2019-2020学年教科版选修3-2 2.5电感器在交流电路中的作用 达标作业(解析版)

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名称 2019-2020学年教科版选修3-2 2.5电感器在交流电路中的作用 达标作业(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2020-02-12 20:07:58

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2.5电感器在交流电路中的作用
达标作业(解析版)
1.如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻A、电感、电容C单联,再将三者并联,接在220V,50Hz的交变电压两端,三只灯泡亮度相同,若将交变电压改为220V,25Hz,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
2.如图所示电路,A、B为相同的灯泡,D为二极管,L为直流电阻与灯泡电阻相同的含铁芯的线圈,下列说法正确的是(  )
A.开关S闭合的瞬间,灯泡B先变亮,A后变亮
B.开关S闭合的瞬间,灯泡A先变亮,B后变亮
C.开关S断开的瞬间,灯泡A、B立即熄灭
D.开关S断开的瞬间,灯泡A逐渐熄灭,B立即熄灭
3.如图所示,当交流电源电压恒为220 V,频率为50 Hz时,三只灯泡A、B、D的亮度相同,若只将交流电的频率改为100 Hz,则(  )
A.A灯最暗
B.B灯最暗
C.D灯最暗
D.三只灯泡的亮度依然相同
4.如图所示。电路中完全相间的三只灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联,然后再并联到220V、50Hz的交流电路上,三只灯泡亮度恰好相同,若保持交变电压不变,将交变电流的频率增大到60Hz,则发生的现象是( )

A.三灯亮度不变 B.三灯均变亮
C.a不变、b变亮、c变暗 D.a不变、b变暗、c变亮
5.如图所示,当交流电源的电压为220 V,频率为50 Hz时,三只灯泡,L1、L2、L3亮度相同.若保持交流电源的电压不变,只将其频率变为100 Hz,则 ( )
A.L1、L2、L3的亮度都比原来亮
B.只有L1的亮度比原来亮
C.只有L2的亮度比原来亮
D.只有L3的亮度比原来亮
6.对于扼流圈的以下说法,正确的是
A.高频扼流圈用来“通直流、阻交流”
B.低频扼流圈用来“通低频、阻高频”
C.低频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用较大,对高频交变电流的阻碍作用较小
D.高频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用较小,对高频交变电流的阻碍作用较大
7.如图所示,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220V,50Hz的交变电源两端,三只灯泡亮度相同。如果将电源改为220V,60Hz的交变电源,则
A.三只灯泡亮度不变 B.a亮度不变,b变暗,c变亮
C.a亮度不变,b变亮,c变暗 D.三只灯泡都将变亮
8.如图所示电路中,A、B为两个相同灯泡,L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈,C为电容较大的电容器,下列说法中正确的有
A.接通开关S,A立即变亮,最后A、B一样亮
B.接通开关S,B逐渐变亮,最后A、B一样亮
C.断开开关S,A、B都立刻熄灭
D.断开开关S,A立刻熄灭,B逐渐熄灭
9.如图电路(a)、(b)中,电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光
A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路(a)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
10.如图所示,在电路两端加上正弦交流电,保持电压有效值不变,使频率增大,发现各灯的亮暗情况是:灯1变亮,灯2变暗,灯3不变,则以下选项可能的是(????)
A.M为电容器,N为电感线圈,L为电阻
B.M为电感线圈,N为电容器,L为电阻
C.若改接电压恒定的直流电源,灯1、灯3亮,灯2不亮
D.若改接电压恒定的直流电源,灯2、灯3亮,灯1不亮
11.如图所示,从AO输入的信号中,有直流电流和交变电流.
(1)现要求信号到达BO两端没有直流电压,需要在AB间接一个什么元件?该元件的作用是什么?
(2)若要求信号到达BO端只有直流电压,而没有交变电压,则应在AB间接入一个什么元件?该元件的作用是什么?
