高中物理人教版第五章第3节电感和电容对交变电流的影响.pptVIP

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 [思路点拨]　解答本题时应把握以下两点： (1)感抗与交变电流的频率的关系。 (2)闭合电路的电压关系。 [答案]　BC [借题发挥] 直流电阻不计的线圈对直流电无阻碍作用相当于短路，对交流电有阻碍作用，因而使电流减小，加在电路其他部分的电压也减小，且减小量与线圈两端电压相等。 1．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：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。 答案：B [例2] 如图5－3－9所示，交流电源的 电压(有效值)U＝220 V，频率f＝50 Hz,3 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f＝100 Hz，电压不变，则 (　　) A．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 图5－3－9 [思路点拨]　根据电容器、电感和电阻对电流的作用特点判断灯泡的亮、暗变化。 [解析]　当将交流电源的频率换为f＝100 Hz时，交流电源的频率变大，根据电容器、电感和电阻对电流作用的特点可知电容器的容抗减小，对电流的阻碍作用减弱，L1中的电流增大，L1变亮，A项正确；电感的感抗增大，对电流的阻碍作用增强，L2中的电流减小，L2变暗，B项错误；电阻的阻值不变，通过L3的电流也不变，亮度和原来一样，C项对D项错。 [答案]　AC [借题发挥] (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。 2．如图5－3－10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 (　　) 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 图5－3－10 解析：开关S接A时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过。开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容器C“隔直流、通交流”；电感线圈L“阻交流、通直流”；R对交流和直流有相同的阻抗。可判断此时电路中I丙＝0，I甲不变，I乙增大；又因为灯泡亮度与电功率(P＝I2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮。 答案：D [例3]　如图5－3－11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 图5－3－11 [思路点拨]　根据电感和电容对交流中的高频成分和低频成分的阻碍作用不同来分析。 [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]　D [借题发挥] 把电感器和电容器连接在同一个电路中，可以得到电流中的不同成分(如直流成分、高频成分、低频成分)，此时，电感器和电容器就相当于不同电流成分的筛选器。 3．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5－3－12所示电 路中可行的是 (　　) 图5－3－12 解析：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项正确。 答案：D [随堂基础巩固] 点此进入 [课时跟踪训练] 点此