2020年高考物理一轮复习考点归纳
专题11 交变电流
目录
第一节 交变电流的产生和描述 .............................................................................................................................. 1
【基本概念、规律】 .......................................................................................................................................... 1 【重要考点归纳】 .............................................................................................................................................. 2
考点一 交变电流的变化规律 .................................................................................................................. 2 考点二 交流电有效值的求解 ................................................................................................................ 3 考点三 交变电流的“四值”的比较 ........................................................................................................... 3
第二节 变压器 远距离输电 .................................................................................................................................. 3
【基本概念、规律】 .......................................................................................................................................... 4 【重要考点归纳】 .............................................................................................................................................. 4
考点一 理想变压器原、副线圈关系的应用 ........................................................................................... 4 考点二 理想变压器的动态分析 .............................................................................................................. 5 考点三 关于远距离输电问题的分析....................................................................................................... 5 【思想方法与技巧】 .......................................................................................................................................... 6
特殊变压器问题的求解 .............................................................................................................................. 6
实验十一 传感器的简单使用 .................................................................................................................................. 7
第一节 交变电流的产生和描述
【基本概念、规律】
一、交变电流的产生和变化规律 1．交变电流
大小和方向随时间做周期性变化的电流． 2．正弦交流电
(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动． (2)中性面
①定义：与磁场方向垂直的平面．
②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次．
(3)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线． 二、描述交变电流的物理量
1
1．交变电流的周期和频率的关系：T＝.
f2．峰值和有效值
(1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的最大值．
(2)有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值．
(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 I＝
ImUmEm
，U＝，E＝. 222
ΔΦ
＝BLv. Δt
3．平均值：E＝n
【重要考点归纳】
考点一 交变电流的变化规律
1．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)
磁通量 函数 Φ＝Φmcos ωt ＝BScos ωt e＝Emsin ωt ＝nBSωsin ωt u＝Umsin ωt 电压 ＝REmsin ωt R＋r 图象 电动势 i＝Imsin ωt 电流 ＝Emsin ωt R＋r 2.两个特殊位置的特点 ΔΦ
(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．
ΔtΔΦ
(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．
Δt3.解决交变电流图象问题的三点注意
(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内的位置无关．
(2)注意峰值公式Em＝nBSω中的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来，再根据特殊位
置求特征解．
考点二 交流电有效值的求解 1．正弦式交流电有效值的求解 利用I＝
ImUmEm
，U＝，E＝计算． 2222．非正弦式交流电有效值的求解
交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算．注意“三同”：即“相同电阻”，“相同时间”内产生“相同热量”．计算时“相同时间”要取周期的整数倍，一般取一个周期． 考点三 交变电流的“四值”的比较
瞬时值 物理含义 交变电流某一时刻的值 重要关系 e＝Emsin ωt Em＝nBSω 峰值 最大的瞬时值 Im＝Em R＋r适用情况 计算线圈某一时刻的受力情况 确定用电器的耐压值，电容器的击穿电压 (1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量) (2)交流电表的测量值 (3)电器设备标注的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 EmE＝ 2有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 UmU＝ 2I＝Im 2交变电流图象中图线与时平均值 间轴所夹面积与时间的比值
1.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路 2π
(1)求出角速度ω，ω＝＝2πf.
T
ΔΦE＝ ΔtI＝ R＋rE计算通过电路截面的电荷量 (2)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值． (3)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．
①线圈从中性面位置开始转动，则i－t图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsin ωt. ②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i－t图象为余弦函数图象，函数式为i＝Imcos ωt
第二节 变压器 远距离输电