12.如图甲和乙是可调灯泡亮度的台灯电路示意图,请你判断哪一个电路更合理。
13.如图所示,四只相同的灯泡D1、D2、D3、D4分别与自感线圈L1、L2和电容器C1、C2串联,再并联接入电路中,自感线圈的电阻不计,交流电源电压220 V,频率50 Hz。若电容C1>C2,则灯泡D3的亮度______D4的亮度;若灯泡D1的亮度大于D2的亮度,则自感系数L1______L2。(选填“大于”“小于”或“等于”)
14.如图所示,L是一个带铁芯的电感线圈,R为纯电阻,两条支路的直流电阻相等.A1和A2是完全相同的两个双偏电流表,当电流从“+”接线柱流入电流表时指针向右偏,反之向左偏.在开关K合上到电路稳定前,电流表A1的偏角________电流表A2的偏角,A1指针向________偏,A2指针向________偏;电路稳定后,再断开开关K,在断开K后的短时间内,A1的偏角________?A2的偏角,A1指针向________偏,A2指针向________偏.(选填“左”、“右”、“大于”、“等于”或“小于”)
参考答案
1.C
【解析】
【详解】
根据电感的特性:通低频、阻高频,当电源的频率变低时,电感对电流的感抗减小,b灯变亮;根据电容器的特性:通高频、阻低频,当电源的频率变低时,电容器对电流的容抗增大,c灯变暗。而电阻的亮度与频率无关,a灯亮度不变。
A. 三只灯泡亮度不变与分析不符,故A错误。
B. 三只灯泡都将变亮与分析不符,故B错误。
C. a亮度不变,b变亮,c变暗与分析相符,故C正确。
D. a亮度不变,b变暗,c变亮与分析不符,故D错误。
2.D
【解析】
【详解】
AB.开关S闭合的瞬间,线圈相当于断路,二极管为正向电压,故电流可以走AB灯泡,AB同时亮,AB错误;
CD.开关S断开的瞬间,自感线圈相当于电源,其右端为正,由于二极管反向不导通,故自感线圈与不能与B形成回路,B也立即熄灭,而线圈可以与A灯形成回路,A灯逐渐熄灭,C错误D正确。
故选D。
3.A
【解析】
【详解】
三个支路电压相同,当交流电频率变大时,电感的感抗增大,电容的容抗减小,电阻所在支路对电流的阻碍作用不变,所以流过LA的电流变小,变暗,流过LB的电流变大,变亮,流过LD的电流不变,亮度不变,A正确;.
4.D
【解析】
【详解】
根据电感的特性:通低频、阻高频,当电源的频率变高时,电感对电流的感抗增大,b灯变暗;根据电容器的特性:通高频、阻低频,当电源的频率变高时,电容对电流的容抗减小,c灯变亮。而电阻的阻碍作用与频率无关,a灯亮度不变; A.三灯亮度不变,与结论不相符,选项A错误;
B.三灯均变亮,与结论不相符,选项B错误;
C. a不变、b变亮、c变暗,与结论不相符,选项C错误;
D.a不变、b变暗、c变亮,与结论不相符,选项D正确;
故选D。
5.B
【解析】
【分析】
三个支路电压相同,当交流电频率变化时,会影响电感的感抗和电容的容抗,从而影响流过电感和电容的电流
【详解】
三个三个支路电压相同,当交流电频率变大时,电感的感抗增大,电容的容抗减小,电阻所在支路对电流的阻碍作用不变,所以流过L1的电流变大,流过L2的电流变小,流过L3的电流不变.故A、C、D错误,B正确.
故选B.
