B．同一只电容器对高频交变电流的容抗大于对低频交变电流的容抗C．同一只电容器对高频交变电流的容抗小于对低频交变电流的容抗D．同一只电容器对高频交变电流的容抗等于对低频交变电流的容抗解析：电容器的容抗跟交流电的频率成反比，频率越大，容抗越小，对交变电流的阻碍作用就越小．答案：C2．关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是( ) 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解析：电阻的阻值对直流电和交流电相同，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．答案：A3．如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L ＝1 mH，C＝200 pF)，此电路的重要作用是( )A．阻直流通交流，输出交流B．阻交流通直流，输出直流C．阻低频通高频，输出高频交流D．阻高频通低频，输出低频交流和直流解析：因线圈自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成分能顺利通过线圈，电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路，最终输出的是低频交流和直流．答案：D4．(广州高二检测)如图所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增大，可行的办法是( ) A．使发电机F的转速增大B．使发电机F的转速减小C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两极板间的距离增大解析：当发电机转速增大时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A的读数增大，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A示数减小，C、D两项均错误．答案：A5．(潍坊高二检测)如图所示，在电路两端加上正弦交变电流，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是( ) A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈B．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻C．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器解析：当交变电流的频率增大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，由灯1变亮、灯2变暗可知M为电容器、N为电感线圈，而电阻与交变电流的频率无关，故L为电阻，C正确．答案：C6．如图所示，L1、L2为两个完全相同的灯泡，其中L2和直流电阻可以忽略的电感线圈串联，当在a、b之间分别接直流电源和频率不同的交流电源时，关于两个灯泡的亮度以下说法正确的是( )A．两个灯泡的亮度总是一样的，与接什么电源无关B．接直流电源时L1亮一些C．所接电源的频率越大，L1比L2亮的越明显D．所接电源的频率越小，L1比L2亮的越明显解析：因为电感线圈的直流电阻可以忽略，接直流电源时，L1、L2一样亮，故B错；电感线圈对交变电流有阻碍作用，频率越大其阻碍作用越大，故C对，A、D错．答案：C7．在电子技术中，从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分，又有低频成分，若只需要把低频成分输送到后一级装置中，那么要在这两级电路之间接一电路元件是( )A．电感线圈B．电容器C．电阻 D．二极管解析：应将电容器并联接入电路，如图所示，电容器对高频成分容抗小，易通过；对低频成分容抗大，输入到下一级，有这种作用的电容器叫高频旁路电容．答案：B8．在电子技术中，从某一装置输出的电流既有高频成分又有低频成分，如果只需把低频成分输送到下一级装置，如图所示，则下列做法合理的是( )A．在a、b间接入一个电容器B．在a、b间接入一个低频扼流圈C．在a、b间接入一个高频扼流圈D．在a、b间接入一个电容器或高频或低频扼流圈都可以解析：假设接入电容器，通过的是高频电流，不符合题意，故应接入线圈，通过的是低频电流，故应接高频扼流圈，故C正确．答案：C9．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( )解析：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、低频都有，通过C2的是旁路电容让高频成分滤去，故只有D合适．答案：D10．(陕西西工大附中三模)图中L为电感足够大的理想电感，C 是电容足够大的理想电容器，R1、R2是阻值大小合适的相同电阻，G1、G2是两个零刻度在中央的相同的灵敏电流计，且电流从哪一侧接线柱流入指针即向哪一侧偏转，E是可以不计内阻的直流电源．针对该电路下列判断正确的是( )A．开关S闭合的瞬间，仅G1的指针发生明显地偏转B．开关S闭合的瞬间，两电流计指针将同时发生明显的偏转C．电路工作稳定后，两电流计均有明显不为零的恒定示数D．电路工作稳定后再断开开关S，此后的短时间内，G1的指针将向右偏转，G2的指针将向左偏转解析：开关S闭合的瞬间，由于L的自感，其所在支路相当于断路，所以电流计G1指针发生偏转，因C的电容足够大，S闭合瞬间，C所在支路相当于短路，G2又偏转，A、B错误；电路工作稳定后，R1被短路，G1无示数，只有R2串联在电路中，所以G2有示数，C错误；电路工作稳定后再断开开关S，L和R1组成回路，要阻碍原电流的减小，C和R2组成回路，电容器要进行放电，故G1的指针将向右偏转，G2的指针将向左偏转，D正确．答案：D二、多项选择题11．对交变电流能够通过电容器的正确理解是( )A．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动B．在有电容器的交流电路中，有电荷定向移动C．当电容器接到交变电源上时，电容器交替进行充、放电，电路中才有交变电流D．当电容器接到交变电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流解析：电容器能够通过交变电流，是通过电容器交替充、放电而进行的，实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，故C对、D错；既然电容器交替充、放电，电路中就有了电荷的定向移动，故B对、A错．答案：BC12．(湖南怀化期中)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( )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．以上说法都不对解析：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．答案：BC13．(揭阳高二检测)关于电子技术中的扼流圈，下列说法正确的是( )A．扼流圈是利用电感线圈对交变电流的阻碍作用来工作的B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过C．低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过D．高频扼流圈的自感系数比低频扼流圈的自感系数大解析：扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出自感电动势，从而来阻碍电流的变化，故A正确．高频扼流圈是“通低频，阻高频”，故B正确；低频扼流圈是“阻低频，阻高频，通直流”，故C 正确；高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小，故D错．答案：ABC14．如图所示，输入端A、B的输入电流既有直流成分，又有交流成分，下列说法中正确的是(L的直流电阻不为0)( ) A．直流成分只能从L通过B．交流成分只能从R通过C．通过R的既有直流成分，又有交流成分D．若L的直流电阻R L<R，则通过L的直流成分比通过R的直流成分必定要大解析：由于线圈的直流电阻不为0，所以有直流通过R，而线圈对交流有阻碍作用，因此也有交流成分通过R，选项B错误，选项C 正确；由于R对交流也有阻碍作用，所以也有交流成分通过L，选项A错误；因为R L<R，所以通过L的直流成分比通过R的直流成分要大，选项D正确．答案：CD。

