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

一、必做题1．关于电容器对交变电流的容抗，以下说法正确的是( )A．电容器内部是绝缘的，直流和交流都不能“通过”电容器B．电容器接到交流上时，由于不断充电、放电，所以电容器对交流无影响C．直流电的周期可认为很长，因此电容器对其容抗可以忽略D．电容器有“隔直通交”，“通高频，阻低频”的作用解析：选D．电容器内部是绝缘的，所以直流不能通过电容器，但是对交流，由于电容器不断充、放电，所以电流能够通过电容器，但对变化的电流又有阻碍作用，A、B错误；直流的周期可认为无限大，频率极小，电容器对直流的容抗很大，C错误；电容器具有“隔直通交，阻低通高”的作用，D正确．2．有两个电容器的电容分别为C1＝5 μF和C2＝3 μF，分别加上峰值一定的交变电源，在下列各种情况下，哪一种情况下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 赫兹B．在C2上所加交变电流的频率为50 赫兹C．在C1上所加交变电流的频率为60 赫兹D．在C2上所加交变电流的频率为60 赫兹解析：选C.电容器对电流的阻碍作用的大小，即为容抗．容抗的大小是由电容器电容C和交变电流的频率共同决定的．交变电流的频率越高，电容器的电容越大，电容器的容抗就越小，电流就越大．因此要使通过电容器的电流最大则必须频率最高，电容最大．3．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′>I B．I′<IC．I′＝I D．无法比较解析：选 B．长直导线的自感系数很小，感抗可忽略不计，其对交变电流的阻碍作用可以看做是纯电阻，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，而且有感抗，阻碍作用增大，电流减小．故应选 B．4.如图所示，交流电源的电压有效值跟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，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＝P2 B．P1>P2C．P1<P2 D．不能比较解析：选B．电感对直流电没有阻碍，但对交流电有阻碍作用，所以P1>P2，B正确．二、选做题5．如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略．当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那S接B时( )A．三个灯亮度相同B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮解析：选D．S接B时，丙灯不亮，因为C隔直流；甲灯亮度不变，由于L对交流有感抗，所以乙灯变亮．6．在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有交流成分，又有直流成分，如果要把交流成分输送到下一级，应该用如图所示的电路中的________电路(填“甲”或“乙”)．其中的电容器叫________________，它的作用是___________________________________________________________ _____________.答案：乙隔直电容器阻止直流成分，而让交流成分通过一、选择题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、容抗可以同时存在解析：选D．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错误；交变电流通过电容器时，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错误；电流通过它们时，在电阻上产生焦耳热，在线圈上产生磁场能，在电容器上产生电场能，C错误；在交变电路中，电阻器、电感器、电容器可以同时存在，D正确．2．(多选)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流电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．高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大解析：选ABC.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的，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“阻高频，阻低频，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错误．3．直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最亮的图是( )解析：选D．电容C、电感L都对交流电有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不亮；D图中电容C有隔直流作用．所以D中灯泡最亮．4．如图所示为电子技术中常用的电路之一．“～”表示低频交流，“”表示高频交流，“－”表示直流，则下列叙述错误的是( )A．图甲中后级输入只有交流成分B．图乙中后级输入主要是直流成分C．图丙中后级输入只有低频交流成分D．图丙中后级输入只有高频交流成分解析：选D．甲图中的C隔直通交、后级输入的是交流电．乙图中L 阻高频，后级输入的主要是直流成分．丙图中的C滤掉的是高频，后级输入的是低频成分．5．(多选)“二分频”音箱内有高、低两个扬声器．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．如图为音箱的电路简化图，高低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器，则( )A．甲扬声器是低音扬声器B．C的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C．L的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D．乙扬声器是低音扬声器解析：选AB．电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感是通直流，阻交流，通低频，阻高频；电容是通交流，隔直流，通高频，阻低频．6．如图甲、乙所示，从某一装置中输出的电流既有交流成分，又有直流成分，现要把交流成分输送给下一级，有关甲、乙图的说法正确的是( )A．应选用甲图电路，其中C的电容要大B．应选用甲图电路，其中C的电容要小C．应选用乙图电路，其中C的电容要大D．应选用乙图电路，其中C的电容要小解析：选C.电容器在电路中要起到“隔直流，通交流”的作用，应选乙图电路．要使交流成分都顺利通过电容器而输送到下一级，则电容器的容抗要小，故C的电容要大．7．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：选D．信号中含有三种成分，去掉直流成分用隔直电容即可，因此排除A、 B．而C中交流高低频成分均进入放大器，需加入另一旁路电容C2，所以D正确．8．(多选)在频率为f的交变电流电路中，如图所示，当开关S依次分别接通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的电流有效值变大C．通过L的电流有效值变小。

