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2019-2020学年度最新高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响学案新人教版选修3_2

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人教版高中物理选修3-2 5.3电感和电容对交变电流的影响PPT精品课件

人教版高中物理选修3-2 5.3电感和电容对交变电流的影响PPT精品课件

3、容抗XC (1)反映电容对交流的阻碍作用
(2)影响容抗大小的因素
电容器的电容C 交变电流的频率f
电容越大，交流的频率越高，容抗越小。
*具体关系：
1 X C 2πfC
人教版高中物理选修3-2 5.3电感和电容对交变电流的影响PPT精 品课件
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3.我觉得描写一个场面，既要写出参 加活动 人的心 情、神 态表现 ，又要 写出围 观人的 反映， 把场内 外交织 在一起 写，才 能更好 地烘托 环境气 氛。
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4.在描写的过程中，还要恰到好处地 写出人 物的感 想、体 会。这 样有面 上的概 括，有 点上的 详写， 有内外 的呼应 ，有感 情地表 露，就 能把一 个场面 描写得 活灵活 现。
人教版高中物理选修3-2 5.3电感和电容对交变电流的影响PPT精 品课件
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7.本文的主要内容。本文通过学生制 作竹节 人玩主 角人以 及老师 没收并 玩竹节 人的描 写。表 达了人 们对传 统玩具 的喜爱 以及对 童年美 好生活 的眷恋
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8.每逢春节,人们习惯把燃放烟花爆竹 视之为 营造喜 庆氛围 的必要 方式。 但近年 来,雾霾 天气频 现,严重 威胁我 们每个 人包括 老人和 儿童的 身体健 康!全市共同 行动、 携手应 对大气 污染已 是当务 之急的 大事。
在一级电路的输入端并联一个电容器。这样，进入下一级的高频
成分就很少了。这中电容器 叫做高频旁路电容器。
~低频
说一说， 电容器怎样起到高频旁路作用？
问题：C大些还是小些好呢？
自
前级~~
输 入
向
C
后
~级

高二物理第五章《第3节描述交变电流的物理量+电感和电容对交变电流的影响》(课件)

高二物理第五章《第3节描述交变电流的物理量+电感和电容对交变电流的影响》(课件)

二、电容对交变电流的阻碍作用
1. 演示实验 (1)实验现象：
通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能通过电 容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明交流能够通过 电容器。
(2)实验结论： 电容器有“通交流，隔直流”的作用.
(3)实验现象分析——电容通交隔直的原因电容器通过 充电和放电电路中就有了电流，表现为交流通过了电路。
一、电感对交变电流的阻碍作用
1. 演示实验
现象: 接直流的亮些，接交流的暗些；交变电流频率越高， 灯越暗。
结论: 电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。
2. 感抗
一、电感对交变电流的阻碍作用
1. 演示实验
现象: 接直流的亮些，接交流的暗些；交变电流频率越高， 灯越暗。
结论: 电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有。
1. 演示实验 (1)实验现象：
通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能通过电 容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明交流能够通过 电容器。
二、电容对交变电流的阻碍作用
1. 演示实验 (1)实验现象：
通入直流电，灯泡不亮，说明直流电不能通过电 容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明交流能够通过 电容器。
(2)实验结论：
2. 产生正弦交流电的条件？
复习：
1. 描述交变电流的物理量有那些？ 有效值、最大值、周期、频率
2. 产生正弦交流电的条件？ 3. 如图所示二种电压有何不同?
若加在同一纯电阻两端，产 生的电功率是否相同？
复习：
1. 描述交变电流的物理量有那些？ 有效值、最大值、周期、频率
2. 产生正弦交流电的条件？ 3. 如图所示二种电压有何不同?
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1min内的发光次数为(
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例1. 一只氖管的起辉电压与交流电U=50sin314t(V)

