5.3电感和电容对交变电流的影响
一 夯实基础
1.下列说法中正确的是( )
A．电感器的感抗只由线圈自身决定
B．同一电感器对于不同频率的交变电流的感抗不同
C．同一电容器的容抗随交变电流的频率增大而增大
D．同一电容器，接入不同频率的电路中，电容器的容抗不变
解析：选B 感抗由线圈的自感系数L和交变电流的频率f共同决定，故A错误，B正确；交变电流的频率越高，容抗越小，C、D错误．
2．有两个电容器的电容分别为C1＝5 μF和C2＝3 μF，分别加上峰值一定的交变电源，在下列各种情况下，通过电容器的电流较大的是( )
A．在C1上所加交变电流的频率为50 Hz
B．在C2上所加交变电流的频率为50 Hz
C．在C1上所加交变电流的频率为100 Hz
D．在C2上所加交变电流的频率为100 Hz
解析：选C 电容越大，电流频率越大，容抗越小，电流越容易通过电容器．C1>C2,100 Hz>50 Hz，所以C正确．
3.关于电感器对交变电流的影响的说法，正确的是( )
A．电感器对交变电流无阻碍作用
B．电感器对交变电流阻碍作用的大小叫感抗
C．电感器对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关
D．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小
解析：选B 电感对交流电有影响，其阻碍作用的大小和线圈的自感系数L、交流电的频率f有关，L越大、f越高，阻碍作用越大，故选项A、C、D错误，B正确．
4．关于电子技术中的扼流圈，下列说法错误的是( )
A．扼流圈是利用电感线圈对交流电的阻碍作用来工作的
B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过
C．低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过
D．高频扼流圈的自感系数比低频扼流圈的自感系数大
解析：选D 扼流圈是利用变化的电流通过线圈时，感应出感应电动势，来阻碍电流的变化，A正确；高频扼流圈的作用是“通低频、阻高频”，B正确；低频扼流圈的作用是“阻高频、阻低频，通直流”，C正确；高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小，D错误．
5.由一电阻极小的导线绕制而成的线圈接在交流电源上，如果电源电压的峰值保持一定，下面哪种情况下通过线圈的电流最小( )
A．所加电源的频率为50 Hz
B．所加电源的频率为100 Hz
C．所加电源的频率为50 Hz，减少线圈的匝数
D．在线圈中放入铁芯，所加电源频率为100 Hz
解析：选D 线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，电感线圈对交流电的阻碍作用就越大，电流就越小，故D对．
6.一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
解析：选B 由于电流的变化，在线圈内磁场变化而产生感应电动势，并总是阻碍电流变化，使线圈产生了感抗．加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，感抗增大，降落的电压增大，灯泡上的电压减小，从而导致灯泡的功率减小，所以灯变暗．故选B.
7.如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时( )
A．电容器的电容增加 B．电容器的电容减小
C．电灯变暗 D．电灯变亮
解析：选D 电容器的电容是由电容器本身的特性所决定的，与外加的交流电源的频率无关，A、B错误；当交流电源的频率增加时，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，C错误，D正确．
8.如图，电阻R、电容C和电感L并联后，接入输出电压有效值、频率可调的交流电源．当电路中交流电的频率为f时，通过R、C和L的电流有效值恰好相等．若将频率降低为f，分别用I1、I2和I3表示此时通过R、C和L的电流有效值，则( )
A．I1＝I2＝I3 B．I1>I2>I3
C．I3>I1>I2 D．I1>I2＝I3
解析：选C 将频率降低时，通过R的电流不变，电容器的容抗增大，通过C的电流减小，则有I1>I2.电感线圈的感抗减小，通过L的电流增大，则有I3>I1.故A、B、D错误，C正确．
9.(多选)如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是( )
A．把电介质插入电容器，灯泡变亮
B．增大电容器两板间的距离，灯泡变亮
C．减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗
D．使交流电的频率减小，灯泡变暗
解析：选ACD 电容器的电容与介电常数成正比，与正对面积成正比，与两板间距离成反比．而容抗与电容成反比，与交流电频率成反比．把介质插入电容器，电容变大，容抗减小，灯泡变亮，A正确；电容器两板间距离增大，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，B错误；减小电容器两板间的正对面积，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，C正确；交流电的频率减小，容抗增大，灯泡变暗，D正确．
10.图中交流电源的电压与直流电源的电压相同，四个灯泡完全相同，L的直流电阻不计．当电路达到稳定时，灯泡亮度最高的是( )
解析：选B A图中是交流电源，电流可以通过电容器，但电容器对交流有一定的阻碍作用，灯泡两端的电压小于电源的电压；B图中是直流电源，电路稳定后，直流不能通过电容器，电容器与灯泡并联接在电路中，灯泡两端的电压等于电源的电压；C图中是交流电源，线圈对交流的阻碍作用很大，灯泡两端的电压远小于电源的电压；D图中是直流电源，电路稳定后，线圈的电阻值不计，灯泡被短路，两端的电压等于零，B图中的灯泡最亮，B选项正确．
