2018高考物理第一輪復(fù)習(xí) 專題 交變電流學(xué)案 魯科版

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1、 交變電流 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 交變電流　 本章的知識(shí)點(diǎn) （一）本章要點(diǎn)及高考展望 1. 本章是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一個(gè)具體應(yīng)用，是前一章的延續(xù)。但復(fù)習(xí)時(shí)要抓住中性面這一關(guān)鍵位置，把握住交變電流有效值的意義，理解和區(qū)分瞬時(shí)值、峰值和有效值。 2. 對(duì)于理想變壓器問(wèn)題，應(yīng)從電磁感應(yīng)的本質(zhì)、電壓比、電流比和能量的觀點(diǎn)等幾個(gè)方面正確理解。 3. 本章內(nèi)容在近幾年高考中綜合程度較低，難度中等或中等偏下，但要注意它與力學(xué)知識(shí)相聯(lián)系的綜合型題目。 二. 重點(diǎn)、難點(diǎn)解析 1. 交變電流的產(chǎn)生 上述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流按正弦規(guī)律變化，因此叫做正弦式電流． 規(guī)律：

2、 其中：，． 圖1 2. 中性面的特點(diǎn) ⑴線圈位于中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 ⑵線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，二次經(jīng)過(guò)中性面，內(nèi)部的電流方向改變二次 3. 分清瞬時(shí)值、峰值和有效值 ⑴瞬時(shí)值：，隨時(shí)間而變化 ⑵峰值：，與線圈形狀以及從哪個(gè)位置開(kāi)始計(jì)時(shí)無(wú)關(guān) ⑶有效值：根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的。 注意： ①通常電器上標(biāo)注的額定電壓（電流、功率）均是有效值 ②凡是與熱效應(yīng)有關(guān)的量以及電表的測(cè)量值均是有效值（如保險(xiǎn)絲的熔斷電流） ⑷平均值是交流圖象中波形與橫軸（t軸）所圍的面積跟時(shí)間的比值，一般用來(lái)計(jì)算交變電流通過(guò)導(dǎo)體橫截面時(shí)的電量。 4.

3、 深入理解理想變壓器的工作方式及幾個(gè)重要公式 ⑴工作方式：變壓器在正常工作時(shí)，其輸出電壓決定于輸入電壓，而其輸入功率決定于輸出功率。 ⑵功率關(guān)系： ⑶電壓關(guān)系： ⑷電流關(guān)系：?jiǎn)蝹€(gè)副線圈　 多個(gè)副線圈　 5. 分清遠(yuǎn)距離輸電中輸出電壓與線路上損失的電壓：輸出電壓為兩根輸電線的兩始端之間的電壓，線路上損失的電壓是每一根輸電線始末兩端之間的電壓之和；輸送功率一定時(shí)，提高輸電電壓，降低輸電電流，可以減少輸電損耗。 【典型例題】 （一）交變電流及其變化規(guī)律 例1. （1999　上海）某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，如果其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電

4、動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分別變?yōu)椤。˙） A. 400V，0.02s B. 200V，0.02s C. 400V，0.08s D. 200V，0.08s 例2. 一交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為V，將該交流電壓加在一電阻上時(shí)，產(chǎn)生的電功率為25W，那么，這個(gè)電阻的阻值是_______________Ω。 ［解答］4.5 例3. （1999　廣東）一阻值恒定的電阻器，當(dāng)兩端加上10V的直流電壓時(shí)，測(cè)得它的功率為P；當(dāng)兩端加上某一正弦式交流電壓時(shí)，測(cè)得它的功率為P/2。由此可知該交流電壓的有效值為_(kāi)_______V，最大值為_(kāi)__________V。 ［解答］；10 例4.

5、（2000　全國(guó)）一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈匝數(shù)n＝100。穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖所示。發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r＝5.0Ω，外電路電阻R＝95Ω。已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，其中為穿過(guò)每匝線圈磁通量的最大值。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內(nèi)阻不計(jì)）的示數(shù)。 ［解答］1.4A 例5. （1995　全國(guó)）下圖表示一交變電流的電流隨時(shí)間而變化的圖象。此交變電流的有效值是?。˙） A. A B. 5A C. A D. 3.5A 例6. 一長(zhǎng)直導(dǎo)線通以如圖（甲）所示的交變電流。在導(dǎo)線下方有一斷開(kāi)的線圈如圖（乙

6、）所示，規(guī)定電流從左向右為正，則相對(duì)于b點(diǎn)來(lái)說(shuō)，a點(diǎn)電熱最高的時(shí)刻是在（D） A. t1時(shí)刻 B. t2時(shí)刻 C. t3時(shí)刻 D. t4時(shí)刻 （二）變壓器遠(yuǎn)距離輸電 例7. （2001　全國(guó)）一個(gè)理想變壓器，原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，正常工作時(shí)輸入和輸出電壓、電流、功率分別為U1和U2、I1和I2、P1和P2。已知n1＞n2，則（BC） A. U1＞U2、P1＜P2 B. P1＝P2、I1＜I2 C. I1＜I2、U1＞U2 D. P1＞P2、I1＞I2 例8. 如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝4∶1，原線圈回路中的

7、電阻A與副線圈回路中的負(fù)載電阻B的阻值相等。a、b端加一定交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA∶PB＝___________。兩電阻兩端電壓之比UA∶UB＝____________。 ［解答］1∶16；1∶4 例9. 如圖所示，一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1＝1000，副線圈匝數(shù)n2＝200，交流電源的電動(dòng)勢(shì)V，電阻R＝88Ω。電流表和電壓表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì)。 A. A1的示數(shù)約為0.10A B. V1的示數(shù)約為311V C. A2的示數(shù)約為0.75A D. V2的示數(shù)約為44V ［解答］A、D 例10. （2000　春）遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電。我國(guó)正在研究用比330kV高得多的電壓進(jìn)行輸電。采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是　?。ˋC） A. 可節(jié)省輸電線的銅材料 B. 可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率 C. 可減少輸電線上的能量損失 D. 可加快輸電的速度 例11. 水電站給遠(yuǎn)處山村送電的輸出功率是110kW，用2000V電壓輸電，線路上損失的功率是2.5×104W，如果改用20000V高壓輸電，線路上損失的功率是_______W。 ［解答］250 4