线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为 I′，则(
) 【导学号：24622070】
A．I′＞I C．I′＝I
B．I′＜I D．无法比较
当 堂 达 标 • 固 双 基
合 作 探 究 • 攻 重 难
B
[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做是纯
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．]
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3．电容器在电子技术中的应用
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隔直流 的性质．只让交流信号通 通交流、________ (1)隔直电容：利用了电容器_______
过而直流成分不能通过．如图 242 甲所示．
高频 电流阻碍小而对_____ 低频 电流阻碍作用 (2)旁路电容： 利用了电容器对______
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(2)高频扼流圈
较小 ，感抗较____ 小 ，对_____ 少 ，自感系数______ 特点：匝数较___ 高频 交流电产生
较大的感抗．
通低频 、_________ 作用：可用来“_________ 阻高频 ”．
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[合 作 探 究· 攻 重 难]
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对容抗的理解
1.对电容器容抗的理解 (1)产生原因 电容器的极板充电带有电荷后，会产生阻碍电流的反向电压，从而对继 续充电产生阻碍作用． (2)相关因素 ①电容：电容器的电容越大，充电过程中两极板间电压增长越慢，对继 续充电阻碍作用越小． ②频率：交流电频率越高，电流方向变化越快，对继续充电的阻碍作用 越小．

学案5 电容器在交流电路中的作用电感器在交流电路中的作用[学习目标定位] 1.通过演示实验了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用.2.知道感抗和容抗的物理意义以及与哪些因素有关.3.能够分析简单电路中的电容器、电感器的作用．1．线圈的横截面积，匝数越多，线圈的自感系数，线圈有铁芯比无铁芯时自感系数．2．平行板电容器的电容决定式C＝εrS4πkd，电容的定义式C＝QU.3．由于导体线圈而产生的电磁感应现象叫自感现象．一、电容器对交流电的导通作用电容器接入交变电路中时，电容器反复地和，形成交变电流，表现为交流“通过”了电容器．二、电容器对交流电的阻碍作用1．容抗：电容器对交流电的作用称为容抗．2．电容，交流电的频率越低，容抗越大．三、电容器在电子技术中的应用1．隔直电容：如图1甲，直流不能通过电容器C，只能经电阻R形成回路．2．旁路电容：如图乙，C的电容较小，信号不能通过，但干扰信号可以通过．图1四、电感器对交流电的阻碍作用1．感抗：电感器对交流电的作用称为感抗．2．线圈的电感(即自感系数L)越，交流电的频率越，感抗越大．五、电感器在电子技术中的应用1．低频扼流圈：直流、交流．2．高频扼流圈：低频、高频．一、电容器对交流电的阻碍作用[问题设计]如图2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，观察灯泡的发光情况．图2(1)分析电容器能通交流的原因．(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？[要点提炼]1．电容器能通交变电流，并不是电荷真的穿过了电容器．2．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时，电容器极板上积累的电荷会阻碍自由电荷向此方向定向运动，这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用．3．决定容抗的两个因素：电容器的和交流电的．4．电容器在电路中的作用：通流，阻流，通频，阻频．二、电感器对交流电的阻碍作用[问题设计]如图3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，再把它们接到交流电源上，取直流电源的电压与交流电压的有效值相等．图3(1)对比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？[要点提炼]1．电感器的感抗是由的电流在线圈中产生的感应电动势引起的，与制成线圈导体的电阻无关．2．感抗的两个决定因素：(1)线圈的；(2)交变电流的．3．电感线圈在电路中的作用(1)通流，阻流；(2)通频，阻频．一、对容抗的理解例1如图4所示，接在交流电源上的灯泡正常发光，以下说法正确的是()图4A．把电介质插入电容器，灯泡变亮B．增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮C．减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗D．使交变电流频率减小，灯泡变暗二、对感抗的理解例2如图5所示的实验电路中，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5A．当S掷向a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗B．当S掷向a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮C．S掷向c、d，把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮D．S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗三、电阻、感抗、容抗的对比例3如图6所示，电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220 V、50 Hz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()图6A．三灯亮度不变B．三灯均变亮C．L1亮度不变、L2变亮、L3变暗D．L1亮度不变、L2变暗、L3变亮四、电感器、电容器在电路中的应用例4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，经放大后送到下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输送到再下一级，可以采用如图7所示电路，其中a、b应选择的元件是()图7A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈C．a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈D．a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈1．(对容抗的理解)如图8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8A．电容器电容增大B．电容器电容减小C．灯变暗D．灯变亮2.(对感抗的理解)在如图9所示的电路中，L为电感线圈，灯泡的电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝2202sin (100πt) V．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是()图9A．电流表示数增大B．电压表示数增大C．灯泡变暗D．灯泡变亮3．(电阻、感抗、容抗的对比)如图10所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时()图10A．三个灯亮度相同B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮。