(新课标)2020版高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响课件

(新课标)2020版高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响课件
实际应用：电视机、音响中的超重低音喇叭两端一般并联电 容器，让高频成分走了，只剩下低音成分，突出低音效果．
规律方法
规律鸟瞰
考点热度
规律一：电阻、感抗、容抗的比较
★★★
规律二：电容器和电感线圈在电路中的应用 ★★★
规律一 电阻、感抗、容抗的比较 电容器、电感和电阻对电流的作用特点： (1)电阻的大小与交变电流的频率无关． (2)感抗的大小随交变电流频率的增大而增大． (3)容抗的大小随交变电流频率的增大而减小． 把电容器、电感线圈等效为电阻，利用电路知识分析电流、 电压．
A．C1 让低频成分通过 B．L2 让高频成分通过 C．扬声器 BL1 是低音扬声器 D．扬声器 BL2 是低音扬声器
【分析】 电感器的特点：通直流，阻交流；通低频，阻高 频．电容器的特点：通交流，隔直流；通高频，阻低频．
【解析】 C1 的作用是阻碍低频电流通过 BL1 扬声器．故 A 项错误；L2 的作用是阻碍高频电流通过 BL2 扬声器，是让低频交 流电通过，故 B 项错误；高频和低频交流电通入该电路，由于线 圈通低频，阻高频，电容通高频，阻低频，所以低频交流电通过 BL2 扬声器，高频交流电通过 BL1 扬声器．所以 BL2 扬声器是低 音扬声器，故 C 项错误，D 项正确．
3．电感线圈在电路中的作用 (1)电感线圈对恒定直流ΔΔIt＝0没有感抗作用，因此电感线 圈可以概括为“通直流，阻交流”，同时对频率越高的交变电流 感抗越大，即所谓“通低频，阻高频”． (2)要求低频扼流圈感抗大，就要用自感系数较大的线圈即匝 数较多并有铁芯的扼流圈来担任；高频扼流圈的自感系数要小得 多，可以用匝数少且没有铁芯的扼流圈来担任．
【答案】 AC
如图甲所示电路中，A1、A2、 A3 为相同的电流表，C 为电容器，电 阻 R1、R2、R3 的阻值相同，线圈 L 的电阻不计．在某段时间内，理想变 压器 T 原线圈内磁场的磁感应强度 B 的变化情况如图乙所示， 则在 t1～t2 时间内( )

2020年高中物理第5章交变电流第3节电感和电容对交变电流的影响课件新人教版选修3_2

2020年高中物理第5章交变电流第3节电感和电容对交变电流的影响课件新人教版选修3_2

(2)电容器对交变电流产生阻碍作用的原因 对于在导线中形成电流的自由电子来说，当电源的 电动势推动它们向某一方向做定向运动时，电容器两极 板上积聚的电荷就阻碍它们向这个方向运动，这就产生 了电容器对交变电流的阻碍作用．
3．容抗 (1)定义：电容器对交变电流的阻碍作用称为容抗． (2)物理意义：容抗是表示电容器对交变电流阻碍作 用大小的物理量．
L1 比 L3 要 暗 一 些 ， 选 项 B 正 确 ； 乙 图 由 于 L2 与 线 圈 并 联，因此L2、L3两灯一样亮，选项C正确．
考点二 理解电容器对交变电流的阻碍作用 1．交变电流“通过”电容器的实质 电流是由电荷的定向移动形成的，把交流电源接到
电容器的两个极板上后，当电源电压升高时，电源给电 容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中形成充 电电流；
大，灯泡变亮，选项C错误，D正确；
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U＝UL＋ UR，因UR＝IR，故电流I增大时，UR增大，因电源电压 有效值保持不变，可知UL减小，选项B错误．
【变式1】 (多选)如图所示，甲、乙两图使用交流 电源，丙图使用直流电源，各图中线圈不计直流电阻， 自感系数相同，各电压表示数相同，则下列说法正确的 是( )
当电源电压降低时，电容器放电，原来聚集在极板 上的电荷又放出，在电路中形成放电电流，电容器交替 地进行充电和放电，电路中就形成了电流，好像是交变 电流“通过”了电容器(实际上自由电荷并没有通过电 容器两极板间的绝缘介质)．
2．电容器对交变电流的阻碍作用 (1)观察电容器对交变电流的阻碍作用 如图所示，如果把电容器从电路中取下来，使灯泡 直接与交流电源相连，灯泡要比接有电容器时更亮，这 表明电容器对交变电流也有阻碍作用．