课时跟踪检测（十）电感和电容对交变电流的影响基础层级——基稳才能楼高一、选择题1．下列说法中错误的是( )A．电感的感抗只由线圈自身决定B．同一电感对于不同频率的交变电流的感抗不同C．电容器的容抗与电容器的电容值及交变电流的频率都有关D．同一电容器，接入不同频率的交变电流，电容器的容抗不同解析：选A 电感的感抗由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定，A错，B 对；电容是电容器本身的特点，容抗由电容C和交变电流的频率f共同决定，C、D对。

2．在如图所示的交流电路中，保持电源电压一定，当交变电流的频率增大时，各电压表的示数将( )A．V1、V3增大，V2减小B．V1不变，V2减小，V3增大C．V1不变，V2增大，V3减小D．V1、V2、V3都不变解析：选C 据题，电压不变，当交流电的频率增加时，电感L的感抗增大，电容C的容抗减小，电阻R不变，则V1不变，V2增大，V3减小，C正确。

3.[多选]在如图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25 mH 的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻。

下列说法正确的是( )A．L的作用是“通低频、阻高频”B．C的作用是“通交流、隔直流”C．C的作用是“通高频、阻低频”D．通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远小于高频交流所占的百分比解析：选AC L是自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频、阻高频”，A正确；C是电容很小的电容器，其作用是“通高频、阻低频”，也称高频旁路电容，B错误，C正确；由于L对高频的阻碍作用和C对高频的旁路作用，使得通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流，D错误。

