专题十一交流电路和变压器

1、一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 专题十一交流电路和变压器专题十一交流电路和变压器 一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场8正弦交变电流有效值和最大值的关系9理想变压器及其关系式理想变压器及其关系式一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场1书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式EmnBS求出相应峰值(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式如：线圈从中性面位置开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为iImsin t.线圈从垂直中性面位置开始转动，则it图象

2、为余弦函数图象，函数式为iImcos t.方法技巧方法技巧 熟练应用熟练应用一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场2高压远距离输电的分析方法及计算(1)在高压输电的具体计算时，为条理清楚，可参考如图1所示画出相应的题意简图图图1一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场(2)确定输电过程的电压关系、功率关系如下列表达式所示一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场说明：以下物理概念、规律的叙述中，在说明：以下物理概念、规律的叙述中，在后面的后面的()内正确的打内正确的打“”，错误的打，错误的打“” 1大小和方向都随时间做周期

3、性变化的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；按正弦规律变化的交变电流叫做交变电流；按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流，表达式为：叫做正弦交变电流，表达式为：eEmsin t，uUmsin t，iImsin t.() 2峰值；交变电流变化过程中可能达到的最峰值；交变电流变化过程中可能达到的最大值叫做峰值，正弦交变电流的峰值为大值叫做峰值，正弦交变电流的峰值为EmNBS.()一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 3让交流和恒定电流分别通过大小相同的电让交流和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阻，如果在交流的一个周期

4、内它们产生的热量相等，而这个恒定电流的电流量相等，而这个恒定电流的电流I，电压，电压U叫叫做这个交流的有效值，它是根据电流的热效做这个交流的有效值，它是根据电流的热效应定义的应定义的() 4互感现象：在原、副线圈中同样要引起感互感现象：在原、副线圈中同样要引起感应电动势在原、副线圈中由于有交变电流应电动势在原、副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象而发生的互相感应现象，叫做互感现象()一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场

5、1正弦交流电是怎样产生的？中性面的含义正弦交流电是怎样产生的？中性面的含义是什么？线圈通过中性面时有怎样的情况？是什么？线圈通过中性面时有怎样的情况？提示：提示：(1)正弦交流电的产生：闭合线圈在正弦交流电的产生：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动时，匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动时，线圈中就产生按正弦规律变化的交流电线圈中就产生按正弦规律变化的交流电(2)中性面：中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，感应电动线位置时，各边都不切割磁感线，感应电动势为零，即线圈中没有感应电流，这个特定势为零，即线圈中没有感应电流，这个特定位置叫

6、做中性面位置叫做中性面一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场(3)性质和特点性质和特点线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零；为零；线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周通过中性面两流方向改变一次，线圈转动一周通过中性面两次，故一个周期内线圈中电流方向改变两次；次，故一个周期内线圈中电流方向改变两次；线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行

7、于磁感线，磁通量为零，磁通量的变平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变流方向不变误区：误区：误认为线圈位于中性面，穿过线圈的磁误认为线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势、感应电流也应最大通量最大，感应电动势、感应电流也应最大一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 2求交流电的有效值有哪些途径？求交流电的有效值有哪些途径？一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场(3)利用能量关系：利用能量关系：当有电能和其他形式的能转当有电能和其他形式的能转化

8、时，可利用能量守恒定律来求有效值化时，可利用能量守恒定律来求有效值一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 3如何从交流电的表达式或图象获得表示交如何从交流电的表达式或图象获得表示交流电的物理量？流电的物理量？一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 4理想变压器有何特点？其规律有哪些？理想变压器有何特点？其规律有哪些？一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场易错：易错：不理解不理解U1、U2、I

9、1、I2应为同一性质量应为同一性质量，乱套公式，不能用，乱套公式，不能用P入入P出出来分析一原多副变来分析一原多副变压器的电流关系压器的电流关系一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 5理想变压器动态问题的分析方法和思路是理想变压器动态问题的分析方法和思路是什么？什么？一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 易错：易错：不会应用控制变量法分析此类问题不会应用控制变量法分析此类问题 易混：易混：混淆各物理量之间的决定关

10、系混淆各物理量之间的决定关系一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 6减小线路上功率损失和电压损失的方法有减小线路上功率损失和电压损失的方法有哪些？哪些？一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 7如何分析处理远距离输电问题？如何分析处理远距离输电问题？提示：提示：画出远距离输电的示意图，并将画出远距离输电的示意图，并将已知量和待求量写在示意图的相应位置，输已知量和待求量写在示意图的相应位置，输电电流一般为联系各物理量的重要线索；电电流一般为联系各物理量的重要线索；抓住输电的两端抓住输电的两端电源与用电器；分析一电源与用电器；分析一条线条线输电

