2022年高中物理选修（3-2）2.5电容器对交变电流的作用word学案1交变电流能够通过电容器，实际上也不是自由电荷通过两极板间的绝缘介质，只是由于两极板间的_在变化，当电压升高时，电荷向电容器的极板上_，电路上形成_电流；当电压降低时，电荷_极板，电路上形成_电流电压不断变化，电容器交替进行_和_，电路中就有了电流，好像交变电流“通过”了电容器2电容器对交变电流的阻碍作用称为_，它跟电容器的_及交变电流的_有关即XC_.3在电子技术中，在两级电路之间_一个电容器，就可以使交流成分通过，而阻止直流成分通过这种电容器叫做_电容；若在下一级电路的输入端_一个电容器，可以使_成分通过电容器，_成分输入到下一级装置，这种电容器叫高频_电容器4(双选)电容对交变电流的影响，以下说法中正确的是()A电容对交变电流有阻碍作用B电容对交变电流的阻碍作用越小，容抗就越大C电容具有“通直流，隔交流，通低频，阻高频”的作用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5(双选)对交变电流能够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交变电流能够使自由电荷通过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电和放电，电路中就有了电流，表现为交变电流“通过”了电容器D交变电流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)6(双选)如图1甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“”表示，直流成分用“”表示关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是()图1A图甲中R得到的是交流成分B图甲中R得到的是直流成分C图乙中R得到的是低频成分D图乙中R得到的是高频成分【概念规律练】知识点一电容器对交流电的导通作用1如图2所示，当开关打到直流电源上，灯泡_；当开关打到交流电源上，灯泡_图22对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的是()A当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B当电容器接到交流电源上时，电容器两极板交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D在有电容器的交流电路中，电容器不起作用知识点二电容器对交流电的阻碍作用3(双选)如图3所示平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则()图3A把电介质插入电容器，灯泡一定变亮B把电容器两极板间距增大，灯泡一定变亮C把电容器两极板间距减小，灯泡一定变亮D使交流电频率增大，灯泡变暗4有两个电容分别为C15 F和C23 F的电容器，分别加在峰值一定的交流电源上，在下列哪一种情况下通过电容器的电流强度最大()A在C1上所加交变电流频率为50 HzB在C2上所加交变电流频率为50 HzC在C1上所加交变电流频率为60 HzD在C2上所加交变电流频率为60 Hz知识点三隔直电容器和高频旁路电容器5如图4所示，(a)、(b)两电路是电容器的两种不同的连接方式，它们各在什么情况下采用？应该怎样选用电容器？图46如图5甲、乙所示，从某一装置中输出的电流既有交流成分，又有直流成分，现要把交流成分输送给下一级，有关甲、乙图的说法正确的是()图5A应选用甲图电路，其中C的电容要大B应选用甲图电路，其中C的电容要小C应选用乙图电路，其中C的电容要大D应选用乙图电路，其中C的电容要小【方法技巧练】电容器与电感器配合使用时的分析技巧7如图6所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用图68在图7所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻下列说法不正确的是()图7AL的作用是“通低频，阻高频”BC的作用是“通交流，隔直流”CC的作用是“通高频，阻低频”D通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比答案课前预习练1电压聚集充电离开放电充电放电2容抗电容频率3串联隔直并联高频低频旁路4AD5.CD6AC当交变电流加在电容器上时，有“通交流、隔直流、通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分A正确，B错误；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确，D错误课堂探究练1不亮亮解析直流电不能通过电容器，故灯泡不亮；交流电能够“通过”电容器，故灯泡亮2B当交变电压加在两极板间时，造成两极板间的电压在周期性地变化，当电压升高时，给电容器充电，电压降低时，电容器放电在电路中形成充、放电电流，即电路中有交变电流“通过”，选项B正确点评当直流电路中接入电容器时，由于极板中间充满了绝缘介质，故充电后的电容器将阻隔直流电流；当交流电路中接入电容器时，由于极板的电压作周期性变化，电容器的带电量也会周期性的增大或减小，电容器将会反复充电或放电，这也就是说，电容器可以通交流3AC在电容器中插入电介质，电容增加，容抗减小，电流增加，灯泡变亮；同理，当频率增加时，容抗减小，灯泡也变亮；把电容器两极板间距离增大，将使电容减小，容抗增加，灯泡将变暗故正确答案为A、C.4C交变电流的频率越高、电容器的电容越大，电容器对交变电流的阻碍作用越小点评电容器对交变电流的阻碍作用叫容抗，容抗大小的公式是XC.5见解析解析(a)中C1起隔直流的作用，对下级输出的是交流，应选用电容较大的电容器(b)中C2起过滤高频的作用：若对下级输出直流，C2选用容量较大的；若对下级输出低频，C2选用容量小的图中的C1串联在电路中，它的作用是“通交流、隔直流”，为了使交流成分都能顺利地通过，容抗必须较小，应选用电容较大的电容器图中的C2并联在电路中，如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分，该电容器的作用是“通高频、阻低频”，即对高频电流起旁路作用，而让需要的低频信号输入到下一级，一般取电容较小的电容器；如果输入的电流是直流和交流两种成分，该电容器的作用是滤去交流成分，把直流成分输入到下一极，这时要选用电容较大的电容器另外，选用电容器还须注意它的耐压值，以防被击穿6C电容器在电路中要起到“隔直流、通交流”的作用，应选乙图电路要使交流成分都顺利通过电容器而输送到下一级，则电容器的容抗要小，容抗与电容成反比，故C的电容要大点评要把电路中直流成分和交流成分中的交流成分输送到下一级，电容器应串联在前、后级电路中，要把高频成分和低频成分中的低频成分输送到下一级，电容器应并联在后级电路中7见解析解析当含有多种成分的电流输入到C1两端，由于C1的“通交流、隔直流”的功能，电流中的交流成分被衰减，而线圈L有“通直流、阻交流”的功能，电流中的直流成分顺利通过L，一小部分交流成分通过L，到达C2两端时，C2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样在输出端便得到较稳定的直流电，这个直流电供电可使视机内芯正常工作8BL是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，A正确；C是一个电容很小的电容器，在题图所示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频、阻低频”，C正确；因电路中无直流电，B错误；由于L对高频交流的阻碍作用和C对高频交流的旁路作用，使得通过R的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比，D正确点评要正确理解电阻、电感、电容对交流和直流的阻碍作用(1)电阻对交流、直流有相同的阻碍作用，交变电流频率变化时，阻碍作用不变(2)电感通直流阻交流，通低频阻高频(3)电容器通交流隔直流，通高频阻低频