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1、I3年高考2年模拟1年原创糟品高考系列专题12交变电流【2018年高考考点定位】正弦交流电的有效值、极值、瞬时值的表达式以及它们之间的关系，非正眩交流电的有效值的计算仍会是本考点的着力点，备考中扎实掌握这些基础知识。以互感为原理的变压器是考察的常见形式，原副线圈的电压电流电功率关系，特别是接入二极管和传感器的情况下，整个电路的动态变化是一个热点。【考点pk】名师考点透析考点一、交流电的产生及描述【名师点睛】1.正眩交流电：在匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的转轴匀速转动，线框中产生的交流电即按照正弦规律变化即正弦交流电。正弦交流电的电动势最大值Em=nBSco,其中
2、n是线框的匝数，B是匀强磁场的磁感应强度，S是线框面积，0是线框绕转轴转动的角速度。若从线框经过屮性面即线框与磁场垂直开始计时，则电动势瞬时值E=Emsrna)t,而磁通量瞬时值则为0二MScos血，即当电动势按照正弦规律随时间变化时，磁通量按照余弦规律随时间变化。2.正弦交流电的四值：正弦交流电的最大值即Em=nBSco,I二—乩二四竺，瞬时值(从中性面开始计时)E=EmsinM,Z=Imsin^0平均值常用來计算通过电路的电荷量，7=—^二〃,即1=1也,那么通过电路的电荷量Q=lAt=n-^-0R+rAr(R+r)Ar(R+r)有效值是根据热效应来定义的，
3、如果交流电在一段时间内产生的热量与电压为U电流为/的直流电产生的热量相等，那么该交流电的有效电压就是U有效电流就是对正弦交流FI电而言，有效电压U=十有效电流/=—严，电路中所有电表的示数都是有效值，电功V2V2率电热的计算都是有效值，而电容器的击穿电压等则是指的最大值。考点二、变压器和远距离输电【名师点睛】1.理想变压器：变压器有原副线圈和铁芯组成，其原理是原副线圈互感，要求原线圈必须输入交流电，这样才能产生电磁感应在副线圈感应出交流电，原副线圈磁通量变化率坐相Ar同，所以有叭=珥竺,比=心竺,即原副线圈电压表等于匝数比如=21。根据能量Ar~Arn2守恒有卩
4、=0即”/二/厶，所以原副线圈电流和匝数成反比即厶=乞。若有多个副线“…【24圈则u}:u2:u3=/?!:n2:n3,p}=p24-+,电流关系则变为叩严认+认+如_側lb，2_蚀/^=—V"—2・变压器动态分析：绚“述〉“2，%决0〉厶，厶屋、八1.远距离输电简化电路如下远距离输电主要经过升压变压器和降压变压器，电路分析的顺序从输入端开始:如：加川，%二跻曲,V用，电功率分析从用户端开始:p^=p'=p—®=p°—®,电流的分析同样从用户端开始：/用I占〉儿_L=!h_厂黒打,/七严厶。远距离输电时主要问题在于输电线电阻导致的电压损失M=IR,/?即输电线电
5、阻。损失的电功率A/?=I2R,要减少输电线上损失的电功率，就要减少输电线上面的电流，根据输电功率一定，釆用增大输电电压来减小输电电流从而减少输电线的能量损失。【试题演练】1.如图所示，而积为0.02cm2，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴00'匀速转动，转动的角速度为^rad/s,匀强磁场的磁感应强度为邑J矩形线圈通过滑环2与理想变压器相连，触头/，可移动，副线圈所接电阻/?=1000,电表均为理想交流电表,当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是：()A、线圈小感应电动势的表达式为e=50>/2cos(100r)VB、P上移
6、时，电流表示数减小C、/二0时刻，电压表示数为100V2VD、当原副线圈匝数比为1:2时，电阻上消耗的功率为400W【答案】D【解析】矩形闭合导线框曲仞在磁场中转动，产生的交流电的最大值为:£=^=100x^x0.02x100=100^,线圈中感应电动势的表达式为=100^^100/)V,故A错误；P上移时，原线的匝数减小，则导致副线圈电压増大，那么副线圈电流也増大，则原线圈的电流会増大，故B错误；由于最大值为有效值的忑倍,所以交流电的有效值为U^V，当『=0时，电压表示数为100K,故C错误；当原、副线圈匝数比为1:2时,电阻上消耗的功率为"仝船P=40网，故
7、D正确：【名师点睛】根据线圈中感应电动Em=nBSco,结合开始计时位置，即可确定瞬时表达式,再由电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，并知道电表是交流电的有效值，逐项分析即可得出结论。1.在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比为2：1,四个标有“6V,6W”的完全相同的灯泡厶、厶、厶、厶，按如图的方式接入电路，其屮厶恰能正常发光。忽略灯泡电阻随电压的变化。电路中的电表均为理想交流电表，则下列选项中正确的是：()A.厶2、厶3、厶均正常发光B.电流表示数为0.5AC./〃、刀两点间所加的电压为14VD.整个电路消耗的总功率为18W【
8、答案】C【解析】灯泡恰能