4.某同学在探究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡。

已知把开关置于3、4时，电路与交流电源连通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是( )A．当开关置于3、4时，稳定后若只增加交变电流的频率，则L1变暗，L2变亮B．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光且L1比L2亮C．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光且亮度相同D．在开关置于3、4时的瞬间，L1、L2立即发光，且L1亮度慢慢减弱解析：选A 当开关置于3、4时，接的是交流电源，稳定后，若只增加交变电流的频率，感抗变大，L1变暗，容抗变小，L2变亮，故A正确；当开关置于1、2时，接的是直流电源，稳定后，电感的感抗消失，L1发光，电容的容抗无穷大，也就是不通电，L2不亮，所以B、C错误；当开关置于3、4时的瞬间，L2立即发光，由于电感产生的自感电动势对电流的障碍作用，L1中的电流会渐渐增大，因此L1亮度渐渐增大，所以D错误。

5.3电感和电容对交变电流的影响1．关于容抗，下列说法中正确的是()A．电容器充电时，容抗小B．电容器充电时，容抗大C．电容器的电容和交变电流的频率一定时，容抗一定，与充、放电无关D．以上说法都不对2．关于感抗，下列说法中不正确的是()A．感抗是由于电流变化时，在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化B．感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关C．感抗虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量D．感抗是线圈的电阻产生的3．对扼流圈的以下说法，正确的是()A．扼流圈是利用电感器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很小4．如图所示电路由交变电流供电，如果交变电流的频率升高，则()A．线圈的自感系数增大B．线圈的感抗减小C．电路中的电流增大D．电路中的电流减小5．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮。

当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是()A．与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈B．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器D．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管6．甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示。

关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是()A．图甲中R得到的是交流成分B．图甲中R得到的是直流成分C．图乙中R得到的是低频成分D．图乙中R得到的是高频成分7．如图所示，平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则下列说法中正确的是()A．把电介质插入电容器，灯泡一定变亮B．把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变亮C．把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变暗D．使交流电频率增大，灯泡变暗8．如图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻。

第3节电感和电容对交变电流的影响基础过关1.(2017·烟台高二检测)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′>IB.I′<IC.I′＝ID.无法比较[解析]长直导线的自感系数很小，其对交变电流的阻碍作用可以看作是纯电阻，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，而且有线圈的阻碍作用(感抗)。

阻碍作用增大，电流减小。

选项B正确。

[答案] B2.如图1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示数，以下说法正确的是()图1A.等于220 VB.大于220 VC.小于220 VD.等于零[解析]电感线圈对交变电流产生感抗，具有“通直流、阻交流，通低频、阻高频”的作用，故选项C正确。

[答案] C3.一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接，如图2所示。

一块铁插进线圈之后，该灯将()图2A.变亮B.变暗C.没有影响D.无法判断[解析]插入铁块改变了线圈的自感系数，自感系数增大，感抗增大，线圈两端的电压增大，灯泡上的电压减小，所以灯变暗。

选项B正确。

[答案] B4.如图3所示，白炽灯和电容器串联后接入交流电源两端，当交流电的频率增大时()图3A.电容器电容增大B.电容器电容减小C.电灯变亮D.电灯变暗[解析]由于电容器的电容是由本身结构决定的，与电源的频率无关，故选项A、B错误；当电源频率增大时，容抗减小，故整个电路中的电流增大，所以电灯变亮，故选项C正确，D错误。

[答案] C5.(多选)如图4甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“～～～”表示，交流低频成分用“～”表示。

直流成分用“—”表示。

关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是()图4A.图甲中R得到的是交流成分B.图甲中R得到的是直流成分C.图乙中R得到的是低频成分D.图乙中R得到的是高频成分[解析]当交变电流加在电容器上时，电容器有“通交流，隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，选项A正确，B错误；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，选项C正确，D错误。

