2019-2020年高中物理 第2章 交變電流與發(fā)電機(jī) 2.3 探究電阻、電感和電容的作用課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第2章 交變電流與發(fā)電機(jī) 2.3 探究電阻、電感和電容的作用課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2 1．在交流電路中，下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．影響電流與電壓關(guān)系的，不僅有電阻，還有電感和電容 B．電感對(duì)交變電流有阻礙作用，是因?yàn)榻蛔冸娏魍ㄟ^(guò)電感線圈時(shí)，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化 C．交變電流能通過(guò)電容器，是因?yàn)榻蛔冸妷旱淖畲笾荡笥趽舸╇妷海娙萜鞅粨舸┝? D．電容器的電容越大，交流的頻率越高，容抗就越大 2．交變電流通過(guò)一段長(zhǎng)直導(dǎo)線時(shí)，電流為I，如果把這根長(zhǎng)直導(dǎo)線繞成線圈，如圖所示，再接入原電路，通過(guò)線圈的電流為I′，則(　　)。 A．I′＞I　　　　　 B．I′＜I C．I′＝I D．無(wú)法比較 3．在如圖所示電路中，u是有效值為220 V的交流電源，C是電容器，R是電阻，關(guān)于電壓表的示數(shù)，下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．等于220 V B．大于220 V C．小于220 V D．等于零 4．扼流圈就是電感線圈，有高頻扼流圈和低頻扼流圈之分，以下說(shuō)法中正確的是(　　)。 A．扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的 B．低頻扼流圈用來(lái)“通低頻，阻高頻” C．高頻扼流圈用來(lái)“通直流，阻交流” D．高頻扼流圈對(duì)低頻交變電流阻礙作用較小，對(duì)高頻交變電流的阻礙很大 5．在交流電路中，要減小電容器的容抗，可以(　　)。 A．減小兩極板的正對(duì)面積 B．減小極板間的距離 C．適當(dāng)增大交變電流的電壓 D．減小交變電流的頻率 6．某同學(xué)在研究電容、電感對(duì)恒定電流與交變電流的影響時(shí)，采用了如圖所示的電路，其中L1、L2是兩個(gè)完全相同的燈泡，已知把開(kāi)關(guān)置于3、4時(shí)，電路與交流電源相通，穩(wěn)定后的兩個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同，則該同學(xué)在如下操作中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是(　　)。 A．當(dāng)開(kāi)關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后L1亮、L2不亮 B．當(dāng)開(kāi)關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后L1 、L2兩個(gè)燈泡均發(fā)光，但L1比L2亮 C．當(dāng)開(kāi)關(guān)從置于3、4這一穩(wěn)定狀態(tài)下突然斷開(kāi)，則兩燈泡同時(shí)立即熄滅 D．當(dāng)開(kāi)關(guān)置于3、4瞬間，L2立即發(fā)光，而L1亮度慢慢增大 7．某信號(hào)源中有直流成分、交流高頻成分和交流低頻成分，為使放大器僅得到交流低頻成分，如圖所示，電路中可行的是(　　)。 8．如圖所示的交流電路中，L為電感線圈，R為燈泡，交流電壓表和電流表都是理想電表，交流電源電壓為220 V，頻率為50 Hz，若保持電壓的有效值220 V不變，而將其頻率逐漸降低為30 Hz，則兩電表示數(shù)如何變化？燈泡亮度如何變化？ 參考答案 1. 答案：AB 解析：交變電流能通過(guò)電容器是因?yàn)榻涣麟娐分须娙萜鞯膬蓸O加上交變電壓，兩極板上不斷進(jìn)行充放電，電路中產(chǎn)生電流，表現(xiàn)為交變電流“通過(guò)”了電容器，故C錯(cuò)。電容器的電容越大、交流的頻率越高，容抗越小，D錯(cuò)。 2. 答案：B 解析：長(zhǎng)直導(dǎo)線的自感系數(shù)很小，感抗可忽略不計(jì)，其對(duì)交變電流的阻礙作用可以看做是純電阻，流經(jīng)它的交變電流只受到導(dǎo)線電阻的阻礙作用．當(dāng)導(dǎo)線繞成線圈后，電阻值未變，但自感系數(shù)增大，對(duì)交變電流的阻礙作用不但有電阻，而且有感抗，阻礙作用增大，電流減?。蚀鸢笐?yīng)選B。 3. 答案：C 解析：交流電能通過(guò)電容器，但對(duì)交流電有阻礙作用，稱(chēng)為容抗，類(lèi)似于是一個(gè)“電阻”，電容器的容抗與電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電阻兩端電壓應(yīng)小于電源電壓，而電壓表測(cè)的是電阻兩端電壓，故C正確。 4. 答案：AD 解析：低頻扼流圈的自感系數(shù)很大，對(duì)低頻交變電流的阻礙作用就已很大，對(duì)高頻交變電流的阻礙更大；高頻扼流圈的自感系數(shù)很小，對(duì)高頻交變電流呈現(xiàn)較大的阻抗，對(duì)低頻交變電流的阻礙作用很小。 5. 答案：B 解析：電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小，即容抗，與電容器的電容及交變電流的頻率有關(guān)：電容C越大，電容器容納電荷的本領(lǐng)越大，在交變電流的頻率及電壓峰值確定的情況下，電路中的充電電流和放電電流越大，表現(xiàn)為對(duì)交變電流的阻礙作用越小，容抗越?。浑娙軨確定時(shí)，交流電的頻率f越大，充電、放電交替越快，阻礙作用也越小，即容抗越小。 電容器的電容是由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定的，其決定式為：C＝，可知正對(duì)面積S越大，電容C越大；板間距離d越大，電容C越小。 綜上分析，適當(dāng)增大交變電流的電壓對(duì)容抗無(wú)影響，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；減小兩極板間的正對(duì)面積，電容C減小，容抗增大，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；減小極板間的距離，電容C增大，容抗減小，所以選項(xiàng)B正確；減小交變電流的頻率f，容抗增大，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 6. 答案：AD 解析：當(dāng)開(kāi)關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后因電容器隔直流，故電路斷開(kāi)，L2不發(fā)光，L1發(fā)光，A正確、B錯(cuò)誤；在開(kāi)關(guān)置于3、4的瞬間，電容器通交流，L2立即發(fā)光，由于電感的自感作用，L1亮度慢慢增大，D正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)從置于3、4這一穩(wěn)定狀態(tài)下突然斷開(kāi)時(shí)，儲(chǔ)存在L和C中電能會(huì)釋放出來(lái)，兩燈不會(huì)立即熄滅，C錯(cuò)誤。 7. 答案：D 解析：本題為感抗、容抗在實(shí)際中的應(yīng)用，做題時(shí)應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)和題中的要求進(jìn)行解決。信號(hào)中含有三種成分，去掉直流成分用隔直電容即可， 因此排除A、B。而C中交流高、低頻成分均進(jìn)入放大器，需加入另一旁路電容C2，所以D正確。 8. 答案：見(jiàn)解析 解析：電源頻率減小，線圈的感抗減小(XL＝2πfL)，在電壓不變的情況下，電路中電流增大， 即電流表的示數(shù)增大；燈泡電阻一定，電流增大，功率增大，燈泡變亮； 電源電壓U＝UR＋UL，因UR增大，U不變， 故UL減小，即電壓表示數(shù)減小。