2024高考物理第一轮复习专题交变电流学案鲁科版[经典版].doc

由天下分享时间：2025/2/3 8:05:32 加入收藏我要投稿点赞

交变电流

【本讲教育信息】一. 教学内容：

交变电流

本章的知识点

（一）本章要点及高考展望

1. 本章是电磁感应现象的一个具体应用，是前一章的延续。但复习时要抓住中性面这一关键位置，把握住交变电流有效值的意义，理解和区分瞬时值、峰值和有效值。

2. 对于理想变压器问题，应从电磁感应的本质、电压比、电流比和能量的观点等几个方面正确理解。

3. 本章内容在近几年高考中综合程度较低，难度中等或中等偏下，但要注意它与力学知识相联系的综合型题目。

二. 重点、难点解析 1. 交变电流的产生

上述发电机产生的电流按正弦规律变化，因此叫做正弦式电流．

规律：???msin?t

i?Imsin?t

其中：?m?nBS?，Im??mr?R．

图1

2. 中性面的特点

⑴线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零

⑵线圈转动一周，二次经过中性面，内部的电流方向改变二次 3. 分清瞬时值、峰值和有效值

⑴瞬时值：e?Emsin?t，随时间而变化

⑵峰值：Em?nBS?，与线圈形状以及从哪个位置开始计时无关 ⑶有效值：根据电流的热效应定义的。E?注意：

①通常电器上标注的额定电压（电流、功率）均是有效值

②凡是与热效应有关的量以及电表的测量值均是有效值（如保险丝的熔断电流）

⑷平均值是交流图象中波形与横轴（t轴）所围的面积跟时间的比值，一般用来计算交变电流通过导体横截面时的电量。 4. 深入理解理想变压器的工作方式及几个重要公式

⑴工作方式：变压器在正常工作时，其输出电压决定于输入电压，而其输入

Em2?0.707Em

功率决定于输出功率。

⑵功率关系：P入＝P出 ⑶电压关系：

U1n1? U2n2I1n2? I2n1⑷电流关系：单个副线圈

多个副线圈 n1I1?n2I2?n3I3???

5. 分清远距离输电中输出电压与线路上损失的电压：输出电压为两根输电线的两始端之间的电压，线路上损失的电压是每一根输电线始末两端之间的电压之和；输送功率一定时，提高输电电压，降低输电电流，可以减少输电损耗。

【典型例题】

（一）交变电流及其变化规律

例1. （1999 上海）某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为（B）

A. 400V，0.02s B. 200V，0.02s C. 400V，0.08s D. 200V，0.08s

例2. 一交流电压的瞬时值表达式为u?15sin100?tV，将该交流电压加在一电阻上时，产生的电功率为25W，那么，这个电阻的阻值是_______________Ω。

［解答］4.5

例3. （1999 广东）一阻值恒定的电阻器，当两端加上10V的直流电压时，

测得它的功率为P；当两端加上某一正弦式交流电压时，测得它的功率为P/2。由此可知该交流电压的有效值为________V，最大值为___________V。

［解答］52；10

例4. （2000 全国）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度?绕垂直于磁场方向的固定轴转动。线圈匝数n＝100。穿过每匝线圈的磁通量?随时间按正弦规律变化，如图所示。发电机内阻r＝5.0Ω，外电路电阻R＝95Ω。已知感应电动势的最大值Em?n??m，其中?m为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的示数。

［解答］1.4A

例5. （1995 全国）下图表示一交变电流的电流随时间而变化的图象。此交变电流的有效值是（B）

A. 52A

B. 5A

C. 3.52A

D. 3.5A

例6. 一长直导线通以如图（甲）所示的交变电流。在导线下方有一断开的线圈如图（乙）所示，规定电流从左向右为正，则相对于b点来说，a点电热最高的时刻是在（D）

A. t1时刻

B. t2时刻

C. t3时刻

D. t4时刻

（二）变压器远距离输电