【点睛】
解决本题的关键知道电感和电容对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关.记住感抗和容抗的两个公式可以帮助定性分析.XL=2πLf,XC= 1/2πCf
6.D
【解析】
【详解】
AD.高频扼流圈的自感系数较小,高频扼流圈作用是通低频、阻高频,即高频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用较小,对高频交变电流的阻碍作用较大,故A错误,D正确;
BC.低频扼流圈的自感系数较大,其作用是通直流、阻交流,对低频有较大的阻碍作用,则低频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用较大,对高频交变电流的阻碍作用更大,故BC错误;
7.B
【解析】
【详解】
根据电感的特性:通低频、阻高频,当电源的频率变高时,电感对电流的感抗增大,b灯变暗;根据电容器的特性:通高频、阻低频,当电源的频率变高时,电容器对电流的容抗减小,c灯变亮。而电阻的亮度与频率无关,a灯亮度不变。 A.三只灯泡亮度不变,与结论不相符,选项A错误;
B.a亮度不变,b变暗,c变亮,与结论相符,选项B正确;
C.a亮度不变,b变亮,c变暗,与结论不相符,选项C错误;
D.三只灯泡都将变亮,与结论不相符,选项D错误;
8.ABD
【解析】
接通开关S,电容器C要通过A充电,因此A立刻亮,由于充电电流越来越小,当充电完毕后,相当于断路,而L对电流变化有阻碍作用,所以通过B的电流逐渐增大,故B逐渐变亮,当闭合足够长时间后,C中无电流,相当于断路,L相当于短路,因此A、B一样亮,故AB正确;当S闭合足够长时间后再断开,A立刻熄灭,而L产生自感电动势,且电容器也要对B放电,故B要逐渐熄灭,故C错误D正确.
【点睛】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,会阻碍电流的增大,当电流减小时,会阻碍其减小,注意电容器也要放电.
9.AD
【解析】
【详解】
AB.在电路a中,断开S,L、A串联,由于线圈阻碍电流变小,L相当于电源,导致A将逐渐变暗,流过A的电流方向不会发生变化,故A正确,B错误;
CD.在电路b中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线圈的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,导致A将变得更亮,然后逐渐熄灭,故C错误,D正确;
10.AD
【解析】
【详解】
AB.交流电频率增大,灯1变亮,阻抗变小,说明M是电容器;灯2变暗,阻抗变大,说明N为电感线圈。灯3亮度不变,说明L为电阻,故A正确,B错误;
CD.若改接电压恒定的直流电源,由于M为电容器,电容器有隔直流的作用,故灯1不亮,灯2、灯3亮,故C错误,D正确。
11.(1)电容器C;该电容器对直流电有阻隔作用,对交流电有通过作用。
(2)电感线圈L;该线圈对交流电有阻碍作用,对直流电有通过作用。
【解析】(1)因为BO两端不需要直流电,只需要交流电,根据电容器有“通交流,隔直流”的作用,应在AB间接入一个电容器C,该电容器对直流电有阻隔作用,对交变电流有通过作用.
(2)因为BO两端不需要交流电,只需要直流电,根据电感有“通直流,阻交流”的作用,应在A、B间接入一个电感线圈L,该线圈对交流电有阻碍作用,对直流电有通过作用.
本题答案是:(1)电容器C;该电容器对直流电有阻隔作用,对交流电有通过作用。
(2)电感线圈L;该线圈对交流电有阻碍作用,对直流电有通过作用。
12.乙
【解析】题图乙中调节L可达到调节台灯两端电压的作用,从而调节台灯的亮度;题图甲也可调节台灯的亮度,但变阻器要消耗电能,故甲图不合理。
13.大于 小于
【解析】
【详解】
第一空. 电容越小对交流电阻碍作用越强,因为C1>C2,所以灯泡D3的亮度大于D4的亮度;
第二空. 电感自感系数越大对交流电的阻碍作用越强,因为灯泡D1的亮度大于D2的亮度,所以L1小于L2。
14. 小于 右 右 等于 右 左
【解析】
【分析】
电路中有线圈,当通过线圈的电流发生变化时会产生感应电动势去阻碍线圈中电流变化.
【详解】
在开关K合上到电路稳定前,由于L的自感的影响,电流表A1的偏角 小于电流表A2的偏角,A1指针向 右偏,A2指针向 右偏;
电路稳定后,再断开开关K,在断开K后的短时间内,L与R、以及电流表A、B组成闭合回路,由于L阻碍电流的减小,所以A1的偏角 等于A2的偏角,A1指针仍然向右偏,A2指针的方向与原来相反,是向左偏.
【点睛】
线圈电流增加,相当于一个电源接入电路,线圈左端是电源正极.当电流减小时,相当于一个电源,线圈左端是电源负极.