2.4电容器在交流电路中的作用
课时作业（含解析)
1．如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁感应强度大小为B,线圈转动的角速度为
,匝数为N,线圈电阻不计．下列说法正确的是(
)
A．电容器的电容C变小时,灯泡变亮
B．将原线圈抽头P向下滑动时,灯泡变暗
C．若线圈转动的角速度变为
,灯泡变亮
D．线圈处于图示位置时.,电压表读数为0
2．图是验证电容器特性的实验电路图．电路正常工作后，对于灯L1、L2的分析正确的是（
）
A．L1、L2都亮
B．L1、L2都不亮
C．L1不亮，L2亮
D．L1亮，L2不亮
3．下列说法正确的是(
)
A．电阻对直流电和交变电流均有阻碍作用
B．电感对直流电和交变电流均有阻碍作用
C．电感对交变电流没有阻碍作用
D．电容器两极板间断路，因此串联着电容器的电路不能通交变电流
4．如图所示，线圈L的自感系数很大、直流电阻不计，电容器C的电容很大，闭合S，一段时间后
电路中电流稳定，灯泡正常发光.下列判断正确的是
A．S
刚闭合时，灯泡慢慢变亮至正常发光
B．S闭合且电路稳定后.电容器a板带正电
C．S闭合且电路稳定后，再断开S，灯立即熄灭
D．S闭合且电路稳定后，再断开S后短时间内，电容器的a板带正电
5．图甲所示电路中，三只小灯泡A、B、C完全相同，R为电容器，线圈L的直流电阻不计，在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在该段时间内
A．副线圈中电流方向不变
B．A、B灯中的电流相等
C．B、C灯中的电流相等
D．三只灯中的电流相等
6．下列关于电容器对交流电的作用的描述中，正确的是（
）
A．交流电能通过电容器，电容器要起一定的阻碍作用
B．交流电能通过电容器，电容器不起阻碍作用
C．交流电不能通过电容器，电容器要起一定的阻碍作用
D．交流电不能通过电容器，电容器要起相当大的阻碍作用
7．某实验电路如下图所示，电路接入交流电，灯亮，保持电压不变使频率逐渐增大，观察到灯逐渐变亮，则X接入的是( )
A．电容器
B．电感器
C．电阻器
D．保险丝
8．关于家庭电路，下列说法中正确的是( )
A．我国家庭电路的交流电电压是220
V，60
Hz
B．保险丝是以串联方式接入电路的
C．保险丝熔断了，一定是电路中某处发生短路造成的
D．家用电器是以串联方式接入电路的
9．某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分，为使放大器仅得到交流低频成分，如图所示的电路中可行的是（）
A．B．
C．D．
10．关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是（
）
A．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同
B．电感线圈对交流电的阻碍作用是由于线圈自身存在电阻
C．电容器两极板间是绝缘的，故电容支路上没有电流通过
D．交变电流的频率增加时，电阻、电感线圈、电容器对电流的阻碍作用都增强
11．如图所示的电路中，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增大，可行的办法是（
）
A．使发电机F的转速增大
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．使电容器两极板间的距离增大
12．如图所示，某电路的输入端输入的电流既有直流成分，又含交流高频、低频成分．关于该电路中各元件的作用，以及负载电阻R中得到的电流特征，下列说法中正确的是（
）
A．L的作用是通高频阻低频
B．C起到消除高频成分的作用
C．R上得到的是低频交流和直流电
D．R上得到的是高频交流
13．(多选)电容器对交变电流的影响的以下说法中,正确的是( )
A．交变电流能通过电容器
B．电容器具有通直流、阻交流的作用
C．电容器电容较小时,它具有通高频、阻低频的功能
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
14．如图甲和乙是可调灯泡亮度的台灯电路示意图，其中乙图中L直流电阻忽略不计，请你判断哪一个电路更合理。
参考答案
1．C
【解析】
A．电容器的电容C变小时，容抗变大，故干路电流减小，灯泡变暗，故A错误；
B．矩形线圈abcd中产生交变电流；将原线圈抽头P向下滑动时，原线圈匝数减小，根据变压比公式
输出电压变大，故灯泡会变亮，故B错误；
C．若线圈转动角速度变为2ω，根据电动势最大值公式Em=NBSω，最大值增加为2倍，根据变压比公式
可知，输出电压变大，所以灯泡会变亮，故C正确；
D．线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零，但电压表读数不为0，故D错误．
故选C．
2．C
【解析】根据电容器特性可知，恒定直流不能通过电容器，即电容器是“隔直通交”，当电路正常工作后，L1不亮，L2亮，故C正确，ABD错误；
故选：C.
