2022年高考一轮复习知识考点专题11 《交变电流》

中小学教育资源及组卷应用平台 2020年高考一轮复习知识考点 专题11 《交变电流》 第一节　交变电流的产生和描述 【基本概念、规律】 一、交变电流的产生和变化规律 1．交变电流 大小和方向随时间做周期性变化的电流． 2．正弦交流电 (1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动． (2)中性面 ①定义：与磁场方向垂直的平面． ②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次． (3)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． 二、描述交变电流的物理量 1．交变电流的周期和频率的关系：T＝. 2．峰值和有效值 (1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的最大值． (2)有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值． (3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 I＝，U＝，E＝. 3．平均值：＝n＝BL. 【重要考点归纳】 考点一　交变电流的变化规律 　　 1．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) 函数 图象 磁通量 Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt 电动势 e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt 电压 u＝Umsin ωt＝sin ωt 电流 i＝Imsin ωt＝sin ωt 2.两个特殊位置的特点 (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变． (2)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． 3.解决交变电流图象问题的三点注意 (1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关． (2)注意峰值公式Em＝nBSω中的S为有效面积． (3)在解决有关交变电流的图象问题时，应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置求特征解． 考点二　交流电有效值的求解 　 　 1．正弦式交流电有效值的求解 利用I＝，U＝，E＝计算． 2．非正弦式交流电有效值的求解 交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算．注意“三同”：即“相同电阻”，“相同时间”内产生“相同热量”．计算时“相同时间”要取周期的整数倍，一般取一个周期． 考点三　交变电流的“四值”的比较 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 计算线圈某一时刻的受力情况 峰值 最大的瞬时值 Em＝nBSωIm＝ 确定用电器的耐压值，电容器的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 E＝ U＝ I＝ (1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)(2)交流电表的测量值(3)电器设备标注的额定电压、额定电流(4)保险丝的熔断电流 平均值 交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值 ＝＝ 计算通过电路截面的电荷量 1.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路 (1)求出角速度ω，ω＝＝2πf. (2)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值． (3)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式． ①线圈从中性面位置开始转动，则i－t图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsin ωt. ②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i－t图象为余弦函数图象，函数式为i＝Imcos ωt 第二节　变压器　远距离输电 【基本概念、规律】 一、变压器原理 1．工作原理：电磁感应的互感现象． 2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P入＝P出． (2)电压关系：＝，若n1>n2，为降压变压器；若n1