2019年高考物理 高频考点解密 专题12 交变电流教学案

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1、专题12交变电流核心考点考纲要求交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器远距离输电ⅠⅠⅡⅠ考点1变压器一、变压器1．变压器的构造：原线圈、副线圈、铁芯2．电路图中的符号二、变压器的工作原理在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫互感现象；铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率。三、理想变压器原、副线圈基本关系的应用1．基本关系（1）P入=P出；（2），有多个副线圈时，仍然成立，=…；（3），电流与匝数成反比，只对一个副线圈的变压器适用，有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系，n1I1=n2I

2、2+n3I3+…；（4）原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同。2．制约关系（1）电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定；（2）功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定；（3）电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定。3．两种特殊的变压器模型（1）自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器（又称调压器），它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压，也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用。（2）互感器电压互感器和电流互感器，比较如下：电压

3、互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测高流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式I1n1=I2n24．关于理想变压器的四点说明（1）变压器不能改变直流电压；（2）变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率；（3）理想变压器本身不消耗能量；（4）理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。四、理想变压器的动态分析1．解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法（1）分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联

4、电路特点进行分析判定；（2）分析该类问题的一般思维流程是：2．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。（1）匝数比不变的情况①U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变；②当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化；③I2变化引起P2变化，由P1=P2知P1发生变化。（2）负载电阻不变的情况①U1不变，发生变化，U2变化；②R不变，U2变化，I2发生变化；③根据和P1=P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。（2018·四川省成都市）如图甲

5、，理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=10:1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、线圈电阻为2Ω的电动机M。原线圈输入的交流电压如图乙。闭合开关S，电动机正常工作，电流表示数为1A。下列判断正确的是A．副线圈两端的电压有效值为22VB．滑动变阻器尺的接入电阻为10ΩC．电动机输出的机械功率为12WD．若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小【参考答案】B【试题解析】变压器初级电压有效值为220V，则副线圈两端的电压有效值为，选项A错误；滑动变阻器接入电阻为，选项B正确；电动机输出的机械功率为，选项C错误；若电动机突然卡住，次级电流将变大，次级消耗的功率变大，则原

6、线圈输入功率将变大，选项D错误。1．（2018·山东省济宁市）如图所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光。下列说法正确中的是A．原、副线圈匝数比为3:1B．原、副线圈匝数比为1:3C．AB端的输入电压为3UD．AB端的输入电压为4U【答案】C考点2远距离输电问题一、远距离输电1．输电过程（如图所示）2．输送电流（1）；（2）。3．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。4．电压损失（1）ΔU=U–U′；（2）ΔU=IR。5．功率损失（1）ΔP=P–P′；（2）ΔP=I2R=（）2R。6．降

7、低输电损耗的两个途径（1）减小输电线的电阻，由电阻定律可知，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，由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。二、远距离输电问题1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析。2．远距离高压输电的几个基本关系（以下图为例）（1）功率关系：P1=P2，P3=P4，P