3．A
【解析】
任何导体都有电阻，电阻表征的是导体对电流阻碍作用的大小.无论交流还是直流，当其通过导体时，导体都对其有阻碍作用.电感“通直流、阻交流”，
即对直流电无阻碍作用，电感对交流电阻碍作用的本质是发生了电磁感应现象.电容器“通交流、隔直流”，交流电通过电容器实质上是电容器不断充、放电的表现，故选项A正确
故本题选：A
4．C
【解析】S闭合瞬间，由于L的自感作用，阻碍电流增大，则电源给电容器充电，有电流流过灯泡，但灯泡并不能立即正常发光，故A错误；S闭合时电路稳定后，L的电阻为零，所以电容器C两端无电压，电容器不带电，选项B错误；S断开瞬间，线圈L与电容器C构成LC回路，没有电流流过灯泡，灯泡立即熄灭．故C正确，D错误．故选C.
点睛：本题考查自感线圈的双重作用的理解：当电流稳定不变时，自感线圈是电阻不计的导线；当电流变化时，相当于一个电源．
5．A
【解析】由图可知，理想变压器原线圈内磁场均匀变化，副线圈内的磁场也均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可得，副线圆两端电压恒定，电流方向不变，A正确；电容器对直流电流起隔断作用，B灯中没有电流；因为电流恒定，所以电感线圈相当于导线，电阻不计，A灯和C灯两端电压相等，两灯中电流相等，BCD均错误．
6．A
【解析】试题分析：电容器具有隔直通交，通高频阻低频的作用．
电容器具有隔直通交的作用，故直流电能不能通过电容器，交流电能通过电容器，但通过电容器时，电容起到一定的阻碍作用，A正确．
7．A
【解析】电路接入交流电，灯亮，保持电压不变使频率逐渐增大，观察到灯逐渐变亮，说明电路的电流变大，根据,知频率越高，容抗越小，所以电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用，电路中电流就会变大，故A正确；根据XL=2πLf知，频率越高，感抗越大，所以电感器对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用，故B错误；接电阻丝和保险丝均不会影响亮度，故CD错误。所以A正确，BCD错误。
8．B
【解析】我国家庭电路的交流电电压是220
V，50
Hz，故A错误；保险丝是以串联方式接入电路的，故B正确；保险丝熔断了，不一定是电路中某处发生短路造成的，也可能是用电器功率过大造成的，故C错误；家用电器是以并联方式接入电路的，故D错误。所以B正确，ACD错误。
9．D
【解析】
A图中连入一个电阻，对交流电没有阻碍作用，所以放大器得到所有成分；A错误；B图中连入电感线圈，放大器可得到直流成分，若为高频扼流圈也可得到低频成分，B错误；；C图既可得高频成分也可得低频成分，C错误；D图通过C1的是高、低频都有，通过C2的是旁路电容让高频成分滤去，故D正确．
故选D
【点睛】
关键是知道电容器对交流电的作用为：通交流，隔直流，通高频，阻低频，电感对交流电的作用为：通直流，阻交流，通低频，阻高频
10．A
【解析】
A．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同，故A正确；
B．
电感线圈对交流电的阻碍作用是由于电磁感应原理，故B错误；
C．电容器的特性：通交流，隔直流，通调频，阻低频，故C错误；
D．交变电流的频率增加时，电感的阻碍增加，而电容的阻碍减小，对于电阻则不变，故D错误。
故选：A。
11．A
【解析】
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，故A正确，B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示数减小，故CD错误．所以A正确，BCD错误．
12．BC
【解析】
线圈L的作用是：通过直流阻交流，通低频阻高频，电容器的作用是：通交流隔直流，通高频阻低频，故R上得到是是低频交流和直流电，故AD错误，BC正确；故选BC.
【点睛】电容器的特点是通高频阻低频，电感线圈的作用是通低频阻高频，从而即可求解．
13．ACD
【解析】交变电流能通过电容器，故A正确；电容器具有隔直流、通交流的作用，故B错误；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，故D正确；电容器电容较小时，对高频的阻碍作用较小，对低频的阻碍作用大，故C正确。所以ACD正确，B错误；
14．乙图更合理
【解析】
根据电阻消耗电能，而线圈主要是电场能与磁场能相互转化.
