（江蘇專用）2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 要點(diǎn)回扣 專題14 交變電流學(xué)案

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1、要點(diǎn)14　交變電流 [規(guī)律要點(diǎn)] 1.交變電流的產(chǎn)生 (1)產(chǎn)生原理：將閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場中，并繞垂直于磁場方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動，線圈中將產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電。 (2)交流電產(chǎn)生過程中的兩個(gè)特殊位置 圖示 概念 中性面位置 與中性面垂直的位置 特點(diǎn) B⊥S B∥S Φ＝BS，最大 Φ＝0，最小 e＝n＝0，最小 e＝n＝nBSω，最大 感應(yīng)電流為零，方向改變 感應(yīng)電流最大，方向不變 注意：正弦式交流電的變化規(guī)律與線圈的形狀、轉(zhuǎn)動軸處于線圈平面內(nèi)的位置 無關(guān)。 2.正弦式交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí)) 　　　規(guī)律　 物理量

2、　 函數(shù)表達(dá)式 圖象 磁通量 Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt 注意：Φ與線圈匝數(shù)無關(guān) 電動勢 e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt 電壓 u＝Umsin ωt＝sin ωt 電流 i＝Imsin ωt＝sin ωt 3.交變電流“四值”的區(qū)別與聯(lián)系 物理含義 重要關(guān)系 適用情況 瞬時(shí)值 交變電流某一時(shí)刻的值 e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt 計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力 最大值 最大的瞬時(shí)值 Em＝nBSω Im＝ 確定用電器的耐壓值，如電容器、晶體管等的擊穿電壓 有效值 跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流

3、值 對正弦式交流電： E＝ U＝ I＝ ①計(jì)算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量，如功、功率、熱量等；②交流電表的測量值；③電氣設(shè)備所標(biāo)注的額定電壓、額定電流；④保險(xiǎn)絲的熔斷電流 平均值 交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸圍成面積與時(shí)間的比值 ＝n ＝ 計(jì)算通過電路某一截面的電荷量q＝It 4.電感、電容對交流電的阻礙作用 (1)電感：通直流，阻交流；通低頻，阻高頻。 (2)電容：通交流，隔直流；通高頻，阻低頻。 5.理想變壓器 (1)理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系 功率關(guān)系 原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入＝P出 電壓關(guān)系 原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即＝，

4、與副線圈的個(gè)數(shù)無關(guān) 電流關(guān)系 ①只有一個(gè)副線圈時(shí)：＝ ②有多個(gè)副線圈時(shí)：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I(xiàn)3n3＋…＋I(xiàn)nnn 頻率關(guān)系 f1＝f2，變壓器不改變交流電的頻率 (2)理想變壓器的制約關(guān)系 ①電壓：原決定副。根據(jù)變壓器的原理可知，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，U2＝U1。當(dāng)U1不變時(shí)，不論負(fù)載電阻R變化與否，U2都不會改變。 ②電流：副決定原。輸出電流I2決定輸入電流I1。當(dāng)負(fù)載電阻R增大時(shí)，I2減小，則I1相應(yīng)減小；當(dāng)負(fù)載電阻R減小時(shí)，I2增大，則I1相應(yīng)增大。因此，在使用變壓器時(shí)不能使變壓器副線圈短路。 ③功率：

5、副決定原。輸出功率P2決定輸入功率P1。理想變壓器的輸出功率與輸入功率相等，即P2＝P1。在輸入電壓U1一定的情況下，當(dāng)負(fù)載電阻R增大時(shí)，I2減小，則P2＝I2U2減小，P1也將相應(yīng)減?。划?dāng)R減小時(shí)，I2增大，P2＝I2U2增大，則P1也將增大。 6.遠(yuǎn)距離輸電相關(guān)的問題 (1)輸電電路圖 (2)基本關(guān)系 電流關(guān)系：n1I1＝n2I2，n3I3＝n4I4，I2＝I3。 電壓關(guān)系：＝，＝，U2＝U3＋ΔU。 功率關(guān)系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P3＋ΔP。 [保溫訓(xùn)練] 1.(2018·江蘇金太陽高三聯(lián)考)某一電子設(shè)備所加正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖1所示，則(　　

6、) 圖1 A.交流電的頻率為50 Hz B.交流電壓的有效值為100 V C.交流電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝100cos 25t(V) D.此交流電壓不可以直接加在耐壓值為80 V的電容器兩端 答案　D 2.(2017·無錫市期末)如圖2所示，交流電源的電動勢有效值與直流電源的電動勢相等，兩電源的內(nèi)阻均可忽略，三個(gè)燈泡是完全相同的，分別與定值電阻、電感器和電容器相接。當(dāng)S接1時(shí)三個(gè)燈泡的亮度相同，那么S接2時(shí)(　　) 圖2 A.三個(gè)燈泡亮度相同 B.甲燈比乙燈亮，丙燈不亮 C.甲燈比乙燈暗，丙燈不亮 D.甲燈和乙燈亮度相同，丙燈不亮 解析　當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接1時(shí)，

7、即為交流電源，三個(gè)燈亮度相同，說明電感L的感抗與電阻R相同，當(dāng)S接2時(shí)，穩(wěn)定后電感L電阻可忽略不計(jì)，電容器具有隔斷直流的作用，而交流與直流對電阻R沒有影響，所以丙燈不亮，甲燈亮度不變，乙燈亮度增加，即甲燈比乙燈暗，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 答案　C 3.(2018·江蘇南京高三調(diào)研)如圖3甲、乙所示的電路輸入交變電流的電壓u相同，圖乙中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，若要求甲電路和乙電路原線圈中電流I相同，則n1、n2、R1、R2應(yīng)滿足的關(guān)系是(　　) 圖3 A.n1R1＝n2R2 B.n2R1＝n1R2 C.nR1＝nR2 D.nR1＝nR2 答案　D

8、 4.(2018·江蘇東臺創(chuàng)新學(xué)校月考)在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器。如圖所示的四個(gè)圖中，能正確反映其工作原理的是(　　) 解析　由理想變壓器的原副線圈的電流之比可知，電流與匝數(shù)成反比。則交流電表應(yīng)串聯(lián)接入匝數(shù)較多的線圈上。匝數(shù)很少的線圈應(yīng)串聯(lián)在需要測量的電流的線路中，故選項(xiàng)A正確。 答案　A 5.(2018·江蘇高考)采用220 kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電。當(dāng)輸送功率一定時(shí)，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的，輸電電壓應(yīng)變?yōu)?　　) A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV 解析　設(shè)輸送功率為P，則有P＝UI，其中U為輸電電壓，I為輸電電流。為使輸電線上損耗的功率減小為原來的四分之一，由P損＝I2R(R為輸電線的電阻，恒定不變)可知應(yīng)使I變?yōu)樵瓉淼亩种?，又輸送功率不變，則輸電電壓應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍，即440 kV，選項(xiàng)C正確。 答案　C 5