第四章 第一节 常见的电路元器件(课件 学案 练习,共3份)粤教版(2019)必修 第三册

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第四章 第一节 常见的电路元器件(课件 学案 练习,共3份)粤教版(2019)必修 第三册

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第一节 常见的电路元器件
(分值:100分)
选择题1~12题,每小题7分,共84分。
对点题组练
题组一 电阻器和电感器在电路中的作用
1.关于电感器对交变电流的影响,下列说法正确的是(  )
电感器不能通直流电流,只能通交变电流
电感器对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同
同一个电感器对频率低的交变电流的阻碍较小
同一个电感器对频率高的交变电流的阻碍较小
2.(多选)在如图所示的电路中,L为电感器,灯泡的电阻值为R,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的频率为50 Hz。若保持交流电源的电压不变,只将电源频率改为100 Hz,下列说法正确的是(  )
电流表示数增大 电压表示数增大
灯泡变暗 灯泡变亮
3.(多选)如图所示实验电路中,若直流电源和交流电源输出电压相等,S为双刀双掷开关,下列叙述正确的是(  )
当S掷向a、b时灯较亮,掷向c、d时灯较暗
当S掷向a、b时灯较暗,掷向c、d时灯较亮
S掷向c、d,电源电压不变,而使频率变大时,灯变暗
S掷向c、d,电源电压不变,而使频率减小时,灯变暗
题组二 电容器和二极管在电路中的作用
4.标有“450 V 250 μF”字样的电学元件是(  )
电源 电阻器 电容器 电动机
5.下列说法中正确的是(  )
直流电不能通过电容器
交流电不能通过电容器
直流电、交流电都能通过电容器
电感器对交流电没有阻碍
6.(多选)如图所示是一个判定A、B之间电源性质的仪器,下列说法正确的是(  )
若接通电源后绿灯亮则A、B间为直流电源
若接通电源后绿灯亮则A、B间为交流电源
若接通电源后只有红灯亮则A、B间为直流电源
若接通电源后只有黄灯亮则A、B间为交流电源
7.(多选)如图甲所示,AB两端接图乙所示的交流电源,uAB>0时,φA>φB。D为二极管,L为小灯泡,下列说法正确的是(  )
0~t1、t2~t3时间内,小灯泡发光
t1~t2、t3~t4时间内,小灯泡发光
0~t4时间内流过小灯泡的电流如图丙所示
0~t4时间内流过小灯泡的电流如图丁所示
题组三 复杂电路的简化和识别
8.(多选)如图所示,四个电阻分别为R1、R2、R3、R4,三个电流表的内阻均可忽略不计,下列说法中正确的是(  )
四个电阻为并联关系
R1与R2为并联关系
A1的示数为通过R2和R3的电流之和
A2的示数与A1的示数之和等于A3的示数
9.如图所示,为8个不同的电阻组成的电路,已知R1=12 Ω,其余电阻值未知,测得A、B间的总电阻为4 Ω,今将R1换成6 Ω的电阻,A、B间总电阻为(  )
1 Ω 2 Ω 3 Ω 4 Ω
综合提升练
10.电感器具有通直流阻交流的作用,电容器具有通交流隔直流的作用。如图,含有直流、交流信号的音频信号通过电路后,扬声器发出的信号中(  )
主要是直流信号
主要是交流信号
直流和交流信号一样强
直流和交流信号都没有
11.如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节,在某一频率时,规格相同的两只灯泡L1、L2的亮度相同,则下列说法正确的是(  )
如果将电源频率增大,L1、L2都变亮
如果将电源频率增大,L1变亮,L2变暗
如果将电源频率减小,L1、L2都变暗
如果将电源频率减小,L1变亮,L2变暗
12.如图所示的电路中,A、B、C三灯泡亮度相同,电源为“220 V 50 Hz”的交流电源,以下叙述中正确的是(  )
改接“220 V 100 Hz”的交流电源时,A灯变亮,B灯变暗,C灯亮度不变
改接“220 V 100 Hz”的交流电源时,A灯变暗,B灯变亮,C灯变亮