二 提升训练
1，在如图所示电路中，L为电感线圈，灯泡电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin 100πt V．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是( )
A．电流表示数增大 B．电压表示数减小
C．灯泡变暗 D．灯泡变亮
解析 由u＝220sin 100πt V，可得电源原来的频率为f＝＝50 Hz，当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz 时，线圈的感抗增大；在电压不变的情况下，电路中的电流减小，A错误；灯泡的电阻R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率P＝I2R减小，灯泡变暗，C正确，D错误；电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压UL，设灯泡两端电压为UR，则电源电压的有效值为U＝UL＋UR，因UR＝IR，故电流I减小时，UR减小，且电源电压有效值保持不变，故UL＝U－UR，UL增大，B错误．
答案 C
2.(多选)在图中所示的电路中，C为电容器，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无穷大，若保持交流电源的电压的有效值不变，只将电源频率增大，下列说法中正确的有( )
A．电流表示数增大 B．电压表示数增大
C．灯泡变亮 D．灯泡变暗
解析 根据电容器对电流的阻碍作用XC＝，交流电的频率越大对电流的阻碍作用就越小，所以电路中的电流就越大，故A对；电流大灯泡的亮度就变大，所以C对，D错；电容器的分压作用减小，所以电压表的示数减小，B错．故选AC.
答案 AC
3.(2019·甘肃兰州一中测试)在频率为f的交变电路中，如图所示，把开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流的有效值相等．若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种说法中不正确的是( )
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．通过R、C、L的电流有效值都不变
解析 电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关，因此，通过电阻的电流的有效值不变．电感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．
答案 D
4．(多选)从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分．如果只需要把低频成分输送到下一级装置，可采用的电路是图中的( )
解析：选AD 由于只需将低频成分输送到下一级装置，可将高频成分分流，但低频成分不能通过，即需要高频旁路电容器，选项A正确；也可以直接阻碍高频成分通过，即阻高频、通低频，可以采用高频扼流圈，选项D正确．
5．为研究电阻、电容和电感对交变电流的影响，李老师设计了一个演示实验，装置如图所示．两个电路接在完全相同的交流电源上．a、b、c、d、e、f为6只完全相同的小灯泡，a、b各串联一个电阻，c、d各串联一个电容器，e、f各串联一个相同铁芯匝数不同的线圈．电阻、电容、线圈匝数的值如图所示．老师进行演示时，接上交流电源，进行正确的操作．下列对实验现象的描述及分析正确的是( )
A．a、b灯相比，a灯更亮，说明串联电阻不同，对交流电的阻碍作用不同
B．c、d灯均不发光，说明电容器对交流电产生阻隔作用
C．c、d灯均能发光，但c灯更亮，说明电容越大，对交流电的阻碍作用越小
D．e、f灯均能发光，但f灯更亮，说明自感系数越大，对交流电的阻碍作用越小
解析：选C a、b灯相比，a灯所在支路的电阻大，根据欧姆定律可知，流过a灯的电流小，更暗，A选项错误；交变电流可以通过电容器，故c、d灯均发光，B选项错误；电容越大，对交流的阻碍作用越小，故c灯更亮，C选项正确；线圈匝数越多，对交变电流阻碍作用越大，故e、f灯均能发光，但f灯更暗，D选项错误．
6.如图所示，两个同学利用图示装置做实验，第一位同学使导体棒ab在导轨上匀速运动，第二位同学使导体棒ab在导轨上做变速运动，但两位同学对ab杆做的功一样多．第一位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W1，第二位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W2，除小灯泡外，回路中其余各部分电阻均忽略不计，则( )
A．W1＝W2 B．W1>W2
C．W1解析：选A 电感线圈通过变化电流时，电能与磁场能往复转化，所以不会消耗电能；两同学做功一样多，所以最终消耗电能一样多．
8．(多选)某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则( )
A．电感L1的作用是通高频
B．电容C2的作用是通高频
C．扬声器甲用于输出高频成分
D．扬声器乙用于输出高频成分
解析：选BD 电容器的特性是通交隔直，通高阻低，电感线圈的特性是通直阻交，通低阻高，分析电路可知，电感L1的作用是通低频，阻高频，电容C1的作用是通高频，阻低频，则扬声器甲输出低频成分．电容C2的作用是通高频，阻低频，电感L2的作用是通低频，阻高频，扬声器乙用于输出高频成分，B、D选项正确．
5.3电感和电容对交变电流的影响
一 夯实基础
1.下列说法中正确的是( )
A．电感器的感抗只由线圈自身决定
B．同一电感器对于不同频率的交变电流的感抗不同
C．同一电容器的容抗随交变电流的频率增大而增大
