专题5.3 电感和电容对交变电流的影响-2020届高中物理同步讲义 人教版（选修3-2）

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1、第五章 交变电流第3节 电感和电容对交变电流的影响一、电感对交变电流的阻碍作用1感抗：表示_对交变电流的阻碍作用的大小。感抗的大小与自感线圈的_、交变电流的_有关：自感系数越_、交流的频率越_，线圈的感抗越大。具体关系：_。 2特性：通直流、阻交流，通低频、阻高频。二、电容对交变电流的阻碍作用1电容器有“通交流，隔直流”的作用。 （1）容抗与交变电流的频率和电容器的电容有关，交变电流的频率_电容器的电容越大，容抗越小。 （2）公式： 2电容器的特性：通_、隔_，通高频、阻低频。电感 自感系数 频率 大 高 越高 交流 直流低频扼流圈和高频扼流圈 1低频扼流圈（1）构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，

2、电阻小；（2）作用：“通直流、阻交流”。2高频扼流圈 （1）构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少；（2）作用：通过低频，阻高频。【例题1】关于下列器材的原理和用途，正确的是A变压器可以改变交变电压也能改变频率B扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈存在电阻C真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化D磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用参考答案：D1电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是A电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频B电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频C电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频D电容是通交流、隔直流，通

3、低频、阻高频2（2018江苏省常州市高三期末）如图所示，线圈L与灯泡A串联后接在5 V的正弦式交流电源上为降低灯泡A的亮度，下列操作可行的是A仅改用5 V的直流电源B仅降低交流电源的频率C仅在线圈L中插入铁芯D仅减少线圈L的匝数3如图所示，当交流电源电压为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，但交流电源电压仍为220 V，则AA灯最亮BB灯最亮CD灯最亮D三只灯泡的亮度依然相同4（2018重庆市南开中学高二期末）如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C。线圈L和电阻R串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为U1=Umsin

4、1t，三个电流表读数相同。现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为U2=Umsin2t，2=21.改换电源后，三个电流表的读数将AA1将减小，A2将增大，A3将不变BA1将增大，A2将减小，A3将不变CA1将不变，A2将减小，A3将增大DA1将减小，A2将减小，A3将不变5在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件（1）、（2）、（3）单独接入，当使交流电源的频率增大时，可以观察到下列论述的哪种情况AA1的读数不变，A2的读数增大，A3的读数减小BA1的读数减小，A2的读数不变，A3的读数增大CA1的读数增大，A2的读数不变，A3的读数

5、减小DA1、A2、A3的读数均不变6某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时刻A振荡电流i在减小B振荡电流i在增大C电场能正在向磁场能转化D磁场能正在向电场能转化7（2018四川省广元市高二期末）如图所示，变频交变电源的频率可在20Hz到20 kHz之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的炽热程度相同则下列说法中正确的是A如果将电源频率增大，A1炽热程度加强、A2炽热程度加强B如果将电源频率增大，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱C如果将电源频率减小，A1炽热程度减弱、A2炽热程度减弱D如果将电源频率减小，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱8如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确

6、的是A电容器正在放电B电容器正在充电C线圈中的电流正在增大D电容器两极板间的电场能正在减小9（2018湖北省武汉市部分学校新高三起点调研测试）如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与平行板电容器C、带铁芯的线圈L 和电阻R串联后接在同一个交流电源上，三个电流表各有不同的读数。下列说法正确的是A增大电源频率，A3读数增大B增大电源频率，A2 读数增大C抽去线圈中的铁芯，A2读数增大D增大电容器两极板之间的距离，A1读数增大10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

7、，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11（2018江苏省如东高级中学高二阶段测试）如图所示，电源电动势为E，其内阻不可忽略，、是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为C，合上开关S，电路稳定后A电容器的带电荷量为CEB灯泡、的亮度相同C在断开S的瞬间，通过灯泡、的电流方向向右D在断开S的瞬间，灯泡立即熄灭12某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡，把开关置于3、4时，电路与交流电源相通，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 A当

8、开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光且亮度也相同B当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，但L1比L2亮C当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大D当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交流电的频率，则两个灯泡的亮度将同时变暗13如图所示，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A电容器电容增加B电容器电容减小C电灯变暗D电灯变亮14（2018湖北省武汉市第六中学高二月考）如图所示，某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分，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元件的作用，下列说法中

9、正确的是AL在此的功能为通直流，阻交流，是高频扼流圈BL在此的功能为通高频，阻低频，是低频扼流圈CC1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容DC2在此的功能为通低频，阻高频，叫高频旁路电容15（2017江苏卷）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则A电感L1的作用是通高频B电容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2C【解析】根据电感线圈对变化的电流有阻碍作用，可得，若换成直流电，频率为，则电路的阻碍变小，电流变大，灯泡变亮；故A错误；减小交流电的频率f，线圈对交流电的阻抗XL=2Lf变小，则电流变大灯泡变亮；故B错误；自感系数L