课时分层作业（九）［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）1 •如图5-3-18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（）图5-3-18A. 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】当发电机转速增加时，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，使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错误. 【答案】A2. 下列说法中错误的是（）【导学号：57272108】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，接入不同频率的电路中，电容器的容抗不同【解析】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错误，B正确；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正确.【答案】A3. （多选）如图5-3-19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“丨"”门”表示，交流低频成分用“〜” 表示，直流成分用“一”表示.关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是（）甲乙图5-3-19A. 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，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.【答案】AC4. 两只相同的白炽灯L i、1_2接到如图5-3-20所示的电路中，灯L i与电容器串联，灯L2与电感器串联，当a、b处接电压最大值为U、频率为f的正弦式电流源时，两灯都发光，且亮度相同.更换一个新的正弦式电流源后灯L i的亮度大于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是（）图5-3-20a. 最大值仍为u m，而频率大于fb. 最大值仍为u m，而频率小于fc. 最大值小于i m，而频率仍为fD.最大值大于而频率仍为f【解析】灯L i的亮度大于L2的亮度，这是因为交流电频率增大，容抗减小,L i变亮，又频率增大，感抗增大，L2变暗.【答案】A5. 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 图放大器既可得到高频成分也可得到低频成分.D 图 通过C 的是高、低频成分都有，C 2是旁路电容，是将高频成分滤去，故只有D 可行.【答案】 D6.如图5-3-21所示，输入端的输入电压既有直流成分，又有交变电流成分（L 的直流电阻等于R ），以下说法中正确的是（ ）图 5-3-21A. 直流成分只能通过LB. 交变电流成分只能从R 通过C. 通过R 的既有直流成分，又有交变电流成分D. 通过L 的交变电流成分比通过 R 的交变电流成分必定要多【解析】 交流和直流都可以通过电阻 R,也可以通过电感器，A 、B 错误，C 正确；电感器有“通直流、阻交流”的作用，通过L 的交流成分比通过R 的交流成 分必定要少，D 错误.【答案】 C二、非选择题（14分）7. 如图5-3-22所示是一个判断AB 之间电源性质的仪器，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？1 —1_1——■A【解析】 由于电容器C 具有隔直流的特性，故绿灯亮时AB 之间必是交流电源，此时红灯和黄灯都不亮，则是由于线圈 L 具有阻交流的作用•当AB 间接直流电 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 D 和D 2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.【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6小题，每小题6分）1. （多选）某同学在研究电容器、电感器对恒定电流与交变电流的影响时，采用 了如图5-3-23所示的电路，其中L i 、L 2是两个完全相同的灯泡•当双刀双掷开 关置于3、4时，电路与交流电源接通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同•则该 同学在如下操作中能观察到的实验现象是（ ）【导学号：57272109】图 5-3-23A. 当开关置于1、2时，稳定后L i 亮、L 2不亮B •当开关置于3、4时，频率增加且稳定后，L i 变亮、L 2变暗C. 当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L i 将会立即熄灭D. 当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L 1不会立即熄灭【解析】 如果开关置于1、2时，接直流电，电流稳定后能通过电感器，而不 能通过电容器，所以L 1亮，L 2不亮，A 项正确；稳定后突然断开，L 、L 1、L 2、C 能构成充放电回路，由于自感现象，L 1、L 2将慢慢熄灭，故D 正确，C 错误；当 置于3、4时，且交流电频率增大，则感抗增大，容抗减小，所以 L 1变暗，L 2变图 5-3-22亮，故B错误.【答案】AD2. （多选）如图5-3-24所示，某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过•为了保护输电线不至于被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过.电线穿管的方案有两种：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很大，那么，以下说法正确的是（）图5-3-24A. 无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的B. 若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的C. 若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的D. 若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的【解析】恒定电流对于一根还是两根钢管毫无影响，但交变电流通过的导线和钢管之间形成电容器，对交变电流有阻碍作用，而两根线从一根钢管中穿过，因任一时刻电流的方向都等大反向，产生的影响可互相抵消.【答案】BC3. 如图5-3-25所示，两位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电能为W,第二位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W,它们相比较（）图5-3-25A. W= WB. W>WC. VV< WD.无法确定【解析】匀速运动时，产生的感应电动势是恒定的，感应电流也是恒定的，因此在线圈上不会产生感抗，所以通过小灯泡的电流大，消耗的电能多；当ab做变速运动时，产生的感应电动势是变化的，感应电流也是变化的，在线圈上产生感抗，使通过小灯泡的电流减小，因此消耗的电能少，故B正确.【答案】B4. 如图5-3-26所示，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20 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻.下列说法错误的是（）a* --- ---------- T --- 1.1 4 ----------------- —J图5-3-26A. L的作用是“通低频，阻高频”B. C的作用是“隔直流，通交流”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大于高频交流所占的百分比【解析】L是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，选项A正确；C是一个电容很小的电容器，在题图示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频，阻低频”，选项C正确；因电路中无直流，选项B错误；由于L对高频交流的阻碍作用和C对高频交流的旁路作用，使得通过R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比，选项D 正确.【答案】B5. （多选）从某一装置输出的交流常常既有高频成分，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（）【解析】由于只需将低频成分输送到下一级装置，可将高频成分分流，但低频成分不能通过，即需要高频旁路电容器，选项A正确；也可以直接阻碍高频成分通过，即阻高频、通低频，可以采用高频扼流圈，选项D正确.【答案】AD6. “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5-3-27所示为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L i和L2是线圈，C i和C2是电容器, 则（）【导学号：57272110】图5-3-27A. 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. L i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高频电流【解析】甲扬声器中，L i串联在电路中，对高频电流的阻碍作用很大，对低频电流的阻碍作用较小；C并联在电路中，对高频电流的阻碍作用小，可以给高频电流提供通路，使低频电流通过甲扬声器传出，所以甲为低音扬声器.乙扬声器中，C2串联在电路中，对低频电流的阻碍作用很大，对高频电流的阻碍作用较小，L2并联在电路中，对低频电流的阻碍作用较小，可以给低频电流提供通路，使高频电流通过乙扬声器传出，所以乙为高音扬声器.【答案】B二、非选择题（14分）7•如图5-3-28所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用.图5-3-28【解析】当含有多种成分的电流输入到C i两端时，由于C具有“通交流、隔直流”的作用，电流中的交流成分被衰减；而线圈L有“通直流、阻交流”的作用，直流成分电流顺利通过L, 一小部分交流通过L；到达C2两端时，由于C2具有“通交流、隔直流”的作用，G进一步滤除电流中残余的交流成分，这样在输出端得到较稳定的直流电.【答案】见解析。

