3.3交流电路中的电容和电感
课时作业（含解析)
1．一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示．一铁芯插进铁圈之后，该灯将( )
A．变暗
B．变亮
C．对灯没影响
D．无法判断
2．如图所示是电子技术中的常用电路.a、b是电路的输入端，其中输入的高频交流用“”表示，低频交流用“~”表示，直流电流用“-”表示对负载电阻R中通过的电流有以下说明：①图甲R中通过的是低频交流；②图乙R中通过的是高频交流；③图乙R中通过的是低频交流；④图丙R中通过的是直流电流；⑤图丁R中通过的是高频交流。以上说法正确的是（ ）
A．①②③
B．②③④
C．③④⑤
D．①③④
3．下列关于电感线圈和电容器的说法中，正确的是（
）
A．电感线圈对交变电流的阻碍作用是由线圈电阻产生的
B．电压相同的交变电流若周期不同，通过电容器受到的阻碍作用不同，周期越大阻碍越小
C．电容器的电容越大，电流频率越大，容抗越小
D．交变电流能够通过电容器，电容器对交变电流无阻碍作用
4．如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻可忽略，直流电源的电压值与交流电源的电压有效值相等。当单刀双掷开关S接A稳定时，三个灯泡亮度相同，那么S接B稳定时（ ）
A．三个灯泡亮度相同
B．只有丙灯泡不亮，乙灯泡最亮
C．甲灯泡和乙灯泡亮度相同，丙灯泡不亮
D．甲灯泡最亮，丙灯泡不亮
5．在交变电路中，电流能通过电容器，下列说法正确的是（ ）
A．电荷真正通过了电容器
B．电荷没有通过电容器
C．只有正电荷才能通过电容器
D．只有高频电流才能通过电容器
6．如图所示，接在交流电源上的灯泡正常发光，以下说法正确的是(
)
A．把电介质插入电容器，灯泡变亮
B．增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮
C．减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗
D．使交变电流频率减小，灯泡变暗
7．.如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C，线圈L和电阻R串联后接在同一个交流电源上，供电电压的瞬时值表达式为u1=Umsin
ω1t，三个电流表各有不同的读数。现换另一个电源供电，供电电压的瞬时值表达式为u2=Umsinω2t，ω2=2ω1。改接电源后，关于三个电表的读数变化的说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数都不变
B．电流表A1的示数变大
C．电流表A2的示数变小
D．电流表A3的示数增大
8．如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况是（ ）
A．S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭
B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭
C．S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光
D．S闭合足够长时间后，A和B都逐渐熄灭
9．如图电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1，R2，R3的阻值相同，线圈L的电阻不计，在某段时间内理想变压器原副线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1﹣t2时间内（
）
A．电流表A1的示数比电流表A2的示数小
B．电流表A2的示数比电流表A3的示数小
C．电流表A1和A2的示数相同
D．电流表A3的示数为零
10．如图所示，图甲、乙中电源为交流电源，图丙中电源为直流电源，各电路中线圈自感系数相同且直流电阻不计，各电压表示数都相同，各灯泡型号相同，下列说法正确的是（ ）
A．灯比灯亮
B．灯比灯亮
C．灯与灯一样亮
D．灯与灯一样亮
11．如图所示，开关接直流上灯泡的亮度______（填“大于”“小于”或“等于”）接到交流上灯泡亮度，说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同。
电感对交变电流阻碍作用的大小，用__________来表示，线圈的自感系数越大，自感作用就越大，感抗就______；交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越大，感抗______，电感有______________的作用。
12．如图所示，LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10－2s时，电容器正处于________(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态．这时电容器的上极板________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)．
13．教室和家庭中的电风扇都可以调节快慢，如右图所示，要调节快慢，就要改变电动机的电流．风扇一般是用交流电，要改变交流电的大小，可以用电感调速器，调速器的结构如图所示，探究它是利用什么作用调节吊扇快慢的．
参考答案
1．A
【解析】
由于线圈导线是粗的，其电阻很小.在线圈上产生压降的主要原因是其内部变化着的磁场.在线圈内由于磁场的变化
而产生的感应电动势，总是反抗电流变化的，正是这种反抗变化的特性（电惰性），使线圈产生了感抗.插入铁棒，线圈自感系数增大，感抗增大，故灯泡变暗.
A．变暗，与结论相符，选项A正确；
B．变亮，与结论不相符，选项B错误；
C．对灯没影响，与结论不相符，选项C错误；
D．无法判断，与结论不相符，选项D错误；
故选A.