改接220 V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变暗,C灯亮度不变
改接220 V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯变暗
培优加强练
13.(16分)如图所示的电路中,各电阻的阻值已标出。已知R=1 Ω,当输入电压UAB=110 V时,求:
(1)(8分)流经10R电阻的电流;
(2)(8分)输出电压UCD。
第一节 常见的电路元器件
1.C [电感器可以通直流,A错误;电感器对不同频率的交变电流阻碍作用不同,B错误;同一个电感器对频率高的交变电流的阻碍作用大,D错误,C正确。]
2.BC [电源的频率变为100 Hz,频率变大,电感器对电流的阻碍作用变大,灯泡变暗,电流表示数变小,电压表示数增大,故B、C正确。]
3.AC [线圈对交流电有阻碍作用,当掷向c、d时灯较暗,且交流电频率越大,阻碍作用越大,故A、C正确。]
4.C [“μF”是电容的单位,则此元件是电容器,故C正确。]
5.A [电感器的作用是通直流阻交流;电容器的作用是通交流隔直流,A正确,B、C、D错误。]
6.BC [绿灯与电容器C串联,绿灯亮说明A、B间为交流电源,A错误,B正确;电容器隔直流,且二极管具有单向导电性,若只有红灯亮,或只有黄灯亮,则说明A、B间为直流电源,C正确,D错误。]
7.AC [二极管具有单向导电性,当φA>φB时,二极管导通,小灯泡发光,故A、C正确。]
8.BC [根据电流分支法易判断出四个电阻中R1、R2、R3为并联关系,然后与R4串联,A错误,B正确;A1的示数为通过R2和R3的电流之和,C正确;因A3的示数等于R1、R2、R3的电流之和,A2的示数等于R2、R1的电流之和,则A2的示数与A1的示数之和不等于A3的示数,D错误。]
9.C [分析电路可知,R1与其余电阻并联,设其余电阻的总阻值为R2,则有+=,解得R2=6 Ω;当R1换成R3=6 Ω时,设整个电路的总电阻为R,则有=+,解得R=3 Ω,故C正确。]
10.B [电感器L具有通直流阻交流的作用,直流信号通过L;电容器C具有通交流隔直流的作用,交流信号通过C,直流信号不能通过C,所以扬声器发出的信号中主要是交流信号,故B正确。]
11.B [当电源频率增大时,电感器对电流的阻碍作用变大,电容器对电流的阻碍作用变小,所以流过灯泡L1所在支路的电流变大,流过灯泡L2所在支路的电流变小,故灯泡L1变亮,灯泡L2变暗,A错误,B正确;当电源频率减小时,电感器对电流的阻碍作用变小,电容器对电流的阻碍作用变大,所以流过灯泡L1所在支路的电流变小,流过灯泡L2所在支路的电流变大,故灯泡L1变暗,灯泡L2变亮,C、D错误。]
12.A [三个支路电压相同,当交流电频率变大时,电感器对交流电的阻碍作用变大,电容器对交流电的阻碍作用变小,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大,流过灯泡B所在支路的电流变小,流过灯泡C所在支路的电流不变。故灯泡A变亮,灯泡B变暗,灯泡C亮度不变,故选项A正确,B错误;改接220 V的直流电源时,电容器隔直流,电感器对直流电无阻碍作用,所以A灯熄灭,B灯变亮,C灯亮度不变,故选项C、D错误。]
13.(1)10 A (2)1 V
解析 (1)并联部分的等效电阻为
R并==R
则电路的总电阻为R总=10R+R=11R
根据欧姆定律,流经10R电阻的电流
I== A=10 A。
(2)由串联分压得并联部分R并两端电压为
U并=UAB=×110=10 V
而输出电压UCD即电阻R上分到的电压,再由串联分压得
UCD=U并=×10 V=1 V。?第一节 常见的电路元器件
学习目标 1.能识别几种常见的元器件。2.能简化较复杂的电路。3.了解常见元器件在电路中的作用。
知识点一 电阻器和电感器在电路中的作用
如图甲、乙所示,把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来,先把它们接到6 V直流电源上,再把它们接到6 V交流电源上,发现灯泡的亮度变暗,说明什么?
                                    
