2024-2025學(xué)年高中物理第二章4電容器在交流電路中的作用練習(xí)含解析教科版選修3-2

PAGEPAGE74.電容器在溝通電路中的作用基礎(chǔ)鞏固1.(多選)如圖所示電路中,以下結(jié)論正確的是(燈泡不燒毀)()A.a、b若接直流電源,燈泡不發(fā)光B.a、b無論接哪種電源,燈泡都可發(fā)光C.a、b若接溝通電源,燈泡發(fā)光,只增加電源頻率燈泡變亮D.a、b若接溝通電源,燈泡發(fā)光,電容器中無電荷通過解析:電容器對(duì)溝通電有肯定阻礙作用,即頻率越高,容抗越小,所以阻礙作用為通高頻,阻低頻,但直流不能通過電容器,故選項(xiàng)A、C正確,B錯(cuò)誤;a、b若接溝通電,燈泡發(fā)光,電容器中沒有電荷通過,只會(huì)充電與放電,故選項(xiàng)D正確.答案:ACD2.(多選)關(guān)于電容器對(duì)交變電流的影響,以下說法正確的是()A.交變電流能通過電容器B.電容器具有通直流、阻溝通的作用C.對(duì)電容較小的電容器,它具有通高頻、阻低頻的功能D.電容器的電容越大,交變電流的頻率越高,電容器對(duì)交變電流的阻礙作用就越大解析:電容器對(duì)交變電流有阻礙作用,阻礙作用的大小用容抗表示,電容器的電容越大,交變電流的頻率越高,電容器的容抗越小.電容器在溝通電路中的作用:通溝通,隔直流;通高頻,阻低頻.所以選項(xiàng)A、C正確.答案:AC3.(多選)如圖所示,白熾燈和電容器串聯(lián)后接在溝通電源的兩端,當(dāng)溝通電源的頻率增加時(shí)()A.電流表示數(shù)增大B.電壓表示數(shù)增大C.燈泡變暗D.燈泡變亮解析:由頻率增大可知,容抗減小,電流增大,燈泡兩端電壓增大,電壓表示數(shù)變小,燈泡功率增大而變亮,故A、D兩項(xiàng)正確.答案:AD4.在如圖所示電路中,u是有效值為220V的溝通電源,C是電容器,R是電阻.關(guān)于溝通電壓表的示數(shù),下列說法正確的是()A.等于220V B.大于220VC.小于220V D.等于零解析:電容器的容抗與電阻串聯(lián),依據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電阻兩端電壓應(yīng)小于電源電壓.答案:C5.如圖所示電路中,AB兩端加溝通電壓u=141sin157tV時(shí),小燈泡發(fā)光.若AB間電壓變換為如下四種狀況時(shí)(小燈泡都沒有被燒毀),可使小燈泡亮度增加的是()A.直流電壓141VB.直流電壓100VC.溝通電壓u=141sin100tVD.溝通電壓u=141sin314tV解析:電容器連在直流電路中相當(dāng)于斷路,故AB兩端加直流電壓時(shí)燈泡不亮,選項(xiàng)A、B不行以;依據(jù)電容的特點(diǎn),通溝通、隔直流,通高頻、阻低頻,即頻率越高電容器阻礙作用越小,燈泡越亮,選項(xiàng)C中溝通電壓與題目中相比頻率降低了,小燈泡會(huì)變暗,而選項(xiàng)D中頻率上升,故選項(xiàng)D可以.答案:D6.(多選)如圖所示,一平行板電容器和一個(gè)燈泡串聯(lián),接在溝通電源上,燈泡正常發(fā)光,下列哪些狀況中燈泡會(huì)變亮(燈不會(huì)燒毀)()A.電容器兩極板間插入介電常數(shù)為εr的電介質(zhì)B.電容器兩板間距增大C.交變電流的頻率增高D.電容器兩板正對(duì)面積減小解析:電容器對(duì)電流有阻礙作用,容抗越大,則燈泡變暗,容抗小,則燈泡變亮,容抗大小與電容C有關(guān),電容大,容抗小,由電容影響因素可知,當(dāng)在電容器兩極板間插入電介質(zhì)時(shí),可使C變大,選項(xiàng)A正確.而選項(xiàng)B、D中的操作將使C變小,故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.容抗大小與交變電流的頻率有關(guān),交變電流頻率越高,容抗越小,故選項(xiàng)C正確.答案:AC7.(多選)如圖所示,甲、乙兩圖中用溝通電源,丙、丁兩圖中用直流電源,各電路圖中燈泡、電容器、電壓表示數(shù)都相同,則下列說法正確的是()A.燈L1比燈L2亮B.燈L3也能發(fā)光,但亮度最暗C.燈L2和L4亮度相同D.燈L4比燈L1亮解析:電壓表示數(shù)相同,說明溝通電壓的有效值相同.甲圖中電容器與燈L1串聯(lián),電容器對(duì)電流有阻礙作用;乙圖中電容器與燈L2并聯(lián),交變電流全部流過燈L2;丙圖中電容器與燈L3串聯(lián)且是直流電源,電容器隔直通交,所以沒有電流流過燈L3,燈L3不亮;丁圖中電容器與燈L4并聯(lián),電流全部流過燈L4.綜合以上分析,C、D兩項(xiàng)正確.答案:CD8.如圖所示的電路,F為一溝通發(fā)電機(jī),C為平行板電容器,為使電流表A的示數(shù)增加,可行的方法是()A.