2020学年高中物理 第五章 章交变电流 课后提升作业九 电感和电容对交变电流的影响

2020学年高中物理 第五章 章交变电流 课后提升作业九 电感和电容对交变电流的影响

课后提升作业 九 电感和电容对交变电流的影响 ‎ ‎(40分钟　50分)‎ 一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)‎ ‎1.直流电源的电压与交流电源的电压有效值相同,自感线圈的直流电阻不计,则灯泡发光最亮的是图中的　(　　)‎ ‎【解析】选D。电容C、电感L都对交流电有阻碍作用,故A、B两图中灯不是最亮的;C图中灯被短路,灯不亮;D图中电容C有隔直流作用,故D中灯最亮,D正确。‎ ‎2.(多选)(2020·佳木斯高二检测)如图甲、乙、丙所示电路中,电容器的电容C较大,a、b是各部分电路的输入端,其中输入的交流高频成分用“”表示,交流低频成分用“~”表示,直流成分用“—”表示。关于负载电阻R上得到的电流特征是(　　)‎ A.图甲中R得到的是交流成分 B.图丙中R得到的是直流成分 C.图丙中R得到的是低频成分 D.图乙中R得到的是高频成分 ‎【解析】选A、B。电容器有“通交流、隔直流,通高频、阻低频”的特性,故A、B正确。‎ ‎3.某电源输出的电流中既有交流又有直流成分,如果需要在R上得到直流成分,应在如图所示电路中的A、B两处连接合适的元件。合理的连接方式是　(　　)‎ A.A、B处均接电感线圈 B.A、B处均接电容器 C.A处接电感线圈,B处接电容器 D.A处接电容器,B处接电感线圈 ‎【解析】选C。由电路图可知,电感线圈能通直流,阻挡住高频交流电,使低频交流电通过电阻R;电容器能使高频交流电通过,直流电不能通过;而题中需要在R上得到直流成分,应在A处接电感器,B处接电容器,从而使直流通过R,符合要求,故C正确。‎ ‎4.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,经放大后送到下一级,需要把低频成分和高频成分分开,只让低频成分输送到再下一级,可以采用如图所示电路,其中a、b应选择的元件是　(　　)‎ A.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 ‎【解题指南】解答本题时应注意以下两点:‎ ‎(1)电感线圈的感抗随交变电流频率的增大而增大。‎ ‎(2)电容器的容抗随交变电流频率的增大而减小。‎ ‎【解析】选D。电容器具有“通高频、阻低频”的作用,这样的电容器电容较小,所以a处为电容较小的电容器,电感线圈在该电路中要求起到“通低频,阻高频”的作用,b处接一个高频扼流圈。D对。‎ ‎5.(多选)(2020·桂林高二检测)如图所示,某电子电路的输入端输入电流既有直流成分,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器件的作用,下列说法中正确的有　(　　)‎ A.L在此的功能为通直流,阻交流,叫高频扼流圈 B.C1在此的功能为通交流,隔直流,叫隔直电容 C.C2在此的功能为通高频、阻低频,叫高频旁路电容 D.上述说法都不对 ‎【解题指南】解答本题应注意以下两点:‎ ‎(1)明确电路的要求,根据电感和电容的特性进行判断。‎ ‎(2)电感器通直流、阻交流,通低频、阻高频;电容器通交流、隔直流,通高频,阻低频。‎ ‎【解析】选B、C。由于该电路是要把交流的低频成分送到下一级,故低频成分不能直接从输入端短路掉,所以电感L应是通直流阻交流的低频扼流圈,而不能是“通直流、通低频、阻高频”的高频扼流圈,故A错误;C1在此的功能为通交流,隔直流,使直流不能到达下一级电路,叫隔直电容,故B正确;C2与输出电路并联,起到通高频,阻低频的作用,使高频的交流成分能通过,低频的交流成分到达下一级,C2又叫高频旁路电容,故C正确,D错误。‎ ‎【补偿训练】‎ 如图所示,交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等,当将双刀双掷开关接到直流电源上时,灯泡的实际功率为P1,而将双刀双掷开关接到交流电源上时,灯泡的实际功率为P2,则　(　　)‎ A.P1=P2 B.P1>P2‎ C.P1P2。‎ ‎6.(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。如图所示为音箱的电路简化图,高、低频混合电流由a、b端输入,L1和L2是线圈,C1和C2是电容器,则　(　　)‎ A.甲扬声器是高音扬声器 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 ‎【解析】选B、D。电感线圈对交变电流的影响是“通低频,阻高频”,电容对交变电流的影响是“通高频,阻低频”。对甲扬声器L1的作用是低频电流通过甲扬声器,C1的作用是作为旁路电容将高频电流滤掉,所以甲扬声器是低音扬声器,L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器,所以A、C选项错误;对乙扬声器C2‎ 的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器,L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流,故乙扬声器是高音扬声器,所以B、D选项正确。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎(2020·日照高二检测)某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分,而我们只需要稳定的直流,下列设计的电路图中,能最大限度地使电阻R2获得稳定直流的是　(　　)‎ ‎【解析】选A。由A图电路图可知,电感线圈阻挡住低频交流电,使低频交流电通过电阻R1,电容器与电阻R2并联,高频交流电通过电容器,直流通过R2,符合要求,故A正确;由B电路图可知,该电路不能有效过滤高频交流电,故B错误;由C电路图可知,该电路不能过滤通过R2的低频交流电,故C错误;由D电路图可知,该电路不能有效过滤通过R2的低频成分,故D错误。‎ 二、非选择题(14分。需写出规范的解题步骤)‎ ‎7.如图所示是一个判断AB之间电源性质的仪器,若接通电源后只有绿灯亮,则AB之间是什么电源?若只有红灯亮或黄灯亮,AB之间电源又如何?‎ ‎【解析】由于电容器C具有隔直流的特性,故绿灯亮时AB之间必是交流电源,此时红灯和黄灯都不亮,则是由于线圈L具有阻交流的作用。当AB间接直流电时,绿灯不亮是显见的,此时红灯亮还是黄灯亮,则必须考虑二极管D1和D2的单向导电性。故AB间接交变电流时,绿灯亮;AB间接直流电且A端是正极时红灯亮;AB间接直流电且B端是正极时黄灯亮。‎ 答案:见解析 ‎【补偿训练】‎ 如图所示,从AO输入的信号中,有直流和交流两种成分。‎ ‎(1)现在要求信号到达BO端只有交流,没有直流,需要在A、B端接一个什么元件?该元件的作用是什么?‎ ‎(2)若要求信号到达BO端只有直流,没有交流,则应在A、B端接入一个什么元件?该元件的作用是什么?‎ ‎【解析】根据电容器和电感器对直流和交流的作用原理进行分析。‎ ‎(1)因为BO端不需要直流,只需要交流,故根据电容器有“通交流,隔直流”的作用,应在A、B端接入一个电容器。该电容器对直流有阻隔作用,对交流有通过作用。‎ ‎(2)因为BO端不需要交流,只需要直流,故根据电感器有“通直流,阻交流”的作用,应在A、B端接入一个低频扼流圈。‎ 答案:(1)电容器　通交流,隔直流 ‎(2)低频扼流圈　通直流,阻交流