201x版高考物理总复习 专题十二 交变电流
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方法1 交变电流变化规律的应用方法 B.方法帮·题型全突破 方法2 应用交变电流“四值”解决问题的方法
方法3 理想变压器的解题方法 方法4 远距离输电问题的解决方法
方法1 交变电流变化规律的应用方法
方法1 交变电流变化规律的应用方法
规律物理量
函数
图象
磁通量
Φ=Φmcos ωt=BScos ωt
电动势
源自文库
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
为输电导线的电阻. (2)降低输电损耗的方法 ①减小输电导线的电阻; ②减小输电导线中的电流.在输送功率P一定的情况下,由P=UI可知,提高输 电电压U可以减小输电电流I. (3)远距离输电的分析 ①输电过程如图所示.
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
【高考帮·物理】：专题十二 交变电流
专题十二 交变电流
目录
CONTENTS
考情精解读 考纲要求
命题规律
命题分析预测
A.考点帮·知识全通关 考点1 交变电流的产生及其描述 考点2 变压器、远距离输电
B.方法帮·题型全突破 方法1 交变电流变化规律的应用方法 方法2 应用交变电流“四值”解决问题的方法 方法3 理想变压器的解题方法 方法4 远距离输电问题的解决方法
A.在A、C时刻线圈处于中性面位置 B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 C.A~D过程,线圈转过的角度为2π D.若O~D过程历时0.02 s,则在1 s内线圈中交变电流的方向改变了100次
1.交变电流 (1)交变电流的定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流. (2)正弦交变电流:随时间按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流.正 弦交变电流的图象是正弦函数曲线. (3)图象:图(a)、(b)、(c)、(d)所示电流都属于交变电流,其中图(a)所示为正弦 交变电流.
物理 专题十二：交变电流
甲
乙
(3)正弦交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置时开始计时)
①电动势e随时间t变化的规律:e=Emsin ωt,其中ω表示线圈转动的角速 度,Em=nBSω. ②负载两端的电压u随时间变化的规律:u=Umsin ωt. ③电流i随时间变化的规律:i=Imsin ωt.
物理 专题十二：交变电流
特别提醒 1.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生正弦交变电流,电 流的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内哪个位置无关. 2.线圈转动一周经过中性面两次,所以一个周期内电流方向改变两次. 3.交变电流的物理量 (1)交变电流的“四值” ①瞬时值:交变电流某一时刻的值,瞬时值是时间的函数,不同时刻,瞬时值不 同. ②最大值:Em=nBSω,当线圈平面与磁感线平行时,交变电流电动势最大,交变 电流电动势的最大值反映的是交变电流电动势大小的变化范围.瞬时值与最 大值的关系是-Em≤e≤Em. ③有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的,让交变电流和 恒定电流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的热量相等, 就把这一恒定电流的数值叫该交变电流的有效值.
命题规律
核心考点
考题取样
考向必究
交变电流的产生及其描述
2017天津,T6 2016全国Ⅲ,T19
变压器、远距离输电
2017北京,T16 2016天津,T5
2015福建,T15
考查交变电流的产生和描述(考向1) 考查交变电流的“四值”及理想变 压器的基本关系(考向1,2)
考查变压器的基本原理(考向2) 考查理想变压器与电路的综合问题 (考向2,3) 考查远距离输电问题(考向2,4)
C.考法帮·考向全扫描 考向1 考查交变电流的产生和描述 考向2 考查理想变压器的基本关系 考向3 考查理想变压器与电路的综合问题 考向4 考查远距离输电问题
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
考情精解读
考纲要求 命题规律 命题分析预测
考纲要求
1.交变电流、交变电流的图象Ⅰ 2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ 3.理想变压器Ⅱ 4.远距离输电Ⅰ
e=Emsin ωt=nBSωsin ωt
电压
电流
方法1 交变电流变化规律的应用方法
物理 专题十二：交变电流
物理数学专题第十四二章：交三变角电函流数
物理 专题十二：交变电流
题型 2 交变电流的图象 考法示例2 某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变 电流的图象如图所示,由图中信息可以判断
中性面
峰值面
含义
线圈平面与磁 场方向垂直
线圈平面与 磁场方向平行
磁通量
最大(BS)
0
磁通量的变化率
0
最大
感应电动势
0
最大(nBSω)
电流方向
发生改变
不发生改变
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
(2)正弦交变电流的图象:用以描述交变电流随时间变化的规律,如果从线圈 位于中性面位置时开始计时,其电压—时间、电流—时间图象为正弦曲线, 如图甲、乙所示.
命题分析预测
本专题的考题贴近生活,与生产实际联系紧密.题目多以发电机为载体,考查 交变电流的产生及其描述,综合变压器以及远距离输电等多个考点,以选择 题形式出现,难度中等
物理 专题十二：交变电流
A.考点帮·知识全通关
考点1 交变电流的产生及其描述 考点2 变压器、远距离输电
考点1 交变电流的产生及其描述
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
考点2 变压器、远距离输电 1.理想变压器 (1)构造:如图所示,变压器主要由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.
①原线圈:指与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈. ②副线圈:指与负载连接的线圈,也叫次级线圈. (2)理想变压器:不考虑能量损失的变压器称为理想变压器,即理想变压器 的输出功率等于输入功率.
注意 交变电流的主要特征是电流的方向随时间发生周期性变化. (4)交变电流的产生 将一个平面线圈置于匀强磁场中,并使它绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线 圈中就会产生正(余)弦交变电流,如图所示.
注意 只有线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时才能产生正 (余)弦交变电流.
