2.3探究電阻、電感和電容的作用 (建議用時：45分鐘)學業(yè)達標1.關(guān)于電感對交變電流的影響，以下說法中正確的是()A.電感對交變電流沒有影響B(tài).電感對交變電流阻礙作用越大，感抗就越小C.電感具有“通交流、阻直流，通高頻、阻低頻”的性質(zhì)D.線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，電感對交變電流的阻礙作用就越大【解析】電感對交變電流有阻礙作用，阻礙作用的大小可以用感抗表示，感抗與電感線圈的自感系數(shù)、交變電流的頻率成正比，故A選項錯誤、D選項正確；電感對交變電流阻礙作用越大，感抗就越大，故B選項錯誤；電感具有“通直流，阻交流，通低頻、阻高頻”的性質(zhì)，故C選項錯誤.【答案】D2.一個燈泡通過一個粗導線的線圈與一交流電源相連接，如圖239所示.一塊鐵插進線圈之后，該燈將()圖239A.變亮B.變暗C.沒有影響D.無法判斷【解析】在線圈內(nèi)由于磁場變化而產(chǎn)生的感應電動勢，總是反抗電流變化.正是這種反抗變化的特性(電惰性)，使線圈產(chǎn)生了感抗.加入鐵芯改變了電感線圈的自感系數(shù)，自感系數(shù)增大，感抗增大，降落的電壓增大，燈泡上的電壓減小，所以燈變暗，故選項B正確.【答案】B3.(多選)對交變電流能夠通過電容器的正確理解是()A.在有電容器的交流電路中，沒有電荷定向移動B.在有電容器的交流電路中，有電荷定向移動C.當電容器接到交變電源上時，電容器交替進行充、放電，電路中才有交變電流D.當電容器接到交變電源上時，因為有自由電荷通過電容器，電路中才有交變電流【解析】電容器能夠通過交變電流，是通過電容器交替充、放電而進行的，既然電容器交替充、放電，電路中就有了電荷的定向移動，故B對，A錯；實際上自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)，故C對，D錯.【答案】BC4.(多選)如圖2310，將燈泡與電容器串聯(lián)接入通有交變電流的電路中，燈泡發(fā)光，則()圖2310A.自由電荷通過了電容器兩極間的絕緣介質(zhì)B.自由電荷沒有通過電容器兩極間的絕緣介質(zhì)C.接入交變電源使電容器兩極間的絕緣介質(zhì)變成了導體D.電容器交替進行充放電，電路中就有電流，表現(xiàn)為交變電流“通過”了電容器【解析】電容器接入通有交變電流的電路時，由于電壓的變化，電容器交替進行充放電，表現(xiàn)為交變電流“通過”了電容器，實際上，自由電荷并沒有通過電容器兩極間的絕緣介質(zhì)，所以B，D正確.【答案】BD5.兩只相同的白熾燈L1、L2接到如圖2311所示的電路中，燈L1與電容器串聯(lián)，燈L2與電感器串聯(lián)，當a、b處接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源時，兩燈都發(fā)光，且亮度相同.更換一個新的正弦交流電源后燈L1的亮度大于燈L2的亮度，新電源的電壓最大值和頻率可能是()【導學號：72000075】圖2311A.最大值仍為Um，而頻率大于fB.最大值仍為Um，而頻率小于fC.最大值小于Um，而頻率仍為fD.最大值大于Um，而頻率仍為f【解析】燈L1的亮度大于燈L2的亮度，這是因為交變電流頻率增大，容抗減小，燈L1變亮，又頻率增大，感抗增大，燈L2變暗.【答案】A6.如圖2312所示的電路中，正弦式交流電源電壓的有效值為220 V，則關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，以下說法中正確的是()圖2312A.等于220 VB.大于220 VC.小于220 VD.等于零【解析】電感線圈對交變電流產(chǎn)生感抗，具有“通直流、阻交流，通低頻、阻高頻”的作用，故選項C正確.【答案】C7.(多選)如圖2313所示，甲、乙兩圖是電子技術(shù)中的常用電路.a、b是各部分電路的輸入端，其中輸入的交流高頻成分用“”表示，交流低頻成分用“”表示，直流成分用“”表示.關(guān)于兩圖中負載電阻R上得到的電流特征是()甲 乙圖2313A.圖甲中R得到的是交流成分B.圖甲中R得到的是直流成分C.圖乙中R得到的是低頻成分D.