2.5 电容器对交变电流的作用(教案 练习 共3份)

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名称 2.5 电容器对交变电流的作用(教案 练习 共3份)
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文件大小 3.2MB
资源类型 教案
版本资源 粤教版
科目 物理
更新时间 2019-04-15 08:38:52

文档简介


第五节 电容器对交变电流的作用
1.交变电流能够通过电容器,实际上也不是自由电荷通过两极板间的绝缘介质,只是由于两极板间的____________在变化,当电压升高时,电荷向电容器的极板上________,电路上形成________电流;当电压降低时,电荷________极板,电路上形成________电流.电压不断变化,电容器交替进行________和________,电路中就有了电流,好像交变电流“通过”了电容器.
2.电容器对交变电流的阻碍作用称为________,它跟电容器的________及交变电流的________有关即XC=____________.
3.在电子技术中,在两级电路之间________一个电容器,就可以使交流成分通过,而阻止直流成分通过.这种电容器叫做________电容;若在下一级电路的输入端________一个电容器,可以使________成分通过电容器,________成分输入到下一级装置,这种电容器叫高频________电容器.
4.(双选)电容对交变电流的影响,以下说法中正确的是(  )
A.电容对交变电流有阻碍作用
B.电容对交变电流的阻碍作用越小,容抗就越大
C.电容具有“通直流,隔交流,通低频,阻高频”的作用
D.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
5.(双选)对交变电流能够通过电容器的正确理解是(  )
A.交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体
B.交变电流能够使自由电荷通过电容器两极板间的绝缘介质
C.交变电流能够使电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交变电流“通过”了电容器
D.交变电流“通过”了电容器,实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)
6.(双选)如图1甲、乙两图是电子技术中的常用电路,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.关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是(  )
图1
A.图甲中R得到的是交流成分
B.图甲中R得到的是直流成分
C.图乙中R得到的是低频成分
D.图乙中R得到的是高频成分
【概念规律练】
知识点一 电容器对交流电的导通作用
1.如图2所示,当开关打到直流电源上,灯泡________;当开关打到交流电源上,灯泡________.
图2
2.对电容器能通交变电流的原因,下列说法中正确的是(  )
A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流
B.当电容器接到交流电源上时,电容器两极板交替进行充电和放电,电路中才有交变电流
C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动
D.在有电容器的交流电路中,电容器不起作用
知识点二 电容器对交流电的阻碍作用
3.(双选)如图3所示平行板电容器与灯泡串联,接在交流电源上,灯泡正常发光,则(  )
图3
A.把电介质插入电容器,灯泡一定变亮
B.把电容器两极板间距增大,灯泡一定变亮
C.把电容器两极板间距减小,灯泡一定变亮
D.使交流电频率增大,灯泡变暗
4.有两个电容分别为C1=5μF和C2=3μF的电容器,分别加在峰值一定的交流电源上,在下列哪一种情况下通过电容器的电流强度最大(  )
A.在C1上所加交变电流频率为50Hz
B.在C2上所加交变电流频率为50Hz
C.在C1上所加交变电流频率为60Hz
D.在C2上所加交变电流频率为60Hz
知识点三 隔直电容器和高频旁路电容器
5.如图4所示,(a)、(b)两电路是电容器的两种不同的连接方式,它们各在什么情况下采用?应该怎样选用电容器?
图4
6.如图5甲、乙所示,从某一装置中输出的电流既有交流成分,又有直流成分,现要把交流成分输送给下一级,有关甲、乙图的说法正确的是(  )
图5
A.应选用甲图电路,其中C的电容要大
B.应选用甲图电路,其中C的电容要小
C.应选用乙图电路,其中C的电容要大
D.应选用乙图电路,其中C的电容要小
【方法技巧练】
电容器与电感器配合使用时的分析技巧
7.如图6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.