课时跟踪检测（十一）电感和电容对交变电流的影响一、单项选择题1．关于电感对交变电流的影响，下列说法正确的是()A．电感不能通直流电流，只能通交变电流B．电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C．同一个电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D．同一个电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小解析：选C电感线圈可以通直流，A错；电感对不同频率的交变电流的阻碍作用不同，B错；同一电感线圈对高频交变电流阻碍作用大，D错，C对。

2．关于容抗，下列说法中正确的是()A．电容器充电时，容抗小B．电容器充电时，容抗大C．电容器的电容和交变电流的频率一定时，容抗一定与充、放电无关D．以上说法都不对解析：选C容抗只与电容器的电容大小和交变电流的频率有关。

故C正确。

3.如图所示电路由交变电流供电，如果交变电流的频率升高，则()A．线圈的自感系数增大B．线圈的感抗减小C．电路中的电流增大D．电路中的电流减小解析：选D线圈的自感系数是线圈自身的属性，选项A错误；交变电流的频率升高，电流的变化率增大，线圈的自感作用增大，感抗增大，线圈对电流的阻碍作用增大，电路中的电流减小，故选项B、C错误，D正确。

4.如图所示，把电阻、电感、电容并联到某一交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是()A．I1＝I2＝I3B．I1>I2>I3C．I2>I1>I3D．I3>I1>I2解析：选D原来三个电流表的示数相同，说明三个支路中的电阻、感抗、容抗阻碍作用大小相等，当交变电流的频率加大时，电阻的值不变，感抗变大，容抗减小，因此I1不变，I2减小，I3增大，即有I3>I1>I2，故选项D正确。

5.如图所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增加，可行的办法是()A．使发电机F的转速增加B．使发电机F的转速减小C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两极板间的距离增大解析：选A当发电机F的转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A 的示数增加，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质或使电容器两极板间距离增大时，电容减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A示数减小，C、D项错误。

高中物理学习材料桑水制作电感和电容对交变电流的影响一、选择题(每题5分，共50分)1．A关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是（）A．电感不能通直流电流，只能通交变电流B．电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C．同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D．同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小．答案：C2．A如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时（）A．电容器电容增大B．电容器电容减小C．电灯变暗D．电灯变亮答案：D3．A两个相同的灯泡L1和L2，分别与两个相同的电容器C1和C2连接，如图所示．图中甲电路两端加恒定电压U1，乙电路两端加最大值1．2U1的正弦交变电压U2，则此两灯的发光情况是（）A．L1灯比L2灯亮B．L1灯发光，L2灯不发光C．L1灯不发光，L2灯发光D．两灯亮度相同答案：C4．B如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是（）A．L1、L2、L3亮度都不变 B．L2变暗，L2不变、L3变亮C．L1变暗、L2变亮、L3不变 D．L1变亮、L2变暗、L3不变答案：C5．B下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有（）A．低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大B．低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小C．高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大D．高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小答案：AD6．B如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，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器件的作用，下列说法中正确的有（）A．L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈B．C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容C．C2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容D．上述说法都不对答案：BC7．B对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有（）A．当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B．当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D．在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器答案：BD8．B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，那么有关各元器件的作用的说法中，正确的有（）A．C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路B．R为滑动变阻器，它的滑动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输出D．C1的电容较大、C2的电容较小答案：ABC9．B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与交变电源接通（）A．L1和L2两灯泡亮度仍相同B．L1比L2更亮些C．L1比L2更暗些D．若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：B10．B如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，开关S接通恒定直流电源时，灯泡L1发光，L2不亮，后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这时（）A，L2比L1更亮些 B．L2比L1更暗些C．L2仍然不亮D．L2可能和L1一样亮答案：D二、填空题(每空5分，共25分)11．B如左图所示电路，一电感线圈和一个"220V40W"的灯泡串联，电路两端接在220V的交变电路中，如果将电感线圈的铁芯抽去，则灯泡的发光情况是________．如右图所示的电路中，一个电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两板间距离增大些，则灯泡的发光情况是________．答案：变亮、变暗12．B 两只完全相同的灯泡L 1和L 2分别与相同的电感串联，组成如图所示的甲、乙两个相同的部分电路．现在甲电路两端加恒定电压U ，L 1灯发光；而在乙电路两端加最大电压为2U ，的正弦交变电压，L 2灯也发光．比较两灯的明暗程度，是L 1灯的亮度________L 2灯亮度．(填“大于”、“等于”、“小于”)答案：大于13．B 如图所示电路，当在a 、b 两端加上直流电压时，L 1正常发光，L 2不亮；当a 、b 两端加上同样电压的交变电流时，L 1发光亮度变暗，而L 2正常发光．则A 、B 分别为________和________．答案：电感线圈、电容器三、计算题(共25分)14．B(12分)如图所示是常用电器中电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流高频成分和交流低频成分的电流后，能在输出端得到稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用．答案：当含有多种成分的电流输入到C 1两端时，由于C 1通交流、隔直流的功能，电流中的交流成分被衰减，而L 有通直流、阻交流的功能，就只有直流成分的电流通过L ，到C 2两端时，C 2进一步滤除电流中的残余交流成分，这样输出端得到的就是稳定的直流电．15．C(13分)如图所示的电路，电源电压U=20sin314t(V)，设二极管正向电阻为零，反向电阻为无限大，负载R=20omega ，若其中一个二极管断路，求R 中消耗的功率．答案：解：图示电路中其中一个二极管断路相当于半波整流，在导电的半周期的功率为P 1=I 2R=R R U 212I 2m 2m •⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=10W 而在截止的半周期内的功率P 2=0故一个周期内，电阻R 上消耗的功率为： ()21P P 21P +==5W。