点评：插入铁芯，线圈的自感系数增大，
2．D
【解析】
题图甲中电容器与R串联，电容器“通交流，隔直流”，因此题图甲中的直流电流被过滤掉，R中通过的只有低频交流，①正确。题图乙中C很小，电流有高频交流和低频交流两种成分，C与R并联，因电容器“通高频，阻低频”，所以R中通过的是低频部分，②错误，③正确，题图丙中是低频交流与直流电流，C很大，C与R并联，电容器“通交流，隔直流”，R中通过的是直流电流，④正确。题图丁中，电源为高频交流和低频交流，电感器L和电阻R串联，电感器L“通低频，阻高频”，所以R中通过的是低频交流，⑤错误，故正确的是①③④；
故选D.
3．C
【解析】
电感线圈对交变电流的阻碍作用是由线圈电流变化，而出现感应电动势引起的；故A错误；根据，C是电容，f是频率．周期越大，则频率越小，阻碍越大，故BD错误，C正确；故选C．
【点睛】
此题是对感抗和容抗的考查；要知道电感线圈对交流电的阻碍作用与交流电的频率、及自感系数成正比．电容器内部是真空或电介质，隔断直流．能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性．
4．B
【解析】
当开关S接A稳定时，三个灯泡亮度相同，则R、L、C三个元件对交变电流的阻碍作用相同，当开关S接B稳定时，由于电源为直流电源，电阻R对直流电流和交变电流的阻碍作用相同，L的电感对直流电流无阻碍作用，只有其电阻对电流有一定的阻碍作用，电容器有隔直流作用，所以只有丙灯泡不亮，乙灯泡最亮，选项ACD错误，B正确；
故选B。
5．B
【解析】
电容器“隔直流、通交流”是指电容器充电、放电过程中电路中有电荷定向移动，形成电流，但不是电荷真正通过了电容器；故选B。
6．ACD
【解析】
把电介质插入电容器，根据知电容增大，容抗变小，灯泡变亮，故A正确；增大电容器两板间的距离，根据知电容减小，容抗增大，灯泡变暗，故B错误；减少电容器两板间的正对面积，根据知电容减小，容抗变大，灯泡变暗，故C正确；使交变电流频率减小，容抗变大，灯泡变暗，故D正确．故选ACD．
点睛：对于电容和电感的特性可以利用感抗和容抗公式记忆：XL=2πfL，XC=，L是电感，C是电容，f是频率．
7．BC
【解析】
角速度增大则频率增大，可知线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，对电阻没影响，所以A1示数将增大，A2数将减小，A3示数不变，故BC正确，AD错误。
故选BC。
8．AC
【解析】
AB．S闭合瞬间，由于L的阻碍相当于断路，AB和R以及电源组成一个闭合回路，所以AB立即亮，电流稳定后，L的感抗消失，相当于导线，A被短路，所以A逐渐熄灭，A正确B错误；
CD．S闭合足够长时间后，L相当于导线，A被短路，所以只有B灯亮，C正确D错误。
故选AC。
9．CD
【解析】
原线圈中磁场如图乙所示变化，可知原线圈中的磁通量均匀变化，故副线圈中产生恒定的电流，因线圈电阻不计，故线圈L对恒定电流没有阻碍作用，所以电流表A1和A2的读数相同，而电容器“通交隔直”，所以电流表A3的读数为0．故AB错误，CD正确；
故选CD。
10．BC
【解析】
题图甲中电源电压，线圈对交流电有阻碍作用，，灯泡两端电压；题图乙中线圈与灯泡并联，灯泡两端电压；题图丙中，线圈对直流没有阻碍作用，灯泡两端电压，故；又各灯泡型号相同，故
与一样亮且都比亮，选项BC正确，选项AD错误；
故选BC。
11．大于
感抗
越大
越大
通低频，通直流，阻高频
【解析】交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流的变化，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用。因此，感抗的产生是由线圈的自感现象引起的。直流电通过线圈时，电流的大小、方向都不变，线圈中不产生自感电动势，也就没有感抗，因此直流上灯泡的亮度大于交流电的亮度。感抗表示电感线圈对电流的阻碍作用，用“XL”表示，XL＝2πfL。其中f是交流电的频率，L是线圈的自感系数。线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，感抗就越大，对交变电流的阻碍作用也就越大，因此电感有通低频，通直流，阻高频的作用。
12．充电 带正电
【解析】根据题意画出此LC回路的振荡电流的变化图像如图所示．结合图像，t＝3.4×10－2s时刻设为图像中的P点，则该时刻正处于反向电流减小过程，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电．
13．见解析；
【解析】由图可知，在“日”字形的软铁芯上，绕了数百匝线圈，每隔数十匝就将抽头接到2至5各端钮上．线圈与电风扇电动机串联，它将分掉电源加在电风扇上的部分电压，使电风扇转速降低．图中端钮0是断路；端钮1不经线圈直接通电，风扇的转速最高；端钮5经过的线圈匝数最多，故转速最低．3.3交流电路中的电容和电感
课时作业（含解析)
1．在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用如图所示电路，其中a、b应选择的元件是（ ）
A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈
B．a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈
C．a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈
D．a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈
2．如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有（ ）