高中物理第五章交变电流5.3电感和电容对交变电流的影

高中物理第五章交变电流5.3电感和电容对交变电流的影

2.电容对交变电流的阻碍作用与电阻有什么不同?
解答:交变电流经过电容器时电能转化为电场能,经过电阻时转 化为内能。
3.感抗与容抗的单位分别是什么?
解答:与电阻的单位相同,都是欧姆。
1.2017 年第八届中国国际超级电容器产业展览会在上海举行,作为 中国最大超级电容器展,众多行业龙头踊跃参与。 则关于电容对交变 电流的影响,下列说法中错误 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,它具有通高频、阻低频的作用 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
(3)电容器对电流的作用:通交流、隔 低频 。
直流 ,通高频、阻
①阻碍 ②越大 ③越大 ④很大 ⑤较小 ⑥较小 ⑦较大 ⑧ 阻碍 ⑨越小 ⑩越小 直流 低频
1.电感对交变电流的阻碍作用与电阻有什么不同?
解答:电感对交变电流的阻碍作用是自感电动势,电能转化为磁 场能;交变电流经过电阻,电能转化为内能。
①你会观察到什么现象?这说明了什么? ②电感器对交变电流阻碍作用的实质是什么? ③直流与交流哪个更容易通过电感线圈?低频交流电与高频交 流电哪个更容易通过电感线圈?
(2)扼流圈是电子技术中常用的电子元件,扼流圈 可分为低频扼流圈和高频扼流圈,如图所示,它是由几 十匝线圈绕在一个空心的铁氧体芯上组成的。 ①你认为它是低频扼流圈还是高频扼流圈? ②低频扼流圈对高频交变电流是否有显著的阻碍作用?高频扼 流圈对低频交变电流是否有显著的阻碍作用?
1.电感器对交变电流的阻碍作用 (1)概念:电感器(线圈)对交变电流① 抗表示。
阻碍 作用的大小用感
(2)感抗大小:与交变电流的频率有关,与电感器的自感系数有 关。 交变电流的频率越高,则电感器的感抗② 越大 。 线圈的自感系数越大,则电感器的感抗③ 越大 。

高中物理第五章3电感和电容对交变电流的影响课件新人教版选修3_2

高中物理第五章3电感和电容对交变电流的影响课件新人教版选修3_2
①如果将电容器与负载并联,然后与电感器串联,就能更好地起
到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用,如图甲。
②如果将电感器与负载并联,然后与电容器串联,就能更好地起
到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用,如图乙。
类型一 类型二 类型三
类型一 电感器对交变电流的影响 【例题1】 (多选)如图所示的电路中,L为电感线圈,D为灯泡,交 流电流表内阻为零,交流电压表内阻无限大,交流电源的电压 u=220 2 sin 100π������ 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( )
(如交变电流)有 化的电流,且有阻碍作
阻碍作用
用
12345
决定 因素
电能 的转 化与 做功
电阻
感抗
容抗
由导体本身(长 短、粗细、材料) 决定,与温度有关
由线圈的自感系 பைடு நூலகம்和交变电流的 频率决定(成正 比)
由电容的大小和交变 电流的频率决定(成反 比)
电流通过电阻做 功,电能转化为内 能
电能和磁场能交 替转化
12345
1.为什么电感器对交变电流有阻碍作用而对直流几乎没有阻碍 作用
这是因为交变电流通过电感线圈时,电流时刻都在改变,由于自 感的存在,线圈中必然产生自感电动势,自感电动势阻碍电流的变 化,这就形成了对电流的阻碍作用。
而通常所讲的直流,常指恒定电流,恒定电流流过电感线圈时,电 流没有变化,因而就不会产生自感现象,因此,电感线圈对恒定电流 而言无所谓感抗。又由于线圈的电阻很小,所以对直流几乎没有阻 碍作用。
(2)感抗
①物理意义:表示电感器对交变电流阻碍作用大小的物理量。 ②影响因素:线圈的自感系数越大,交流的频率越高,感抗越大。 ③应用:扼流圈。