10、与线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯有关，线圈L中插入铁芯，则增大了自感系数，阻抗变大，故电流变小，灯泡的亮度变小；故C正确；仅减少线圈L的匝数，则自感系数变小，阻抗变小，则电流变大，灯泡变亮；故D错误。学科*网【名师点睛】解决本题的关键掌握知道感抗与什么因素有关，知道感抗XL=2Lf.3B【解析】交流电的频率变大，电容器容抗减小，电压不变，故B灯变亮；频率变大，电感线圈的电感变大，电压不变，故A灯变暗；频率的变化对电阻R无影响，故D灯亮度不变，故B正确。4B【解析】由公式2f=知，后来交流电的频率变大，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，对电阻没影响，所以A1示数将增大，A2数将减小，A3示数不

11、变，所以选项B正确，ACD错误。故选B。【名师点睛】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.5C【解析】根据题意，电源电动势的最大值不变，当交流电的频率增加时，电感L的感抗增大，电容C的容抗减小，电阻R不变，则流过A1的电流增大，A3的电流减小，A2的电流不变，故C正确，ABD错误，故选C。6AD【解析】图中电容器上极板带正电荷，图中给出的振荡电流方向，说明负电荷向下极板聚集，所以电容器正在充电。电容器充电的过程中，电流减小，磁场能向电场能转化，所以AD选项正确。7B【解析】二个支路电压相同，当交流电频率变

12、大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，所以流过A1灯泡所在支路的电流变大，流过灯泡A2所在支路的电流变小。故灯泡A1变亮，灯泡A2变暗，即A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱，故A错误，B正确；当交流电频率变小时，电感的感抗减小，电容的容抗增大，所以流过A1泡所在支路的电流变小，流过灯泡A2所在支路的电流变大。故灯泡A1变暗，灯泡A2变亮，即A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强，故CD错误。故选B。【名师点睛】解决本题的关键知道电感和电容对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关。记住感抗和容抗的两个公式可以帮助定性分析，XL=2Lf，XC=1/2Cf。9C【解析】电阻的电阻值与交流电的频率无关，所以

13、频率变大，电路中的电流不变，A3示数不变，故A错误；交流电的频率变大，线圈的感抗变大，电流减小，所以A2数将减小，故B错误；抽去线圈中的铁芯，线圈的感抗变小，A2读数增大，故C正确；增大电容器两极板之间的距离，电容器的电容减小，对交流电的阻碍作用增大，所以电流减小，A1读数减小，故D错误，故选C。【名师点睛】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。学科&网10C【解析】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，容抗与电容成反比

14、，故C的电容要大。故选C。11C【解析】当电路稳定后，电容器与灯泡并联，其电压低于电源电动势E，因此电容器的电荷量小于CE，故A错误；因为线圈的直流电阻为零，当电路稳定后，则灯泡1被短路，故B错误；当断开S的瞬间，线圈中电流要减小，则出现自感电动势，通过灯泡L1的电流方向向右，所以C选项是正确的；断开S的瞬间，电容器也要放电，则灯泡L2慢慢熄灭，故D错误；综上所述本题答案是：C。【名师点睛】当电路稳定后，电容器已充满电，而线圈相当于导线，将灯泡1短路，当断开S瞬间时，线圈出现自感电动势，对灯泡1放电，而电容器也要对灯泡2放电，从而即可求解.12C【解析】当开关置于1、2时，接的是直流电，稳定后

15、，电感的感抗减小，L1变亮，电容的容抗无穷大，也就是不通电，L2不亮，所以AB错误；当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，由于电感产生的自感电动势对电流的阻碍作用，L1中的电流会慢慢增大，因此L1亮度慢慢增大，所以C正确；当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交流电的频率，感抗变大，L1变暗，容抗变小，L2变亮。D错误。13D【解析】影响电容器的因素：正对面积、极板间距及电介质没有变化，当交流电源的频率增大时，则电容器的电容不变，故AB错误；图中电容器与灯泡串联，交变电流频率越大，电容对交变电流的阻碍作用越小，电流越大，灯泡功率越大，灯泡越亮，故D正确，C错误。【名师点睛】知道电阻、电感、电容对电

16、流的作用是正确解题的前提与关键，灯的亮度由灯的实际功率决定，实际功率越大，灯越亮，注意影响电容器的电容因素。【名师点睛】电路的输入端输入的电流既有直流成份，又有交流低频成分和交流高频成分，要只把交流的低频成分输送到下一级，该电路要隔直流，通低频，阻高频，根据电感和电容的特性进行判断。15BD【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A错误；电容对交流电的阻碍作用，频率越高阻碍作用越小，所以是通高频阻低频，故BD正确；C错误。学*科网【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用，即感抗、容抗的大小与什么因素有关，记住这个问题不难解决。