圖乙中R得到的是高頻成分【解析】當交變電流加在電容器上時，有“通交流、隔直流，通高頻、阻低頻”的特性，題圖甲中電容器隔直流，R得到的是交流成分，A正確、B錯誤；題圖乙中電容器通過交流高頻成分，阻礙交流低頻成分，R得到的是低頻成分，C正確、D錯誤.【答案】AC8.如圖2314所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，接線柱a、b接電壓為U的直流電源時，無論電源的正極與哪一個接線柱相連，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈完全不亮.當a、b接電壓的有效值為U的交流電源時，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光，則下列判斷正確的是()圖2314A.與甲燈串聯(lián)的元件x是電容器，與乙燈串聯(lián)的元件y是電感線圈B.與甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與乙燈串聯(lián)的元件y是電容器C.與甲燈串聯(lián)的元件x是二極管，與乙燈串聯(lián)的元件y是電容器D.與甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與乙燈串聯(lián)的元件y是二極管【解析】由a、b接直流電源時的現(xiàn)象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b接交流電源時的現(xiàn)象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根據(jù)電容器和電感線圈的特點可知，元件x是電感線圈，元件y是電容器，選項B正確.【答案】B能力提升9.(多選)如圖2315所示，某電子電路的輸入端的輸入電流既有直流成分，又有交流低頻成分和交流高頻成分.若通過該電路只把交流的低頻成分輸送到下一級，那么關(guān)于該電路中各器件的作用，下列說法中正確的有()圖2315A.L在此的功能為通直流，阻交流，叫高頻扼流圈B.C1在此的功能為通交流，隔直流，叫隔直電容C.C2在此的功能為通高頻、阻低頻，叫做高頻旁路電容D.上述說法都不對【解析】電感線圈L的作用就是通直流阻交流，C1的作用只能讓交流通過，C2的作用就是將高頻部分旁路；故B、C正確.【答案】BC10.(多選)如圖2316所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流，L是一個25 mH的高頻扼流圈，C是一個100 pF的電容器，R是負載電阻，下列說法正確的是()【導學號：72000076】圖2316A.L的作用是“通低頻，阻高頻”B.C的作用是“通交流，隔直流”C.C的作用是“通高頻，阻低頻”D.通過R的電流中，低頻交流所占的百分比遠遠大于高頻交流所占的百分比【解析】L是一個自感系數(shù)很小的高頻扼流圈，其作用是“通低頻，阻高頻”，A正確；C是一個電容很小的電容器，在題圖示電路中，對高頻交流的容抗遠小于對低頻交流的容抗，其作用是“通高頻，阻低頻”，C正確；因電路中無直流電流，B錯誤；由于L對高頻交流的阻礙作用和C對高頻交流的旁路作用，使得通過R的電流中，低頻交流所占的百分比遠大于高頻交流的百分比，D正確.【答案】ACD11.如圖2317所示，把電阻、電感器、電容器并聯(lián)接到某一交流電源上，三個電流表的示數(shù)相同，若保持電源電壓不變，而將頻率加大，則三個電流表的示數(shù)I1、I2、I3的大小關(guān)系_.圖2317【解析】在交流電路中，當頻率增加時，容抗減小，感抗增大，而電阻是與頻率無關(guān)的，當電路中電源電壓不變，頻率增加時，A1讀數(shù)不變，A2讀數(shù)變小，A3讀數(shù)變大，所以I3I1I2.【答案】I3I1I212.如圖2318所示是一個判斷AB之間電源性質(zhì)的儀器.試說明AB之間接交流電源時，什么燈亮？接直流電源時，什么燈亮？圖2318【解析】由于電容C具有隔直流的特性，故綠燈亮時AB之間必是交流電源，此時紅燈和黃燈不亮，是由于線圈L具有阻交流的作用.當AB之間接入直流電源時，綠燈不亮是顯而易見的，此時是紅燈亮還是黃燈亮，則必須考慮二極管D1和D2的單向?qū)щ娦?AB間接交流電源時，綠燈亮；AB間接直流電源且A端是正極時，紅燈亮；AB間接直流電源且B端是正極時，黃燈亮.【答案】見解析