高考物理一轮复习交流电及远距离输电学案

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1、2020届一轮复习人教版交流电及远距离输电学案●交变电流的基本概念和描述●交变电流（1）定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。（2）图象：如图（a）、（b）、（c）、（d）所示都属于交变电流。其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，如图（a）所示。1.周期和频率（1）周期（T）：交变电流完成1次周期性变化（线圈转一周）所需要的时间，单位是秒（s），公式2πT＝ω。（2）频率（f）：交变电流在1s内完成周期性变化的次数。单位是赫兹（Hz）。11（3）周期和频率的关系：T＝f或f＝T。2.正

2、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：e＝Emsinωt。（2）负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝Umsinωt。55（3）电流i随时间变化的规律：i＝Imsinωt。其中ω等于线圈转动的角速度，Em＝nBSω。1.交变电流的瞬时值、峰值、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

3、，其有55效值和峰值的关系为：E＝Em2，U＝UmIm2，I＝2。551.正弦式交变电流的变化规律线圈在中性面位置时开始计时物理量函数表达式图象55磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt5555电动势e＝Emsinωt＝nBSωsinωt55EmR电压u＝Umsinωt＝R＋rsinωtEm电流i＝Imsinωt＝R＋rsinωt552.两个特殊位置的特点（1）线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。5555（2）线圈平面与中性面垂直时，

4、S∥B，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e最大，i最大，电流方向不改变。551.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明55瞬时值交变电流某一时刻的值e=Emsinωti=Imsinωt计算线圈某时刻的受力情况55峰值最大的瞬时值Em=nBSωIEmm讨论电容器的击穿电压55有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值RrEEm2UUm2（1）计算与电流的热效应有关的量（如电功、电功率、电热等）（2）电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值55IIm2（3）

5、保险丝的熔断电流为有效值55适用于正（余）弦式交变电流55平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时EBLv；EnΔΔt计算通过电路截面的电荷55E量间的比值IRr1．图中属于交变电流的是A．B．55C．D．【答案】C【解析】电流的方向在周期性变化的电流为交变电流；交变电流的方向在不断地变化，ABD选项中电流方向不变，是直流电；C选项电流大小不变，方向变化，是交变电流。故选C。2．交流发电机发电示意图如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是55A．转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率

6、最大B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大D．转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B【答案】D【解析】转到图甲位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，但磁通量变化率最小为零，故A错误；转到图乙位置时，线圈产生的感应电动势最大，故B错误；转到图丙位置时，线圈位于中性面位置，此时感应电流最小，且感应电流方向改变，故C错误；转到图丁位置时，根据楞次定律可知AB边感应电流方向为A→B，故D正确；故选D。3.一个匝数为100匝，电阻为0.5Ω的闭合线圈

7、处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按如图所示规律变化．则线圈中产生交变电流的有效值为（）A．5AB．AC．6AD．A【答案】B【解析】0～1s时间内，感应电动势为E1＝nΔΦ1/Δt1＝1V，电流为2A；1～1.2s内，感应电动势E2＝nΔΦ2/Δt2＝5V，感应电流为10A，一个周期内发热量为，得I＝2A，B正确．4.匝数为N的矩形线框ABCD放在垂直纸面向里的磁场中，开始线框所在的平面与磁场方向垂直，如图所55示，现以线框的AB边为轴使其在水平面内以恒定的加速度匀

8、速转动，经测量可知此时线框的转动周期为To，线框中所产生的感应电动势的最大值为Em．下列选项中正确的是（）A．线框中所产生的感应电动势的有效值为B．线框在转动一周的过程中穿过线框磁通量的最大值为55C.线框转动过程穿过每匝线框的磁通量变化率的最大值为D.线框转动一周的过程中电流方向始终不变【答案】C【解析】A项：线框中所产生的感应电动势的有效值为，故A错误；B项：当线框平面与磁场垂直时磁通量最大即为，解得：，故B错误；C项：由公式，解得：，故C正确；D项：线框转动一周