押广东卷选择题9 交变电流-备战2024年高考物理临考题号押题（广东卷）

押广东卷选择题9 交变电流 高考对于这部分知识点主要以创设的情景或者模型进行命题，强化对物理基本概念、基本规律的考核。试题的呈现形式丰富，提问角度设置新颖。主要考查的知识点有：交变电流和变压器。 常考考点 真题举例 理想变压器两端功率的计算 2023·广东·高考真题 有效值的定义 根据有效值计算焦耳热 2022·广东·高考真题 理想变压器两端功率的计算 2021·广东·高考真题 考点1：交变电流 1、线圈不同初始位置对应的关系式 初始位置 分析 图像 线圈从中性面位置开始转动 当线圈平面转到中性面时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次。一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。则i－t图像为正弦函数图像，函数式为i＝Imsinωt。 线圈从垂直中性面位置开始转动 线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。则i－t图像为余弦函数图像，函数式为i＝Imcosωt。 2、线圈在中性面位置开始计时交变电流的变化规律 函数 图象 磁通量 Φ＝Φm·cos ωt＝BScos ωt 电动势 e＝Em·sin ωt＝nBSωsin ωt 电压 u＝Um·sin ωt＝sin ωt 电流 i＝Im·sin ωt＝ sin ωt 3、感应电动势的求解方法 不同情景的分析方法如下： 情景图 研究对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直且在导线框平面内的轴转动的导线框 表达式 E＝n E＝BLvsin θ E＝BL2ω E＝NBSωsin(ωt＋φ0) 4、交变电流的四个值 物理含义 重要关系 适用情况 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt 计算线圈某时刻的受力 最大值 最大的瞬时值 Em＝nBSω Im＝ 确定用电器的耐压值，如电容器、晶体管等的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 对正（余）弦式交流电：　　 E＝，U＝ I＝ ①计算与电流热效应相关的量，如功、功率、热量等；②交流电表的测量值；③电气设备所标注的额定电压、额定电流；④保险丝的熔断电流 平均值 交变电流图像中图线与时间轴围成面积与时间的比值 ＝n ＝ 计算通过电路某一截面的电荷量：q＝·t 有效值的理解：交变电流、恒定电流I直分别通过同一电阻R，在交流电的一个周期内产生的焦耳热分别为Q交、Q直，若Q交＝Q直，则交变电流的有效值I＝I直(直流有效值也可以这样算)。正余弦电流与非正余弦电流有效值的计算：①有效值是根据电流的热效应，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。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若图像部分是正弦(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。交流的最大值是有效值的倍仅适用于正(余)弦式交变电流。 考点2：变压器和远距离输电 1、变压器 类型 变压器 图例 构造 由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。 工作原理 电磁感应的互感现象 功率关系 P入＝P出 频率关系 f入＝f出 电压关系 ＝，若n1>n2，为降压变压器，若n1<n2，为升压变压器。 电流关系 只有一个副线圈时，＝；有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。 说明 计算具有两个或两个以上副线圈的变压器问题时，需注意三个关系：电压关系：＝＝＝…＝；功率关系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn；电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn 2、理想变压器动态问题的分析方法： 分清不变量和变量，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，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定； 分析该类问题的一般思维流程如下所示： 3、远距离输电： 图例 电源回路 P发电机＝U1I1＝P1 输送回路 I2＝I线＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R线，ΔP＝I22R线 用户回路 P4＝U4I4＝P用户 功率关系 P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3 输电电流 I线＝＝＝ 电源回路和输送回路 ＝，＝，P1＝P2 输送回路和用户回路 ＝，＝，P3＝P4 输电线上损耗的电功率 P损＝P－P′（P为输送的功率，P′为用户所得功率）=ΔU·I线（ΔU为输电线路上损失的电压，I线