第十二章 课时1 交变电流 变压器 电能的输送-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（浙江专用）

第十二章　交变电流　电磁波　传感器 考情概览(教师备用) 知识内容 近年考题 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年 4月 1月 7月 1月 6月 1月 6月 1月 1.交变电流 9 5 2.交变电流的描述 16 5 3.变压器 10 5 4.电能的 输送 11 5.电磁振荡 8 6.电磁场和电磁波 6.电磁场和电磁波 7.无线电波的发射和接收 8.电磁 波谱 8 9.常见传感器及其简单应用 课标解读 1.认识交变电流,能用公式和图像描述正弦式交变电流,知道交变电流的有效值、瞬时值的物理意义,能解决简单的相关实际问题。 2.理解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。 3.了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。认识电磁学在人类生活和社会发展中的作用。 4.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,了解电磁振荡过程,知道电磁振荡的周期公式。知道电磁波的发射、传播和接收。 5.认识电磁波谱,知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。 6.知道非电学量转换成电学量的技术意义,了解常见传感器的工作原理,了解传感器在生产生活中的应用。 课时1　交变电流　变压器　 电能的输送 基础梳理 一、交变电流的产生和变化规律 1.交变电流:电流、电压都随时间做 变化的电流。 2.正弦式交变电流 (1)产生:在匀强磁场里,线圈绕 方向的轴匀速转动。 (2)中性面。 ①定义:与磁场方向 的平面。 ②特点:线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量 ,磁通量的变化率为 ,感应电动势为 。线圈每经过中性面一次,电流的方向就改变一次。 (3)变化规律(线圈在中性面位置开始计时)。 ①电动势(e):e=Emsin ωt。 ②电压(u):u= 。  ③电流(i):i= 。 周期性 垂直于磁场 垂直 最大 零 零 Umsin ωt Imsin ωt 2.峰值和有效值 (1)峰值:交变电流的峰值是电压和电流的 。 (2)有效值:让交变电流与恒定电流分别通过大小 的电阻,如果在交变电流的一个周期内它们产生的 相等,则这个恒定电流的电流I、电压U就是这个交变电流的有效值。 (4)图像(如图)。 相同 二、描述交变电流的物理量 热量 最大值 特别提示:通常所说交变电流的数值,各种使用交变电流的电气设备所标的额定电压和额定电流的数值,一般交流电表测量的数值,都是指有效值(除非有特殊说明)。 三、变压器原理 1.构造和原理(如图所示) 原线圈 (1)主要构造:由 、 和 组成。 (2)工作原理:电磁感应的 现象。 2.理想变压器的基本关系式 理想变压器:不考虑铜损(线圈电阻产生的焦耳热)、铁损(涡流产生的焦耳热)和漏磁的变压器。 (1)功率关系:P入=P出。 副线圈 闭合铁芯 互感 四、远距离输电 1.电路损耗 (1)功率损失:设输电电流为I,输电线的电阻为r,则输电线上的功率损失为P= 。 (2)电压损失:U= 。 2.降低损耗的两个途径 (1)一个途径是减小输电线的 。 (2)另一个途径是减小输电导线中的 ,由P=IU可知,当输送功率一定时,提高 可以减小输电电流。 降压 升压 I2r Ir 电阻 电流 电压 3.远距离高压输电的几个基本关系(以图示为例) (1)功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P损+P3。 夯实考点 [例1] (2022·广东卷)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈,n1>n2,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O的距离相等,且均连接阻值为R的电阻,转子是中心在O点的条形磁铁,绕O点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是(　 　) A.两线圈产生的电动势的有效值相等 B.两线圈产生的交变电流频率相等 C.两线圈产生的电动势同时达到最大值 D.两电阻消耗的电功率相等 交变电流的产生与描述 B [变式1] (多选)有一种自行车,它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机,其原理示意图如图甲所示,图中N、S是一对固定的磁极,磁极间有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈,转轴的一端有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮。如图乙所示,当车轮转动时,因摩擦而带动摩擦轮转动,从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电。关于此装置,下列说法正确的是(　 　) A.自行车匀速行驶时线圈中