2019高考物理二轮复习专题13 交变电流-冲刺核心考点突破 Word版含解析

2019高考物理二轮复习核心考点突破专题

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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 函数 物理量 图象 磁通量 Φ＝Φm·cos ωt＝BScos ωt 电动势 e＝Em·sin ωt＝nBSωsin ωt 电压 REmu＝Um·sin ωt＝R＋r sin ωt 电流 Emi＝Im·sin ωt＝R＋rsin ωt 二、交流电“四值”的比较和理解

物理量 瞬时值 值 峰值 最大的瞬时值 物理含义 重要关系 e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt Em＝nBSω 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 交变电流某一时刻的

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 对正(余)弦交变电流有： 跟交变电流的热效应有效值 等效的恒定电流值 E＝Em/2 U＝Um/2 I＝Im/2 E＝Blv 交变电流图象中图线平均值 与时间轴所围的面积与时间的比值 ΔΦE＝nΔt EI＝R＋r 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示，下列说法正确的是( )

A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s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311 V D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz

【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．

ΔΦ

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Δt相同，即变压常数相同．

ΔΦΔΦE1n1E1＝n1Δt，E2＝n2Δt，故E2＝n2. ΔΦ

又理想变压器无内阻，故无内压降，因此有U＝E＝nΔt. 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 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) 基 本 关 系 电流关系 电压关系 U1n1原、副线圈的电压比等于匝数比，即U2＝n2与负载情况、副线圈个数的多少无关 I1n2①只有一个副线圈：电流和匝数成反比，即I2＝n1； 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、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.

U1n1I2U3n3I4(2)电压、电流关系： U2＝n2＝I1，U4＝n4＝I3， U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线．

P2P3U2－U3

(3)输电电流：I线＝U2＝U3＝R线. ?P2?2

(4)输电线上损耗的功率：P损＝I线ΔU＝I线R线＝?U2?R线．

2

1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n2. 【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

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