2.正弦交变电流的变化规律 (1)中性面 ①中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置称为中性面. ②中性面的特点以及与峰值面(中性面的垂面)的比较
方法3 理想变压器的解题方法 方法4 远距离输电问题的解决方法
方法1 交变电流变化规律的应用方法
方法1 交变电流变化规律的应用方法
规律物理量
函数
图象
磁通量
Φ=Φmcos ωt=BScos ωt
电动势
源自文库
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
为输电导线的电阻. (2)降低输电损耗的方法 ①减小输电导线的电阻; ②减小输电导线中的电流.在输送功率P一定的情况下,由P=UI可知,提高输 电电压U可以减小输电电流I. (3)远距离输电的分析 ①输电过程如图所示.
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
【高考帮·物理】：专题十二 交变电流
专题十二 交变电流
目录
CONTENTS
考情精解读 考纲要求
命题规律
命题分析预测
A.考点帮·知识全通关 考点1 交变电流的产生及其描述 考点2 变压器、远距离输电
B.方法帮·题型全突破 方法1 交变电流变化规律的应用方法 方法2 应用交变电流“四值”解决问题的方法 方法3 理想变压器的解题方法 方法4 远距离输电问题的解决方法
A.在A、C时刻线圈处于中性面位置 B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 C.A~D过程,线圈转过的角度为2π D.若O~D过程历时0.02 s,则在1 s内线圈中交变电流的方向改变了100次
1.交变电流 (1)交变电流的定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流. (2)正弦交变电流:随时间按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流.正 弦交变电流的图象是正弦函数曲线. (3)图象:图(a)、(b)、(c)、(d)所示电流都属于交变电流,其中图(a)所示为正弦 交变电流.
物理 专题十二：交变电流
甲
乙
(3)正弦交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置时开始计时)
①电动势e随时间t变化的规律:e=Emsin ωt,其中ω表示线圈转动的角速 度,Em=nBSω. ②负载两端的电压u随时间变化的规律:u=Umsin ωt. ③电流i随时间变化的规律:i=Imsin ωt.
物理 专题十二：交变电流
特别提醒 1.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生正弦交变电流,电 流的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内哪个位置无关. 2.线圈转动一周经过中性面两次,所以一个周期内电流方向改变两次. 3.交变电流的物理量 (1)交变电流的“四值” ①瞬时值:交变电流某一时刻的值,瞬时值是时间的函数,不同时刻,瞬时值不 同. ②最大值:Em=nBSω,当线圈平面与磁感线平行时,交变电流电动势最大,交变 电流电动势的最大值反映的是交变电流电动势大小的变化范围.瞬时值与最 大值的关系是-Em≤e≤Em. ③有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的,让交变电流和 恒定电流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的热量相等, 就把这一恒定电流的数值叫该交变电流的有效值.
命题规律
核心考点
考题取样
考向必究
交变电流的产生及其描述
2017天津,T6 2016全国Ⅲ,T19
变压器、远距离输电
2017北京,T16 2016天津,T5
2015福建,T15
考查交变电流的产生和描述(考向1) 考查交变电流的“四值”及理想变 压器的基本关系(考向1,2)
考查变压器的基本原理(考向2) 考查理想变压器与电路的综合问题 (考向2,3) 考查远距离输电问题(考向2,4)
C.考法帮·考向全扫描 考向1 考查交变电流的产生和描述 考向2 考查理想变压器的基本关系 考向3 考查理想变压器与电路的综合问题 考向4 考查远距离输电问题
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
考情精解读
考纲要求 命题规律 命题分析预测
考纲要求
1.交变电流、交变电流的图象Ⅰ 2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ 3.理想变压器Ⅱ 4.远距离输电Ⅰ
e=Emsin ωt=nBSωsin ωt
电压
电流
方法1 交变电流变化规律的应用方法
物理 专题十二：交变电流
物理数学专题第十四二章：交三变角电函流数
物理 专题十二：交变电流
题型 2 交变电流的图象 考法示例2 某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变 电流的图象如图所示,由图中信息可以判断
中性面
峰值面
含义
线圈平面与磁 场方向垂直
线圈平面与 磁场方向平行
磁通量
最大(BS)
0
磁通量的变化率
0
最大
感应电动势
0
最大(nBSω)
电流方向
发生改变
不发生改变
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
(2)正弦交变电流的图象:用以描述交变电流随时间变化的规律,如果从线圈 位于中性面位置时开始计时,其电压—时间、电流—时间图象为正弦曲线, 如图甲、乙所示.
命题分析预测
本专题的考题贴近生活,与生产实际联系紧密.题目多以发电机为载体,考查 交变电流的产生及其描述,综合变压器以及远距离输电等多个考点,以选择 题形式出现,难度中等
物理 专题十二：交变电流
A.考点帮·知识全通关
考点1 交变电流的产生及其描述 考点2 变压器、远距离输电
考点1 交变电流的产生及其描述
物理 专题十二：交变电流
物理 专题十二：交变电流
考点2 变压器、远距离输电 1.理想变压器 (1)构造:如图所示,变压器主要由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.
①原线圈:指与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈. ②副线圈:指与负载连接的线圈,也叫次级线圈. (2)理想变压器:不考虑能量损失的变压器称为理想变压器,即理想变压器 的输出功率等于输入功率.
注意 交变电流的主要特征是电流的方向随时间发生周期性变化. (4)交变电流的产生 将一个平面线圈置于匀强磁场中,并使它绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线 圈中就会产生正(余)弦交变电流,如图所示.
注意 只有线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时才能产生正 (余)弦交变电流.
2.正弦交变电流的变化规律 (1)中性面 ①中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置称为中性面. ②中性面的特点以及与峰值面(中性面的垂面)的比较