课时分层作业(九) 探究电阻、电感和电容的作用[基础达标练](15分钟分值：48分)选择题(本题共8小题，每小题6分)1．关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是()【导学号：53932071】A．电感对交变电流没有影响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D[电感对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小可以用感抗表示，感抗与电感线圈的自感系数、交变电流的频率成正比，故A选项错误、D选项正确；电感对交变电流阻碍作用越大，感抗就越大，故B选项错误；电感具有“通直流、阻交流，通低频、阻高频”的性质，故C选项错误．]2．(多选)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BC[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，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；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．] 3．如图2-3-10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()【导学号：53932072】图2-3-10A．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．] 4．两只相同的白炽灯L1、L2接到如图2-3-11所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感器串联，当a、b处接电压最大值为U m、频率为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的亮度大于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是()图2-3-11A．最大值仍为U m，而频率大于fB．最大值仍为U m，而频率小于fC．最大值小于U m，而频率仍为fD．最大值大于U m，而频率仍为fA[灯L1的亮度大于灯L2的亮度，这是因为交变电流频率增大，容抗减小，灯L1变亮，又频率增大，感抗增大，灯L2变暗．]5．在如图2-3-12所示的电路中，加上有效值一定的正弦交流电，若使电容器的两极板错开一定的距离使正对面积减小，则关于交流电压表的示数，以下说法正确的是()图2-3-12A．不变B．减小C．增大D．始终示数为零B[由C＝εS4πkd可知当正对面积减小时，电容C减小，则容抗增大，回路中电流减小，R两端电压变小，选项B正确．]6．(多选)如图2-3-13所示，当交流电源的电压(有效值)U＝220 V，频率f＝50 Hz时，3只灯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f＝100 Hz，则()图2-3-13A．L1灯比原来亮B．L2灯比原来亮C．L3灯和原来一样亮D．L3灯比原来亮AC[电容的容抗与交流电的频率有关，频率越高，容抗越小，即对高频交流电的阻碍作用小，所以A项正确；电感线圈对交流电的阻碍作用随频率升高而增加，所以B项错误；电阻R中电流只与交流电有效值及R值有关，所以C 项正确，D项错误．]7．如图2-3-14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()图2-3-14A．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B[由a、b接直流电源时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b接交流电源时的现象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点可知，元件x是电感线圈，元件y是电容器，选项B正确．]8．(多选)如图2-3-15所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源为220 V、50 Hz的交流电源，以下叙述中正确的是()【导学号：53932073】图2-3-15A．改接220 V、100 Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变B．改接220 V、100 Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯变亮C．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变D．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗AC[增加交流电源的频率时，感抗增大，容抗减小，电阻的阻碍不变．故A灯变亮，B灯亮暗，C灯不变，故A正确，B错误；改为直流电源时，电容断路，A灯熄灭，电感L无感抗，B灯更亮，电阻R阻碍不变，C灯亮度不变，C 正确，D错误．][能力提升练](25分钟分值：52分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1．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()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．] 2．(多选)如图2-3-16所示，某电子电路的输入端的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()图2-3-16A．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，叫高频旁路电容D．上述说法都不对BC[电感线圈L的作用就是通直流阻交流，C1的作用只能让交流通过，C2的作用就是将高频部分旁路；故B、C正确．]3．(多选)如图2-3-17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()图2-3-17A．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大于高频交流所占的百分比ACD[L是一个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是一个电容很小的电容器，在题图示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频，阻低频”，C正确；因电路中无直流电流，B错误；由于L对高频交流的阻碍作用和C对高频交流的旁路作用，使得通过R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流的百分比，D 正确．]4．(多选)某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图2-3-18甲所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)．为了确定各元件种类，小华同学把DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图像分别如图2-3-19a、b、c所示，则下列判断中正确的是()甲乙图2-3-18a b c图2-3-19A．A、B间是电容器B．B、C间是电感线圈C．C、D间是电容器D．C、D间是定值电阻ABD[根据题图a可知，有瞬时充电电流，稳定后电路中无电流，说明A、B间是电容器，充电完毕，电路为开路，故A正确．根据题图b可知，阻碍电流增大，但是稳定后电流恒定，符合电感线圈的特点，所以B、C间为电感线圈，故B正确．根据题图c，接通电路后，电流马上达到稳定值，说明C、D间为定值电阻，故C错误，D正确．]二、非选择题(本题共2小题，共24分)5．(12分)如图2-3-20所示是一种电风扇减速器电路．通过改变开关S跟0～5间的6个触点的接触，实现对电风扇电动机M的转速控制．请说明它的调速原理．图2-3-20【解析】当开关S接到触点0时，电路断开，风扇不转；当S接到触点1时，电路不经过线圈，电动机转速最大；当S分别接到触点2、3、4、5时，连入电路的线圈匝数逐渐增加，感抗逐渐增大，电动机转速逐渐减小．【答案】见解析6．(12分)如图2-3-21所示是一个判断AB之间电源性质的仪器．试说明AB 之间接交流电源时，什么灯亮？接直流电源时，什么灯亮？【导学号：53932074】图2-3-21【解析】由于电容C具有隔直流的特性，故绿灯亮时AB之间必是交流电源，此时红灯和黄灯不亮，是由于线圈L具有阻交流的作用．当AB之间接入直流电源时，绿灯不亮是显而易见的，此时是红灯亮还是黄灯亮，则必须考虑二极管D1和D2的单向导电性．AB间接交流电源时，绿灯亮；AB间接直流电源且A 端是正极时，红灯亮；AB间接直流电源且B端是正极时，黄灯亮．【答案】见解析。

