《2022届高三物理一轮复习 知识梳理：选修3-2第五章 交变电流》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届高三物理一轮复习 知识梳理：选修3-2第五章 交变电流（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章交变电流第41讲交变电流的产生和描述第42讲电感和电容对交变电流的影响 考情剖析指明方向(注：考纲要求中代表了解和认识，代表理解和应用；命题难度中的A代表容易，B代表中等，C代表难)考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求命题难度交变电流描述交变电流的物理量和图象16年T4选择，考查变压器及其相关规律的应用分析综合，应用数学处理物理问题B总结1.小结：交变电流和描述交变电流的物理量及其图象以计算题形式进行考查，侧重考查交变电流的变化规律及其有效值的计算和能就电感与电容对交流电的影响进行定性的分析与判断2复习指导：复习时注重对正弦交变电压和电流的图象的理解以及各物理量的计算. 知识整合翻新
2、学习知识网络基础自测知识网络基础自测一、交变电流的产生和变化规律1交变电流_和_都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，其中按正弦函数规律变化的电流叫正弦交变电流2正弦交变电流的产生(1)将线圈置于_磁场中；线圈绕_的轴_转动，线圈中就会产生正(余)弦交变电流(2)中性面：与磁场方向_的平面线圈转到中性面时，穿过线圈的磁通量_，磁通量的变化率_，感应电动势_线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过_，电流的方向就改变一次(3)从中性面(SB)开始计时，表达式：iImsint；uUmsint；eEmsint.(4)图象：二、描述交变电流的物理量1最大值EmNBS(N：线圈的匝数；S：线圈处于磁场
3、中的有效面积；：线圈转动的角速度)2瞬时值反映_交变电流的大小和方向3有效值根据电流的_规定的，即让交流电和直流电通过相同阻值的电阻，如果在相同时间内产生的_相等，就把直流电的数值叫做交流电的有效值(1)正弦交流电有效值和峰值之间的关系：EEm；UUm；IIm.(2)非正弦交流电的有效值要根据电流的热效应进行计算在计算有效值时，“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍4平均值可用法拉第电磁感应定律E_来求5周期和频率(1)周期：完成一次周期性变化所需的_(2)频率：每秒钟完成周期性变化的_(3)周期和频率的关系：T，2f.三、电感、电容对交变电流的作用1电感对交变电流的阻碍作用(1)电感对交变
4、电流的阻碍作用与自感系数和交变电流的频率有关，自感系数、交变电流的频率越大，电感对交变电流的阻碍作用越大(2)扼流圈有两种：一种叫做低频扼流圈，线圈的自感系数L很大，作用是“_”，另一种叫做高频扼圈，线圈的自感系数很小，作用是“_”2电容器对交变电流的阻碍作用(1)电容对交变电流的阻碍作用与电容和交变电流的频率有关，电容、交变电流的频率越大，电容对交变电流的阻碍作用越小(2)电容器在电路中表现为“_” 方法技巧考点突破知识精讲实例指导知识精讲考点1交流电的产生与描述1两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，SB，最大，0，e0，i0，电流方向将发生改变(2)线圈平面与中性面垂直时，SB
5、，0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变2交变电流瞬时值表达式书写的基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象或由公式EmnBS，求出相应峰值(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式线圈从中性面位置开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为iImsint.线圈从垂直中性面位置开始转动，则it图象为余弦函数图象，函数式为iImcost.3正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数图象磁通量mcostBScost电动势eEmsintnBSsint电压uUmsintsint电流iImsintsint考点2交变电流“四值”的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明
6、瞬时值交变电流某一时刻的值eEmsint，IImsint计算线圈某时刻的受力情况最大值最大的瞬时值EmnBS，Im讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值E，U，I(只适用于正、余弦式电流)(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是指有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图象中图线与时间轴所围成的面积与时间的比值BLn计算通过电路截面的电荷量实例指导典型例题1某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向匝数为N的矩形线圈abcd的边长abcdl、b
