高考物理总复习 专题十二 交变电流课件-人教版高三全册物理课件.ppt

专题十二交变电流考情精解读方法1交变电流变化规律的应用方法考情精解读1.交变电流、交变电流的图象Ⅰ2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ3.理想变压器Ⅱ4.远距离输电Ⅰ核心考点本专题的考题贴近生活与生产实际联系紧密.题目多以发电机为载体考查交变电流的产生及其描述综合变压器以及远距离输电等多个考点以选择题形式出现难度中等A.考点帮·知识全通关1.交变电流(1)交变电流的定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流.(2)正弦交变电流:随时间按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流.正弦交变电流的图象是正弦函数曲线.(3)图象:图(a)、(b)、(c)、(d)所示电流都属于交变电流其中图(a)所示为正弦交变电流.注意交变电流的主要特征是电流的方向随时间发生周期性变化.(4)交变电流的产生将一个平面线圈置于匀强磁场中并使它绕垂直于磁感线的轴匀速转动线圈中就会产生正(余)弦交变电流如图所示.注意只有线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时才能产生正(余)弦交变电流.2.正弦交变电流的变化规律(1)中性面①中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置称为中性面.②中性面的特点以及与峰值面(中性面的垂面)的比较(2)正弦交变电流的图象:用以描述交变电流随时间变化的规律如果从线圈位于中性面位置时开始计时其电压—时间、电流—时间图象为正弦曲线如图甲、乙所示.甲乙(3)正弦交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置时开始计时)①电动势e随时间t变化的规律:e=Emsinωt其中ω表示线圈转动的角速度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.特别提醒1.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生正弦交变电流电流的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内哪个位置无关.2.线圈转动一周经过中性面两次所以一个周期内电流方向改变两次.3.交变电流的物理量(1)交变电流的“四值”①瞬时值:交变电流某一时刻的值瞬时值是时间的函数不同时刻瞬时值不同.②最大值:Em=nBSω当线圈平面与磁感线平行时交变电流电动势最大交变电流电动势的最大值反映的是交变电流电动势大小的变化范围.瞬时值与最大值的关系是-Em≤e≤Em.③有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻如果它们在相同的时间内产生的热量相等就把这一恒定电流的数值叫该交变电流的有效值.为输电导线的电阻.(2)降低输电损耗的方法①减小输电导线的电阻;②减小输电导线中的电流.在输送功率P一定的情况下由P=UI可知提高输电电压U可以减小输电电流I.(3)远距离输电的分析①输电过程如图所示.B.方法帮·题型全突破题型2交变电流的图象考法示例2某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生的交变电流的图象如图所示由图中信息可以判断A.在A、C时刻线圈处于中性面位置B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零C.A~D过程线圈转过的角度为2πD.若O~D过程历时0.02s则在1s内线圈中交变电流的方向改变了100次题型7原线圈有负载的变压器问题考法示例7如图所示理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压恒定的正弦交流电源相连副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连开始时开关S处于断开状态.当开关S闭合后所有灯泡都能发光则下列说法正确的有A.副线圈两端电压不变B.灯泡L1变亮L2的亮度不变C.副线圈中电流变大灯泡L1变亮L2变暗D.因为不知变压器原、副线圈的匝数比所以L1及L2的亮度变化情况不能判断解析由题图乙可知交变电流的周期为0.02s频率为50Hz则交流电的方向每秒改变100次A项错误;电压表的示数为变压器副线圈两端电压的有效值即22VB项错误;当有光照射电阻R时其阻值减小因此负载电阻减小电流增大灯泡D变亮C项正确;抽出线圈L中的铁芯线圈的自感系数减小对交变电流的阻碍作用(感抗)减小负载电流增大故输入电流增大电流表示数增大D项错误.答案C特别提醒由于理想变压器不消耗电能动态分析交流电路时同样可以使用“整体法”和“隔离法”首先将变压器副线圈回路从系统中隔离出来进行分析然后从能量守恒的角度对整体输入功率、电流进行分析综合得出结论.题型9多副线圈的变压器问题考法示例9如图所示接在理想变压器回路中的四个规格相同的灯泡都正常发光那么理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3为A.1∶1∶1B.3∶2∶1C.6∶2∶1D.2∶2∶1C.考法帮·考向全扫描交变电流的产