                                    
                                    
1.电阻器
(1)分类:阻值固定的电阻器和阻值________的电阻器两种类型。
(2)表示方法:电阻器用字母“________”及符号“”表示。
(3)作用:电阻器在电路中的主要作用是调节电路中的电流和电压。
2.电感器
(1)结构和作用:由绝缘导线____________,通过电磁感应能把外部电路的电能储存在电感器内部的________中。
(2)表示方法:电感器用字母“________”及符号“”表示,插入铁芯的电感器符号用“”表示。
(3)特性:________直流________交流。
【思考】
将灯泡与线圈串联接在交流电源上,交流电频率越大,灯越暗,说明什么?
                                    
                                    
                                    
例1 如图所示,灯泡A与带铁芯的电感器L串联,另一个完全相同的灯泡B与滑动变阻器串联,两支路并联接在以正弦交流信号发生器为电源的两端。通过调节交流信号发生器上的旋钮,可以改变输出电压和信号的频率。实验开始前将滑动变阻器滑片P置于最右侧,电源内阻可忽略。闭合开关S,A、B两灯均发光。关于该实验,下列说法中错误的是(  )
A.保持交流信号频率不变,适当提高输出电压,发现A灯始终比B灯暗
B.保持输出电压不变,提高交流信号频率,发现A灯变暗,B灯亮度不变
C.保持输出电压和信号频率不变,将滑片P向左滑动,B灯变暗,A灯亮度不变
D.断开开关S,发现B灯立即熄灭,A灯闪亮一下然后熄灭
听课笔记                                     
                                    
1.电感器对交流电有阻碍作用,并且交流电的频率越大,阻碍作用越大。
2.有的电感器的直流电阻为零,对恒定电流无阻碍作用;有的电感器的直流电阻不为零,当通过恒定电流时,对电流有阻碍作用,稳定时电感器相当于电阻器。    训练1 如图所示,输入端的输入电压既有直流成分,又有交变电流成分(L的直流电阻等于R),以下说法中正确的是(  )
A.直流成分只能通过L
B.交变电流成分只能从R通过
C.通过R的既有直流成分,又有交变电流成分
D.通过L的交变电流成分比通过R的交变电流成分必定要多
知识点二 电容器和二极管在电路中的作用
1.如图甲、乙所示,把灯泡和电容器串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上。
(1)发现甲中灯泡不亮,而乙图中的灯泡发光,说明什么?
                                    
                                    
(2)若把图乙中的电容器去掉,变成图丙所示电路,灯泡变亮,说明什么?
                                    
                                    
                                    
2.甲图中灯泡发光,而乙图中灯泡不发光,说明什么?
                                    
                                    
                                    
1.电容器的作用
(1)由于电容器在充、放电的过程中能够进行电场能与其他能的转换,因此也可作为__________元器件。
(2)特性:____________交流____________直流。
2.二极管
(1)二极管分类:二极管可分为整流二极管、检波二极管、开关二极管等。
(2)表示方法:二极管用字母“D”及符号“”表示,箭头表示正向电流的方向。
(3)二极管具有单向导电、反向阻断的特性,因此,二极管可作为各种逻辑电路的________,或对高频交流电路进行滤波整流等。
【思考】
电容器通交流隔直流,通交流是电流通过了电容器吗?
                                    
                                    
                                    
例2 在如图所示的电路中,u是电压为220 V的交流电源,C是电容器,R是电阻。关于理想交流电压表的示数,下列说法正确的是(  )
A.等于220 V B.大于220 V
C.小于220 V D.等于零
听课笔记                                     
                                    
                                    
(1)电容器由两金属电极和绝缘介质构成,电荷不能通过绝缘介质,因此对电流有阻碍作用,直流电不能通过电容器。
(2)当电容器两端接交流电源时,由于电容器反复充电和放电,电路中有充电电流和放电电流,好像电流“通过了”电容器,因而电容器具有“通交流隔直流”的特性。
(3)交流电的频率越大,电容器对交变电流的阻碍作用越小。
(4)电容器也是一个储能元件,电容器带有电荷时,电容器中储存有电场能。    
训练2 (多选)如图所示,当交流电源的输出电压U=220 V,频率f=50 Hz时,三只灯泡L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻),若将交流电源的频率变为f=100 Hz,则(  )
A.L1灯比原来亮 B.L2灯比原来亮
C.L3灯和原来一样亮 D.L3灯比原来亮
例3 如图所示,D是一只二极管,AB是平行板电容器,在电容器两极板间有一带电微粒P处于静止状态,当两极板A和B间的距离增大一些的瞬间(两极板仍平行),带电微粒P的运动情况是(  )
A.向下运动 B.向上运动 C.仍静止不动 D.不能确定
听课笔记                                     
                                    
                                    
二极管单向导电性的理解
电流沿二极管的正向电流的方向流入时的电阻很小,此时可以认为电阻为零,而沿二极管的正向电流的反方向流入时的电阻很大,此时可以认为电路处于断路状态,电路中无电流。    
训练3 (多选)由电源、开关、电阻、灯泡和二极管组成了如图所示的四个电路,闭合开关后,小灯泡能发光的电路是(  )
知识点三 复杂电路的简化和识别
求解电路问题,首先要识别电路的结构,即串、并联关系及特点;其次要掌握电路简化的方法和技巧。电路中三条或三条以上支路的交汇点,称为节点。
1.简化原则
(1)无电流的支路简化时可去掉。
(2)两等势点间的电阻可省去或视为短路。
(3)理想导线可长可短。
(4)节点沿理想导线可任意移动,但不得越过电源、用电器等。
(5)理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路。
(6)电路电压稳定时,电容器可认为是断路。
(7)在画等效电路图时,先将电压表、电流表摘除,等画好等效电路图后再补到相应的位置,这样可避免电表带来的干扰。
2.常用的简化方法
(1)电流分支法
①先将各节点用字母标出;
②判定各支路元件中的电流方向(若原电路无电压或电流,可假设在总电路两端加上电压后判定);
③按电流流向,自左到右将各元件、节点分支逐一画出;
④将画出的等效图加工整理。
(2)等势点排列法
①将各节点用数字或字母标出;
②判定各节点电势的高低;
③对各节点按电势高低自左到右排列,再将各节点间的支路画出;
④将画出的简化电路加工整理。
例4 (2024·山西运城高二期末)由5个1 Ω电阻连成的如图所示的电路,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为(  )
A.0.3 Ω B.0.4 Ω C.0.5 Ω D.0.6 Ω
听课笔记                                     
                                    
