浙江版高考物理总复习专题十一交变电流课件.pptx

专题十一交变电流,高考物理（浙江专用）,考点一交变电流的产生及描述考向基础一、交变电流大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流。如图(a)(b)(c)(d)所示都属于交变电流。其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流,如图(a)所示。,考点清单,二、正弦式交变电流的产生及周期、频率1.产生:在匀强磁场里,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是正弦式交变电流。2.周期和频率:交变电流完成一次周期性变化所用的时间叫周期;1s内完成周期性变化的次数叫频率。它们和角速度间的关系为=2f。,三、对描述交变电流的“四值”的比较和理解,考向突破考向描述交变电流的物理量中性面与峰值面的比较,注意(1)线圈经过中性面时电流方向改变,在一个周期内,电流方向改变两次。(2)线圈从中性面开始转动,产生正弦式交流电;线圈从峰值面开始转动,产生余弦式交流电。,例1(2018浙江东阳中学期中)某交流发电机的感应电动势与时间的关系如图所示,如果其他条件不变,仅使线圈的转速变为原来的两倍,则交流电动势的最大值和周期将分别变为()A.400V,0.02sB.200V,0.02sC.400V,0.08sD.200V,0.08s,解析由图读出原来交流电动势的最大值Em=100V,周期T=0.04s,根据感应电动势最大值的表达式Em=NBS=2NBSn可知,Em与n成正比,则线圈的转速变为原来的两倍,感应电动势最大值变为原来的两倍,Em=200V。由公式T=分析可知,线圈的转速变为原来的两倍,周期变为原来的一半,即T=0.02s。故选B。,答案B,考点二变压器、电能的输送考向基础一、电阻、感抗与容抗,二、变压器及其原理1.主要构造:变压器是由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成的。变压器构造如图。2.工作原理:根据电磁感应原理来改变交流电压。,3.理想变压器,续表,三、两种常见的变压器1.自耦变压器(如调压变压器):铁芯上只绕一个线圈,可升压,可降压。2.互感器,四、远距离高压输电1.高压输电(1)高压输电原因:为减少输电线路上的电能损失,常采用高压输电,这是因为输送功率一定时,线路电流I=,输电线上损失的功率P损=I2R线=,可知P损=。(2)P损=R线,U是指输送的总电压,即从发电站发出后,经过升压变压器后的输出电压。,2.远距离高压输电的几个基本关系,方法1正弦交变电流图像的应用技巧正弦交变电流随时间的变化情况可以从图像上表示出来,图像描述的是交变电流随时间变化的规律,它是一条正弦曲线,如图所示,从图中我们可以找出正弦交变电流的最大值Im、周期T,也可以根据线圈在中性面时感应电动势e为零、感应电流i为零、线圈中的磁通量最大的特点,找出线圈旋转到中性面的时刻,即线圈中磁通量最大的时刻是0时刻、t2时刻和t4,方法技巧,时刻。也可以根据线圈旋转至平行于磁感线时,感应电动势最大、线圈中感应电流最大和磁通量为零的特点,找出线圈平行于磁感线的时刻是t1时刻和t3时刻。,例1在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图像如图乙所示,则()A.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.t=0.01s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz,解析线框中感应电动势与磁通量的变化率成正比,而t=0.005s时e最大,故A错误。t=0.01s时e=0,故B正确。电动势有效值为311V=220V,故C错误。周期T=0.02s,频率f=50Hz,故D错误。,答案B,方法2理想变压器的动态分析技巧理想变压器的几个制约关系。当理想变压器的匝数比不变时,如图所示,各量相互关系如下:,(1)输入电压U1决定输出电压U2。这是因为输出电压U2=U1,当U1不变时,不论负载电阻R变化与否,U2都不会改变。(2)输出电流I2决定输入电流I1,在输入电压U1一定的情况下,输出电压U2也被完全确定。当负载电阻R增大时,I2减小,则I1相应减小;当负载电阻R减小时,I2增大,则I1相应增大。因此在使用变压器时,不能使变压器副线圈短路。,(3)输出功率P2决定输入功率P1,理想变压器的输入功率与输出功率相等,即P1=P2。在输入电压U1一定的情况下,当负载电阻R增大时,I2减小,则变压器输出功率P2=I2U2减小,输入功率P1也将相应减小;当负载电阻R减小时,I2增大,变压器的输出功率P2=I2U2增大,则输入功率P1也将增大。,例2(多选)如图所示,某理想变压器的原线圈接一交流电,副线圈接如图所示电路,开关S原来闭合,且R1=R2,现将S断开,那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I、电阻R1上的功率P1及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况正确的是()A.U增大B.I增大C.P1减小D.P减小,解析开关S由闭合到断开时,负载电阻变大,变压器的输出电压U2不变,则输出电流I2变小,R两端的电压变小,R1上的电压变大,电阻R1上的功率P1=,R1不变,U变大,则P1增大,故A正确,C错误。由电流与匝数的关系可知电流表的示数I减小,B错误。输出电功率P出=I2U2,U2不变,I2减小,则P出减小,输入功率等于输出功率,所以D正确。,答案AD,方法3远距离输电的分析技巧远距离输电时,由于输电线路上存在电阻,根据电流热效应Q=I2Rt,总有一部分电能损失在输电线路上。减小线路上的电能损失,有两种方法:一是减小输电线上的电阻;二是减小输电线路上通过的电流。根据P=UI可知,要减小输电线路上的电流,可采用高压输电,这是减少线路电能损失的有效方法(如图)。,1.输电过程的电压关系2.输电过程功率的关系,例3某水电站,用总电阻为2.5的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是3106kW。现用500kV电压输电,则下列说法正确的是()A.输电线上输送的电流大小为2.0105AB.输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC.若改用5kV电压输电,则输电线上损失的功率为9108kWD.输电线上损失的功率为P=U2/r,U为输电电压,r为输电线的电阻,解析输电线上输送的电流为I=A=6103A,A项错