届高考物理二轮复习冲刺课件 专题10交变电流

重要知识重温
夯实基础让你得心应手
(对应学生用书P055)
(一)交流电的产生与描述 1. 磁通量最大 ⇐ 中性面 ⇒ 电流为零 ⇓ 线圈经过中性面时，电流变向一次
2．交流电的“四值” 最大值 ⇒ Em＝NBSω ⇒ 计算电容器的耐压值 计算闪光电器 瞬时值 ⇒ e＝Emsinωt ⇒ 的闪光时间等 电表的读数及计 正余弦交流 ⇒ E＝Em/ 2 ⇒ 算电热、电功及保 电的有效值 险丝的熔断电流 平均值 ⇒ Em＝NΔΦ/Δt ⇒ 计算通过导体的电荷量
生的热量的计算应该用有效值来计算，则电阻R产生的热量Q＝ π 2 2 2 3 NBSω πN B S Rω 2 2 I Rt＝[ ] R× ω ＝ 2 ，故C错误；线圈由图 6R＋r 2R＋r 示位置转过60° 时的电流为瞬时值，则符合瞬时值表达式，为i NBSω NBSω π 3NBSω ＝ ×sinωt＝ ×sin ＝ ，故D错误．故选B. 3 2R＋r R＋ r R＋ r
4 (3)一个周期内，通电时间t＝ T 9
2 R上消耗的电能W＝I2 Rt 且 W ＝ I RT m
4NBl2ω 解得I＝ . 3r＋R
(1)2NBl2ω 4N2B2l3ω 4NBl2ω (2) (3) r＋ R 3r＋R
[答案]
通法必会 “四值”的使用前提 (1)在研究电容器是否被击穿时，要用峰值(最大值)．电容 器上标明的电压是它在直流电源下工作时所承受的最大值． (2)在研究某一时刻通有交流电的导体所受的安培力时应用 瞬时值．又如氖管只有在两端的电压值高于某一值时才能发 光，若求其发光时间，则应用瞬时值．
2
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(对应学生用书P056)
交变电流的产生及交流电的“四值”
常考点一
命题指数：★★★★
典题必研 [例1] 2012· 江苏单科，13 某兴趣小组设计了一种发电装
置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的 4 圆心角α均为 π，磁场均沿半径方向．匝数为N的矩形线圈abcd 9 的边长ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转 动，bc和ad边同时进入磁场．在磁场中，两条边所经过处的磁
感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直．线圈 的总电阻为r，外接电阻为R.求：
(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em； (2)线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F； (3)外接电阻上电流的有效值I.
[解析]
l (1)bc、ad边的运动速度v＝ω 2
感应电动势Em＝4NBlv 解得Em＝2NBl2ω. Em (2)电流Im＝ ， r＋ R 安培力F＝2NBIml 4N2B2l3ω 解得F＝ . r＋ R
[答案] B
2. (2011· 四川卷)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线 圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线 圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60° 角时的感应电 流为1A．那么( )
专题十
交变电流
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对点随堂小练
试考素能特训
影像考纲
交变电流、交变电流的图象
Ⅰ
影像考纲
正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 理想变压器 远距离输电
Ⅰ Ⅰ Ⅰ
知点网面
本专题是电磁感应的应用和延伸，高考考查主要有“三突 出”：一是突出考查交变电流的产生过程；二是突出考查交变 电流的图象和交变电流的“四值”；三是突出考查变压器．本 部分易与力学和电学知识综合，如带电粒子在加有交变电压的 平行金属板间的运动等．另外理想变压器、远距离输电与人们 的生活息息相关，在近几年高考中考查的频率较高．考查的形 式多以难度中等或中等偏下的选择题形式出现． 感谢江西特级教师陈东胜对本栏目的鼎力支持
[解析] 线圈在磁场转动产生了正弦交流电，其电动势的 NBSω 最大值Em＝NBSω，电动势的有效值E＝ ，电压表的读数 2 NBSω 等于交流电源的路端电压，且为有效值，则U＝ × R， 2R＋r A错误；求通过电阻R的电荷量要用交流电的平均电流，则q＝ 1 N×ΔΦ NBS－2BS NBS I × t＝ ＝ ＝ ，故B正确；电阻R上产 R＋ r R＋ r 2R＋r
因果关系 (n1、n2不变)
(1)U1决定了U2 (2)I2决定了I1 (3)P2决定了P1
2.远距离输电 (1)输电过程，如图所示：
(2)常用关系式： ①功率关系： P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3. ②电压损失： U损＝U线＝I2R线＝U2－U3 P2 P3 U2－U3 ③输电电流：I线＝ ＝ ＝ . U2 U3 R线 ④输电导线上损耗的电功率： P2 2 P损＝P线＝I线U线＝I线R线＝( ) R线． U2
(二)理想变压器 1．基本关系
功率关系 电压关系 基本 关系 电流关系 P 1＝ P 2 U1 n1 ＝ ，与负载、副线圈的个数多少无关 U2 n2 I1 n2 (1)只有一个副线圈： ＝ I2 n1 (2)多个副线圈： I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn或U1I1＝U2I2＋U3I3＋… ＋UnIn 频率关系 f1＝f2
冲关必试 1. 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为
r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转 动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过60° 的过程中，下 列判断正确的是( )
NBSω A．电压表的读数为 2 NBS B．通过电阻R的电荷量为q＝ 2R＋r N2B2S2ωRπ C．电阻R所产生的焦耳热为Q＝ 4R＋r2 NBSω D．当线圈由图示位置转过60° 时的电流为 2R＋r
(3)在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率及确定保 险丝的熔断电流时，应用交流电的有效值．交流电表测量的数 值，用电器设备上所标的额定电压和额定电流的数值均为有效 值． (4)在研究交变电流通过导体横截面的电荷量时，应采用平 E NΔΦ ΔΦ 均值．因q＝ I Δt， I ＝ R ， E ＝ Δt ，故q＝N R .