                                    
随堂对点自测
1.(电阻器和电感器在电路中的作用)交变电流通过一段长直导线时,电流为I,如果把这根长直导线绕成线圈再接入原电路,通过线圈的电流为I′,则(  )
A.I′>I B.I′2.(电容器在电路中的作用)(多选)如图所示,白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端,当交流电源的频率增加时(  )
A.电流表示数增大 B.电压表示数增大
C.灯泡变暗 D.灯泡变亮
3.(复杂电路的简化和识别)如图所示,用相同规格的金属材料做成的正六边形导体,每条边的电阻都为R,A、B是正对的两个顶点,用与六边形各边相同规格的材料连接A、B,求A、B之间的电阻RAB。
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
第一节 常见的电路元器件
知识点一
导学 提示 说明电感器L对交变电流有阻碍作用。
知识梳理
1.(1)可变 (2)R 2.(1)绕成 磁场 (2)L (3)通 阻
[思考] 提示 频率越大,电感线圈对交流电的阻碍作用越大。
例1 D [电感器对交流电有阻碍作用,所以流经A的电流始终小于流过B的电流,则保持交流信号频率不变,适当提高输出电压,发现A灯始终比B灯暗,故A正确;保持输出电压不变,提高交流信号频率,发现B灯亮度不变,提高交流信号频率,电感器对交流电的阻碍作用增大,则A灯变暗,故B正确;保持输出电压和信号频率不变,将滑片P向左滑动,滑动变阻器有效阻值变大,则电流减小,故B灯变暗,A灯支路不发生变化,故C正确;电路稳定后断开开关,L中产生自感电动势,相当于电源,A灯和B灯串联,同时逐渐变暗,故D错误。]
训练1 C [交变电流和直流成分都可以通过电阻,也可以通过电感器,A、B错误,C正确;电感器有“通直流阻交流”的作用,所以通过L的交变电流成分比通过R的交变电流成分要少,D错误。]
知识点二
导学
1.提示 (1)说明电容器通交流隔直流。
(2)说明电容器对交变电流有阻碍作用。
2.提示 二极管具有单向导电性。
知识梳理
1.(1)储能 (2)通 隔 2.(3)开关
[思考] 提示 不是。
例2 C [交变电流“通过”电容器,电阻R中有电流,电压表的示数不为零;电容器与电阻串联,电容器对交流有阻碍作用,根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压,而电压表测量的是电阻两端的电压,故选项C正确。]
训练2 AC [电容器的阻碍作用与交变电流的频率有关,频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用越小,选项A正确;电感器对交变电流的阻碍作用随交流电源频率的升高而增大,选项B错误;电阻R对交变电流的阻碍作用与电源的频率无关,选项C正确,D错误。]
例3 C [当带电微粒P静止时,对其进行受力分析得Eq=mg。当A、B之间距离增大时,电容器的电容C减小,由Q=CU得,Q也减小,但由于电路中连接了一个二极管,它具有单向导电性,不能放电,电容器A、B两极板上的电量不变,又由E===知,E不变,带电微粒所受电场力不变,仍保持静止状态,故A、B、D错误,C正确。]
训练3 ABC [对于A、B两种电路,小灯泡能发光,对于C电路,二极管处于正向导通状态,有电流通过小灯泡,小灯泡发光;但D电路中二极管处于反向截止状态,无电流通过小灯泡,小灯泡不发光,故A、B、C正确。]
知识点三
例4 C [按从A到B的顺序把5个电阻分成1、2、3、4、5,由于结点A、D间是用导线相连,这两点是等势点,当电流从A点流入时可以同时流向电阻1、2、3,从电阻1和电阻2流出的电流汇合于C点,到达N点,结点M和B点间是导线相连,也是等势点,电流再从电阻4和电阻5经B流出,而流向电阻3的电流则直接经MB流出,其等效电路如图所示,故A、B间总电阻为0.5 Ω,故C正确,A、B、D错误。]
随堂对点自测
1.B [长直导线对交变电流的阻碍作用较小,此时导线相当于电阻器。当把长直导线绕成线圈,此时是一个电感线圈,对交变电流有较大的阻碍作用,故I′2.AD [交流电源的频率增加,电容器对交变电流的阻碍作用变小,电流增大,电流表示数增大,灯泡两端电压增大,电压表示数变小,灯泡因功率增大而变亮,故A、D正确,B、C错误。]
3.R
解析 根据几何关系可知,A、B连线的长度为六边形边长的两倍,可知其电阻为2R,则A、B之间可看成两个阻值为3R的电阻与一个阻值为2R的电阻并联,=++,解得RAB=R。(共46张PPT)
第一节 常见的电路元器件
第四章 闭合电路
1.能识别几种常见的元器件。2.能简化较复杂的电路。3.了解常见元器件在电路中的作用。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二 电容器和二极管在电路中的作用
知识点一 电阻器和电感器在电路中的作用
知识点三 复杂电路的简化和识别
知识点一 电阻器和电感器在电路中的作用
如图甲、乙所示,把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来,先把它们接到6 V直流电源上,再把它们接到6 V交流电源上,发现灯泡的亮度变暗,说明什么?
提示 说明电感器L对交变电流有阻碍作用。
1.电阻器
可变
(1)分类:阻值固定的电阻器和阻值______的电阻器两种类型。
(2)表示方法:电阻器用字母“___”及符号“ ”表示。
(3)作用:电阻器在电路中的主要作用是调节电路中的电流和电压。
R
2.电感器
绕成
(1)结构和作用:由绝缘导线______,通过电磁感应能把外部电路的电能储存在电感器内部的______中。
(2)表示方法:电感器用字母“___”及符号“ ”表示,插入铁芯的电感器符号用“ ”表示。
(3)特性:___直流___交流。
【思考】
将灯泡与线圈串联接在交流电源上,交流电频率越大,灯越暗,说明什么?
提示 频率越大,电感线圈对交流电的阻碍作用越大。
磁场
L