课时跟踪检测（八）电容器在交流电路中的作用电感器在交流电路中的作用1．(多选)关于对感抗的理解，下面说法正确的有( )A．感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用B．感抗仅与电源的频率有关，与线圈自感系数无关C．电感产生的感抗对交变电流有阻碍作用，但不会因此消耗电能D．感抗和电阻等效，对任何交变电流都是一个确定值解析：选AC 感抗产生的机理就是通过电感的电流发生变化，电感中会产生自感电动势阻碍原电流的变化，这种对变化电流的阻碍作用就是感抗。

此过程中电感存储的电能没有消耗，交变电流频率越大，自感电动势越大，产生的阻碍作用越强；线圈自感系数越大，感抗越大，产生的自感电动势也越大，阻碍作用也越大，所以只有A、C 对。

2．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、容抗可以同时存在解析：选D 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错误。

交变电流通过电容器时，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错误。

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错误，故D正确。

3．(多选)在交变电流频率一定的情况下，下列关于电容器、容抗、电感器和感抗的说法中正确的有( )A．电容越大，容抗越小B．电感越大，感抗越大C．电容器通交流，隔直流 D．电感器通高频，阻低频解析：选ABC 由容抗X C＝12πfC和感抗X L＝2πfL，可知A、B正确；电容器能“通交流，隔直流”，故C正确；但电感器是“通低频，阻高频”，故D错误。

