高考一轮复习 交变电流 电感和电容对交变电流的影响

1、 第第1讲讲交变电流的产生和描述交变电流的产生和描述(多选多选)关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正确的是法中正确的是 ( ) A线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变次，感应电动势方向不变B线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零为零D线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电动

2、势最大动势最大交变电流、描述交变电流的图象交变电流、描述交变电流的图象(考纲要求考纲要求)【思维驱动思维驱动】CD1 1交变电流交变电流(1)定义定义:_和和_都随时间做周期性变化的电流都随时间做周期性变化的电流(2)图象图象:如图如图(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流。其所示都属于交变电流。其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图(a)所示所示【知识存盘知识存盘】大小大小 方向方向2正弦交流电的产生和图象正弦交流电的产生和图象(1)中性面中性面中性面：与磁场方向垂直的平面中性面：与磁场方向垂直的平面中性面与峰值面的比较中性面与峰

3、值面的比较中性面中性面峰值面峰值面含义含义线圈平面与磁场线圈平面与磁场方向垂直方向垂直线圈平面与磁场方线圈平面与磁场方向平行向平行磁通量磁通量最大最大(BS)零零磁通量的变化率磁通量的变化率0最大最大感应电动势感应电动势0最大最大(nBS)电流方向电流方向发生改变发生改变方向不变方向不变(2)产生产生：在：在匀强磁场匀强磁场里，线圈绕里，线圈绕_方向的轴方向的轴匀速转动匀速转动(3)图象图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线如图圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线如图(e)、(f)所示所示垂直于磁场垂直于

4、磁场(多选多选)一个单匝矩形线框的面积为一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为，在磁感应强度为B的的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为速为n转转/秒，则秒，则 () A线框交变电动势的最大值为线框交变电动势的最大值为nBS正弦交变电流的函数表达式、描述交变电流的物正弦交变电流的函数表达式、描述交变电流的物理量理量(考纲要求考纲要求)【思维驱动思维驱动】BD【知识存盘知识存盘】一次周期性一次周期性次数次数2正弦式交变电流的函数表达式正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置线圈在中性面位置开始计时开始计时)(1)电动势电

5、动势e e随时间变化的规律随时间变化的规律：e_(2)负载两端的电压负载两端的电压u u随时间变化的规律随时间变化的规律：u_(3)电流电流i i随时间变化的规律随时间变化的规律：i_其中其中等于线等于线圈转动的圈转动的_，Em_Emsin tUmsin tImsin tnBS角速度角速度说明说明 （1)交变电流的瞬时值表达式：交变电流的瞬时值表达式：当线圈平面转到中性面当线圈平面转到中性面(与磁场垂直的平面与磁场垂直的平面)时开时开 始计时，交流电的瞬时值表达式是：始计时，交流电的瞬时值表达式是： eEmsin t， uUmsin t，iImsin t. 当线圈平面转到与磁感线平行时开始计时

6、，瞬时当线圈平面转到与磁感线平行时开始计时，瞬时 值表达式是：值表达式是： eEmcos t，uUmcos t，iImcos t. (2)最大值最大值：EmnBS，且，且Em与转轴的所在位置与转轴的所在位置和线圈形状无关和线圈形状无关3交变电流的瞬时值、峰值、有效值交变电流的瞬时值、峰值、有效值(1)瞬时值瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数：交变电流某一时刻的值，是时间的函数(2)峰值峰值：交变电流：交变电流(电流、电压或电动势电流、电压或电动势)所能达到的所能达到的最大的值，也叫最大值最大的值，也叫最大值(3)有效值有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值：跟交变电流的热效应等效

7、的恒定电流的值叫做交变电流的有效值对正弦交流电，其有效值和叫做交变电流的有效值对正弦交流电，其有效值和 峰值的关系为：峰值的关系为：E ，U ，I 交变电流的有效值是根据电流的热效应定义交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热电阻生热(或热功率或热功率)进行计算进行计算4对交变电流的对交变电流的“四值四值”的比较和理解的比较和理解物理量物理量物理意义物理意义适用情况及说明适用情况及说明瞬时值瞬时值eEmsin t uUmsin t iImsin t计算线圈某时刻的受力情况计算线圈某时刻的受力情况峰值峰值(最最

8、大值大值)EmnBS Im讨论电容器的击穿电压讨论电容器的击穿电压(单选单选)如图所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不如图所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变亮，灯变亮，灯2变暗，灯变暗，灯3不变，则不变，则M、N、L中所接元件可能是中所接元件可能是 ()电感和电容对交变电流的影响电感和电容对交变电流的影响(考纲要求考纲要求)【思维驱动思维驱动】AM为电阻，为电阻，N为电容器，为电容器，L为电感线圈为电感线圈BM为电感线圈，为电感线圈，N为电容器，为电容器，L为电阻为电阻CM为电容器，为

9、电容器，N为电感线圈，为电感线圈，L为电阻为电阻DM为电阻，为电阻，N为电感线圈，为电感线圈，L为电容器为电容器C1电感对交变电流的阻碍作用电感对交变电流的阻碍作用 电感线圈对交变电流有电感线圈对交变电流有_，电感对交变电流的阻碍作，电感对交变电流的阻碍作用的大小用用的大小用_表示，线圈的表示，线圈的_越大，交变电流的越大，交变电流的_越高，阻碍作用越大，感抗也就越大越高，阻碍作用越大，感抗也就越大 2电容器对交变电流的阻碍作用电容器对交变电流的阻碍作用交变电流能够交变电流能够“_”电容器，但电容器对交变电流有电容器，但电容器对交变电流有_作用，电容器对交变电流的阻碍作用用作用，电容器对交变电

10、流的阻碍作用用_表示电容器表示电容器的电容越的电容越_，交变电流的交变电流的_越高越高电容器对交变电流的电容器对交变电流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的_就越小，电容就越小，电容器在交流电路中起的作用是：器在交流电路中起的作用是： 通交流，隔直流，通交流，隔直流，_【知识存盘知识存盘】阻碍作用阻碍作用自感系数自感系数频率频率通过通过容抗容抗大大阻碍阻碍容抗容抗通高频、阻低频通高频、阻低频感抗感抗频率频率【典例典例】 (单选单选)在匀强磁场中，在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则图象如图乙所示，则()考点：考点：交变电流的图象交变电流的图象At0.005 s时线框的磁通量变化率为零时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为线框产生的交变电动势有效值为311 VD线框产生的交变电动势频率为线框产生的交变电动势频率为100 HzB5(多选多选)如图如图10113所示是某种所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的可确定该电压的 ()A周期是周期是0.01 sB最大值是最大值