高中物理第五章交变电流第3节电感和电容对交变电流的影响导学案新人教版选修3_2

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1、三、电感和电容对交变电流的影响【要点导学】1、电感和电容对交变电流的影响(1)电感对交变电流的阻碍作用:电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗表示。线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高,电感对交变电流的阻碍作用就越大,感抗也越大。(2)电容器对交变电流的阻碍作用:电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗表示。电容器的电容越大、交变电流的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小,容抗也越小。这些都表明交变电流能通过电容器。2、在交变电流路中,如果把电感的作用概括为“通直流,阻交流;通低频,阻高频。”则对电容的作用可概括为:通交流,

2、隔直流;通高频,阻低频。【范例精析】例1、如图5-3-1所示,线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如:L=1mH,C=200pF),此电路的作用是:(D) A.阻直流通交流,输出交流B.阻交流通直流,输出直流C.阻低频通高频,输出高频交流D.阻高频通低频,输出低频交流和直流解析:因自感系数L很小,所以对低频成分的阻碍作用很小,这样直流和低频成分能顺利通过线圈,电容器并联在电路中,起旁路作用,因电容C很小,对低频成分的阻碍作用很大,而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小,被它旁路,最终输出的是低频交流和直流。拓展:如图5-3

3、-2所示电源交流电频率增大,则A.电容器电容增大B.电容器容抗增大C.电路中电流增大D.电路中电流减小解析:交流电频率增大,电容的容抗减少,导致电流增大。故正确答案:[C]例2、如图5-3-3所示,(a)、(b)两电路是电容器的两种不同连接方式,它们各在什么情况下采用?应该怎样选用电容器?解析:交流电路中常包含有直流成分和交流成分,电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”的作用。图中的C1串联在电路中,它的作用是“通交流、隔直流”,为了使交流成分都能顺利地通过,容抗必须较小,应选用电容较大的电容器。图中的C2并联

4、在电路中,如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分,该电容器的作用是“通高频、阻低频”,即对高频电流起旁路作用,而让需要的低频信号输入到下一级,一般取电容较小的电容器;如果输入的电流是直流和交流两种成分,该电容器的作用是滤去交流成分,把直流成分输入到下一级,这时要选用电容较大的电容器。另外,选用电容器还须注意它的耐压值,以防被击穿。例3、在彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器,其电路图如图图5-3-4所示。主要元件是两个电感线圈L1、L2,它们的自感系数很大,F是熔丝,R是电阻,C1、C2是电容器,S为电视机开关。某

5、一次用户没有先关电视(没断开S)就拔掉电源插头,结果烧坏了图中电路元件,可能被烧坏的元件是A.C2B.C1C.L1或L2D.F解析:在未断开S时拔掉电源插头,使得L1、L2中的电流突然减小,产生很高的感应电动势,这一电动势加在C2两端,C1受到R的保护而不受损坏,L1、L2中电流减小,也不损坏,A正确。【能力训练】1、如图5-3-5所示电路,线圈导线的电阻可忽略不计,那么当输入电压具有直流和交流两种成分时,电阻R两端和线圈两端的电压成分分别是:( A )A.直流和交流,交流B.交流,交流C.直流和交流,直流和交流D.直流,直流

6、2、图5-3-6所示电路中的电容器称为高频旁路电容,下列说法正确的是:( BD )A.电容器的电容很大B.电容器的电容很小C.对高频而言,电容器的容抗很大D.对低频而言,电容器的容抗很大3、在图5-3-7所示电路中,电阻R、电感线圈L、电容器C并联接在某一交流电源上,三个相同的交流电流表的示数相同。若保持电源的电压不变,而将其频率增大,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是:( D )A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3C.I1>I2>I3D.I3>I1>I24、如图5-3-8所示,开关S与直流恒定电源接通时,L1

7、、L2两灯泡的亮度相同,若将S与交变电源接通:( B )A.L1、L2两灯泡亮度仍相同B.L1比L2更亮些C.L1比L2更暗些D.交变电源电压的有效值与直流电压相同,两灯与原来一样亮5、如图5-3-9所示电路由交变电源供电,如果交变电流的频率降低,则:( BC )A.线圈自感系数变小;B.线圈感抗变小C.电路中电流增大D.电路中电流变小6、如图5-3-10所示电路,接在交变电流上的灯泡正常发光,则下列措施能使灯泡变亮的是:( C )A.将电容器两极板间距离增大一些B.将电容器两极板正对面积减小一些C.把电介质插入电容器两极间D

8、.把交变电流频率降低一些7、有两个电容分别为C1=5μF,C2=3μF两电容器,分别加在峰值一定的交流电源上,比较下列哪种情况通过电容器的电流强度最大:( C )A.在C1上加f=50Hz的交变电流B.在C2上加f=50Hz的交变电流C.在C1上加f=60Hz的交变电流D.在

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