A．L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈
B．C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容
C．C2在此的功能为通低频、阻高频，叫高频旁路电容
D．上述说法都不对
3．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
4．直流电源的电压与交流电压的有效值相同，电感线圈的直流电阻不计，则下列图中灯泡最亮的是( )
A．
B．
C．
D．
5．某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时,采用了图所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡,已知把开关置于3、4时,电路与交流电源相通,稳定后的二个灯泡发光亮度相同,则同学在如下操作中能观察到的实验现象是（
）
A．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光且亮度也相同
B．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，但L1比L2亮
C．当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交流电的频率,则二个灯泡的亮度将同时变暗
D．当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增加
6．如右图所示电路，交流点的最大值保持不变，若提高交流电的频率，则下列说法正确的是（
）
A．电容器上的电荷量的最大值增大
B．电容器容抗增大
C．电路中灯泡亮度变亮
D．电路中灯泡亮度变暗
7．如图所示，交流电流表
A1、A2、A3分别与平行板电容器C、带铁芯的线圈L
和电阻R串联后接在同一个交流电源上，三个电流表各有不同的读数．下列说法正确的是
A．增大电源频率，A3读数增大
B．增大电源频率，A2
读数增大
C．抽去线圈中的铁芯，A2读数增大
D．增大电容器两极板之间的距离，A1读数增大
8．如图所示，电容器C与灯泡A串联，接在5V的正弦式交流电源上，为增加灯泡A的亮度，下列操作可行的是（ ）
A．仅改用6V的直流电源
B．保持交流电压有效值不变，仅增加交流电的频率
C．仅减小电容器的电容C
D．电路中串联一个直流电阻为零的电感线圈
9．如图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从B端迅速滑向A端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从A端迅速滑向B端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0。则
A．I1=I2=I0
B．I1>I0>I2
C．I1=I2>I0
D．I1＜I0＜I2
10．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
11．关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是( )
A．电感对交变电流有阻碍作用
B．电感对交变电流阻碍作用越大，感抗就越小
C．电感具有“通交流、阻直流、通高频、阻低频”的性质
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大
12．电路如图甲所示，电阻R的阻值为484Ω，C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，开关S断开，当接上如图乙所示的电压u，下列说法正确的是（
）
A．R上的电压应等于155.5V
B．电压表的示数为220
V
C．电阻R消耗的功率小于50W
D．为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于311V
13．如图所示的电路中，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，下列说法正确的是（
）
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，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比
14．电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30
s，造成这一现象的原因可能是( )
A．电池用久了
B．振荡电路中电容器的电容大了
C．振荡电路中线圈的电感大了
D．振荡电路中电容器的电容小了
15．在收音机线路中经天线接收到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高频成分输入给下一级，采用了如图所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是（ ）
A．a是电容器
B．b是电容器
C．a是电感线圈
D．b是电感线圈
参考答案
1．B
【解析】
电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较大．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)．，故B正确
思路分析：根据电容器具有通高频、阻低频的作用，电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，可区分出ab中的元件