D
例1 如图所示,灯泡A与带铁芯的电感器L串联,另一个完全相同的灯泡B与滑动变阻器串联,两支路并联接在以正弦交流信号发生器为电源的两端。通过调节交流信号发生器上的旋钮,可以改变输出电压和信号的频率。实验开始前将滑动变阻器滑片P置于最右侧,电源内阻可忽略。闭合开关S,A、B两灯均发光。关于该实验,下列说法中错误的是(  )
A.保持交流信号频率不变,适当提高输出电压,发现A灯始终比B灯暗
B.保持输出电压不变,提高交流信号频率,发现A灯变暗,B灯亮度不变
C.保持输出电压和信号频率不变,将滑片P向左滑动,B灯变暗,A灯亮度不变
D.断开开关S,发现B灯立即熄灭,A灯闪亮一下然后熄灭
解析 电感器对交流电有阻碍作用,所以流经A的电流始终小于流过B的电流,则保持交流信号频率不变,适当提高输出电压,发现A灯始终比B灯暗,故A正确;保持输出电压不变,提高交流信号频率,发现B灯亮度不变,提高交流信号频率,电感器对交流电的阻碍作用增大,则A灯变暗,故B正确;保持输出电压和信号频率不变,将滑片P向左滑动,滑动变阻器有效阻值变大,则电流减小,故B灯变暗,A灯支路不发生变化,故C正确;电路稳定后断开开关,L中产生自感电动势,相当于电源,A灯和B灯串联,同时逐渐变暗,故D错误。
1.电感器对交流电有阻碍作用,并且交流电的频率越大,阻碍作用越大。
2.有的电感器的直流电阻为零,对恒定电流无阻碍作用;有的电感器的直流电阻不为零,当通过恒定电流时,对电流有阻碍作用,稳定时电感器相当于电阻器。    
C
训练1 如图所示,输入端的输入电压既有直流成分,又有交变电流成分(L的直流电阻等于R),以下说法中正确的是(  )
A.直流成分只能通过L
B.交变电流成分只能从R通过
C.通过R的既有直流成分,又有交变电流成分
D.通过L的交变电流成分比通过R的交变电流成分必定要多
解析 交变电流和直流成分都可以通过电阻,也可以通过电感器,A、B错误,C正确;电感器有“通直流阻交流”的作用,所以通过L的交变电流成分比通过R的交变电流成分要少,D错误。
知识点二 电容器和二极管在电路中的作用
1.如图甲、乙所示,把灯泡和电容器串联起来,先把它们接到直流电源上,再把它们接到交流电源上。
(1)发现甲中灯泡不亮,而乙图中的灯泡发光,说明什么?
(2)若把图乙中的电容器去掉,变成图丙所示电路,灯泡变亮,说明什么?
提示 (1)说明电容器通交流隔直流。
(2)说明电容器对交变电流有阻碍作用。
2.甲图中灯泡发光,而乙图中灯泡不发光,说明什么?
提示 二极管具有单向导电性。
1.电容器的作用
(1)由于电容器在充、放电的过程中能够进行电场能与其他能的转换,因此也可作为______元器件。
(2)特性:___交流___直流。
储能


