2019年高考物理专题复习 交变电流（一）

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1、2019年高考物理专题复习交变电流（一）【亲爱的同学：过了这条河我们就可以抵达花的海洋；爬过这座山我们就可以到达山的顶峰；战胜这个困难我们就可以来到梦想的地方！相信自己！】一、回顾旧知1、《恒定电流》一节中电流、电阻定律、电功和电功率、电阻的串并联、电动势概念公式。2、楞次定律、右手定则、电磁感应定律二、新课讲解 1、考点：交变电流的变化规律、周期频率、有效值及最大值、电感和电容、变压器和应用。2、重难点：交变电流的变化规律及产生过程的分析，电感和电容、变压器3、易混点：电感和电容三、知识点精讲（一）交变电流1、概念：大小和方向都随时间作周期性变化的电流如图15-1所示（b）、（c）、（e）

2、所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。2、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，为什么会产生交变电流呢？发电机的工作原理：（甲）（乙）（丙）（丁）（戊）线框逆时针匀速转动过程中，哪些边在切割磁感线？（ab和cd）ab边和cd边在匀强磁场中做匀速圆周运动，切割磁感线，在线框中产生感应电动势，在电路中就产生感应电流。缓慢转动线框，当线框平面与磁感线平行时，就会发现此时感应电动势最大。继续转动线框，当学生发现指针偏角最小，即此时线框平面与磁感线垂直。我们把与磁感线垂直的平面称为中性面，线框处于中性面时通过的磁通量最

3、大，感应电流、感应电动势为零。为了能更加方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析。a(b)d(c)甲a(b)d(c)戊a(b)d(c)乙a(b)d(c)丙a(b)d(c)丁甲图线框处于中性面，ab边和cd边不切割磁感线，线框中E感＝0，I感＝0，乙图线框ab边和cd边都在切割磁感线，线框中产生感应电流，根据右手定则可知，感应电流是沿abcd方向流动的。丙图（同甲图）丁图线框ab边和cd边都在切割磁感线，线框中产生感应电流，根据右手定则可知，感应电流是沿dcba方向流动的。戊图（同甲图）可以看出，线框每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次，因此线框每转动一周，感应电流的方向改变两次。

4、3．交变电流的图像和变化规律定量分析线框转动一周过程中感应电动势大小随时间的变化关系。设线框平面从中性面开始转动，角速度是ω，经时间t线框转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向的夹角也等于ωt，ab边的长度为L，磁感强度为B，则ab边的感应电动势是Eab＝Blvsinωta(b)d(c)戊vvCd边中的感应电动势跟ab边中的感应电动势大小相同，且两边又是串联，所以这一瞬间整个线框中的感应电动势e＝2Blvsinωtt(s)e(i,u)0Em-Em令Em＝2Blv即e＝Emsinωti＝e/R＝Emsinωt/R=Imsinωt总结：交变电流的大小和方向都随时间按正弦规律变化。因

5、此，交变电流的规律也可以用图像来表示。在直角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间t），纵坐标表示感应电动势e（感应电流I）。4、交流发电机（1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极（2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子（二）描述交变电流的物理量1、表征交变电流大小物理量①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x表示，eiu②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，Um　　Ｉm　　εmεm=nsBωＩm=εm/R注意：线圈

6、在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为ε=NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。③有效值：ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε=I=U=。　　注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε=，U=的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I。ⅳ、交流用

7、电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。④、峰值、有效值、平均值在应用上的区别。　　峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。　　交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定