高中物理 第5章第3节《电感和电容对交变电流的影响》新人教版选修3-2


这种解释是否正确？
将试电笔的笔尖接触220 V交流电的火线上，在电笔尾部 的金属部分和地线间串接一个电容器C.实验结果表明，当C＝ 20 pF时，试电笔氖管的亮度很弱；只有当C>200 pF时，试电 笔氖管的亮度才能与人站在绝缘物体上用试电笔去测火线的亮 度相当．然而，人站在绝缘物体上与地面形成的电容器的电容 C是远达不到20 pF的．故上述解释欠妥当.
答案：BC
பைடு நூலகம்
二、电容对交变电流的阻碍作用
1．交变电流“通过”电容器的本质
把交流电源接到电容器两个极板上后，当电源电压升高 时，电源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路 中，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原来 极板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流．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，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．电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质
(1)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变化的， 这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用．
(2)电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的 自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越 大，对交变电流的阻碍作用越大，感抗就越大．
3．电感线圈按匝数的不同，可分为两种：
(1)低频扼流圈：通直流，阻交流．
(2)高频扼流圈：通低频，阻高频．
(2011年陕西西安)如图所示电路中，A、B为两相 同的小灯泡，L为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的 是( )
A．电源为稳恒直流电源时，灯泡A、B亮度相同 B．电源为稳恒直流电源时，灯泡A比B亮度大 C．电源为交流电源时，灯泡A、B亮度相同 D．电源为交流电源时，灯泡A比B亮度大

2019-2020年人教版高中物理选修3第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响分层训练

3 电感和电容对交变电流的影响A级抓基础1．(多选)对于扼流圈的以下说法，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阻碍作用较小，对高频交变电流的阻碍作用很大解析：低频扼流圈用来通直流、阻交流，对低频电流阻碍作用也很大．而高频扼流圈是对高频电流阻碍作用很大，对低频电流阻碍作用较小，高频扼流圈的自感系数较小，低频扼流圈的自感系数较大．答案：AD2．一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：B3．(多选)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电、放电，电路中有了电流，表现为交变电流通过了电容器．答案：CD4．(多选)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亮解析：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，交变电流全部流过灯L2；丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器隔直通交．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，电流全部流过灯L4.综合以上分析，C、D两项正确．答案：CDB级提能力5．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：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．答案：D6．(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( )A B C D解析：电容器有通高频、阻低频的作用，所以电容器应并联使用，A对；电感器有阻高频、通低频的作用，所以电感器应串联在电路中，D对．答案：AD7．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：线圈的作用是“通直流、阻交流，通低频、阻高频”．电容的作用是“通交流、隔直流，通高频、阻低频”．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，因电容器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，被它滤掉，最终输出的是低频交流和直流．答案：D8．(多选)如图所示的实验电路中，若交流电压的有效值与直流电压相等，S为双刀双掷开关，下列叙述中正确的是( )A．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来时灯变亮D．S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时灯变暗解析：线圈对恒定电流无感抗，对交变电流有感抗，并且有铁芯时感抗变大．故选项A、C正确．答案：AC。

20192020学年高中物理 第五章 交变电流 3 电感和电容对交变电流的影响练习含解析新人教版选修32.doc

3电感和电容对交变电流的影响课后篇巩固提升基础巩固1.一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接,如图所示。

一块铁插进线圈之后,该灯将()A.变亮B.变暗C.没有影响D.无法判断解析插入铁改变了电感的自感系数,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。

答案B2.(多选)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,并无电荷通过电容器。

答案BD3.如图所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表的示数增大,可行的方法是()A.使发电机F的转速增加B.使发电机F的转速减少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解析当发电机转速增加时,交变电流的频率增大,电容器容抗减小,电流表的示数增大,A项正确,B 项错误;换用介电常数较小的电介质,电容C减小,增大两极板间距离时,电容C也减小,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表的示数减小,C、D项错误。

答案A4.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 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100 HzD.在C2上所加交变电流的频率为100 Hz解析电容越大,电流频率越高,容抗越小,电流越容易通过电容器。

