1、第3课时 电感和电容对交变电流的影响,研究选考把握考情,知识点一 电感器对交变电流的阻碍作用,基 础 梳 理,1.实验探究：(1)实验目的：了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用。(2)实验电路：,2.影响电感对交变电流阻碍作用强弱的因素线圈的_越大，交流的_越高，对交变电流的阻碍作用越强。,取直流电源的电压与交流电压的有效值_。 (3)实验现象：接通直流电源时，灯泡_；接通交流电源时，灯泡_。(两个空均选填“亮些”或“暗些”) (4)实验结论：电感线圈对交变电流有_作用。,相等,亮些,暗些,阻碍,自感系数,频率,3.电感线圈的类型及应用,较小,直流,交流,低频,高频,1.阻碍作用产生的原因：
2、交变电流通过电感器时，由于电流时刻都在变化，因此在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍原电流的变化，故电感器对交变电流产生阻碍作用。 2.影响阻碍作用大小的因素,要 点 精 讲,阻碍作用的大小由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定。,图1 A.电流表的示数增大 B.电压表的示数增大 C.灯泡变暗 D.灯泡变亮,答案 BC,【跟踪训练1】 一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图2所示，一块铁插进线圈之后，该灯将( ),A.变亮 B.变暗 C.没有影响 D.无法判断,图2,解析 在线圈内由于磁场变化而产生的感应电动势总是反抗电流变化。正是这种反抗变化的特性(电惰性)使
3、线圈产生了对交变电流的阻碍作用。加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，对交变电流的阻碍作用增大，线圈的电压增大，灯泡上的电压减小，所以灯变暗，B项正确。 答案 B,【跟踪训练2】 如图3是可调灯泡亮度的台灯电路示意图，其中电路更合理的是_。,图3 解析 乙中调节L可达到调节台灯两端电压的作用，从而调节台灯的亮度。甲图也可调节台灯的亮度，但变阻器要消耗电能，故甲图不合理。 答案 乙,知识点二 电容器对交变电流的阻碍作用,1.交变电流能够通过电容器：(1)实验电路(如图4)：,基 础 梳 理,图4,(2)实验现象：电路中串有电容器时，接通_电源，灯泡不亮；接通_电源，灯泡亮。 (3)实验结论
4、：交变电流_通过电容器，直流_通过电容器。,直流,交流,能够,不能,2.影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素电容器的电容_，交流的频率_ ，阻碍作用越小。 3.电容器在电路中的作用特性：电容器具有“_”的作用。,越大,越高,隔直流、通交流,要 点 精 讲,1.交变电流“通过”电容器的原因及阻碍的成因(1)当接到交流电源上时，电源使导线中的自由电荷向某一方向定向移动，对电容器进行“充放电”。即交变电流“通过”电容器。(2)电容器在充放电的过程中，电容器两极板上聚集着等量异种电荷，从而在两极板间存在着电场，此电场的电场力阻碍着电荷的定向移动，其表现就是电容器在交变电流通过时的阻碍作用。,2.对影
5、响阻碍作用大小因素的理解,(1)电容器的电容：电容器的电容越大，电容器容纳电荷的本领就越大，即在容纳相同电荷的情况下，电容大时电压小，电场力对电荷充电时的阻碍作用力就小，所以阻碍作用就小。 (2)交流的频率：交流的频率越高，充电和放电的时间就短，相同电路电容器上聚集的电荷就少，电容器所达到的电压就小，排斥充电和放电的电场力就小，所以阻碍作用就小。,【例2】 如图5所示，电路由交流电源供电，最大电压保持不变，如果交变电流的频率升高，则下列说法中正确的是( ),A.电容器上的电荷量最大值增大 B.电容器的容抗增大 C.电路中灯泡的亮度变亮 D.电路中灯泡的亮度变暗 解析 当交变电流的频率升高时，电
6、容器的阻碍作用减小，灯泡的亮度变亮，灯泡两端的电压变大，故选项C正确，选项B、D错误；由QCU可知，选项A错误。 答案 C,图5,名师点睛 交变电流不同于直流，交变电流能“通过”电容器，所以灯泡会亮。交变电流的频率改变，电容器的阻碍作用改变，电容器两端的电压变化，灯泡两端的电压也随着变化。,【跟踪训练3】 在如图6所示电路中，u是有效值为220 V的交流电源，C是电容器，R是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法中正确的是( ),A.等于220 V B.大于220 V C.小于220 V D.等于零 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
