2020版高考物理大一轮复习第十章电磁感应交变电流第2讲交变电流学案

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1、第2讲　交变电流[考试标准]知识内容考试要求说明交变电流c1.不要求知道交流发电机各部分的名称.2.不要求推导交流电动势的瞬时值表达式.3.不要求计算线圈在磁场中转动时的电动势.4.不要求证明正弦式交变电流有效值与峰值之间的关系.5.不要求计算方波等其他交变电流的有效值.6.不要求知道感抗、容抗的概念.7.不要求分析、计算两个及以上副线圈和有两个磁路的变压器问题.8.不要求计算同时涉及升压、降压的输电问题.描述交变电流的物理量c电感和电容对交变电流的影响b变压器c电能的输送c一、交变电流1.产生：线圈绕垂

2、直于磁场方向的轴匀速转动.2.两个特殊位置的特点：(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变.3.电流方向的改变：线圈通过中性面时，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两次.自测1　(多选)关于中性面，下列说法正确的是(　　)A.线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B.线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，

3、磁通量的变化率最大C.线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次D.线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次答案　AC二、正弦式交变电流的描述1.周期和频率(1)周期(T)：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公式T＝.(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).(3)周期和频率的关系：T＝或f＝.2.正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

4、，其中ω为线圈转动的角速度，Em＝nBSω.(2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝Umsinωt.(3)电流i随时间变化的规律：i＝Imsinωt.3.交变电流的瞬时值、峰值和有效值(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，其有效值和峰值的关系为：E＝，U＝，I＝.自测2　(多选)如图1所示是某种正弦交变电压的波形图，由图可确定该电压

5、的(　　)图1A.周期是0.01sB.最大值是311VC.有效值约是220VD.表达式为u＝220sin100πt(V)答案　BC三、电感和电容对交变电流的影响1.电感器对交变电流的阻碍作用(1)感抗：电感器对交变电流阻碍作用的大小.(2)影响因素：线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大.(3)感抗的应用类型区别　　低频扼流圈高频扼流圈自感系数较大较小感抗大小较大较小作用通直流、阻交流通直流、通低频、阻高频2.电容器对交变电流的阻碍作用(1)容抗：电容器对交变电流阻碍作用的大小.(2)影响因素：电容

6、器的电容越大，交流的频率越高，容抗越小.(3)作用：“通交流，隔直流；通高频，阻低频”.自测3　如图2所示，电阻R、电容C和电感L并联后，接入输出电压有效值、频率可调的交流电源.当电路中交流电的频率为f时，通过R、C和L的电流有效值恰好相等.若将频率降低为f，分别用I1、I2、I3表示此时通过R、C和L的电流有效值，则(　　)图2A.I1＝I2＝I3B.I1>I2>I3C.I3>I1>I2D.I1>I2＝I3答案　C四、变压器1.原理电流磁效应、电磁感应.2.基本关系式(1)功率关系：P入＝P出.(2)电

7、压关系：＝.(3)电流关系：只有一个副线圈时＝.3.几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器.(2)互感器五、电能的输送1.输电过程(如图3所示)图32.输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q＝I2Rt.3.电压损失：(1)ΔU＝U－U′；(2)ΔU＝IR.4.功率损失：(1)ΔP＝P－P′；(2)ΔP＝I2R＝()2R.5.输送电流：(1)I＝；(2)I＝.自测4　要减少电能输送时的损失，下列说法中正确的是(　　)A.降低输电电压B.把输电导线埋于地下C.提高输电电压D.

8、增大输电导线中的电流答案　C命题点一　交变电流的产生和描述正弦式交变电流的瞬时值、峰值、有效值、平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝Emsinωt，i＝Imsinωt计算线圈某时刻的受力情况峰值最大瞬时值Em＝nBSω，Em＝nΦmω，Im＝讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值对正(余)弦交流电有：E＝，U＝，I＝(1)计算与电流热效应有关的量(如功、功率、热