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《专题12交变电流基础知识+查漏补缺-2017年全国高考物理考前复习大串讲》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、高考考前串讲之交变电流基础知识+査漏补缺考点内容要求说明考情分析交变电流、交变电流的图象I1.不要求讨论交变电流的相位和相位差的问题。2.只限于单相理想变压器。题型:从近儿年高考看,本章命题以选择题为主,难度不大。形式:交变电流的产生、“四值”、变压器原理及远距离输电。策略:重视交变电流的“四值”、图象问题的复习,明确变压器的动态分析问题中的制约关系。正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值I理想变压器II远距离输电I实验:传感器的简单使用【基础知识梳理】一、正弦式交变电流的产生及变化规律1.交变电流的产生(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动。(2)两个特殊位置的特
2、点:A①①线圈平面与中性面重合时,SLB,0最大,—-=0,e=0,7=0,电流方向将发生改变。△t△①②线圈平面与中性面垂直时,S//B,0=0,匚丁最大,e最大,/•最大,电流方向不改变。At(3)电流方向的改变:线圈通过中性血吋,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次通过中性面,因此电流的方向改变函次。(4)交变电动势的最大值E、、=“BS⑺,与转轴位置无关,与线圈形状无关。2.交变电流的变化规律(线圈在屮性面位置开始计时)、^!律函数表达式图象磁通量e=COS3t=BScos3t0电动势e=Esin3t=nBS(^s3t1电压,.-..RE.u—Usin3t—门、sinc
3、otR-rr电流£2—AsinsinwtR-rr•IL1.周期和频率(1)周期T:交变电流完成一次周期性变化所需的时I'可,单位是秒(s)。公式表达式为戶厘。(I)(2)频率交变电流在1s内完成周期性变化的次数,单位是赫兹(槪)。(3)周期和频率的关系:或二、交变电流“四值”1.正眩交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值:(1)瞬时值:交变电流某一时刻的值,是时间的函数。(2)峰值:交变电流的电流或电压所能达到的最太值。(3)冇效值:①定义:止交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的热量相等,就把这一直流的数值叫作这一交流的鏗值。②有效值和峰值的关系:(4)平均值:
4、交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值。三.理想变压器及基本关系的应用1.变压器的构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。【幵妙wa刼1线圈nxe・••i1■1■a•im'JQC严1/A0t、1Itht~UirrI1U2〜u1VT—f-h18::11I■1:s1、磁感线铁芯(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。(1)副线圈:与负载连接的线圈,也叫次级线圈。1.变压器的原理: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。变化的磁场在副线圈屮产生感应电动势,所以尽管两个线圈Z间没有导线相连,副线圈也能
5、够输出电流。互感现彖是变压器工作的基础。2.理想变压器没有能量损失的变压器,即输入功率等于输出功率。3.基本关系式(1)功率关系:P入=戶出。⑵电压关系:-=-;有多个副线圈时,Z?1ZfeZ?iZfeZZj(2)电流关系:只有一个副线圈时,12/71由P入=戶出及2刃推出有多个副线圈吋,以7.=仏72+仏人+・・・+仏厶。四、远距离输电1.降低输电损耗的两个途径⑴减小输电线的电阻,由电阻定律宀可知,在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应采用电阻率小的材料,也可以增加导线的横截面积。(2)减小输电导线中的输电电流,\P=UI可知,当输送功率一定时,提高输电电压,可以减小输电电流
6、。2.远距离高压输电的儿个基本关系(1)功率关系:P=P2,P3=P,P2=P^+P.q(2)电压、电流关系:77=—=-y,77=—=AUi=aU+lk,厶=厶=/线。Uifh1仏n13/小込宀宀、去rA代lh—lh(3)输电电流:/线=万=万=—瓦—o⑷输电线上损耗的电功率:/5=/线A〃=矗斥线=(£”线。当输送功率一定吋,输电电压增大到原来的刃倍,输电线上损耗的功率就减小到原来的z。n【查漏补缺】一、交变电流的产生和描述求解交变电流变化规律有关问题的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时,电流的瞬时值表达式才是正弦形式。其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面
7、内的位置无关。(2)注意峰值公式®=nBS3屮的S为有效面积。(3)在解决有关交变电流的图象问题时,应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起來,再根据特殊位置求特征解。【典例】(多选)如图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,④为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴加‘沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是()A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为5