7、压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确。 答案 C,图6,【跟踪训练4】 在如图7所示电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻。下列说法中正确的是( ),图7 A.L的作用是“通低频，阻高频” B.C的作用是“通交流，隔直流” C.C的作用是“通高频，阻低频” D.通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比,解析 L是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，选项A正确；C是一个电容很小的电容器，在题图所示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗
8、，其作用是“通高频，阻低频”，选项C正确；因电路中无直流电流，选项B错误；由于L对高频交流的阻碍作用和C对高频交流的旁路作用，使得通过R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比，选项D正确。 答案 ACD,1.直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同，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 电容器、电感线圈都对交变电流有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯泡被短路，不亮；D图中电容器C有隔直流作用，所以D中灯泡最亮，故选项D正确。 答案 D,2.关于电阻、电感器、电容器对电流阻碍作用的说法正确的是( )A.电阻对直流和交变电流的阻碍作用相同B.电
9、感对直流和交变电流均有阻碍作用C.电容器两极板间是绝缘的，故电容器支路上没有电流通过D.交变电流的频率增加时，电阻、电感器、电容器的阻碍作用变化情况相同解析 电阻的阻碍作用对直流电和交变电流相同，选项A正确；纯电感线圈对直流电没有阻碍作用，对交变电流有阻碍作用，选项B错误；由于电容器不断地充放电，电路中存在充电电流和放电电流，选项C错误；电阻的阻值与交变电流的频率无关，电感器对交流的阻碍作用随交变电流频率的增大而增大，电容器对交流的阻碍作用随交变电流频率的增大而减小，选项D错误。答案 A,3.如图8所示，A、B两灯泡完全相同，两自感线圈(电阻不计)也完全相同，直流电源电压与交流电源电压的有效值
10、相等，且与灯泡的额定电压相等，闭合开关S后( ),图8 A.A比B亮 B.A比B暗 C.A、B亮度相同 D.实验表明电感对交变电流有阻碍作用 解析 实验结果是A比B亮，选项A正确，选项B、C错误；该实验表明电感对交变电流有阻碍作用，选项D正确。 答案 AD,4.如图9所示，A、B两灯泡完全相同，两电容器也完全相同，直流电源电压与交流电源电压有效值相等，且与灯泡的额定电压相等，闭合开关S后( ),图9 A.A正常发光 B.直流电不能通过电容器 C.B灯发光表明交变电流能够通过电容器 D.交变电流通过电容器的实质是电容器不断充电、放电，并不是真正流过电容器,解析 含有电容器的直流电路为断路，故A灯
11、不亮，选项A错误；直流电不能通过电容器，选项B正确；B灯发光表明交变电流能够通过电容器，选项C正确；交变电流通过电容器的实质是电容器不断充电、放电，并不是真正流过电容器，选项D正确。 答案 BCD,5.如图10所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在“220 V 100 Hz”的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若将交变电压改为“220 V 50 Hz”，则( ),A.三只灯泡亮度不变 B.三只灯泡都将变亮 C.a亮度不变，b变亮，c变暗 D.a亮度不变，b变暗，c变亮 解析 当交变电流的频率变小时，线圈的感抗变小，电容器的容抗变大，因此b变亮，c变暗，又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故a灯亮度不变，C正确。 答案 C,图10,