2.二极管
开关
(1)二极管分类:二极管可分为整流二极管、检波二极管、开关二极管等。
(2)表示方法:二极管用字母“D”及符号“ ”表示,箭头表示正向电流的方向。
(3)二极管具有单向导电、反向阻断的特性,因此,二极管可作为各种逻辑电路的______,或对高频交流电路进行滤波整流等。
【思考】
电容器通交流隔直流,通交流是电流通过了电容器吗?
提示 不是。
C
例2 在如图所示的电路中,u是电压为220 V的交流电源,C是电容器,R是电阻。关于理想交流电压表的示数,下列说法正确的是(  )
A.等于220 V B.大于220 V
C.小于220 V D.等于零
解析 交变电流“通过”电容器,电阻R中有电流,电压表的示数不为零;电容器与电阻串联,电容器对交流有阻碍作用,根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压,而电压表测量的是电阻两端的电压,故选项C正确。
(1)电容器由两金属电极和绝缘介质构成,电荷不能通过绝缘介质,因此对电流有阻碍作用,直流电不能通过电容器。
(2)当电容器两端接交流电源时,由于电容器反复充电和放电,电路中有充电电流和放电电流,好像电流“通过了”电容器,因而电容器具有“通交流隔直流”的特性。
(3)交流电的频率越大,电容器对交变电流的阻碍作用越小。
(4)电容器也是一个储能元件,电容器带有电荷时,电容器中储存有电场能。    
AC
训练2 (多选)如图所示,当交流电源的输出电压U=220 V,频率f=50 Hz时,三只灯泡L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻),若将交流电源的频率变为f=100 Hz,则(  )
A.L1灯比原来亮 B.L2灯比原来亮
C.L3灯和原来一样亮 D.L3灯比原来亮
解析 电容器的阻碍作用与交变电流的频率有关,频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用越小,选项A正确;电感器对交变电流的阻碍作用随交流电源频率的升高而增大,选项B错误;电阻R对交变电流的阻碍作用与电源的频率无关,选项C正确,D错误。
C
例3 如图所示,D是一只二极管,AB是平行板电容器,在电容器两极板间有一带电微粒P处于静止状态,当两极板A和B间的距离增大一些的瞬间(两极板仍平行),带电微粒P的运动情况是(  )
A.向下运动 B.向上运动
C.仍静止不动 D.不能确定
二极管单向导电性的理解
电流沿二极管的正向电流的方向流入时的电阻很小,此时可以认为电阻为零,而沿二极管的正向电流的反方向流入时的电阻很大,此时可以认为电路处于断路状态,电路中无电流。    
ABC
训练3 (多选)由电源、开关、电阻、灯泡和二极管组成了如图所示的四个电路,闭合开关后,小灯泡能发光的电路是(   )
解析 对于A、B两种电路,小灯泡能发光,对于C电路,二极管处于正向导通状态,有电流通过小灯泡,小灯泡发光;但D电路中二极管处于反向截止状态,无电流通过小灯泡,小灯泡不发光,故A、B、C正确。
知识点三 复杂电路的简化和识别
求解电路问题,首先要识别电路的结构,即串、并联关系及特点;其次要掌握电路简化的方法和技巧。电路中三条或三条以上支路的交汇点,称为节点。
1.简化原则
(1)无电流的支路简化时可去掉。
(2)两等势点间的电阻可省去或视为短路。
(3)理想导线可长可短。
(4)节点沿理想导线可任意移动,但不得越过电源、用电器等。
(5)理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路。
(6)电路电压稳定时,电容器可认为是断路。
(7)在画等效电路图时,先将电压表、电流表摘除,等画好等效电路图后再补到相应的位置,这样可避免电表带来的干扰。
2.常用的简化方法
(1)电流分支法
①先将各节点用字母标出;
②判定各支路元件中的电流方向(若原电路无电压或电流,可假设在总电路两端加上电压后判定);
③按电流流向,自左到右将各元件、节点分支逐一画出;
④将画出的等效图加工整理。
(2)等势点排列法
①将各节点用数字或字母标出;
②判定各节点电势的高低;
③对各节点按电势高低自左到右排列,再将各节点间的支路画出;
④将画出的简化电路加工整理。
C
例4 (2024·山西运城高二期末)由5个1 Ω电阻连成的如图所示的电路,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为(  )