图6
8.在图7所示的电路中,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25mH的高频扼流圈,C是一个100pF的电容器,R是负载电阻.下列说法不正确的是(  )
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
1.(双选)对交流电通过电容器的理解正确的是(  )
A.交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体
B.交变电流定向移动的自由电荷通过电容器两板间的绝缘介质
C.交变电流能够使电容器交替进行充电、放电,电路中就有了电流,表现为交变电流通过了电容器
D.交变电流通过了电容器,实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)
2.如图8所示,白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端,当交变电源的频率减小时(  )
图8
A.电容器电容增加
B.电容器电容减小
C.电灯变暗
D.电灯变亮
3.如图9所示的电路中,正弦交流电源电压的有效值为220V,则关于交流电压表的示数,以下说法中正确的是(  )
图9
A.等于220VB.大于220V
C.小于220VD.等于零
4.如图10所示的电路,F为一交流发电机,C为平行板电容器,为使电流表A的示数增加,可行的方法是(  )
图10
A.使发电机F的转速增加
B.使发电机F的转速减小
C.在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质
D.使电容器两极板间距离增大
5.两个相同的灯泡L1和L2,接到如图11所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与电感线圈串联,当a、b处接电压最大值为Um、频率为f的正弦式交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个新的正弦式交流电源后,灯L1的亮度高于灯L2的亮度,新电源的电压最大值和频率可能是(  )
图11
A.最大值仍为Um,而频率大于f
B.最大值仍为Um,而频率小于f
C.最大值大于Um,而频率仍为f
D.最大值小于Um,而频率仍为f
6.在频率为f的交变电流电路中,如图12所示,当开关S依次分别接通R、C、L支路,这时通过各支路的电流有效值相等.若将交变电流的频率提高到2f,维持其他条件不变,则下列几种情况不正确的是(  )
图12
A.通过R的电流有效值不变
B.通过C的电流有效值变大
C.通过L的电流有效值变小
D.流过R、C、L的电流有效值都不变
7.(双选)如图13所示,输入端ab的输入电压既有直流成分,又有交流成分,以下说法中,正确的是(L的直流电阻不为零)(  )
图13
A.直流成分只能从L通过
B.交流成分只能从R通过
C.通过R的既有直流成分又有交流成分
D.通过L的直流成分比通过R的直流成分要大
8.(双选)如图14所示的电路中,A、B、C三灯泡亮度相同,电源为220V,50Hz的交流电源,以下叙述中正确的是(  )
图14
A.改接220V,100Hz的交流电源时,A灯变亮,B灯变暗,C灯亮度不变
B.改接220V,100Hz的交流电源时,A灯变暗,B灯变亮,C灯变亮
C.改接220V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯亮度不变
D.改接220V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯变暗
9.(双选)如图15所示,“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器,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.图为音箱的电路图,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(  )
图15
A.甲扬声器是高频扬声器
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的作用是减少通过乙扬声器的低频电流
10.(双选)彩色电视机的电源输入端装有电源滤波器,其电路图如图16所示,主要元件是两个线圈L1、L2,它们的自感系数很大,F是保险丝,R是压敏电阻(正常情况下阻值很大,但电压超过设定值时,阻值会迅速减小,可以保护与其并联的元件),C1、C2是电容器,S为电视机开关,某一次用户没有先关电视机(没有断开S)就拔掉电源插头,结果烧坏了图中的电路元件,可能被烧坏的元件是(  )
图16
A.RB.L1或L2C.C2D.C1
11.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,经放大后送给下一级,需要把低频成分和高频成分分开,只让低频成分输入给下一级,我们采用了如图17所示的装置电路,其中代号a、b应选择的元件是(  )
图17
A.a是电容较大的电容器,b是低频扼流线圈
B.a是电容较大的电容器,b是高频扼流线圈
C.a是电容较小的电容器,b是高频扼流线圈
D.a是电容较小的电容器,b是低频扼流线圈
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12.如图18所示,A、B、C为三个相同的灯泡,a、b、c为与之串联的三个元件,E1为直流电源,E2为交流电源.当开关S接“1”时,A、B两灯均正常发光,C灯不亮;当开关S接“2”时,A灯仍正常发光,B灯变暗,C灯正常发光.由此可知,a元件应是________,b元件应是________,c元件应是________.
图18
13.如图19所示为电子技术中的部分电路,前级输出的电流中既有直流成分,又有交流成分,如果只需要把交流成分输送到下一级装置,应在a、b两点间接入一个________;如果只需把直流输送到下一级装置,应在a、b两点间接入一个________.
图19
14.如图20所示,是一个判定A、B之间电源性质的仪器,自感系数和电容都较大.若接通电源后只有绿灯亮,则A、B之间是什么电源?若只有红灯亮或黄灯亮,A、B之间电源又如何?
图20
第五节 电容器对交变电流的作用
答案
课前预习练
1.电压 聚集 充电 离开 放电 充电 放电
2.容抗 电容 频率 
3.串联 隔直 并联 高频 低频 旁路
4.AD 5.CD
6.AC [当交变电流加在电容器上时,有“通交流、隔直流、通高频、阻低频”的特性,甲图中电容器隔直流,R得到的是交流成分.A正确,B错误;乙图中电容器能通过交流高频成分,阻碍交流低频成分,R得到的是低频成分,C正确,D错误.]