7、cad2l.线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直线圈的总电阻为r，外接电阻为R.求：(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em；(2)线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；(3)外接电阻上电流的有效值I.【测量目标】本题考查交变电流的产生、感应电动势、安培力和电流有效值等内容，测量考生的理解和分析综合能力温馨提示(1)bc、ad边进入磁场时，切割磁感线，产生感应电动势，而在磁场外时，不产生感应电动势，因此该发电机产生的不是正弦交流电(2)bc边所受安培力为线圈中感应电流在磁场中所受的安培力(3
8、)电流的有效值可以用焦耳定律确定【练练手】举一反三1某台交流发电机的结构可以简化为多匝线框在匀强磁场中旋转产生正弦式交流电当线框匀速转动时，电动势瞬时值表达式e10sin50t V其他条件不变，现只将线框转速变为原来的2倍，发电机输出端接入如图所示电路已知发电机内阻r1 ，R14 ，R2R310 ，求：(1)此时电动势的表达式；(2)理想交流电压表的示数；(3)通过电阻R1的电流的最大值；(4)电阻R2在1分钟内产生的焦耳热【测量目标】本题考查交变电流的产生和描述，测量考生的理解能力和应用数学处理物理问题的能力触类旁通1(多选)如图所示电路中，电源电压u311sin100t(V)，A、B间接有
9、“220 V，440 W”的电暖宝、“220V，220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝下列说法正确的是() A交流电压表的示数为311 V B电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 A C电暖宝发热功率大于抽油烟机发热功率的2倍 D1 min抽油烟机消耗的电能为1.32104 J【测量目标】本题考查交变电流的具体应用，考查考生的分析综合与数学应用能力典型例题2在如图甲所示电路中，D为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)R130，R260，R310.在MN间加上如图乙所示的交变电压时，R3两端电压表的读数大约是()甲乙 A3V B3.5V C4V D5V【测量目标】本题考查交变电流
10、的相关知识，测量考生的理解能力温馨提示电流名称电流图象有效值正弦半波电流UUmax正弦单向脉动电流U矩形脉动电流UUmax非对称性交变电流U【练练手】举一反三2如图所示为一交流电电压随时间变化图，每一周期的前后半周期都是正弦变化，只是最大值有所不同，则该交流电的有效电压为() A70 V B35 V C50 V D50 V【测量目标】本题考查交变电流的有效值，测量考生的理解能力触类旁通2(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e50sin100t(V)对此电动势，下列表述正确的有() A最大值是50V B频率是100Hz C有效值是25V D周期是0.02s【测量目标】本题考查交变电流的相关物理
11、量的计算，测量考生的理解能力典型例题3如图，三个灯泡是相同的，而且耐压足够高，交、直流两电源的内阻忽略，电动势相等，当S接a时，三个灯泡的亮度相同，那么S接b时() A三个灯泡亮度相同 B甲灯最亮，丙灯不亮 C甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮 D只有丙灯不亮，乙灯最亮【测量目标】本题考查电感和电容对交变电流的影响，测量考生的理解能力【练练手】举一反三3(多选)“二分频”音箱内有高、低两个扬声器音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信号按原比例还原成高、低频的机械振动如图为音箱的电路简化图，高低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器，则() A甲扬声器是低音扬声器 BC的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 C乙扬声器的振幅一定大 DL的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器【测量目标】本题考查电感和电容对交变电流的影响，测量考生的理解能力触类旁通3(多选)对于某块使用高频电信号的电路，其输入却是高低混频，欲达上述目的，下述方法可行的是() A将被控电路串联容抗较大的电容 B将被控电路串联容抗较小的电容 C将被控电路并联感抗较大的线圈 D将被控电路并联感抗较小的线圈【测量目标】本题考查容抗和感抗，测量考生的理解能力 当堂检测小试牛刀1图中闭合线圈都
