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第3节电感和电容对交变电流的影响固知识、要点梳理要点一电感器对交变电流的阻碍作用1．实验探究有效值直流交流交变2．感抗的物理意义：表示电感器对交流的5__________的大小．3．感抗的决定因素感抗与交变电流的频率、电感线圈的6__________成正比．阻碍作用自感系数4．感抗产生的原因交变电流通过电感线圈时，由于电流时刻都在变化，因此在线圈中就会产生自感电动势，而自感电动势总是要阻碍原电流的变化，故电感线圈对交变电流会起阻碍作用．前面我们已经学习过，自感电动势的大小与线圈的自感系数及电流变化的快慢有关，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，对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大．5．感抗的应用(1)高频扼流圈高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更小．它具有“通直流，通低频、阻高频”的作用．(2)低频扼流圈低频扼流圈的自感系数很大，即使交流的频率较低，它产生的感抗也很大．它具有“通直流，阻交流”的作用．解析：选C电感线圈对交变电流产生感抗，具有“通直流、阻交流”的作用，故C正确．1.如图所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是()A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零2．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50HzB．所加电源的频率为100HzC．所加电源的频率为50Hz，减少线圈的匝数D．在线圈中放入铁芯，所加电源频率为100Hz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．要点二电容器对交变电流的阻碍作用1．实验探究(1)实验电路(如图)：(2)实验现象：电路中串有电容器时，接通7__________电源，灯泡不亮；接通8__________电源，灯泡亮．(3)实验结论：9__________能够通过电容器，10_________不能通过电容器．直流交流交变电流直流2．容抗的物理意义：表示电容对交变电流的11__________的大小．3．容抗的决定因素：容抗与交变电流的频率、电容器的电容成12__________．阻碍作用反比4．容抗的成因(1)当接到交流电源上时，电源使导线中的自由电荷向某一方向定向移动，对电容器进行“充放电”．(2)电容器在充放电的过程中，电容器两极板上聚集着等量异种电荷，从而在两极板间存在着电场，此电场的电场力阻碍着电荷的定向移动，其表现就是电容器在交变电流通过时的阻碍作用．5．电容器在电路中的作用(1)“隔直流、通交流”的作用：因为电容器两极板间是绝缘的，所以有“隔直流”作用，而对交变电流，电容器交替进行充电、放电，电路中就有了电流，所以有“通交流”作用，如隔直电容器．(2)“阻低频、通高频”的作用：电容较小的电容器，对高频交流电的容抗小，阻碍小；对低频交流电的容抗大、阻碍大，因此这种电容器用来“阻低频、通高频”，如高频旁路电容器．3．下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亮，L2不亮D．L1不亮，L2亮解析：选D电容器的特性是“隔直通交”，恒定电流不能通过电容器，故L1不亮，L2亮，D选项正确．4．(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，与两极板间距离成反比．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；电容器两极板间距离增大，电容减小，容抗增大，灯泡变暗，B错误；减小电容器两极板间的正对面积，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．要点三电阻、感抗、容抗的对比1．电感和电容的组合应用根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点，可以将二者结合到一起来完成一定的任务．(1)如果将电容与负载并联，然后与电感串联，就能更好地起到滤掉电路中交流成分或高频成分的作用．如图甲所示．(2)如果将电感与负载并联，然后与电容串联，就能更好地起到滤掉电路中直流成分或低频成分的作用．如图乙所示．2．电阻、感抗、容抗的比较电阻感抗容抗产生原因定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化电容器两极板上积累的电荷对向这个方向定向移动的电荷的反抗作用电阻感抗容抗在电路中的特点对直流、交流阻碍作用相同阻交流通直流阻高频通低频隔直流通交流阻低频通高频电阻感抗容抗决定因素由导体本身(长短、粗细、材料)决定，与温度有关，R＝ρlS由线圈本身的自感系数和交流电的频率f决定，XL＝2πfL由电容的大小和交流电的频率f决定，XC＝12πfC电能的转化电能转化为内能电能和磁场能往复转化电能与电场能往复转化5．下面的电路图是电子技术中的常用电路．a、b是电路的输入端，其中输入的高频电流用“”表示，低频电流用“～”表示，直流电流用“－”表示，负载电阻R中通过的电流有以下说明①图甲中R通过的是低频电流②图乙中R通过的是高频电流③图乙中R通过的是低频电流④图丙中R通过的是直流电流⑤图丁中R通过的是高频电流其中正确的是()A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①③④解析：选D图甲中，电容器通交流隔直流，电阻R上得到的是低频交流，①正确；图乙中，电容较小，电容器通高频阻低频，电阻R上得到的是低频电流，②错误，③正确；图丙中，电容较大，交流通过电容器，电阻R上得到的是直流电流，④正确；图丁中，线圈自感系数很大，对高频交流阻碍较大，对低频阻碍较小，电阻R上得到的是低频电流，⑤错误．D选项正确．6．如图所示，完全相同的三只灯泡a、b、c分别与电阻R、电感器L、电容器C串联，然后再并联到“220V50Hz”的交流电路上，三只灯泡的亮度恰好相同．若保持交变电压的有效值不变，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亮度不变，b变亮，c变暗D．a亮度不变，b变暗，c变亮解析：选D当交变电流的频率增大时，电感器的感抗变大，电容器的容抗变小，因此b变暗，c变亮，电阻的大小与交变电流的频率无关，故a灯亮度不变，D正确．