课堂探究练
1.不亮 亮
解析 直流电不能通过电容器,故灯泡不亮;交流电能够“通过”电容器,故灯泡亮.
2.B [当交变电压加在两极板间时,造成两极板间的电压在周期性地变化,当电压升高时,给电容器充电,电压降低时,电容器放电.在电路中形成充、放电电流,即电路中有交变电流“通过”,选项B正确.]
点评 当直流电路中接入电容器时,由于极板中间充满了绝缘介质,故充电后的电容器将阻隔直流电流;当交流电路中接入电容器时,由于极板的电压作周期性变化,电容器的带电量也会周期性的增大或减小,电容器将会反复充电或放电,这也就是说,电容器可以通交流.
3.AC [在电容器中插入电介质,电容增加,容抗减小,电流增加,灯泡变亮;同理,当频率增加时,容抗减小,灯泡也变亮;把电容器两极板间距离增大,将使电容减小,容抗增加,灯泡将变暗.故正确答案为A、C.]
4.C [交变电流的频率越高、电容器的电容越大,电容器对交变电流的阻碍作用越小.]
点评 电容器对交变电流的阻碍作用叫容抗,容抗大小的公式是XC=.
5.见解析
解析 (a)中C1起隔直流的作用,对下级输出的是交流,应选用电容较大的电容器.(b)中C2起过滤高频的作用:若对下级输出直流,C2选用容量较大的;若对下级输出低频,C2选用容量小的.
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极,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.
6.C [电容器在电路中要起到“隔直流、通交流”的作用,应选乙图电路.要使交流成分都顺利通过电容器而输送到下一级,则电容器的容抗要小,容抗与电容成反比,故C的电容要大.]
点评 要把电路中直流成分和交流成分中的交流成分输送到下一级,电容器应串联在前、后级电路中,要把高频成分和低频成分中的低频成分输送到下一级,电容器应并联在后级电路中.
7.见解析
解析 当含有多种成分的电流输入到C1两端,由于C1的“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,电流中的直流成分顺利通过L,一小部分交流成分通过L,到达C2两端时,C2进一步滤除电流中残余的交流成分,这样在输出端便得到较稳定的直流电,这个直流电供电可使视机内芯正常工作.
8.B [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”,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,其作用是“通高频、阻低频”,C正确;因电路中无直流电,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,D正确.]
点评 要正确理解电阻、电感、电容对交流和直流的阻碍作用
(1)电阻对交流、直流有相同的阻碍作用,交变电流频率变化时,阻碍作用不变.
(2)电感通直流阻交流,通低频阻高频.
(3)电容器通交流隔直流,通高频阻低频.
课后巩固练
1.CD [电流能“通过”电容器,并非电荷真的通过电容器两极板间的电介质,而是交变电流交替对电容器充、放电,电容器中并未有自由电荷通过,但电路中有了电流,表现为交变电流通过了电容器.]
2.C [电容器的电容是由电容器本身的特性所决定的,与外加的交变电源的频率无关,故选项A和B是错误的;当交变电源的频率减小时,电容器充、放电的速度减慢,电容器的容抗增大,电流减小,电灯变暗,故C对,D错.]
3.C [电感线圈对交变电流有阻碍作用,线圈与灯泡串联,其电压之和等于电源电压,即UL+UR=220 V,故交流电压表的示数小于220 V,C正确.]
4.A [当发电机转速增加时,交变电流的频率增大,容抗减小,电流表A的读数增大,A项正确,B项错误;在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时,电容器的电容减小;使电容器两极板间距离增大时,电容器的电容也减小,当电容减小时,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表A的示数减小,C、D两项均错误.]
5.A [电压最大值不变,则其有效值也不变,当频率变大时,容抗变小,感抗变大,故L1变亮,L2变暗,即灯L1的亮度高于灯L2的亮度,A项正确,B项错误;若最大值大于Um,频率不变,容抗、感抗均不变,故L1、L2的亮度都增大,但亮度相同,C项错误,同理知D项错误.]
6.D [电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关,因此,通过电阻的电流有效值不变;电感器对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示,线圈的自感系数越大,电流的频率越高,自感电动势就越大,即线圈对电流的阻碍作用就越大,感抗也就越大,因此,通过电感线圈的电流有效值变小;电容器对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示,电容一定时,在相同的电压下电容器容纳的电荷一定,频率越高,充、放电的时间越短,充、放电的电流越大,容抗越小,因此,通过电容器的电流有效值变大.]
