【物理】2019届一轮复习人教版 电感和电容对交变电流的影响 学案

【物理】2019届一轮复习人教版 电感和电容对交变电流的影响 学案

第43讲　电感和电容对交变电流的影响 考情剖析 考查内容 考纲要求 考查年份 考查详情 能力要求 电感和电容对交 变电流的影响 Ⅰ ‎17年 T7—选择，考查电感、电容对 交变电流的作用 分析综合 弱项清单 不理解电容器“通”交流的含义.‎ 知识整合 一、电感对交变电流的作用 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．电感对交变电流起阻碍作用．‎ ‎(1)线圈的自感系数______，交变电流的频率________，电感对交变电流的阻碍作用越大．‎ ‎(2)电感线圈对交变电流阻碍作用的大小用________表示，符号：XL.‎ ‎2．电感在交流电路里的应用——扼流圈．‎ 扼流圈有两种：一种叫做低频扼流圈，线圈的自感系数L很大，作用是“________________”，另一种叫做高频扼圈，线圈的自感系数很小，作用是“__________________”．‎ 二、电容对交变电流的作用 ‎1．电容器对交变电流起阻碍作用．‎ ‎(1)电容越大、交变电流的频率越高，电容对交变电流的阻碍作用________．‎ ‎(2)电容器对交变电流阻碍作用的大小用________表示，符号：XC.‎ ‎2．电容器在电路中表现为“________________________________”．‎ 方法技巧考点1　电感对交变电流的影响 ‎1．电感对交变电流起阻碍作用的原因 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 当线圈中通过交变电流时，因电流时刻在改变，由电磁感应知识可知，线圈中将产生自感电动势，阻碍电流的变化，故而形成了对交变电流的阻碍作用．‎ ‎2．电感对交变电流阻碍作用大小的决定因素 电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈自感系数越大，交变电流的频率越高(交变电流变化得越快)，线圈中自感电动势越大，故阻碍作用越大，即感抗越大．‎ ‎【典型例题1】　(多选)如图所示电路中，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25 Hz，下列说法中正确的是(　　)‎ ‎ 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 ‎　1.如图所示小型发电机可简化为线圈在磁场中匀速转动，用其给串联的电阻和线圈供电，同时接理想交流电流表测量电流，当线圈以某一转速转动时读出电流表电流为I，此时电阻消耗功率为P；提高线圈转速为原来2倍，下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A．电流表示数变为2I ‎ B．电流表示数大于2I ‎ C．电阻消耗功率小于4P ‎ D．电阻消耗功率大于4P 考点2　电容对交变电流的影响 ‎1．关于交变电流“通过”电容器的解释 电容器的两极板间是绝缘介质，自由电荷并不能通过该介质．电容器接到交流电路中后，当两极板间电压升高时电容器充电，形成充电电流；当两极板间电压降低时电容器放电，形成放电电流．电容器交替进行充电和放电，电路中就有了持续电流，表现为交流“通过”了电容器．‎ ‎2．电容对交变电流阻碍作用及其决定因素 ‎(1)电容器极板上积累电荷后会反抗自由电荷做定向移动，故而电容器对交变电流有阻碍作用．‎ ‎(2)电容对交变电流阻碍作用的大小用容抗来表示，电容越大，在同样电压下电容器容纳电荷越多，因此充放电的电流越大，容抗就越小；交变电流的频率越高，充放电进行得越快，充放电电流越大，容抗越小．‎ ‎【典型例题2】　(多选)如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有(　　)‎ ‎ A．向下滑动P ‎ B．增大交流电源的电压 ‎ C．增大交流电源的频率 ‎ D．减小电容器C的电容 ‎【典型例题3】　如图所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是(　　)‎ ‎ A．等于220 V ‎ B．大于220 V ‎ C．小于220 V ‎ D．等于零 考点3　电感、电容在交流电路中的应用 ‎1．电感有“通直流、阻交流”或“通低频，阻高频”特征．‎ ‎2．电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”特征．‎ ‎【典型例题4】　(17年江苏高考)(多选)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 ‎　2.如图，三个灯泡是相同的，而且耐压足够高，交、直流两电源的内阻忽略，电动势相等，当S接a时，三个灯泡的亮度相同，那么S接b时(　　)‎ ‎ A．三个灯泡亮度相同 ‎ 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 当堂检测　　1.