物理选修33 电感和电容对交变电流的影响达标测试

这是一份物理选修33 电感和电容对交变电流的影响达标测试

5.3 电感和电容对交变电流的影响我夯基 我达标1.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5-3-4所示的电路中的__________电路（填“a”或“b”）.其中的电容器叫__________，它的作用是__________.图5-3-4答案:b 隔直电容器 阻止直流成分，而让交流成分通过2.在电子技术中，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，要把低频成分输送到下一级装置，可用如图5-3-5所示电路，其中电容器C叫__________，通过它的是__________成分（填“高频”或“低频”），它的电容一般较__________（填“大”或“小”），对高频感抗__________.图5-3-5答案:旁路电容 高频 小 较小3.如图5-3-6所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图.它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W”.当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小( )图5-3-6思路解析：只有选项C中使用的调压装置是理想变压器，不消耗电能，其他几个电路中的调压元件均为电阻，都要消耗电能.答案:C4.如图5-3-7所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u=220sin100πt V.若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的有( )图5-3-7A.电流表示数增大 B.电流表示数减小C.灯泡变暗 D.灯泡变亮思路解析：线圈与灯泡串联，线圈对交变电流的阻碍作用与交变电流的频率有关，频率越高，线圈的感抗就越大，对交变电流的阻碍作用就越大，因此，线路中电流减小，灯泡变暗，电压表示数变大，故选项BC对.答案:BC5.如图5-3-8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，下面哪个叙述正确( )图5-3-8A.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，灯变暗思路解析：线圈对恒定电流无感抗，对交变电流有感抗，并且是有铁芯时感抗更大.答案:AC6.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5-3-9所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是( )图5-3-9A.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是高频扼流圈思路解析：a应该将高频成分旁路掉，所以应该用较小的电容器；b应该让低频成分通过，所以应该用高频扼流圈.答案:D7.如图5-3-10所示，电路中完全相同的三只灯泡a、b、c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5-3-10A.三灯亮度不变 B.三灯均变亮C.a不变、b变亮、c变暗 D.a不变、b变暗、c变亮思路解析：此题考查电容、电感对交变电流的影响，也就是容抗、感抗与交变电流的关系.当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，因此c变亮，b变暗.又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故a灯亮度不变.所以选D.答案:D启示:在交流电路中一定要弄清感抗与容抗与哪些因素有关.8.交变电路中有一段长直导线，电路中的电流为I，当把这段导线绕成圆圈接入原电路后，通过该导线的电流为I′，则( )A.I＞I′ B.I＜I′ C.I＝I′ D.无法确定思路解析：直导线无电感，对交变电流无感抗；当把导线绕成线圈时，在交变电路中它就会起作用了，有电感，当然就有感抗，对交变电流有阻碍作用，因此电流比先前要小.答案:A启示:在交变电路安装时，若有多余的导线，绝不能将它绕成线圈固定在电路里，这样它就是一个电感，会对交变电流有阻碍作用.留够接线用的，其余的剪掉.9.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( )图5-3-11A.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思路解析：线圈的作用是：“通直流，阻交流；通低频，阻高频”.电容的作用：“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，被它旁路掉，最终输出的是低频交流和直流.答案:D启示:此电路中的电容为旁路电容，它能将高频成分旁路掉.10.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思路解析：本题为感抗、容抗在实际中的应用，做题时应根据其特点和题中的要求进行解决.答案: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.启示:掌握感抗、容抗阻碍的特点是解决此类问题的关键.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5-3-13为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则( )图5-3-13A.甲扬声器是高频扬声器 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思路解析：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.答案:BD启示:这是一个实际应用问题，考查对电感、电容在高频、低频同时存在的电路中的综合作用.只要抓住基础知识点，就可进行综合分析.我综合 我发展12.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，如果只需要把低频成分输送到下一级装置，只要在两极电路之间接入一个高频扼流圈就可以了.高频扼流圈是串联还是并联接入电路？如图5-3-14所示的接法对吗？为什么？图5-3-14思路解析：因为高频扼流圈自感系数较小，它有通低频、阻高频的功能，低频通过它很容易，而高频交流通过时却很“费力”，因此，在电路中串联一个高频扼流圈就可以达到只把低频交流成分输送到下一级装置的目的.答案:应串联，题中所给图接法正确.我创新 我超越13.如图5-3-15（a）所示电路，该电路只让直流成分通过而不让交流成分往下传，想一想，我们该怎么办？图5-3-15解：根据电容和电感对电流的作用，可以设计出如题图(b)所示电路，在A、B间接一个电容器C，让交流成分从这里通过，在A、a间接一个电感线圈，利用其“通直流，阻交流”的特性，让直流成分入一级电路ab.交流通过电容器C很容易，而要通过电感则不易；而直流通过电感很容易，而不能通过电容器C.二者配合，巧妙地完成了此项任务.