【详解】
图甲中调节滑动变阻器的电阻，可以调节台灯的亮度，图乙中调节L也可以调节台灯亮度，但是图甲中由于变阻器多消耗部分电能，故乙图更合理.2.4电容器在交流电路中的作用
课时作业（含解析)
1．如图所示的电路中，正弦交流电源的电压有效值为220V，则交流电压表的示数（）
A．等于220V
B．大于220V
C．小于220V
D．等于零
2．如图所示为某电器中电路的一部分，当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后，在其输出端得到可调大小的交流低频成分，那么下列有关各元器件的作用的说法中，错误的是(
)
A．C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路
B．R为滑动变阻器，它的滑片上下移动可以改变输出端电压的大小
C．C2为隔直电容器，交流低频成分通过该电容器输出
D．C1的电容较大、C2的电容较小
3．对交流电“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．交流电路中定向移动的电荷通过了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放电，电路中就有了持续的电流，表现为交变电流通过了电容器
D．电容器是导体，电流可以通过电容器
4．电感器具有通低频阻高频的作用，电容器具有通高频阻低频的作用，高频、低频信号均可通过电阻器．如图中，含有强度相等的高、低频混合音频信号通过电路后，扬声器发出的信号中( )
A．主要是高频信号
B．主要是低频信号
C．低频和高频信号一样强
D．低频和高频信号都没有
5．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，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
6．有两个电容器，甲的电容是10μF，乙的电容是50pF．下面关于它们应用的说法中正确的是
A．用来传输高频信号的是甲，用来传输音频信号的是乙
B．用来传输高频信号的是乙，用来传输音频信号的是甲
C．都只能用来传输高频信号
D．都只能用来传输低频信号
7．关于电容器能够“通”交变电流的原因，下列说法正确的是（
）
A．把电容器接到交变电源上，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有电流
B．把电容器接到交变电源上，电容器交替进行充电和放电，电路中才有电流
C．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动
D．以上说法均不对
8．如图所示，、是规格相同的灯泡，接线柱、接电压为的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，灯均能正常发光，灯都完全不亮．当、接电压的有效值为的交流电源时，灯发出微弱的光，灯能正常发光，则下列判断正确的是（
）
A．与灯串联的元件是电容器，与灯串联的元件是电感线圈
B．与灯串联的元件是电感线圈，与灯串联的元件是电容器
C．与灯串联的元件是二极管，与灯串联的元件是电容器
D．与灯串联的元件是电感线圈，与灯串联的元件是二极管
9．如图所示电路中，L是一个不计直流电阻的电感线圈，直流电源1的电压值与交流电源2电压有效值相等，S是单刀双掷开关，C是电容器，A、B是完全相同的小灯泡，则下列叙述正确的有（ ）
A．开关S与2接通后，灯B发光，而灯A不发光
B．开关S与1接通后，灯B的亮度比开关与2接通稳定后灯B的亮度低
C．开关S与1接通时，灯A亮一下后熄灭，而灯B逐渐变亮
D．若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，通过B灯的主要是高频信号
10．如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C分别串联一个灯泡后并联在电路中。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率减小，则下列判断正确的是（ ）
A．灯泡L1将变暗
B．灯泡L2将变暗
C．灯泡L3将变暗
D．灯泡亮度都不变
11．如图所示，某电路的输入端输入的电流既有直流成分，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，有下列说法正确的是（ ）
A．C1
在此的功能为通直流，阻交流，电容应尽可能小一些
B．C1
在此的功能为通低频，阻高频，电容应尽可能小一些
C．C2
在此的功能为通高频，阻低频，电容应尽可能小一些
D．C2
在此的功能为通高频，阻低频，电容应尽可能大一些
12．在下图中L为电感线圈，C为电容，R为电阻，A、B、C为三只相同的灯泡，将它们接在电压为U的交流电源上，三只灯泡的亮度一样．若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是( )
A．三只灯泡的亮度不变
B．C灯泡亮度不变，B灯泡变暗
C．A灯泡变暗，B灯泡变亮
D．A灯泡变亮，B灯泡变暗、C灯亮度不变
13．对于容抗，下列说法中正确的是( )
A．电容器电容越大，容抗越大
B．电容器电容越大，容抗越小
C．电容器电容越大，容抗可能越小
D．对于同一个电容器，容抗可以变化
14．如图所示，一平行板电容器和一个灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光.下列哪些情况中灯泡会变亮（灯不会烧毁）（
）
A．电容器两极板间插入介电常数为ε的电介质
B．电容器两板间距增大
C．提高交变电流的频率
D．电容器两板正对面积减小
参考答案
1．C
【解析】
虽然交变电流能通过电容器，但受到阻碍作用，电容器与电阻串联，根据串联电路的分压规律可知，电阻两端电压小于电源电压，故电压表的示数小于220V，选项C正确.
