广东2026届高考物理三轮复习讲义：考前冲刺10 交变电流

广东2026届高考物理三轮复习讲义：考前冲刺10 交变电流

考点一　交变电流的分析与计算

1.交变电流的规律及图像

(1)正弦式交变电流的变化规律

①线圈位于中性面时，磁通量Φ最大，磁通量变化率=0，即感应电动势、感应电流为零；线圈每次经过中性面，感应电流方向改变。

②线圈垂直中性面时，Φ=0，最大，即感应电动势、感应电流最大。

(2)表达式及图像

(3)书写瞬时值表达式需确定：

①最大值Em=NBSω；

②开始计时时线圈的位置；

③角速度ω==2πn。

2.有效值的计算

(1)正弦式交变电流：E=，I=，U=。

(2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据电流的热效应，即“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，然后分段求和列式，求得有效值。

3.正弦式交流电“四值”的应用

考点二　变压器的分析和计算　电能的输送

1.理想变压器问题

(1)三个不变：功率不变；磁通量的变化率不变；周期和频率不变。

(2)决定关系：输出功率决定输入功率；输入电压决定输出电压；输出电流决定输入电流。

2.远距离输电问题

(1)理清三个回路

(2)抓住两个联系

①理想的升压变压器中线圈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理想的降压变压器中线圈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)掌握一个守恒，能量守恒关系：P1=P损+P3。

3.输电线路功率损失的四种计算方法

4.二级结论

1.等效电阻法

当理想变压器的副线圈接纯电阻元件时，可以把理想变压器(含副线圈中的元件)等效成一个电阻来处理，设原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原线圈输入电压为U1，电流为I1，副线圈输出电压为U2，电流为I2，副线圈负载电阻为R，则等效电阻

R等效===()2=()2R。

2.等效电源法

理想变压器的原线圈接纯电阻元件时，可把变压器的原线圈和电阻等效为一个电源来处理：

U1=U-I1R0，==k，=，

则U2=U1=U-()2R0·I2

对比U2=E等效-I2r等效

得E等效=U=，r等效=()2R0=

例题1．（2025·广东·高考真题）如图所示，某光伏电站输出功率、电压的交流电，经理想变压器升压至后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是（    ）

A．变压器原、副线圈匝数比为

B．输电线上由R造成的电压损失为

C．变压器原线圈中的电流为

D．变压器原、副线圈中电流的频率不同

例题2．（2024·广东·高考真题）将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上，电阻两端电压随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．该交流电的频率为

B．通过电阻电流的峰值为

C．电阻在1秒内消耗的电能为

D．电阻两端电压表达式为

例题3．（2023·广东·高考真题）用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为，原线圈的输入电压。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（    ）

A． B． C． D．

例题4．（2022·广东·高考真题）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，，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

例题5．（2021·广东·高考真题）某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是（　　）

A．交流电的频率为10Hz

B．副线圈两端电压最大值为3V

C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关

D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率