7.CD [由于线圈直流电阻不为零,所以有直流通过R,而线圈对交流有阻碍作用,因此也有交流成分通过R,B错,C正确;由于R对交流也有阻碍作用,所以也有交流成分通过L,A错;因为一般导线的直流电阻都很小,所以通过线圈的直流要比通过R的要大,D正确.]
8.AC [电源由“220 V,50 Hz”改为“220 V,100 Hz”时,由XL=2πfL,XC=可知XL变大,XC减小,A变亮,B变暗,C不变,A对、B错;改接220V直流电源时,电容器处于断路,A灯熄灭,C灯亮度不变,由于L对直流没有感抗,所以B灯变亮,C对、D错.]
9.BD [这是一个实际应用问题,考查对电感、电容在高频、低频同时存在的电路中的综合作用.只要抓住基础知识点,就可进行综合分析.电路中的电感和电容作用可以简单概括为:电感——通直流,阻交流,通低频,阻高频;电容——通交流,隔直流,通高频,阻低频.]
10.BC [由于L1和L2的自感作用,R,C2,L2,L1所构成的闭合回路中产生较大的电流,C2,L1,L2可能烧坏,而C1与R元件并联,由于R的保护C1不会烧坏,选B、C.]
11.C [电容器具有通高频、阻低频的作用,这样的电容器电容应较小.电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频,所以它是一个高频扼流圈(自感系数较小的电感线圈).]
12.电阻 电感器 电容器
13.电容器 电感器
14.绿灯亮A、B间接交流;红灯亮A、B间接直流且A端为正极;黄灯亮A、B间接直流且B端为正极.
解析 由于电容器C具有隔直流的特性,故只有绿灯亮时A、B之间必是交流电源,至于此时为什么红灯和黄灯不亮,则是由于线圈L具有阻交流的作用.当A、B之间接入直流电时,绿灯不亮是肯定的,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A、B间接交变电流时,绿灯亮;A、B间接直流电且A端是正极时红灯亮;A、B间接直流电且B端是正极时黄灯亮.
电容器对交变电流的作用 教案
●教学目标
一、知识目标
1.知道交变电流能通过电容器,知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用.
2.知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小,知道容抗与哪些因素有关.
二、能力目标
1.培养学生独立思考的思维习惯.
2.培养学生用学过的知识去理解、分析新问题。
三、德育目标
培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。
●教学重点
1.电容对交变电流的阻碍作用。
2.容抗的物理意义。
●教学难点
容抗概念及影响容抗大小的因素.
●教学方法
演示实验+阅读+讲解
●教学用具
电容器(“103μF、15 V”与“200μF、15 V”)2个、两个扼流圈、投影片、投影仪。
课时安排
1课时
●教学过程
电容对交变电流的影响
(1)交变电流能“通过”电容器
实验:把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流
电路里,引导学生观察现象。
提出问题:
此现象说明电容器对电流有什么影响?
②交变电流是怎样“通过”电容器的呢
观察现象:
接通直流电源,灯泡不亮,接通交流电源,灯泡能够发光
思考讨论:
电容器对直流电来说是断路的,而对交变电流来说不再是断路的了。
(2)交变电流“通过”电容器的原理
交变电流在一个周期内,电容器的冲放电过程A、B、C、D
引导归纳:
电容器通过充电和放电电路中就有了电流,表现为交流通过了电路
在交变电流的每一个周期内,电容器冲放电两次形成的冲放电电流方向改变两次
当电压升高时,电荷向电容器的极板上聚集,形成充电电流;当电压降低时,电荷离开极板,形成放电电流.电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器.
[演示二]演示实验,电路如图所示.
观察实验现象:开关打到直流电上,灯泡不亮,开关打到交流电上,灯泡亮了.
结论:直流电不能通过电容器,交流电能够通过电容器.
[师问]电容器的两极板间是绝缘介质,为什么交流电能够通过呢?
用CAI课件展示电容器接到交流电源上,充电、放电的动态过程.强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质,当电容器接交变电源上时,正极板上的电子向负极板上流,使两极板上聚集电荷增加,形成充电电流.当电源电压降低时,负极板上的电子通过电源流向正极板,两极板上的电荷中和掉一部分,形成放电电流.
[演示]:将“1000μF,15 V”的电容器去掉,观察灯泡的亮度.
现象:灯泡比原来电路中接电容器时变亮.
说明:电容器对交变电流也有阻碍作用.
容抗XC:表示电容器对交流电的阻碍作用大小,如同用电阻表示电阻器对电流阻碍作用大小,感抗表示线圈对交流电阻碍作用大小,单位都为:欧姆(Ω).