C1>C2,100 Hz>50 Hz,所以C 正确。

答案C5.如图所示,在电路两端加上正弦交变电流,保持电压的有效值不变,使频率增大,发现各灯的亮暗情况是:灯L1变亮,灯L2变暗,灯L3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为电容器解析有效值不变,频率增大答案C6.在如图所示电路中,u是有效值为220 V的交流电源,C是电容器,R是电阻。

2019_2020学年高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响课件新人教版选修3_2


1．电感对交变电流的阻碍作用的成因 通过线圈的电流大小和方向变化，都会引起通过线圈的磁通量发生变化，从而产生 感应电动势，这种现象就是自感现象．根据楞次定律，自感电动势所引起的感应电 流总是要使它产生的磁场阻碍线圈内原有磁场的变化，所以自感电动势对线圈中电 流的变化有阻碍作用，这样就形成了对交变电流的阻碍作用，电感器对交变电流阻 碍作用的大小就称为感抗．
二、电容器对交变电流的阻碍作用 1．交变电流能够通过电容器 (1)实验电路(如图甲、乙所示)．
(2)实验现象：电路中串联电容器时，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 电流不能通过电容器．
2．容抗
(1)如果把电容器从电路中取下来，使灯泡与交流电源直接相连，灯泡比接有电 容器时 更亮 ，表明电容器对交变电流有 阻碍 作用． (2)物理意义：表示电容对交变电流的 阻碍作用 的大小． (3)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． (4)特性：电容器具有“隔直流、 通交流 ”的作用．
2．有一电阻极小的导线绕制成线圈接在交变电流上，如果电源电压峰值保持不变， 下面情况中，通过线圈的电流最小的是( ) A．所加电源频率为 50 Hz B．所加电源频率为 100 Hz C．所加电源频率为 50 Hz，减少线圈匝数 D．在线圈中加入铁芯，所加电源频率为 100 Hz
A．电流表示数增大 C．灯泡变暗
B．电压表示数增大 D．灯泡变亮
[思路点拨] 首先明确灯泡和电感器的串联关系，二要知道电感器的感抗随交变电 流的频率的增大而增大，再就是明确电压表测量的是电压的有效值，以及串联电路 的电压分配关系． [解析] 由交流电源的电压 u＝220 2sin 100πt V 可得 ω＝100π rad/s，而 ω＝2πf， 则 f＝50 Hz. 当电源频率变为 100 Hz，即频率增大，所以电感的感抗增大，即线圈对电流的阻 碍作用变大，则电流表示数变小，故 A 错误；由于电流表示数变小，因此灯泡两 端电压减小，又电源电压的有效值不变，所以电压表示数增大，故 B 正确；由于电 路中电流变小，所以灯泡变暗，故 C 正确，D 错误． [答案] BC
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图8
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
答案 ACD
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.把电介质插入电容器，电容变大，容抗减小，灯泡变亮，A正确；电容器两板间的距离增大，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，B错误；减小电容器两板间的正对面积，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.
例3 如图5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5
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
D.改接220 V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，电阻的阻碍不变.故A灯变亮，B灯变暗，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.
9.如图7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( )
题组三 电阻、感抗和容抗的区别
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( )
答案 D
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4所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电的频率增加时( )
图4
A.电容器电容增加B.电容器电容减小
C.灯变暗D.灯变亮
答案 D
解析 由C＝可知，C与f无关，故C不变，A、B错误.交变电流的频率增加，容抗变小，电流变大，故D正确.
6.如图5所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表的示数增加，可行的方法是( )
图7
3.(感抗、容抗的区别)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9所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是( )
图9
A.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
图5
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
答案 A
解析 当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，电容器容抗减小，电流表的示数增大，A项正确，B项错误；换用介电常数较小的电介质，电容C减小，增大两极板间距离时，电容C也减小，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表的示数减小，C、D项错误.
8.(多选)如图6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( )