使發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)速增加B.使發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)速減小C.在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)D.使電容器兩極板間的距離增大解析:本題考查電容器對(duì)交變電流的阻礙作用.本題的關(guān)鍵是理解容抗與交變電流的頻率和電容器的電容都成反比.當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí),交變電流的頻率增大,容抗減小,電流表A的讀數(shù)增大,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)時(shí),電容器的電容減小,使電容器兩極板間距離增大時(shí)電容也減小,當(dāng)電容減小時(shí),容抗增大,對(duì)交變電流的阻礙作用增大,電流表A示數(shù)減小,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.答案:A9.(多選)電子技術(shù)中的常用電路如下圖所示.a、b是電路的輸入端,其中輸入的高頻電流用“”表示,低頻電流用“~”表示,直流電流用“—”表示.對(duì)負(fù)載電阻R中通過的電流特征,以下說法正確的是()A.圖甲中R通過的是交變電流B.圖乙中R通過的是高頻電流C.圖乙中R通過的是低頻電流D.圖丙中R通過的是直流電流解析:交變電流可以通過電容器,而直流電不能通過,所以甲中R通過的是交變電流,選項(xiàng)A正確;由于乙圖中的電容器的電容很小,容抗很大,能阻低頻、通高頻,R通過的是低頻電流,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;丙圖中的電容器的電容很大,能隔直流、通溝通,R通過的是直流電流,選項(xiàng)D正確.答案:ACD實(shí)力提升1.(多選)對(duì)交變電流能通過電容器,下列說法正確的有()A.當(dāng)電容器接到溝通電源上時(shí),因?yàn)橛凶杂呻姾赏ㄟ^電容器,電路中才有交變電流B.當(dāng)電容器接到溝通電源上時(shí),電容器交替進(jìn)行充電和放電,電路中才有交變電流C.在有電容器的溝通電路中,沒有電荷定向移動(dòng)D.在有電容器的溝通電路中,沒有電荷通過電容器解析:把電容器接在交變電流兩端,當(dāng)電源電壓上升時(shí),電容器充電,電路中形成充電電流;當(dāng)電源電壓降低時(shí),電容器放電,電容器形成放電電流.在溝通電源的一個(gè)周期內(nèi),電容器要交替進(jìn)行充電、放電,反向充電、反向放電,電路中就有了持續(xù)的交變電流.所以,電容器兩端加上溝通電,電路中有了電流,但電荷卻并沒有通過電容器中的絕緣介質(zhì).答案:BD2.兩個(gè)相同的燈泡L1和L2,分別與兩個(gè)相同的電容器C1和C2連接,如圖所示.圖中甲電路兩端加直流電壓U1,乙電路兩端加最大值為1.2U1的正弦交變電壓U2,則此兩燈泡的發(fā)光狀況是()A.L1燈泡比L2燈泡亮B.L1燈泡發(fā)光,L2燈泡不發(fā)光C.L1燈泡不發(fā)光,L2燈泡發(fā)光D.兩燈亮度相同解析:因題圖甲中加的是直流電壓,而電容器具有“隔直流”的作用,所以甲圖中的燈泡沒有電流通過,應(yīng)不發(fā)光;而乙圖電路兩端加最大值1.2U1的正弦溝通電壓,電路中有電流通過,所以乙圖中的燈泡發(fā)光.答案:C3.(多選)如圖所示的電路為某電器中電路的一部分,當(dāng)輸入有直流成分、溝通低頻成分和溝通高頻成分的電流后,在其輸出端得到可調(diào)大小的溝通低頻成分,那么有關(guān)各元器件的作用的說法中,正確的有()A.C1為高頻旁路電容器,溝通高頻成分被該電容器短路B.R為滑動(dòng)變阻器,它的滑動(dòng)片上下移動(dòng)可以變更輸出端電壓的大小C.C2為隔直電容器,溝通低頻成分通過該電容器輸出D.C1的電容較大、C2的電容較小解析:因其輸出端得到可調(diào)大小的溝通低頻成分,所以高頻電流應(yīng)被C1短路,C1應(yīng)為高頻旁路電容器,且電容較小;低頻成分可以通過C2,直流電不能通過,應(yīng)為隔直電容器.答案:ABC4.如圖所示,甲、乙兩電路是電容器的兩種不同連接方式,它們各在什么狀況下采納?應(yīng)當(dāng)怎樣選用電容器?選擇電容器時(shí)應(yīng)留意什么?答案:甲圖中的C1串聯(lián)在電路中,它的作用是“通溝通、隔直流”,為了使溝通成分都能順當(dāng)?shù)赝ㄟ^,容抗必需較小,應(yīng)選用電容較大的電容器.乙圖中的C2并聯(lián)在電路中