(多选)对于某块使用高频电信号的电路，其输入却是高低混频，欲达上述目的，下述方法可行的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ A．将被控电路串联容抗较大的电容 ‎ B．将被控电路串联容抗较小的电容 ‎ C．将被控电路并联感抗较大的线圈 ‎ D．将被控电路并联感抗较小的线圈 ‎2．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，‎ 第2题图 如果只需把低频成分输送到下一级装置，如图所示，则下列做法合理的是(　　)‎ ‎ A．在a、b间接入一个电容器 ‎ B．在a、b间接入一个低频扼流圈 ‎ C．在a、b间接入一个高频扼流圈 ‎ D．在a、b间接入一个电容器或高频或低频扼流圈都可以 ‎3.(多选)“二分频”音箱内有高、低两个扬声器．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号按原比例还原成高、低频的机械振动．如图为音箱的电路简化图，高低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器，则(　　)‎ 第3题图 ‎ A．甲扬声器是低音扬声器 ‎ B．C的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 ‎ C．乙扬声器的振幅一定大 ‎ D．L的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器 ‎4．(多选)如图所示的电路，L1、L2、L3是三盏相同的电灯，C是电容器，L是电感器，R是电阻．把双刀双掷开关S由与c、d两端连接变为与a、b两端连接观察到的现象是(　　)‎ 第4题图 ‎ A．L1由亮变为熄灭 B．L2由暗变得亮些 ‎ C．L3由亮变得暗些 D．L2与L3亮度不变 ‎5．如图所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用．‎ 第5题图 第43讲　电感和电容对交 变电流的影响知识整合 基础自测 一、1.(1)越大　越高　(2)感抗 ‎2．通直流，阻交流　通低频，阻高频 二、1.(1)越小　(2)容抗 ‎2．通交流、隔直流、通高频、阻低频 方法技巧 ‎·典型例题1·AD　【解析】　由交流电源的表达式u＝220sin100πt V可知ω＝100 πrad/s，故交流电源的频率f＝＝50 Hz.当将电源频率改为25 Hz时，频率减小，感抗减小，故电流增大，灯泡变亮．‎ ‎·变式训练1·C　【解析】　转速加倍，根据Em＝nBSω知最大电动势由图可知，该交变电源电动势最大值将加倍，则其有效值亦加倍；但外电路由线圈和电阻串联构成，转速加倍，交流电频率加倍，此时线圈对交流电的阻碍作用——感抗增大，故电流表的示数应小于2I，故A、B错；电流小于2I结合电阻功率P＝I2R可得C正确D错误．选C.‎ ‎·典型例题2· BC　【解析】　根据＝有，向下滑动P时，n2减小导致U2减小，灯泡变暗，故A错；增大交流电源的电压 U1可使U2增大，灯泡变亮，故B对；增大交流电源的频率，可减小容抗，增大通过灯泡的电流，灯泡变亮，故C对；减小电容器C的电容，增加容抗，减小通过灯泡的电流，灯泡变暗，故D错．‎ ‎·典型例题3· C　【解析】　虽然交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确．‎ ‎·典型例题4·BD　【解析】　电感具有通低频，阻高频的作用，所以L1的作用是通低频，扬声器甲输出低频成分；电容具有通高频，阻低频的作用，所以C2的作用是通高频，扬声器乙输出低频成分．‎ ‎·变式训练2·D　【解析】　接a时亮度相同，表明L的感抗、C的容抗的大小与电阻的大小相等．当接在直流电源上时，电容具有隔直作用，丙灯不亮．电感的直流电阻较小，支路中的电流最大，亮度最大，选项D正确．‎ 当堂检测 ‎1．BC　【解析】　被控电路串联小电容的电容器是利用其“通高阻低”作用阻碍低频成分，故B正确A错误；将被控电路并联大电感的线圈是利用其“通低阻高”作用分去低频成分，故C选项正确D选项错误．故选BC.‎ ‎2．C　【解析】　假设接入电容器，通过的是高频电流，不符合题意，故应接入线圈，通过的是低频电流，故应接高频扼流圈，故C正确．‎ ‎3．ABD　【解析】　电感具有通低频，阻高频的作用，低频成分通过甲扬声器；电容具有通高频，阻低频的作用．分析后可知选项ABD正确．‎ ‎4．AB　【解析】　双刀双掷开关由与c、d两端连接变为与a、b两端连接之后，电容具有通交流，隔直流的作用，故L1由亮变为熄灭；电感具有通直流，阻交流的作用，故L2由暗变得亮些；L3亮度不变．‎ ‎5．见解析　【解析】　当含有多种成分的电流输入到C1两端时，由于C1具有“通交流、隔直流”的功能，电流中的交流成分被衰减；而线圈L有“通直流、阻交流”‎ 的功能，直流成分电流顺利通过L，一小部分交流通过L；到达C2两端时，由于C2具有“通交流、隔直流”的功能，C2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样在输出端得到较稳定的直流电．‎