试题点评：本题考查了电容器以及高频扼流圈对交流电的作用
2．B
【解析】
A.L在此的功能为通直流、阻交流，叫低频扼流圈，自感系数很大，故A错误；
B.C1在此的功能为通交流，隔直流，使直流不能到达下一级电路，叫隔直电容，故B正确。
C.C2与输出电路并联，起到通高频，阻低频，使高频成分能通过，低频成分到达下一级，C2又叫高频旁路电容，故C错误。
D.由上分析可知，D错误。
3．C
【解析】
电阻对交流电的阻碍作用和对直流电的阻碍作用相同，故a灯比b灯暗，故A错误；电容器可以允许交流电通过，c灯和d灯都会亮，故B错误；电容越大，交流电越容易通过，故C正确；线圈起阻碍交流电的作用，且线圈的自感系数越大，对交流电的阻碍作用越强，故e，f两灯中，e灯更亮，故D错误．
4．D
【解析】
因直流电源的电压与交流电压的有效值相同，A图中交流电能通过电容器，但有阻碍，因此灯泡不是最亮，故A错误；B图中交流电能通过线圈，但有较大阻碍，因此灯泡较暗，故B错误；C图可知，自感线圈的直流电阻不计，因此导线将灯泡短路，则灯光不变，故C错误；D图中直流不能通过电容器，此时灯泡最亮，故D正确。
5．D
【解析】
电容器阻断直流，所以当开关置于1、2时，灯泡L2不亮，故AB错；电感线圈对交变电流的阻碍作用随着频率的增大而增大，电容器正好相反，故C错；当开关置于3、4瞬间，电容器充电，灯泡L2立即发光，但L1会产生很大的感应电动势阻碍电流的增大，所以L1亮度慢慢增加，故D正确。
6．C
【解析】
根据Q=CU，频率提高，电量不变，A错误；频率越高，电容器交流电的阻碍作用越小，BD错误、C正确．
7．C
【解析】
电阻的电阻值与交流电的频率无关，所以频率变大，电路中的电流不变，A3示数不变，故A错误；交流电的频率变大，线圈的感抗变大，电流减小，所以A2数将减小，故B错误；抽去线圈中的铁芯，线圈的感抗变小，A2读数增大，故C正确；增大电容器两极板之间的距离，电容器的电容减小，对交流电的阻碍作用增大，所以电流减小，A1读数减小．故D错误；故选C．
【点睛】
此题考查电容、电感对交变电流的影响，也就是容抗、感抗与交变电流的关系．当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小．
8．B
【解析】
A.如果改为6V的直流电源，由于电容器的阻碍作用，灯泡不亮，故A错误；
B.保持交流电压有效值不变，仅增加交流电的频率，电容的阻碍作用减弱，灯泡亮度增加，故B正确；
C.减小C的电容时，电容器的阻碍作用增强，灯泡变暗，故C错误；
D.电路中串联一个直流电阻为零的电感线圈，由于线圈对交流的阻碍作用，灯泡变暗；故D错误。
9．B
【解析】
滑片在A点时，滑动变阻器接入电阻最大，电路中电流最小，则当滑片下移时，电流将变大，而此时线圈将阻碍电流的增大，故电流较小；而当滑片从B向A移动时，由于开始时电流较大，向上运动时，线圈中电流将减小，故线圈将阻碍电流的减小；故此时I2将保持在B点时的电流；而滑片固定在C点时，电流小于在B点时的电流；故有：I1>I0>I2；故选B。
10．BD
【解析】
电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A错误；电容对交流电的阻碍作用，频率越高阻碍作用越小，所以是通高频阻低频，故BD正确；C错误．
【点睛】
本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用，即感抗、容抗的大小与什么因素有关，记住这个问题不难解决．
11．AD
【解析】
A．电感对交变电流有阻碍作用，故A正确；
B．电感对交变电流的阻碍作用越大，即感抗越大，故B错误；
CD．感抗与自感系数、交变电流频率成正比，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，所以电感具有“通直流、阻交流、通低频、阻高频”的性质，故C错误，D正确．
故选：AD
12．CD
【解析】
A、设电压表的读数为U，根据电压有效值的概念应有：=0，
解得U=110V≈155.5V，即电压表的示数应为155.5V，由于线圈的自感作用，电阻R两端的电压应小于155.5V，所以A错误；
B、根据选项A分析可知B错误；
C、当不考虑线圈的自感作用时，电阻R消耗的功率为P===50W，所以由于线圈的自感作用影响，电阻R消耗的功率一定小于50W，所以C正确；
D、根据电源电压图象可知，电源的最大电压为311V，电容器的耐压值不能小于311V，所以D正确．
故选CD．
【点睛】
应明确：①应根据电流的热效应定义来求交流电的有效值；②电容器的耐压值不能大于电压的最大值；③电压表示数应是电压有效值．
13．ACD
【解析】
L是一个自感系数很小的高扼圈，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，在图示电路中，对高频交流容抗远小于对低频交流的容抗，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的百分比，选项D正确．
14．BC
【解析】
LC回路的周期，由此公式可知电子钟的周期由电感和电容共同决定，与其它因素无关．现发现电子钟每天要慢30s，说明了LC回路的振荡周期变大，则可能是L和C变大，故B、C正确，A、D错误．故选BC．
【点睛】该题考查振荡电路的周期公式，要知道电子钟的周期由电感和电容共同决定，与其它因素无关．
15．BC
【解析】
根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈。
A.
a是电容器与分析不相符，故A项与题意不相符；
B.
b是电容器与分析相符，故B项与题意相符；
C.
a是电感线圈与分析相符，故C项与题意相符；
D.
b是电感线圈与分析不相符，故D项与题意不相符。
