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2022年高三物理一輪復習 交變電流學案

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1、2022年高三物理一輪復習 交變電流學案 要點一 交變電流的有效值 交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的:讓交流和直流通過相同阻值的電阻,如果讓它們在相同的時間內產(chǎn)生的熱量相等,就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值. (1)只有正弦式交變電流的有效值才一定是最大值的倍. (2)通常所說的交變電流的電流、電壓;交流電表的讀數(shù);交流電器的額定電壓、額定電流;保險絲的熔斷電流等都指有效值. 要點二 交變電流的“四值”的區(qū)別與聯(lián)系 正弦式交變電流的電動勢、電壓和電流都有最大值、有效值、瞬時值和平均值.以電動勢為例:最大值用Em表示,有效值用E表示,瞬時值用e表示,平均值用表示,它

2、們之間的關系是E=,e=Emsin ωt,平均值不常用,必要時可用電磁感應定律直接求=n.特別要注意,有效值和平均值是不同的兩個物理量,在研究交變電流做功、電功率以及產(chǎn)生的熱量時,只能用有效值;另外,各種交流電表指示的電壓、電流和交流電器上標注的額定電壓、額定電流,指的都是有效值,與熱效應有關的計算,如保險絲的熔斷電流等必須用有效值,在研究交變電流通過導體橫截面的電荷量時,只能用平均值,千萬不可混淆. 要點三 理想變壓器 理想變壓器的兩個基本公式是:(1)=,即對同一變壓器的任意兩個線圈,都有電壓和匝數(shù)成正比.(2)輸入功率等于輸出功率.無論有幾個副線圈在工作,變壓器的輸入功率總等于所有輸

3、出功率之和.需要引起注意的是:①只有變壓器是一個副線圈時,才滿足=,但是變壓關系總滿足=.②變壓器的輸入功率是由輸出功率決定的. 要點四 遠距離輸電 1.在求解遠距離輸電問題時,一定要先畫出遠距離輸電的示意圖來,包括發(fā)電機、兩臺變壓器,輸電線等效電阻和負載電阻,并依次寫出各部分的符號以便備用.一般設兩個變壓器的初次級線圈的匝數(shù)分別為n1、n1′、n2、n2′,相應的電壓、電流、功率也應采用相應的符號來表示. 2.遠距離輸電的功率損失 在遠距離輸送電能計算線路功率損耗時常用關系式P損=IR線計算.其原因是I線較易由公式I線=求出,P損=U線I線或P損=,則不常用,其原因是在一般情況下,U

4、線不易求出,且易把U線和U輸相混淆而造成錯誤. 遠距離輸電中的功率關系:P輸=P線損+P用戶. 一、交變電流的產(chǎn)生規(guī)律 【例1】 如圖5-1所示,線圈的面積是0.5 m2,共100匝;線圈電阻為1 Ω,外接電阻為R=9 Ω,勻強磁場的磁感應強度為B= T,當線圈以300 r/min的轉速勻速旋轉時,求: (1)若線圈從中性面開始計時,寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式. (2)線圈轉過1/30 s時電動勢的瞬時值多大? (3)電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)各是多大? 二、交變電流圖象的考查 【例2】 一個面積為S的矩形線圈在勻強磁場中以其一條邊為軸做勻速轉動,磁場方向與轉軸垂直,線圈中感應電動勢e與時間t的關系如圖5-2所示,感應電動勢的最大值和周期可由圖中讀出,則磁場的磁感應強度B為多大?在t=T/12時刻,線圈平面與磁感應強度的夾角為多大?

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