A.0.3 Ω B.0.4 Ω C.0.5 Ω D.0.6 Ω
解析 按从A到B的顺序把5个电阻分成1、2、3、4、5,由于结点A、D间是用导线相连,这两点是等势点,当电流从A点流入时可以同时流向电阻1、2、3,从电阻1和电阻2流出的电流汇合于C点,到达N点,结点M和B点间是导线相连,也是等势点,电流再从电阻4和电阻5经B流出,而流向电阻3的电流则直接经MB流出,其等效电路如图所示,故A、B间总电阻为0.5 Ω,故C正确,A、B、D错误。
随堂对点自测
2
B
1.(电阻器和电感器在电路中的作用)交变电流通过一段长直导线时,电流为I,如果把这根长直导线绕成线圈再接入原电路,通过线圈的电流为I′,则(  )
A.I′>I B.I′C.I′=I D.无法比较
解析 长直导线对交变电流的阻碍作用较小,此时导线相当于电阻器。当把长直导线绕成线圈,此时是一个电感线圈,对交变电流有较大的阻碍作用,故I′AD
2.(电容器在电路中的作用) (多选)如图所示,白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端,当交流电源的频率增加时(  )
A.电流表示数增大 B.电压表示数增大
C.灯泡变暗 D.灯泡变亮
解析 交流电源的频率增加,电容器对交变电流的阻碍
作用变小,电流增大,电流表示数增大,灯泡两端电压增大,电压表示数变小,灯泡因功率增大而变亮,故A、D正确,B、C错误。
3.(复杂电路的简化和识别)如图所示,用相同规格的金属材料做成的正六边形导体,每条边的电阻都为R,A、B是正对的两个顶点,用与六边形各边相同规格的材料连接A、B,求A、B之间的电阻RAB。
课后巩固训练
3
C
题组一 电阻器和电感器在电路中的作用
1.关于电感器对交变电流的影响,下列说法正确的是(  )
A.电感器不能通直流电流,只能通交变电流
B.电感器对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同
C.同一个电感器对频率低的交变电流的阻碍较小
D.同一个电感器对频率高的交变电流的阻碍较小
解析 电感器可以通直流,A错误;电感器对不同频率的交变电流阻碍作用不同,B错误;同一个电感器对频率高的交变电流的阻碍作用大,D错误,C正确。
对点题组练
BC
2.(多选)在如图所示的电路中,L为电感器,灯泡的电阻值为R,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的频率为50 Hz。若保持交流电源的电压不变,只将电源频率改为100 Hz,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数增大 B.电压表示数增大
C.灯泡变暗 D.灯泡变亮
解析 电源的频率变为100 Hz,频率变大,电感器对电流的阻碍作用变大,灯泡变暗,电流表示数变小,电压表示数增大,故B、C正确。
AC
3.(多选)如图所示实验电路中,若直流电源和交流电源输出电压相等,S为双刀双掷开关,下列叙述正确的是(  )
A.当S掷向a、b时灯较亮,掷向c、d时灯较暗
B.当S掷向a、b时灯较暗,掷向c、d时灯较亮
C.S掷向c、d,电源电压不变,而使频率变大时,灯变暗
D.S掷向c、d,电源电压不变,而使频率减小时,灯变暗
解析 线圈对交流电有阻碍作用,当掷向c、d时灯较暗,且交流电频率越大,阻碍作用越大,故A、C正确。
C
题组二 电容器和二极管在电路中的作用
4.标有“450 V 250 μF”字样的电学元件是(  )
A.电源 B.电阻器
C.电容器 D.电动机
解析 “μF”是电容的单位,则此元件是电容器,故C正确。
A
5.下列说法中正确的是(  )
A.直流电不能通过电容器
B.交流电不能通过电容器
C.直流电、交流电都能通过电容器
D.电感器对交流电没有阻碍
解析 电感器的作用是通直流阻交流;电容器的作用是通交流隔直流,A正确,B、C、D错误。
BC
6.(多选)如图所示是一个判定A、B之间电源性质的仪器,下列说法正确的是(  )
A.若接通电源后绿灯亮则A、B间为直流电源
B.若接通电源后绿灯亮则A、B间为交流电源
C.若接通电源后只有红灯亮则A、B间为直流电源
D.若接通电源后只有黄灯亮则A、B间为交流电源
解析 绿灯与电容器C串联,绿灯亮说明A、B间为交流电源,A错误,B正确;电容器隔直流,且二极管具有单向导电性,若只有红灯亮,或只有黄灯亮,则说明A、B间为直流电源,C正确,D错误。
AC