4.如图1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，下列说法中不正确的有( )图1A．L在此的功能为通直流，阻交流B．L在此的功能为通低频、阻高频C．C1在此的功能为通交流，隔直流D．C2在此的功能为通高频、阻低频解析：选B 由于该电路要把交流的低频成分送到下一级，故低频部分不能直接从输入端短路掉，所以电感L的作用是通直流、阻交流，而不能是通低频、阻高频，故选项B的说法是不正确的，故选B。

甲
乙
图2-4-2
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[再判断] (1)对于同一个电容器，容抗可以发生变化．( √ ) (2)在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器．( √ ) (3)电容器的电容越大，容抗越大．( × )
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[后思考] 电阻、容抗对电流的阻碍作用相同吗？ 【提示】 不同．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同，与交流电的频率 无关；而容抗对交流电的阻碍作用与交流电的频率有关，频率越高，阻碍作用越 小．
【答案】 B
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2．(多选)如图2-4-5所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交 流电源的频率增加时( )
【导学号：31310100】 A．电流表示数增大 B．电压表示数增大 C．灯泡变暗 D．灯泡变亮
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【解析】 由频率增大可知，容抗减小，电流增大，灯泡两端电压增大，电 压表示数变小，灯泡功率增大而变亮，故A、D两项正确．
【答案】 AD
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3.(多选)如图2-4-6所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确 的是( )
A．把电介质插入电容器，灯泡变亮 B．增大电容器两板间的距离，灯泡变亮 C．减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗 D．使交变电流频率减小，灯泡变暗
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【解析】 电容器的电容与介电常数成正比，与正对面积成正比，与两板间 距离成反比．而容抗与电容成反比，与频率成反比．把介质插入电容器，电容变 大，容抗减小，灯泡变亮，A正确；电容器两板间距离增大，电容减小，容抗增 大，灯泡变暗，B错；减小电容器两板正对面积，电容减小，容抗增大，灯泡变 暗，C正确；交流电的频率减小，容抗增大，灯泡变暗，D正确．

盘船州斜盒市鸽悉学校高二物理电容电感在交流电路中的作用及电能输送问题综合教育科学版【本讲教育信息】一. 教学内容：电容电感在交流电路中的作用及电能输送问题综合二. 学习目标：1、掌握远距离输电的原理及其应用。

2、理解电感线圈和电容对电流的阻碍作用及影响因素。

考点地位：电能输送问题是高考考查的热点，从知识结构上体现了变压器问题与日常生活实际的紧密结合，是对变压器知识的进一步深化，体现了物理分析的模型化思想，出题形式灵活，以计算题形式为主，也可以通过选择题的形式进行考查，上海卷20B、广东卷第14题均以计算题形式出现。

三. 重难点解析：1. 电感线圈对电流的阻碍作用（1）电感线圈是由金属导线绕制而成，通入直流电时，由于电流不变，电感线圈相当于导线，对直流电路没有影响；若通入交流电，交变电流的大小和方向随时间作周期性变化，由于自感作用，电感线圈对交流电有阻碍作用，称为感抗。

（2）实验表明：电感对交变电流有阻碍作用，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，感抗也就越大。

（3）在电工和电子技术中使用的扼流圈，就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的，扼流圈有两种：低频扼流圈和高频扼流圈，前者有“通直流，阻交流”的特点；后者有“通低频，阻高频”的特点。

2. 电容对电流的阻碍作用（1）当直流电路中接入电容器时，由于极板中间充满了绝缘介质，故充电后的电容器将阻隔直流电流；当交流电路中接入电容器时，由于极板的电压作周期性变化，电容器的带电量也会周期性的增大或减小、电容器将会反复充电或放电，这也就是说，电容器可以通交流。

但即便这样，电容器对交流电也有阻碍作用，称为容抗。

（2）实验表明：电容器的电容越大、交流电的频率越高，电容器对交流电的阻碍作用就越小，容抗也越小。

（3）总结电感是“通直流、阻交流，通低频、阻高频”；电容是“通交流、隔直流，通高频、阻低频”。

电感或电容对交流电都有阻碍作用，而且这种阻碍作用与交流电的频率有关，频率越高，感抗越大，容抗越小；频率越小，感抗越小，容抗越大。

04课后巩固训练1．关于感抗，下列说法中正确的是()A．感抗就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．感抗虽然对交流电有阻碍作用，但不消耗能量D．以上说法都不对解析：交变电流通过线圈时，由于自感现象而产生了对交变电流的阻碍作用，其阻碍作用与自感系数及电流的频率有关，由于电能仅与磁场能相互转化，电感并不消耗能量，所以A、B、C均正确。

答案：ABC2．如图所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是(L的直流电阻不为零)()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．通过L的直流成分比通过R的直流成分要大解析：由于线圈L直流电阻不为零，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，B错，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，A错；因为线圈的直流电阻一般都很小，所以通过线圈的直流成分比通过R的要大，D正确。