教师指出:容抗产生原因为“电容器极板上电荷的积累对电荷定向运动阻碍”.
[师问]那么容抗跟什么因素有关?
学生:阅读教材内容.
[演示]将电路中的“1000μF”电容换成“200μF”电容器.
观察现象:灯泡比原来“接1000 μF”电容器时暗.
说明:容抗和电容器的电容值大小有关.
实验表明:电容器的电容大小和交变电流的频率决定容抗.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.交流电的频率越高,充放电就进行得越快,充放电流越大,容抗越小.即电容器的电容越大,交变电流频率越高,容抗越小.电容器具有“通交流,隔直流”“通高频,阻低频”特点.
例题:如图所示电路中,如果交流电的频率增大,三盏电灯的亮度将如何改变?为什么?
解析:当交变电流的频率增大时,线圈对交变电流的阻碍作用增大,通过灯泡L1的电流将因此而减小,所以灯泡的L1亮度将变暗;而电容对交变电流的阻碍作用则随交变电流频率的增大而减小,即流过灯泡L2的电流增大,所以灯泡 L2的亮度将变亮.由于电阻的大小与交变电流的频率无关,流过灯泡L3的电流不变,因此其亮度也不变,
板书设计
电容对交变电流的影响
(1)交变电流能“通过”电容器
(2)交变电流“通过”电容器的原理
(3)电容器对交变电流的阻碍作用
①容抗
表示电容对交变电流的阻碍作用
②容抗的大小:
交变电流的频率越高电容器的电容越大,容抗越小。
③实际问题:机壳电容漏电
总结:
电容 通交流 隔直流 通高频 阻低频

电容器对交变电流的作用
一、单项选择题
1.两个相同的灯泡L1和L2,分别与两个相同的电容器C1和C2连接,如图所示.图中甲电路两端加直流电压U1,乙电路两端加最大值为1.2U1的正弦交变电压U2,则此两灯泡的发光情况是(  ).
A.L1灯泡比L2灯泡亮
B.L1灯泡发光,L2灯泡不发光
C.L1灯泡不发光,L2灯泡发光
D.两灯亮度相同
2.在如图所示电路中,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,下列说法正确的是(  ).
A.等于220 V     B.大于220 V
C.小于220 V D.等于零
3.如图所示,白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端,当交变电源的频率增加时(  ).
A.电容器电容增加
B.电容器电容减小
C.电灯变暗
D.电灯变亮
二、双项选择题
4.对交变电流能通过电容器,下列说法中正确的有(  ).
A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流
B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流
C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动
D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器
5.如图所示电路中的电容器称为高频旁路电容器,下列说法正确的是(  ).
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
三、非选择题
6.如图所示的电路中,一个电容器和一个灯泡串联,接在交变电路中,灯泡恰能正常发光,若将电容器两板间距离增大些,则灯泡__________.
7.如图中(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?选择电容器时应注意什么?
参考答案
1.答案:C
解析:因甲图中加的是直流电压,而电容器具有“隔直流”的作用,所以甲图中的灯泡没有电流通过,应不发光;而乙图电路两端加最大值为1.2U1的正弦交变电压,电路中有电流通过,所以乙图中的灯泡发光.
2.答案:C
解析:电容器的容抗与电阻串联,根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压.
3.答案:D
解析:电容器的电容是由电容器本身的特性所决定的,与外加的交变电源的频率无关,选项A和B是错误的.当交变电源的频率增加时,电容器充放电的速度加快,电容器的容抗减小,电流增大,电灯变亮.选项C错,D对.
4.答案:BD
解析:把电容器接在交变电流两端,当电源电压升高时,电容器充电,电路中形成充电电流;当电源电压降低时,电容器放电,电容器形成放电电流.在交变电源的一个周期内,电容器要交替进行充电、放电,反向充电、反向放电,电路中就有了持续的交变电流.所以,电容器两端加上交流电,电路中有了电流,但电荷却并没有通过电容器中的绝缘介质.
5.答案:BD
解析:高频旁路电容要让高频电流通过,而不能让低频电流通过,其电容应很小,A错,B对;电容器的电容较小,对高频交流电阻碍作用较小,容抗较小,对低频电流的阻碍作用较大,容抗较大,C错,D对.
6.答案:变暗
解析:电容器两板间的距离增大时,电容器的电容减小,对交变电流的容抗变大,电路中电流减小,灯泡变暗.
7.答案:(a)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.
(b)图中的C2并联在电路中,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,一般选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.