易错点13 交变电流-备战2024年高考物理考试易错题备战（新高考专用）

易错点13 交变电流 目 录 01 易错陷阱（4大陷阱） 02 举一反三 【易错点提醒一】混淆交变电流的“四值” 【易错点提醒二】不会求非正弦变化交变电流的有效值 【易错点提醒三】不理解理解变压器的原理或乱套变压器的公式 【易错点提醒四】分析变压器的动态分析因果关系不明 03 易错题通关 易错点一：混淆交变电流的“四值” 交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较 物理量 重要关系 适用情况及说明 瞬时值 e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt 计算线圈某时刻的受力情况 峰值 Em＝nBSω Im＝ 讨论电容器的击穿电压 有效值 E＝　U＝ I＝ (只适用于正弦 式交变电流) (1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等) (2)电气设备“铭牌”上所标的值 (3)保险丝的熔断电流 (4)交流电表的读数 平均值 ＝BL　＝n ＝ 计算通过电路横截面的电荷量 易错点二：不会求非正弦变化交变电流的有效值 交变电流有效值的求解方法 1．公式法 利用E＝、U＝、I＝计算，只适用于正(余)弦式交变电流。 2．有效值的定义计算法(非正弦式电流) 计算时要抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”，列式求解，注意时间至少取一个周期或为周期的整数倍。 3．能量关系法 当有电能和其他形式的能转化时，可利用能的转化和守恒定律来求有效值。 易错点三：不理解理解变压器的原理或乱套变压器的公式 1.理想变压器的原理 理想变压器的原理是电磁感应里的理解互感现象，是因原线圈的磁通量变化穿过副线圈，副线圈又反过来影响原线圈，且穿过原副线圈磁通量和磁通量变化时刻都是相同的．可表示为： 　2.理想变压器基本规律 （1）理想变压器的基本特点 ①无漏磁，故原、副线圈中的Φ、相同． ②线圈无电阻，因此无电压降，U＝E＝n. ③根据＝得，套在同一铁芯上的线圈，无论是原线圈，还是副线圈，该比例都成立，则有＝＝＝… （2）理想变压器的基本关系 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 ①只有一个副线圈时：＝ ②有多个副线圈时：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn. 频率关系 f1＝f2，变压器不改变交流电的频率 易错点四：分析变压器的动态分析因果关系不明确 1.常见的理想变压器的动态分析一般分匝数比不变和负载电阻不变两种情况． 原、副线圈的匝数比不变，分析各物理量随负载电阻的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1。负载电阻不变，分析各物理量随原、副线圈的匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1． 2.变压器与电路动态分析相结合问题的分析方法 (1)分清不变量和变量。 (2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系。 (3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定。 . 【易错点提醒一】混淆交变电流的“四值” 【例1】 （2024·河南省名校联盟大联考）（多选） 如图所示，一个小型交流发电机输出端连接在理想变压器的原线圈上，副线圈通过理想二极管接有电容的电容器和阻值的电阻，理想变压器匝数比。已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度，发电机线圈匝数，内阻不计且线圈面积是，发电机转动的角速度大小为，电压表是理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数为 B. 电阻的电功率等于 C. 电容器上的电荷量为 D. 电容器上的电荷量为 【变式1-1】（2023湖南卷高考真题）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为的正方形，共匝，总阻值为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。 大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ） A. 线圈转动的角速度为 B. 灯泡两端电压有效值为 C. 若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为 D. 若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮 【变式1-2】（2023·江苏南通三模）如图所示，纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合