2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 交變電流學(xué)案

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1、2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 交變電流學(xué)案 要點(diǎn)一 交變電流的有效值 交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的：讓交流和直流通過(guò)相同阻值的電阻，如果讓它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值． (1)只有正弦式交變電流的有效值才一定是最大值的倍． (2)通常所說(shuō)的交變電流的電流、電壓；交流電表的讀數(shù)；交流電器的額定電壓、額定電流；保險(xiǎn)絲的熔斷電流等都指有效值． 要點(diǎn)二 交變電流的“四值”的區(qū)別與聯(lián)系 正弦式交變電流的電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流都有最大值、有效值、瞬時(shí)值和平均值．以電動(dòng)勢(shì)為例：最大值用Em表示，有效值用E表示，瞬時(shí)值用e表示，平均值用表示，它

2、們之間的關(guān)系是E＝，e＝Emsin ωt，平均值不常用，必要時(shí)可用電磁感應(yīng)定律直接求＝n.特別要注意，有效值和平均值是不同的兩個(gè)物理量，在研究交變電流做功、電功率以及產(chǎn)生的熱量時(shí)，只能用有效值；另外，各種交流電表指示的電壓、電流和交流電器上標(biāo)注的額定電壓、額定電流，指的都是有效值，與熱效應(yīng)有關(guān)的計(jì)算，如保險(xiǎn)絲的熔斷電流等必須用有效值，在研究交變電流通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)，只能用平均值，千萬(wàn)不可混淆． 要點(diǎn)三 理想變壓器 理想變壓器的兩個(gè)基本公式是：(1)＝，即對(duì)同一變壓器的任意兩個(gè)線(xiàn)圈，都有電壓和匝數(shù)成正比．(2)輸入功率等于輸出功率．無(wú)論有幾個(gè)副線(xiàn)圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸

3、出功率之和．需要引起注意的是：①只有變壓器是一個(gè)副線(xiàn)圈時(shí)，才滿(mǎn)足＝，但是變壓關(guān)系總滿(mǎn)足＝.②變壓器的輸入功率是由輸出功率決定的． 要點(diǎn)四 遠(yuǎn)距離輸電 1．在求解遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題時(shí)，一定要先畫(huà)出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖來(lái)，包括發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)變壓器，輸電線(xiàn)等效電阻和負(fù)載電阻，并依次寫(xiě)出各部分的符號(hào)以便備用．一般設(shè)兩個(gè)變壓器的初次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為n1、n1′、n2、n2′，相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)采用相應(yīng)的符號(hào)來(lái)表示． 2．遠(yuǎn)距離輸電的功率損失 在遠(yuǎn)距離輸送電能計(jì)算線(xiàn)路功率損耗時(shí)常用關(guān)系式P損＝IR線(xiàn)計(jì)算．其原因是I線(xiàn)較易由公式I線(xiàn)＝求出，P損＝U線(xiàn)I線(xiàn)或P損＝，則不常用，其原因是在一般情況下，U

4、線(xiàn)不易求出，且易把U線(xiàn)和U輸相混淆而造成錯(cuò)誤． 遠(yuǎn)距離輸電中的功率關(guān)系：P輸＝P線(xiàn)損＋P用戶(hù)． 一、交變電流的產(chǎn)生規(guī)律 【例1】 如圖5－1所示，線(xiàn)圈的面積是0.5 m2，共100匝；線(xiàn)圈電阻為1 Ω，外接電阻為R＝9 Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝ T，當(dāng)線(xiàn)圈以300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求： (1)若線(xiàn)圈從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式． (2)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)1/30 s時(shí)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大？ (3)電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)各是多大？ 二、交變電流圖象的考查 【例2】 一個(gè)面積為S的矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以其一條邊為軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與時(shí)間t的關(guān)系如圖5－2所示，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期可由圖中讀出，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？在t＝T/12時(shí)刻，線(xiàn)圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角為多大？