高考专题--交变电流-冲刺2019高考物理二轮复习核心考点特色突破 ---精校解析Word版

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1、一、正弦交变电流的产生及变化规律1.产生：当闭合线圈由中性面位置(O1O2位置)开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变化的函数是正弦函数2．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数图象磁通量Φ＝Φm·cosωt＝BScosωt电动势e＝Em·sinωt＝nBSωsinωt电压u＝Um·sinωt＝sinωt电流i＝Im·sinωt＝sinωt二、交流电“四值”的比较和理解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e＝Ems

2、inωti＝Imsinωt计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值Em＝nBSωIm＝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值对正(余)弦交变电流有：E＝Em/U＝Um/I＝Im/(1)计算与电流的热效应有关的量(如功、功率、热量等)(2)电器设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流值为有效值平均值交变电流图象中图线与时间轴所围的面积与时间的比值＝Bl＝n＝计算通过电路截面的电荷量【典例】. 在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图象如图所

3、示，下列说法正确的是(    )A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0.01s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311VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz【答案】B【解析】三、变压器的结构和原理1．主要构造：是由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成的．变压器构造如图所示．(1)原线圈：与交流电源连接的线圈．(2)副线圈：与负载连接的线圈．2．工作原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．变化的磁场在原副线圈中产生感应电动

4、势，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流．互感现象是变压器工作的基础．由于理想变压器没有磁通量损失，在如图所示的铁芯中各处磁通量Φ相同，且磁通量变化率相同，即变压常数相同．E1＝n1，E2＝n2，故＝.又理想变压器无内阻，故无内压降，因此有U＝E＝n.四、理想变压器的原、副线圈中物理量之间的关系理想变压器①没有能量损失；②没有磁通量损失基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P出(P出决定P入)电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，即＝与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关

5、系①只有一个副线圈：电流和匝数成反比，即＝；②多个副线圈：由输入功率和输出功率相等确定电流关系，即U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋InUn频率关系原、副线圈中电流的频率相等【典例】. 用理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图所示，如果负载电阻的滑片向上移动，则图中所有交流电表的读数及输入功率P变化情况描述正确的是(均为理想电表)（   ）                                                A．U1、U2不变，I1、I2增大，P增大B．U1、U2不变，I1、

6、I2减小，P减小C．U1、U2不变，I1增大，I2减小，P增大D．U1不变，U2增大，I1减小，I2增大，P减小【答案】B【解析】【点睛】变压器上的决定关系为：输入电压U1决定输出电压U2，输出电流I2决定输入电流I1，输出功率决定输入功率．据此结合欧姆定律分析解答。五、远距离输电系统远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)(1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3.(2)电压、电流关系：＝＝，＝＝，U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线．(3)输电电流：I线＝＝＝.(4)输电线上损耗的功率：P损＝

7、I线ΔU＝IR线＝2R线．当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减少到原来的.【典例】. 如图为远距离输电的电路原理图，变压器均为理想变压器并标示了电压、电流和匝数，其中输电线总电阻为R，则A．B．C．用户得到的电功率与发电机输出的电功率相等D．用户得到的交变电流的频率与发电机输出交变电流的频率相等【答案】AD【解析】【点睛】输电线上有电压降，U线

8、流的频率相等．专项提升练习1. 如图所示，边长为L="0.2"m的正方形线圈abcd，其匝数n=10，总电阻为r=2Ω，外电路的电阻为R=8Ω，ab的中点和cd的中点的连线OO'恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B=1T，若线圈从图示位置开始计时，以角速度ω="2"rad/s绕OO'轴匀速转动．则以下判断中正确的是A．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e="0.8sin"2tB．从t=0到t