高中物理学习材料桑水制作课时训练9 电感和电容对交变电流的影响1.下列说法中正确的是( )。

A.电感对交流的阻碍作用是因为电感存在电阻B.电容对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻C.感抗、容抗和电阻一样,电流通过它们做功时都是电能转化为内能D.在交变电路中,电阻、感抗、容抗可以同时存在答案:D解析:交变电流通过线圈时,在线圈上产生自感电动势,对电流的变化起到阻碍作用,A错;交流电通过电容器时,电容器两极间的电压与电源电压相反,阻碍了电流的流动,B错;电流通过它们做功时,只有在电阻上产生热,在线圈上产生磁场能,在电容器上产生电场能,C错,故D正确。

2.如图所示,在电路两端加上正弦交流电,保持电压有效值不变,使频率增大,发现各灯的亮暗情况是:灯1变亮,灯2变暗,灯3不变,则M、N、L中所接元件可能是( )。

A.M为电阻,N为电容器,L为电感线圈B.M为电感线圈,N为电容器,L为电阻C.M为电容器,N为电感线圈,L为电阻D.M为电阻,N为电感线圈,L为电容器答案:C解析:当交变电流的频率增大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,由灯1变亮、灯2变暗可知M为电容器、N为电感线圈,而电阻与交变电流的频率无关,故L为电阻,C正确。

3.如图所示是电子技术中的常用电路。

其中乙图中电容器的电容C较小,丙图中电容器的电容C较大。

a、b是电路的输入端,其中输入的高频成分用“~~”表示,低频成分用“~”表示,直流成分用“-”表示。

关于负载电阻R中得到的电流特征,下列说法正确的是( )。

A.图甲中R得到的是交流成分B.图乙中R得到的是高频成分C.图乙中R得到的是低频成分D.图丙中R得到的是直流成分答案:ACD解析:当交变电流加在电容器上时,有“通交流、隔直流,通高频、阻低频”的特性,电容器的电容越大,交流的频率越高,电容器对交流的阻碍作用就越小,容抗也就越小。

乙图中电容C较小,将输入的高频成分滤去而阻止低频成分通过。

丙图中电容C较大,将输入的低频成分滤去。