选修3-2 第五章 交变电流-高考物理大二轮总复习【知识清单-涂考点】（高中全阶段通用）

第五章 交变电流 第1节 交变电流及其描述 一、交变电流 1.电流的分类 （1）直流电流（DC）：方向不随时间做周期性改变的电流. （2）交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流（AC）.如图（a）、（b）、（c）、（d）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（a）所示 2.交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时，如图所示，产生正弦（或余弦）交流电动势.当外电路闭合时形成正弦（或余弦）交流电流. 二、交变电流的变化规律 1.中性面：与磁感线垂直的平面叫做中性面. 2.中性面的特点 （1）线圈平面与中性面重合时（S⊥B）：磁通量最大，，e=0，i=0，感应电流方向改变. （2）线圈平面平行与磁感线时（S∥B）：=0，最大，e最大，i最大，电流方向不变. 3.交变电流的变化规律 （1）电动势按正弦规律变化：，式中是个常数，表示电动势可能达到的最大值，叫做电动势的峰值，是发电机线圈转动的角速度. （2）电流按正弦规律变化：. （3）电压按正弦规律变化：. （4）电流i通过R时：，. （5）变化规律的成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时. （6）正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) 物理量 规律 函数 图象 磁通量 电动势 电压 电流 例：线框长为a，宽为b在磁感强度为B的匀强磁场中由如图所示位置起绕OO'轴以角速度ω匀速转动，则t时刻感应电动势为（　　） A． B． C． D． 解析：产生的感应电动势的最大值；从与中性面垂直位置开始计时，电动势的瞬时表达式，故A正确，BCD错误. 答案：A 第2节 描述交变电流的物理量 一、周期和频率 1.周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间. 2.频率f：1秒内完成周期性变化的次数. 3.频率、周期的关系：Tf=1. 二、描述交变电流的物理量 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 瞬时值 交变电流某一时刻的值 计算线圈某时刻的受力情况 最大值 最大的瞬时值 讨论电容器的击穿电压（耐压值） 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 对正（余）弦交流电有：， （1）计算与电流的热效应有关的量（如功、功率、热量）等 （2）电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值 （3）保险丝的熔断电流为有效值 平均值 交变电流图像中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值 　 计算通过电路截面的电荷量 第3节 电感和电容对交变电流的影响及变压器 一、电感对交变电流的阻碍作用 1.电感对电流的作用：电感对直流电没有阻碍作用，对交流电有阻碍作用. 2.感抗 （1）物理意义：反映电感对交变电流阻碍作用的大小. （2）影响感抗大小的因素 ①线圈的自感系数：自感系数越大，感抗越大. ②交变电流的频率：自感系数越大，感抗越大. 3.电感器的应用 （1）低频扼流圈 ①构造：线圈绕在铁心上，匝数多，自感系数大. ②作用：“通直流、阻交流”. （2）高频扼流圈 ①构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小. ②作用：“通低频，阻高频”. 二、电容对交变电流的阻碍作用 1.电容对电流的作用：直流电不能通过电容器，交流电能通过但有阻碍作用. 2.容抗 （1）物理意义：反映电容对交流的阻碍作用 （2）影响容抗大小的因素 ①电容器的电容：电容越大，容抗越小. ②交变电流的频率：频率越高，容抗越小. 3.电容器的应用 （1）隔直电容：隔直流，通交流. （2）高频旁路电容：通高频，阻低频. 例：如图所示，A、B为相同的灯泡，C为电容器，L为电感线圈（其直流电阻小于灯泡电阻）.下列说法中正确的有（　　） A．闭合开关，B立即发光 B．闭合开关，电路稳定后，A中没有电流 C．电路稳定后，断开开关，B变得更亮后再熄灭 D．电路稳定后，断开开关，A中电流立即为零 解析：A.闭合开关瞬间，电感L阻碍电流流过，电流都通过B，B立即发光，故A正确；B.闭合开关，电路稳定后，说明电容充电完毕，电流都通过A，故B错误；C.电路稳定后，断开开关，电感L阻碍电流减少，感应出短暂电流继续流，反向流过B，因为电感线圈的直流电阻小于灯泡电阻，所以感应出的电流比原来B的电流大，B变得更亮后再熄灭，故C正确；D.电路稳定后，断开开关，电容器放电，A中电流不会立即为零，故D错误. 答案：AC 第4节 变压器 一、变压器的结构 1.示意图： 2.结构及作用 （1）原线圈：接在电源的线圈，产生交变磁场. （2）副线圈：接在负载上的线圈，产生感应电动势. （3）铁芯：绝缘硅钢片叠合而成的闭合框架，能增