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1、2022高考物理第一輪復(fù)習 專題 交變電流學案 魯科版
【本講教育信息】
一. 教學內(nèi)容：
交變電流
本章的知識點
（一）本章要點及高考展望
1. 本章是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一個具體應(yīng)用，是前一章的延續(xù)。但復(fù)習時要抓住中性面這一關(guān)鍵位置，把握住交變電流有效值的意義，理解和區(qū)分瞬時值、峰值和有效值。
2. 對于理想變壓器問題，應(yīng)從電磁感應(yīng)的本質(zhì)、電壓比、電流比和能量的觀點等幾個方面正確理解。
3. 本章內(nèi)容在近幾年高考中綜合程度較低，難度中等或中等偏下，但要注意它與力學知識相聯(lián)系的綜合型題目。
二. 重點、難點解析
1. 交變電流的產(chǎn)生
上述發(fā)電機產(chǎn)生的電流按正
2、弦規(guī)律變化，因此叫做正弦式電流．
規(guī)律：
其中：，．
圖1
2. 中性面的特點
⑴線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動勢為零
⑵線圈轉(zhuǎn)動一周，二次經(jīng)過中性面，內(nèi)部的電流方向改變二次
3. 分清瞬時值、峰值和有效值
⑴瞬時值：，隨時間而變化
⑵峰值：，與線圈形狀以及從哪個位置開始計時無關(guān)
⑶有效值：根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的。
注意：
①通常電器上標注的額定電壓（電流、功率）均是有效值
②凡是與熱效應(yīng)有關(guān)的量以及電表的測量值均是有效值（如保險絲的熔斷電流）
⑷平均值是交流圖象中波形與橫軸（t軸）所圍的面積跟時間的比值，一般用來計
3、算交變電流通過導(dǎo)體橫截面時的電量。
4. 深入理解理想變壓器的工作方式及幾個重要公式
⑴工作方式：變壓器在正常工作時，其輸出電壓決定于輸入電壓，而其輸入功率決定于輸出功率。
⑵功率關(guān)系：
⑶電壓關(guān)系：
⑷電流關(guān)系：單個副線圈
多個副線圈
5. 分清遠距離輸電中輸出電壓與線路上損失的電壓：輸出電壓為兩根輸電線的兩始端之間的電壓，線路上損失的電壓是每一根輸電線始末兩端之間的電壓之和；輸送功率一定時，提高輸電電壓，降低輸電電流，可以減少輸電損耗。
【典型例題】
（一）交變電流及其變化規(guī)律
例1. （1999 上海）某交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系如圖所示，如果
4、其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動勢的最大值和周期分別變?yōu)椤。˙）
A. 400V，0.02s
B. 200V，0.02s
C. 400V，0.08s
D. 200V，0.08s
例2. 一交流電壓的瞬時值表達式為V，將該交流電壓加在一電阻上時，產(chǎn)生的電功率為25W，那么，這個電阻的阻值是_______________Ω。
［解答］4.5
例3. （1999 廣東）一阻值恒定的電阻器，當兩端加上10V的直流電壓時，測得它的功率為P；當兩端加上某一正弦式交流電壓時，測得它的功率為P/2。由此可知該交流電壓的有效值為________V，最大值為_________
5、__V。
［解答］；10
例4. （2000 全國）一小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動。線圈匝數(shù)n＝100。穿過每匝線圈的磁通量隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖所示。發(fā)電機內(nèi)阻r＝5.0Ω，外電路電阻R＝95Ω。已知感應(yīng)電動勢的最大值，其中為穿過每匝線圈磁通量的最大值。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內(nèi)阻不計）的示數(shù)。
［解答］1.4A
例5. （1995 全國）下圖表示一交變電流的電流隨時間而變化的圖象。此交變電流的有效值是 （B）
A. A B. 5A C. A D. 3.5A
例6. 一長直導(dǎo)線通以如圖（甲）所示的
6、交變電流。在導(dǎo)線下方有一斷開的線圈如圖（乙）所示，規(guī)定電流從左向右為正，則相對于b點來說，a點電熱最高的時刻是在（D）
A. t1時刻 B. t2時刻 C. t3時刻 D. t4時刻
（二）變壓器遠距離輸電
例7. （2001 全國）一個理想變壓器，原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，正常工作時輸入和輸出電壓、電流、功率分別為U1和U2、I1和I2、P1和P2。已知n1＞n2，則（BC）
A. U1＞U2、P1＜P2 B. P1＝P2、I1＜I2
C. I1＜I2、U1＞U2 D. P1＞P2、I1＞I2
例8. 如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝
7、數(shù)之比為n1∶n2＝4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負載電阻B的阻值相等。a、b端加一定交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA∶PB＝___________。兩電阻兩端電壓之比UA∶UB＝____________。
［解答］1∶16；1∶4
例9. 如圖所示，一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1＝1000，副線圈匝數(shù)n2＝200，交流電源的電動勢V，電阻R＝88Ω。電流表和電壓表對電路的影響可忽略不計。
A. A1的示數(shù)約為0.10A B. V1的示數(shù)約為311V
C. A2的示數(shù)約為0.75A D. V2的示數(shù)約為44V
［解答］A、D
例10. （2000 春）遠距離輸送交流電都采用高壓輸電。我國正在研究用比330kV高得多的電壓進行輸電。采用高壓輸電的優(yōu)點是 ?。ˋC）
A. 可節(jié)省輸電線的銅材料 B. 可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率
C. 可減少輸電線上的能量損失 D. 可加快輸電的速度
例11. 水電站給遠處山村送電的輸出功率是110kW，用2000V電壓輸電，線路上損失的功率是2.5×104W，如果改用20000V高壓輸電，線路上損失的功率是_______W。
［解答］250
2022高考物理第一輪復(fù)習 專題 交變電流學案 魯科版