图6
A.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
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XC＝.
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XL＝2πfL.
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 如图6所示，当交流电源电压恒为220 V，频率为50 Hz 时，三只灯泡A、B、D的亮度相同，若将交流电的频率改为100 Hz，则( )
题组一 感抗及其应用
1.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1
A.等于220 VB.大于220 V
C.小于220 VD.等于零
答案 C
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C正确.
2.一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( )
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
答案 D
解析 a应该将高频成分旁路掉，所以应该用电容较小的电容器；b应该让低频成分通过，所以应该用高频扼流圈.故选项D正确.
4.(电阻、感抗、容抗的区别)如图10所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联到一交流电源上，三个电流表的示数相同.若保持电源电压大小不变，而将频率降低，则三个电流表的示数I1、I2、I3的关系是( )
答案 BC
线圈对交变电流感抗的大小不仅与线圈自身自感系数有关，还与交变电流的频率有关.交流电的频率越大，感抗越大.
二、电容器对交变电流的影响
1.交变电流能够通过电容器：
(1)实验电路(如图3)：
图3
(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.
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，C正确，D错误.
答案 AC
电容器对交流Leabharlann 的阻碍作用概括为“通交流、隔直流；通高频，阻低频”.
三、电阻、感抗、容抗的作用及区别
图10
A.I1＝I2＝I3B.I1>I2>I3
C.I2>I1>I3D.I3>I1>I2
答案 C
解析 在交流电路中，当频率减小时，电阻对交流的阻碍作用不变，电感线圈对交流的阻碍作用(感抗)减小，电容器对交流的阻碍作用(容抗)增大.电流与电压、电阻(感抗、容抗)的关系符合欧姆定律.所以R支路电流I1不变，L支路电流I2增大，C支路电流I3减小，选项C正确.
图7
A.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来时灯变亮
D.S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时灯变暗
答案 AC
解析 线圈对恒定电流无感抗，对交变电流有感抗，并且有铁芯时感抗变大.故选项A、C正确.
2.(容抗及其应用)(多选)如图8所示，接在交流电源上的灯泡正常发光，以下说法正确的是( )
2.容抗：
(1)定义：电容器对交变电流阻碍作用的大小.
(2)影响因素：电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小.
(3)作用：“通交流，隔直流；通高频，阻低频”.
深度思考
(1)交变电流为什么能“通过”电容器？
(2)电容器为什么会对交变电流有阻碍作用？
答案 (1)把交流电源接到电容器两个极板，电容器交替进行充电和放电，于是电路中就有了电流，好像是交变电流“通过”了电容器，但实际自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质.
(2)对于在导线中形成电流的自由电子来说，当电源的电动势推动它们向某一方向做定向运动时，电容器两极板上积聚的电荷就阻碍它们向这个方向运动，这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用.
例2 如图4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4
A.电容器上的电荷量最大值增大
图6
A.A灯最暗B.B灯最暗
C.D灯最暗D.三只灯泡的亮度依然相同
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，所以A灯变暗，B灯变亮，D灯亮度不变，故A正确.
答案 A
电感器、电容器对交变电流的阻碍作用与交变电流的频率有关，而电阻对交变电流的阻碍作用和交变电流的频率无关.
1.(感抗及其应用)(多选)如图7所示的实验电路中，若交流电压的有效值与直流电压相等，S为双刀双掷开关，下列叙述中正确的是( )
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
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；由Q＝CU可知，选项A错误.
答案 C
交变电流不同于直流，交变电流能“通过”电容器，所以灯泡会亮.交变电流的频率改变，电容器的容抗改变，电容器两端的电压变化，灯泡两端的电压也随着变化.
图2
A.电流表的示数增大B.电压表的示数增大
C.灯泡变暗D.灯泡变亮
解析 由u＝220sin(100πt)V，可得电源原来的频率为f＝＝ Hz＝50 Hz，当电源的频率由原来的50 Hz增大为100 Hz时，线圈的感抗增大，在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误.灯泡D的电阻是一定的，电流减小时，灯泡D实际消耗的电功率P＝I2R减小，灯泡D变暗，选项C正确，选项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D两端的电压为UD，则电源电压的有效值为U＝UL＋UD，因UD＝IR，故电流I减小时，UD减小，因电源电压的有效值保持不变，故UL＝U－UD增大，选项B正确.