11、线；研究两次电压变换输电线；研究两次电压变换升升压和降压；压和降压；以变压器为界将整个输电电路以变压器为界将整个输电电路分为几个独立回路；发电机与升压变压器的分为几个独立回路；发电机与升压变压器的原线圈组成的回路原线圈组成的回路(回路一回路一)；升压变压器的副；升压变压器的副线圈、高压输电线及降压变电器的原线圈组线圈、高压输电线及降压变电器的原线圈组成的回路成的回路(回路二回路二)；降压变压器的副线圈与用；降压变压器的副线圈与用户组成的回路户组成的回路(回路三回路三)，各回路分别用欧姆定，各回路分别用欧姆定律，串并联的特点及电功、电功率等公式进律，串并联的特点及电功、电功率等公式进行计算；行计

12、算；一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 掌握几个基本关系掌握几个基本关系(以图以图1为例为例)：图图1 一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 猜想一对交变电流的产生及描述的考查猜想一对交变电流的产生及描述的考查 命题依据：命题依据：通过对近三年高考试题分析可知通过对近三年高考试题分析可知，该考点是高考的常考考点，命题形式以选，该考点是高考的常考考点，命题形式以选择题为主，难度中等命题的角度有：交变择题为主，难度中等命题的角度有：交变电流的产生过程，交变电流的峰值、有效值电流

13、的产生过程，交变电流的峰值、有效值、周期、频率的计算，交变电流的图象与产、周期、频率的计算，交变电流的图象与产生过程的综合，交变电流与变压器的综合生过程的综合，交变电流与变压器的综合预计预计2014年高考命题的角度是交变电流的产年高考命题的角度是交变电流的产生及图象与生活、生产实际相结合如下面生及图象与生活、生产实际相结合如下面设计的试题以自行车发电机为背景，考查交设计的试题以自行车发电机为背景，考查交变电流的产生及有关量的计算，是一道有新变电流的产生及有关量的计算，是一道有新意的预测题意的预测题一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 试题设计试题设计 1传统的自行车

14、发电机内部电路如图传统的自行车发电机内部电路如图2甲所甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端连接条形永久磁铁，车轮转动过程中，驱动连接条形永久磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动磁铁在轴带动磁铁在C形软铁芯之间匀速转动，发电形软铁芯之间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示已知波形图中正负尖峰电压分别为已知波形图中正负尖峰电压分别为Um和和Um，两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差，两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为为t，发电机线圈匝数为，发电机线圈匝数为n.下列判断正确的是下列判断正确的是()图图2 一

15、级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场答案答案C 一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 猜想二对理想变压器、远距离输电的考查猜想二对理想变压器、远距离输电的考查 命题依据：命题依据：从近几年的高考试题分析来看，从近几年的高考试题分析来看，该考点为高频考点题目的形式以选择题为该考点为高频考点题目的形式以选择题为主，难度中等命题的角度有：变压器的原主，难度中等命题的角度有：变压器的原理、电压、电流、功率、频率理、电压、电流、功率、频率(周期周期)的分析计的分析计算变压器与交变电流图象

16、的综合，变压器算变压器与交变电流图象的综合，变压器与动态电路的综合，远距离输电中电压、电与动态电路的综合，远距离输电中电压、电流、功率的分析计算预测流、功率的分析计算预测2014年高考中该年高考中该考点的命题形式仍为选择题考查变压器与考点的命题形式仍为选择题考查变压器与动态电路的综合分析如下面设计的考题是动态电路的综合分析如下面设计的考题是以副线圈变化为背景的考题，既能考查变压以副线圈变化为背景的考题，既能考查变压器的工作原理，又综合了电路的动态分析问器的工作原理，又综合了电路的动态分析问题故该题在题设背景、考查角度和手法等题故该题在题设背景、考查角度和手法等方面都有创新方面都有创新一级排查一级排查二级排查二级排查三级排查三级排查走向考场走向考场 试题设计试题设计 2某同学自制变压器，在做副线圈时，将外某同学自制变压器，在做副线圈时，将外表涂有绝缘层的导线对折后并在一起在铁芯表涂有绝缘层的导线对折后并在一起在铁芯上绕了上绕了n2圈，导线的两个端头为圈，导线的两个