故选C
2．D
【解析】
据题意，欲得到交流低频，则高频交流应通过C1滤掉，直流自然不能通过C2到达输出端，因此C1的作用是高频旁路，其电容应较小；R是起调节输出电压的作用；C2的作用是隔直流，通低频交流，因此其电容较大，ABC正确，不符合题意；D错误，符合题意。
故选D。
3．C
【解析】
电容器能让交变电流通过，实际上是通过充放电来完成的，定向移动的电荷并没有从一个极板到另一极板，故A、B错误；但它的充放电完成了交流电通过的任务，就好像电流真的通过了电容器一样，故选项C正确；电容器两个极板间是绝缘的，D项错．
本题选：C
4．A
【解析】C的作用是阻碍低频电流通过，L的作用是阻碍高频电流通过，当高频和低频交流电通入该电路，由于线圈通低频，阻高频，电容通高频，阻低频，所以扬声器发出的信号中主要是高频信号，故A正确，BCD错误.
5．A
【解析】
电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关，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，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。
【详解】
A．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，故A正确；
BD．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，故BD错误；
C．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，故C错误；
故选A。
6．A
【解析】
根据及电容器的特性：通交流，隔直流，通高频，阻低频．可知用来传输高频信号的是甲，用来传输音频低频信号的是乙，故选A.
7．B
【解析】由题意可知，当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，导致电荷定向移动，从而使电路中有交变电流，对于恒定不变的直流，不能通过电容器，故B正确，ACD错误；故选B．
8．B
【解析】
接线柱a、b接电压为U的直流电源时，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮，说明y为电容器；当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，说明x为电感线圈，B正确．故选B.
【点睛】本题考查了电感线圈和电容器对直流电和交流电的不同反应．
9．C
【解析】
A．电容器的特点为隔直流通交流，当开关S与2接通时灯A灯发光，A错误；
B．开关S与2接通后，电感线圈始终会阻碍电流的变化，这种阻碍一直存在，所以接通1时要比接通2时更亮，B错误；
C．开关S与1接通一瞬间，电容器充电，有电流通过，灯泡A亮一下，充满电后，电容器不再有电流，灯泡A熄灭；接通电路时，电流增大，电感线圈对电流有阻碍作用，灯泡B逐渐变亮，C正确；
D．线圈对交流电有通低频阻高频的作用，电容器对交流电有通高频阻低频的作用，所以若将电源2换成一个既含有高频信号又含有低频信号的信号源，则当开关与2接通时，电容器作为旁路电容，高频电流通过电容器，同时电感线圈阻碍高频电流，所以通过B灯的主要是低频信号，故D错误。
故选C。
【点睛】
对于电容器来说能通交流隔直流，而频率越高越容易通过。对于线圈来讲通直流阻交流，通低频率交流阻高频率交流。
10．B
【解析】
若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率减小，对电阻没有影响，而电容器对其阻碍变大，线圈对其阻碍变小。所以灯泡L1将变亮，灯泡L2将变暗，灯泡L3将亮度不变。故B正确ACD错误。
故选B。
11．C
【解析】
AB．C1在此的功能为通交流，阻直流，电容应尽可能大一些，让各种频率的交流成份通过，故AB错误；
CD．C2在此的功能为通高频，阻低频，电容应尽可能小一些，只上频率较高的交流成份通过，故C正确，D错误
故选C。
12．C
【解析】
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A灯泡所在支路的电流变小，流过灯泡B所在支路的电流变大，流过灯泡C所在支路的电流不变.故灯泡A变暗，灯泡B变亮，灯泡C亮度不变；综上分析，故D正确．
【点睛】
13．CD
【解析】
交变电流电路中的电容将对电流产生阻碍，电容对电流的阻碍作用叫做容抗，容抗大小
，其中C和f分别代表电容和交流电的频率，即通过电容器的交流电的频率会影响电容对交流电的阻碍作用，电流周期越小，频率越大，阻碍越小，故C、D正确
本题选:CD
14．AC
【解析】
据、可知，在电容器两极间插入电介质，电容增大，容抗减小，灯泡将变亮，故A正确；把电容器极板间距增大，电容减小，容抗增大，灯泡将变暗，故B错误；提高交变电流的频率，容抗会减小，导致灯泡变亮，故C正确；把电容器两极板正对面积减小，电容减小，容抗增大，灯泡将变暗，故D错误.
