《(浙江选考)高考物理大一轮复习第九章电磁感应交变电流第3讲交变电流学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(浙江选考)高考物理大一轮复习第九章电磁感应交变电流第3讲交变电流学案（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3讲交变电流 考试标准 知识内容必考要求加试要求交变电流c描述交变电c流的物理量电感和电容对交b变电流的影响变压器c电能的输送c(1) 线圈平面与中性面重合时，S B， 说明1. 不要求知道交流发电机各部分的名称2. 不要求推导交流电动势的瞬时值表达式3. 不要求计算线圈在磁场中转动时的电动势4. 不要求证明正弦式交变电流有效值与峰值之间的关系5. 不要求计算方波等其他交变电流的有效值6. 不要求知道感抗、容抗的概念7. 不要求分析、计算两个及以上副线圈和有两个磁路的变压器问题8. 不要求计算同时涉及升压、降压的输电问题.一、交变电流1产生：线圈绕垂直于磁场 方向的轴匀速转动2两个特殊位置的
2、特点：最大， t 0， e 0， i 0，电流方向将发生改1/21变(2) 线圈平面与中性面垂直时，S B， 0， t最大， e 最大， i最大，电流方向不改变3电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次自测 1( 多选 ) 关于中性面，下列说法正确的是()A线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大C线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次D线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次答案AC二、正弦
3、式交变电流的描述1周期和频率(1) 周期 ( T) ：交变电流完成一次周期性变化( 线圈转一周 ) 所需的时间，单位是秒 (s) ，公式2T .(2) 频率 ( f ) ：交变电流在 1 s 内完成周期性变化的 次数 ，单位是赫兹 (Hz) (3) 周期和频率的关系：1f1 或 .TTf2正弦式交变电流的函数表达式 ( 线圈在中性面位置开始计时 )(1) 电动势 e 随时间变化的规律： eEmsin t，其中 为线圈转动的角速度，Em nBS.(2) 负载两端的电压 u 随时间变化的规律： u Umsin t.(3) 电流 i 随时间变化的规律： i I msin t. 3交变电流的瞬时值、峰
4、值和有效值(1) 瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数(2) 峰值：交变电流 ( 电流、电压或电动势 ) 所能达到的最大的值，也叫最大值(3) 有效值：跟交变电流的 热效应 等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：EEmUmIm， U，I .222自测 2( 多选 ) 如图 1 所示是某种正弦交变电压的波形图，由图可确定该电压的()图 12/21A周期是0.01 sB最大值是311 VC有效值约220 VD表达式为u220sin 100 t (V)答案BC三、电感和电容对交变电流的影响1电感器对交变电流的阻碍作用(1) 感抗：电感器对交变电流 阻碍作用
5、的大小(2) 影响因素：线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大(3) 感抗的应用类型低频扼流圈高频扼流圈区别自感系数较大较小感抗大小较大较小作用通直流、阻交流通低频、阻高频2. 电容器对交变电流的阻碍作用(1) 容抗：电容器对交变电流阻碍作用的大小(2) 影响因素：电容器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小(3) 作用：“通交流，隔直流；通高频，阻低频”自测 3( 多选 ) 如图 2 所示，当交流电源的电压( 有效值 ) U 220 V ，频率f 50 Hz 时，三只灯泡L1 、 L2、 L3 的亮度相同( L 无直流电阻 ) ，若将交流电源的频率变为100 Hz ，则()图 2A L1
6、 灯比原来亮B L2 灯比原来亮C L3 灯和原来一样亮D L3 灯比原来亮3/21答案AC四、变压器1原理电流磁效应、电磁感应 2基本关系式(1) 功率关系： P 入 P出 U1U2(2) 电压关系： n1 n2.(3) 电流关系：只有一个副线圈时I1 n2.I2n13几种常用的变压器(1) 自耦变压器调压变压器电压互感器：用来把高电压变成低电压.(2) 互感器电流互感器：用来把大电流变成小电流.五、电能的输送1输电过程 ( 如图 3 所示 )图 32输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为QI 2Rt.3电压损失： (1)U U U；(2)UIR.2P 24功率损失：
7、(1)P P P ； (2)P I R( U) R.PUU5输送电流：(1) I U；(2) I R.自测 4( 多选 ) 理想变压器的原、副线圈匝数比n1 n2 101，原线圈两端接交流电源，则 ()A原、副线圈中电流频率之比f 1 f 2 101B原、副线圈两端电压之比为U1 U2 101C原、副线圈内交变电流之比I 1 I 2 110D变压器输入和输出功率之比P1 P2 101答案BC4/21U1n1I1n2解析根据变压器的电压比U2n2和电流比 I2 n1可知选项 B、 C 是正确的；对于理想变压器，不改变频率，输入与输出的功率相等，即P1 P2，所以选项A、D 是错误的命题点一交变电
8、流的产生和描述正弦式交变电流的瞬时值、峰值、有效值、平均值的比较物理量物理含义瞬时值交变电流某一时刻的值峰值最大瞬时值跟交变电流的热效应等有效值效的恒定电流值交变电流图象中图线与平均值时间轴所夹的面积与时间的比值重要关系e Emsint，i I msintEm nBS， EmEmn m， I m Rr对正 (余) 弦交流电Em有： E，U2UmIm， I 22E Bl v ， E E n t， I R r适用情况及说明计算线圈某时刻的受力情况讨论电容器的击穿电压(1) 计算与电流热效应有关的量 ( 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
9、(4) 交流电压表和电流表的读数为有效值计算通过电路横截面的电荷量例 1( 多选 ) (2017 浙江名校协作体模拟) 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图4 所示，已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，则()5/21图 4A电压表 V 的示数为 220 VB电路中的电流方向每秒改变100 次C通过灯泡电流的最大值为2.22 AD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为48.4 J答案BC解析由题图知电压峰值为220 2 V，周期为210 2 s，所以有效值为220 V ，角速度 2 2rad/s 100 rad/s.电压表测的是路端电压E 22095T210 2U R r R95 5V209 V ，故 A 错误；因周期 T2102s，所以频率 f 11Hz50 Hz ，电流T210 2方向每秒钟改变 100次，故 B 正确；通过灯泡电流的最大值为2202A 2.22 A，I m95 5故 C 正确；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q错误 ! t 错误 ! 1 J 24.2 J，故 D错误变式 1( 多选 ) 如图 5 所示，闭合的矩形导体线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动沿着方向观察，线圈顺时针方向转动则当线圈转至图示位置时OOOO()
