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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 交變電流學(xué)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(yīng)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(nèi)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，它們之間的關(guān)系是E＝，e＝Emsin ωt，平均值不常用，必要時可用電磁感應(yīng)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(biāo)注的額定電壓、額定電流，指的都是有效值，與熱效應(yīng)有關(guān)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(dǎo)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(guān)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(yuǎn)距離輸電 1．在求解遠(yuǎn)距離輸電問題時，一定要先畫出遠(yuǎn)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(fù)載電阻，并依次寫出各部分的符號以便備用．一般設(shè)兩個變壓器的初次級線圈的匝數(shù)分別為n1、n1′、n2、n2′，相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)采用相應(yīng)的符號來表示． 2．遠(yuǎn)距離輸電的功率損失 在遠(yuǎn)距離輸送電能計算線路功率損耗時常用關(guān)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線不易求出，且易把U線和U輸相混淆而造成錯誤． 遠(yuǎn)距離輸電中的功率關(guān)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(yīng)強度為B＝ T，當(dāng)線圈以300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時，求： (1)若線圈從中性面開始計時，寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式． (2)線圈轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線圈中感應(yīng)電動勢e與時間t的關(guān)系如圖5－2所示，感應(yīng)電動勢的最大值和周期可由圖中讀出，則磁場的磁感應(yīng)強度B為多大？在t＝T/12時刻，線圈平面與磁感應(yīng)強度的夾角為多大？