7.(多选)如图甲所示,AB两端接图乙所示的交流电源,uAB>0时,φA>φB。D为二极管,L为小灯泡,下列说法正确的是(  )
A.0~t1、t2~t3时间内,小灯泡发光
B.t1~t2、t3~t4时间内,小灯泡发光
C.0~t4时间内流过小灯泡的电流如图丙所示
D.0~t4时间内流过小灯泡的电流如图丁所示
解析 二极管具有单向导电性,当φA>φB时,二极管导通,小灯泡发光,故A、C正确。
BC
题组三 复杂电路的简化和识别
8.(多选)如图所示,四个电阻分别为R1、R2、R3、R4,三个电流表的内阻均可忽略不计,下列说法中正确的是(  )
A.四个电阻为并联关系
B.R1与R2为并联关系
C.A1的示数为通过R2和R3的电流之和
D.A2的示数与A1的示数之和等于A3的示数
解析 根据电流分支法易判断出四个电阻中R1、R2、R3为并联关系,然后与R4串联,A错误,B正确;A1的示数为通过R2和R3的电流之和,C正确;因A3的示数等于R1、R2、R3的电流之和,A2的示数等于R2、R1的电流之和,则A2的示数与A1的示数之和不等于A3的示数,D错误。
C
9.如图所示,为8个不同的电阻组成的电路,已知R1=12 Ω,其余电阻值未知,测得A、B间的总电阻为4 Ω,今将R1换成6 Ω的电阻,A、B间总电阻为(  )
A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω
B
综合提升练
10.电感器具有通直流阻交流的作用,电容器具有通交流隔直流的作用。如图,含有直流、交流信号的音频信号通过电路后,扬声器发出的信号中(  )
A.主要是直流信号
B.主要是交流信号
C.直流和交流信号一样强
D.直流和交流信号都没有
解析 电感器L具有通直流阻交流的作用,直流信号通过L;电容器C具有通交流隔直流的作用,交流信号通过C,直流信号不能通过C,所以扬声器发出的信号中主要是交流信号,故B正确。
B
11.如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节,在某一频率时,规格相同的两只灯泡L1、L2的亮度相同,则下列说法正确的是(  )
A.如果将电源频率增大,L1、L2都变亮
B.如果将电源频率增大,L1变亮,L2变暗
C.如果将电源频率减小,L1、L2都变暗
D.如果将电源频率减小,L1变亮,L2变暗
解析 当电源频率增大时,电感器对电流的阻碍作用变大,电容器对电流的阻碍作用变小,所以流过灯泡L1所在支路的电流变大,流过灯泡L2所在支路的电流变小,故灯泡L1变亮,灯泡L2变暗,A错误,B正确;当电源频率减小时,电感器对电流的阻碍作用变小,电容器对电流的阻碍作用变大,所以流过灯泡L1所在支路的电流变小,流过灯泡L2所在支路的电流变大,故灯泡L1变暗,灯泡L2变亮,C、D错误。
A
12.如图所示的电路中,A、B、C三灯泡亮度相同,电源为“220 V 50 Hz”的交流电源,以下叙述中正确的是(  )
A.改接“220 V 100 Hz”的交流电源时,A灯变亮,B灯变暗,C灯亮度不变
B.改接“220 V 100 Hz”的交流电源时,A灯变暗,B灯变亮,C灯变亮
C.改接220 V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变暗,C灯亮度不变
D.改接220 V的直流电源时,A灯熄灭,B灯变亮,C灯变暗
解析 三个支路电压相同,当交流电频率变大时,电感器对交流电的阻碍作用变大,电容器对交流电的阻碍作用变小,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大,流过灯泡B所在支路的电流变小,流过灯泡C所在支路的电流不变。故灯泡A变亮,灯泡B变暗,灯泡C亮度不变,故选项A正确,B错误;改接220 V的直流电源时,电容器隔直流,电感器对直流电无阻碍作用,所以A灯熄灭,B灯变亮,C灯亮度不变,故选项C、D错误。
培优加强练
13.如图所示的电路中,各电阻的阻值已标出。已知R=1 Ω,当输入电压UAB=110 V时,求:
(1)流经10R电阻的电流;
(2)输出电压UCD。
答案 (1)10 A (2)1 V
解析 (1)并联部分的等效电阻为
则电路的总电阻为R总=10R+R=11R
根据欧姆定律,流经10R电阻的电流
(2)由串联分压得并联部分R并两端电压为

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