（江苏专用）2019高考物理二轮复习 要点回扣 专题14 交变电流学案

要点14交变电流规律要点1.交变电流的产生(1)产生原理：将闭合线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，线圈中将产生按正弦规律变化的交流电。(2)交流电产生过程中的两个特殊位置图示概念中性面位置与中性面垂直的位置特点BSBSBS，最大0，最小en0，最小ennBS，最大感应电流为零，方向改变感应电流最大，方向不变注意：正弦式交流电的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关。2.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达式图象磁通量mcos tBScos t注意：与线圈匝数无关电动势eEmsin tnBSsin t电压uUmsin tsin t电流iImsin tsin t3.交变电流“四值”的区别与联系物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值eEmsin tiImsin t计算线圈某时刻的受力最大值最大的瞬时值EmnBSIm确定用电器的耐压值，如电容器、晶体管等的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值对正弦式交流电：EUI计算与电流热效应相关的量，如功、功率、热量等；交流电表的测量值；电气设备所标注的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流平均值交变电流图象中图线与时间轴围成面积与时间的比值n 计算通过电路某一截面的电荷量qIt4.电感、电容对交流电的阻碍作用(1)电感：通直流，阻交流；通低频，阻高频。(2)电容：通交流，隔直流；通高频，阻低频。5.理想变压器(1)理想变压器原、副线圈基本量的关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，即，与副线圈的个数无关电流关系只有一个副线圈时：有多个副线圈时：由P入P出得U1I1U2I2U3I3UnIn或I1n1I2n2I3n3Innn频率关系f1f2，变压器不改变交流电的频率(2)理想变压器的制约关系电压：原决定副。根据变压器的原理可知，输入电压U1决定输出电压U2，U2U1。当U1不变时，不论负载电阻R变化与否，U2都不会改变。电流：副决定原。输出电流I2决定输入电流I1。当负载电阻R增大时，I2减小，则I1相应减小；当负载电阻R减小时，I2增大，则I1相应增大。因此，在使用变压器时不能使变压器副线圈短路。功率：副决定原。输出功率P2决定输入功率P1。理想变压器的输出功率与输入功率相等，即P2P1。在输入电压U1一定的情况下，当负载电阻R增大时，I2减小，则P2I2U2减小，P1也将相应减小；当R减小时，I2增大，P2I2U2增大，则P1也将增大。6.远距离输电相关的问题(1)输电电路图(2)基本关系电流关系：n1I1n2I2，n3I3n4I4，I2I3。电压关系：，U2U3U。功率关系：P1P2，P3P4，P2P3P。保温训练1.(2018江苏金太阳高三联考)某一电子设备所加正弦交流电的电压随时间变化规律如图1所示，则()图1A.交流电的频率为50 HzB.交流电压的有效值为100 VC.交流电压瞬时值表达式为u100cos 25t(V)D.此交流电压不可以直接加在耐压值为80 V的电容器两端答案D2.(2017无锡市期末)如图2所示，交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等，两电源的内阻均可忽略，三个灯泡是完全相同的，分别与定值电阻、电感器和电容器相接。当S接1时三个灯泡的亮度相同，那么S接2时()图2A.三个灯泡亮度相同B.甲灯比乙灯亮，丙灯不亮C.甲灯比乙灯暗，丙灯不亮D.甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮解析当单刀双掷开关S接1时，即为交流电源，三个灯亮度相同，说明电感L的感抗与电阻R相同，当S接2时，稳定后电感L电阻可忽略不计，电容器具有隔断直流的作用，而交流与直流对电阻R没有影响，所以丙灯不亮，甲灯亮度不变，乙灯亮度增加，即甲灯比乙灯暗，故选项C正确，A、B、D错误。答案C3.(2018江苏南京高三调研)如图3甲、乙所示的电路输入交变电流的电压u相同，图乙中理想变压器的原、副线圈的匝数分别为n1和n2，若要求甲电路和乙电路原线圈中电流I相同，则n1、n2、R1、R2应满足的关系是()图3A.n1R1n2R2 B.n2R1n1R2C.nR1nR2 D.nR1nR2答案D4.(2018江苏东台创新学校月考)在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是()解析由理想变压器的原副线圈的电流之比可知，电流与匝数成反比。则交流电表应串联接入匝数较多的线圈上。匝数很少的线圈应串联在需要测量的电流的线路中，故选项A正确。 答案A5.(2018江苏高考)采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为()A.55 kV B.110 kVC.440 kV D.880 kV解析设输送功率为P，则有PUI，其中U为输电电压，I为输电电流。为使输电线上损耗的功率减小为原来的四分之一，由P损I2R(R为输电线的电阻，恒定不变)可知应使I变为原来的二分之一，又输送功率不变，则输电电压应变为原来的2倍，即440 kV，选项C正确。答案C5