期末复习冲刺02 交变电流 （基本概念+典型题型）-2023-2024学年高二物理下学期期末复习冲刺专题训练（人教版2019）

期末复习讲义二 交变电流 (精选各地最新试题，老师们可根据学情灵活选取) 知识梳理 知识点一　　 交变电流、交变电流的图象 1．交变电流 (1)定义： 都随时间做周期性变化的电流． (2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流． 2．正弦式交变电流的产生和图象 (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕 方向的轴匀速转动． (2)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．如图甲、乙、丙所示． 知识点二　　正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值 1．周期和频率 (1)周期(T)：交变电流完成 变化(线圈转一周)所需的时间，公式T＝. (2)频率(f)：交变电流在1 s内完成周期性变化的 ．单位是赫兹(Hz)． (3)周期和频率的关系：T＝或f＝. 2．正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时) (1)电动势e随时间变化的规律：e＝ . (2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝ t. (3)电流i随时间变化的规律：i＝ .其中ω等于线圈转动的 ，Em＝ . 3．交变电流的瞬时值、峰值、有效值 (1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数． (2)峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值． (3)有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值．对正弦式交变电流，其有效值和峰值的关系为：E＝，U＝，I＝. 4．有效值的计算 (1)计算有效值时要注意根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解． (2)利用两类公式Q＝I2Rt和Q＝t可分别求得电流有效值和电压有效值． (3)若图象部分是正弦(或余弦)交流电，其中的从零(或最大值)开始的周期整数倍的部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系Im＝I、Um＝U求解． 知识点二　　 理想变压器 1．构造和原理 (1)构造：如图所示，变压器是由 和绕在铁芯上的 组成的． (2)原理：电磁感应的互感现象． 2．基本关系式 (1)功率关系： (2)电压关系：＝. 有多个副线圈时＝＝＝…. (3)电流关系：只有一个副线圈时＝. 由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝ 知识点三　　 远距离输电 1．输电过程(如图所示)： 2．电压损失 (1)ΔU＝U－U′. (2)ΔU＝ . 3．功率损失 (1)ΔP＝P－P′. (2)ΔP＝ ＝. 4．输送电流 (1)I＝. (2)I＝. 难点突破 一、常见的理想变压器的动态分析 1．匝数比不变的情况(如图所示) (1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变． (2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化． (3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化． 2．负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U1不变，发生变化，U2变化． (2)R不变，U2变化，I2发生变化． (3)根据P2＝和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化． 二、远距离输电问题 1．理清三个回路 回路1：发电机回路．该回路中，通过线圈1的电流I1等于发电机中的电流I机；线圈1两端的电压U1等于发电机的路端电压U机；线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P机． 回路2：输送电路．I2＝I3＝IR，U2＝U3＋ΔU，P2＝ΔP＋P3. 回路3：输出电路．I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用． 2．抓住两个联系 (1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是＝，＝，P1＝P2. (2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是＝，＝，P3＝P4. 3．掌握两种损耗 (1)电压损耗：输电线上的电阻导致的电压损耗，ΔU＝U2－U3＝IRR线． (2)功率损耗：输电线上的电阻发热的功率损耗，ΔP＝P2－P3＝IR线．输电线上能量损耗是热损耗，计算功率损耗时用公式ΔP＝IR线或ΔP＝. 一、单选题 1．如图甲所示，无线充电是近年来发展起来的新技术，具有使用方便、不易老化磨损等优点，同时也存在着传输距离短、能量损