20xx粤教版高中物理选修3-224-5电感器对交变电流的作用

20xx粤教版高中物理选修3-224-5电感器对交变电流的作用内容摘要：

为内能 电能和磁场能往复转化 电流的能与电场能往复转化 特别提醒 电感器对交变电流的阻碍作用表 现在自感电动势阻碍线圈中的电流变化，在这个过程中，一部分电能转变为磁场能储存在线圈的磁场中，随着电流的变化，这些磁场能又可以转化为电能，不会消耗电能；电容器对交变电流的阻碍作用表现在电容器充电过程中极板上电荷产生的电场阻碍电荷向极板上聚集；电阻器对电流的阻碍作用表现在电流的热效应上，电流通过电阻，必然会产生焦耳热，使部分电能转化为内能，从而造成电能的损耗． 【典例 1 】 如 图 2 4 、 5 6 所示，是由交流电源供电的线路，如果交变电流的频率 增大，则 ( ) ． A ．线圈 L 的自感系数增大 B ．线圈 L 的感抗增大 C ．电路中的电流增大 D ．灯泡变暗 感抗及其应用 图 2 56 解析 自感系数由线圈本身决定，与交流电的频率无关，故 A错误，交变电流频率增大时，线圈的感抗增大，故 B 正确， C错误，故灯泡中的电流变小，灯泡变暗， D 正确． 答案 BD 借题发挥 感抗与线圈的自感系数和交变电流的频率成正比，在交流电路中它相当于一个电阻，交变电流频率越高，感抗越大． 【变式 1 】 ( 双选 ) 如 图 2 4 、 5 7 所 示，输入端 ab 的输入电压既 有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是 ( L 的直流电阻与 R 相同 )( ) ． A ．直流成分只能从 L 通过 B ．交流成分只能从 R 通过 C ．通过 R 的既有直流成分又有交流成分 D ．通过 L 的交流成分比通过 R 的交流成分必定要少 图 2 57 解析 线圈具有通直流阻交流的作用，所以大部分交流成分通过 R ， L 的直流电阻与 R 相同，对交流的阻碍作用要大于电阻R ，多数交流成分通过 R ，故选 C 、 D. 答案 CD 【典例 2 】 如 图 2 4 、 5 8 所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电的频率增加时 ( ) ． A ．电容器电容增加 B ．电容器电容减小 C ．电灯变暗 D ．电灯变亮 容抗及其应用 图 2 58 解析 由 C ＝εS4π k d可知， C 与 f 无关，故 C 不变， A 、 B 错误．交变电流的频率增加，容抗变小，故电流变大，故 D 正确． 答案 D 借题发挥 交变电流能 “ 通过 ” 电容器，但电容又对交变电流产生阻碍作用，即容抗，容抗的大小不仅与电容量有关，电容越大容抗越小，而且还与交变电流的频率有关，交变电流的频率越大，容抗也越小． 【变式 2 】 ( 单选 ) ( 201 1 徐州高二检测 ) 如 图 2 4 、 5 9 所示电路，接在交变电流上的灯泡正常发光，则下列措施能使灯泡变亮的是 ( ) ． A ．将电容器两极板间距离增大一些 B ．将电容器两极板正对面积减小一些 C ．把电介质插入电容器两极间 D ．把交变电流频率降低一些 图 2 59 解析 电容对交变电流的容抗与电容器的电容和交变电流频率有关，电容越大，频率越高，容抗越小．增大电容器两极板间距离，减小电容器两极板正对面积都使电容器的电容减小，容抗增大，灯泡变。