答案：CD3．一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示。

一铁棒插进线圈后，该灯将()A．变亮B．变暗C．对灯的亮度没影响D．无法判断解析：在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势，总是阻碍电流变化，正是这种阻碍变化的特性，使线圈产生了感抗。

加入铁芯改变了电感线圈的自感系数，使自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，灯泡两端的电压减小，所以灯变暗。

答案：B4．对交变电流通过电容器的理解正确的是()A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体B．交变电流定向移动的电荷通过电容器两极板间的绝缘介质C．交变电流能够使电容器交替进行充电、放电，电路中就有了电流，表现为交变电流通过了电容器D．交变电流通过了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)解析：电流能“通过”电容器，并非自由电荷真的通过电容器两极板间的绝缘介质，而是交变电流交替对电容器充、放电，电路中有了电流，表现为交变电流通过了电容器。

课时跟踪检测（九）交流电路中的电容和电感1．(多选)在交流电路中，下列说法正确的是( )A．影响电流与电压关系的，不仅有电阻，还有电感和电容B．电感对交变电流有阻碍作用，是因为交变电流通过电感线圈时，线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化C．交变电流能通过电容器，是因为交变电压的最大值大于击穿电压，电容器被击穿了D．电容器的电容越大、交流的频率越高，容抗就越大解析：选AB 交变电流能通过电容器是因为交流电路中电容器的两极加上交变电压后，两极板上不断进行充、放电，电路中产生电流，表现为交变电流“通过”了电容器，故C 错；电容器的电容越大、交流的频率越高，容抗越小，D错；电路中的电阻、电感、电容都对交流电路产生影响，A正确；电感线圈对电流的变化有阻碍作用，B正确。

2．有两个电容器的电容分别为C1＝5 μF和C2＝3 μF，分别加上峰值一定的交变电源，在下列各种情况下，哪一种情况下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 HzB．在C2上所加交变电流的频率为50 HzC．在C1上所加交变电流的频率为60 HzD．在C2上所加交变电流的频率为60 Hz解析：选C 电容器对电流的阻碍作用的大小，即为容抗。

容抗的大小是由电容器电容C和交变电流的频率共同决定的。

交变电流的频率越高，电容器的电容越大，电容器的容抗就越小，电流就越大。

因此要使通过电容器的电流最大则必须频率最高，电容最大。

3.如图1所示的电路中，正弦式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 V B．大于220 VC．小于220 V D．等于零解析：选C 交流电不同于直流电，交流电能“通过”电容器，所以电压表有示数。

虽然交流电能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，故正确选项为C。

4．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′>I B．I′<I C．I′＝I D．无法比较解析：选B 长直导线的自感系数很小，感抗可忽略不计，其对交变电流的阻碍作用可以看成纯电阻，流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用。