D．同一电容器，接入不同频率的电路中，电容器的容抗不变
2．有两个电容器的电容分别为C1＝5 μF和C2＝3 μF，分别加上峰值一定的交变电源，在下列各种情况下，通过电容器的电流较大的是( )
A．在C1上所加交变电流的频率为50 Hz
B．在C2上所加交变电流的频率为50 Hz
C．在C1上所加交变电流的频率为100 Hz
D．在C2上所加交变电流的频率为100 Hz
3.关于电感器对交变电流的影响的说法，正确的是( )
A．电感器对交变电流无阻碍作用
B．电感器对交变电流阻碍作用的大小叫感抗
C．电感器对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关
D．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小
4．关于电子技术中的扼流圈，下列说法错误的是( )
A．扼流圈是利用电感线圈对交流电的阻碍作用来工作的
B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过
C．低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过
D．高频扼流圈的自感系数比低频扼流圈的自感系数大
5.由一电阻极小的导线绕制而成的线圈接在交流电源上，如果电源电压的峰值保持一定，下面哪种情况下通过线圈的电流最小( )
A．所加电源的频率为50 Hz
B．所加电源的频率为100 Hz
C．所加电源的频率为50 Hz，减少线圈的匝数
D．在线圈中放入铁芯，所加电源频率为100 Hz
6.一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
7.如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时( )
A．电容器的电容增加 B．电容器的电容减小
C．电灯变暗 D．电灯变亮
8.如图，电阻R、电容C和电感L并联后，接入输出电压有效值、频率可调的交流电源．当电路中交流电的频率为f时，通过R、C和L的电流有效值恰好相等．若将频率降低为f，分别用I1、I2和I3表示此时通过R、C和L的电流有效值，则( )
A．I1＝I2＝I3 B．I1>I2>I3
C．I3>I1>I2 D．I1>I2＝I3
9.(多选)如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是( )
A．把电介质插入电容器，灯泡变亮
B．增大电容器两板间的距离，灯泡变亮
C．减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗
D．使交流电的频率减小，灯泡变暗
10.图中交流电源的电压与直流电源的电压相同，四个灯泡完全相同，L的直流电阻不计．当电路达到稳定时，灯泡亮度最高的是( )
二 提升训练
1，在如图所示电路中，L为电感线圈，灯泡电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin 100πt V．若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是( )
A．电流表示数增大 B．电压表示数减小
C．灯泡变暗 D．灯泡变亮
2.(多选)在图中所示的电路中，C为电容器，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无穷大，若保持交流电源的电压的有效值不变，只将电源频率增大，下列说法中正确的有( )
A．电流表示数增大 B．电压表示数增大
C．灯泡变亮 D．灯泡变暗
3.(2019·甘肃兰州一中测试)在频率为f的交变电路中，如图所示，把开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流的有效值相等．若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种说法中不正确的是( )
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．通过R、C、L的电流有效值都不变
4．(多选)从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分．如果只需要把低频成分输送到下一级装置，可采用的电路是图中的( )
5．为研究电阻、电容和电感对交变电流的影响，李老师设计了一个演示实验，装置如图所示．两个电路接在完全相同的交流电源上．a、b、c、d、e、f为6只完全相同的小灯泡，a、b各串联一个电阻，c、d各串联一个电容器，e、f各串联一个相同铁芯匝数不同的线圈．电阻、电容、线圈匝数的值如图所示．老师进行演示时，接上交流电源，进行正确的操作．下列对实验现象的描述及分析正确的是( )
A．a、b灯相比，a灯更亮，说明串联电阻不同，对交流电的阻碍作用不同
B．c、d灯均不发光，说明电容器对交流电产生阻隔作用
C．c、d灯均能发光，但c灯更亮，说明电容越大，对交流电的阻碍作用越小
D．e、f灯均能发光，但f灯更亮，说明自感系数越大，对交流电的阻碍作用越小
6.如图所示，两个同学利用图示装置做实验，第一位同学使导体棒ab在导轨上匀速运动，第二位同学使导体棒ab在导轨上做变速运动，但两位同学对ab杆做的功一样多．第一位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W1，第二位同学的方法使小灯泡消耗的电能为W2，除小灯泡外，回路中其余各部分电阻均忽略不计，则( )
A．W1＝W2 B．W1>W2
C．W18．(多选)某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则( )
A．电感L1的作用是通高频
B．电容C2的作用是通高频
C．扬声器甲用于输出高频成分
D．扬声器乙用于输出高频成分