2.4电容器在交流电路中的作用-2.5电感器在交流电路中的作用学案（2020年教科版高中物理选修3-2）4电容器在交流电路中的作用电容器在交流电路中的作用5电感器在交流电路中的作用电感器在交流电路中的作用学科素养与目标要求物理观念1.了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用.2.建立感抗和容抗的概念，知道其物理意义及影响因素.3.简单了解电感器和电容器在电工.电子技术中的应用科学探究通过观察演示实验的现象归纳出电感器和电容器对交变电流的作用科学态度与责任在利用科学知识解释实验现象的过程中，逐步培养学生大胆提出科学猜想的精神一.电容器在交流电路中的作用1电容器对交流电的导通作用电容器接入交流电路中时，由于两极板间的电压在周期性地变化，使电容器反复地充电和放电，虽然电容器的两极板间并没有电流通过，但在连接电容器的电源和电路中形成交变电流2电容器对交流电的阻碍作用1容抗电容器对交流电的阻碍作用2影响因素电容器的电容和交流电的频率电容越小，容抗越大；频率越低，容抗越大3电容器在电子技术中的应用在电子技术中，常用的电容器有隔直电容和旁路电容二.电感器在交流电路中的作用1电感器对交流电的阻碍作用1感抗电感器对交流电的阻碍作用的大小2影响因素线圈的电感即自感系数L越大，交流电的频率越高，线圈对交流电的阻碍作用越大，即感抗越大2电感器在电子技术中的应用两种扼流圈低频扼流圈，主要作用“通直流，阻交流”.高频扼流圈，主要作用“通低频，阻高频”.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增大而减小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2在频率为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.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“不变”“变大”或“变小”图1答案不变变大变小一.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，电容器在电路中是断路，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运动，从而产生了电容器对交变电流的阻碍作用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1如图2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2A电容器上的电荷量最大值增大B电容器的容抗增大C电路中灯泡的亮度变亮D电路中灯泡的亮度变暗答案C 解析当交变电流的频率升高时，电容器的容抗减小，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；电容器两端的最大电压变小，由QCU可知，选项A 错误例2多选图3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上得到的电流特征说法正确的是图3A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错误二.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3多选如图4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4A当S掷向a.b时灯较亮，掷向c.d时灯较暗B当S掷向a.b时灯较暗，掷向c.d 时灯较亮CS掷向c.d，把电感线圈中的铁芯抽出时灯变亮DS掷向c.d，电源电压有效值不变，而使频率减小时，灯变暗答案AC解析线圈对直流无感抗，对交变电流有感抗，当交流电频率减小时，感抗变小，灯变亮；有铁芯时感抗更大，故把铁芯抽出时灯变亮三.电阻.感抗.容抗的对比1容抗的大小除了与电容自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关若用XC表示容抗，则XC12fC.2感抗的大小除了与电感线圈自身的性质有关外，还与交变电流的频率有关若用XL表示感抗，则XL2fL.3电阻无论对直流还是交流，阻碍作用相同，只取决于电阻本身例4多选xx成都市检测如图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，感抗增大，容抗减小，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错误提示在分析电流变化时，把感抗.容抗类比于导体的电阻，再用欧姆定律分析学科素养通过例4进一步建立了感抗和容抗的概念；知道电阻.电感器.电容器在直流电路和交流电路中的作用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电容器通交流.隔直流，通高频.阻低频；3电感器通直流.阻交流，通低频.阻高频通过这样的提炼和升华，很好地体现了“物理观念”的学科素养.1容抗的理解如图6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6A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相对介电常数较小的电介质D使电容器两极板间的距离增大答案A解析当发电机转速增大时，交变电流的频率增大，电容器容抗减小，且发电机输出的交变电流的有效值变大，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，容抗增大，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2感抗的理解多选在如图7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u2202sin100tV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7A电流表示数增大B电压表示数增大C灯泡变暗D灯泡变亮答案BC解析由u2202sin100tV，可得电源原来的频率f21002Hz50Hz，当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时，线圈的感抗增大，在电压有效值不变的情况下，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，灯泡实际消耗的电功率PI2R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UL，设灯泡两端电压为UR，则电源电压的有效值为UULUR，因URIR，故电流I减小时，UR减小，因电源电压的有效值保持不变，故ULUUR增大，选项B正确3电阻.感抗.容抗的对比xx抚顺市六校高二下学期期末在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，外电路如图8所示，其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻，如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO轴匀速转动，角速度为时灯泡L1最亮，灯泡L2.L3一样亮，现将线圈转动的角速度增大到2，则下列说法中正确的是图8A灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗B灯泡L1最亮，灯泡L2次之，L3最暗C灯泡L1最亮，灯泡L2.L3一样亮D灯泡L3最亮，灯泡L1次之，L2最暗答案A解析当线圈转动的角速度变大时，感应电动势的最大值变大，交流电的频率变大，则电感线圈对交流电的感抗增大，电容器对交流电的容抗减小，灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗，A正确4电阻.感抗.容抗的对比多选如图9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25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是图9AL的作用是“通低频，阻高频”BC的作用是“通低频，隔高频”CC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大于高频交流所占的百分比答案ACD解析因为电感器L是一个高频扼流圈，“通低频，阻高频”，选项A 正确；C是一个电容较小的电容器，所以对低频的交流容抗较大，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5电容器和电感器的应用多选如图10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图10AL在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈BC1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容CC2在此的功能为通高频.阻低频，叫高频旁路电容D上述说法都正确答案BC解析L在此的功能为通直流.阻交流，将交流成分送到下一级，是低频扼流圈，自感系数很大，故A错误；C1在此的功能为通交流，隔直流，使直流不能到达下一级电路，叫隔直电容，故B正确；C2与输出电路并联，功能为通高频，阻低频，使高频成分能通过，低频成分到达下一级，C2又叫高频旁路电容，故C正确；由以上分析可知，D错误6电容器和电感器的应用多选xx江苏单科某音响电路的简化电路图如图11所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则图11A电感线圈L1的作用是通高频B电容器C2的作用是通高频C扬声器甲用于输出高频成分D扬声器乙用于输出高频成分答案BD解析在电路中电感线圈的作用是“通直流.阻交流，通低频.阻高频”，在电路中电容器的作用是“通交流.隔直流，通高频.阻低频”，所以A错误，B正确扬声器甲输出低频成分，扬声器乙输出高频成分，故C错误，D正确。