1、6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

2、3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5第二章第二章 交變電流交變電流章末復習課【知識體系】交變電流正弦式交變電流定義：大小和方向都隨時間做周期性變化的電流產生線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動特殊位置sb：最大，e0，i0sb：0，e最大，i最大描述圖象函數表達式表征交變電流的物理量周期和頻率的關系峰值有效值瞬時值平均值電感器電容器電感器：通直流、阻交流、通低頻、阻高頻電容器：隔直流、通交流、阻低頻、通高頻理想變壓器結構：原副線圈，鐵芯原理：互感現象基本規律

3、變壓關系變流關系功率關系遠距離輸電功率損失電壓損失高壓輸電高壓交流高壓直流答案填寫t1femnbseem2eemsintntu1u2n1n2i1i2n2n1p1p2p耗i2線r線u耗i線r線6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1

4、 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5主題 1交變電流的“四值”應用1瞬時值(1)當線圈平面與中性面重合(bs)時， 線圈中感應電動勢為零， 若從此位置開始計時，則瞬時值表達式為eemsintnbssint，iimsintnbsrsint.(2)當線圈平面與中性面垂直(bs)時，

5、線圈中感應電動勢最大； 若從此位置開始計時，則瞬時值表達式應為eemcostnbscost，iimcostnbsrcost.2最大值線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸旋轉所產生的交變電流的電動勢，其最大值emnbs.其中n表示線圈匝數，s表示線圈面積，與線圈轉動時轉軸的位置無關，與線圈的形狀無關在考慮電容器的耐壓值時，應采用交流電的最大值3有效值正弦式交流電的有效值大小為eem2，iim2.其他交變電流的有效值根據有效值的定義計算求電功、電功率，確定保險絲的熔斷電流，要用有效值；沒有特殊說明時，交流電的電流、電壓、電動勢均指有效值，交流電表的測量值是有效值，交流用電設備上所標的額定電壓、額定電流

6、是有效值4平均值平均值需用進行計算，求一段時間內通過導體橫截面的電荷量時要用平均值，qt.【典例 1】如圖所示，勻強磁場的磁感應強度b0.5 t，邊長l10 cm 的正方形線圈abcd共 100 匝，線圈電阻r1，線圈繞垂直于磁感線的對稱軸oo勻速轉動，角速度為2 rad/s，外電路電阻r4，求：(1)轉動過程中感應電動勢的最大值；6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d

7、 b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉過 60時的瞬時感應電動勢；(3)由圖示位置轉過 60角的

8、過程中產生的平均感應電動勢；(4)交流電壓表的示數；(5)轉動一周外力做的功；(6)16周期內通過r的電荷量解析：(1)感應電動勢的最大值emnbs1000.50.122 v3.14 v.(2)轉過 60時的瞬時感應電動勢：eemcos 603.140.5 v1.57 v.(3)通過 60角過程中產生的平均感應電動勢：e1000.5320.1232v2.6 v.(4)電壓表示數為外電路電壓的有效值：uerrr3.14245v1.78 v.(5)轉動一周外力所做的功等于電流產生的熱量：wqem22rrt0.99 j.(6)16周期內通過電阻r的電荷量：tntrrtnrrnbssin 60rr0.

9、086 6 c.答案：(1)3.14 v(2)1.57 v(3)2.6 v(4)1.78 v(5)0.99 j(6)0.086 6 c針對訓練1(2014天津卷)(多選)如圖 1 所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉動，產生的交變電動勢圖象如圖 2 中曲線a、b所示，則()6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1

10、 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5圖 1圖 2a兩次t0 時刻線圈平面均與中性面重合b曲線a、b對應的線圈轉速之比為 23c曲線a表示的交變電動勢頻率

11、為 25 hzd曲線b表示的交變電動勢有效值為 10 v解析：線圈位于中性面時，磁通量最大，電動勢為零，所以選項 a 正確；轉速之比等于周期的反比，故該比值為 32，故選項 b 錯誤；頻率為周期的倒數，即f1t，a的周期為0.04 s，頻率為 25 hz，所以選項 c 正確；正弦交流電動勢的有效值為eem2nbs2，已知ea152v，且b23a，故可知eb23152v102v，所以選項 d 錯誤答案：ac主題 2理想變壓器的分析1輸入功率和輸出功率理想變壓器無能量損失，輸入功率和輸出功率相等，即p入p出當變壓器只有一個副線圈時，p1p2；當變壓器有多個副線圈時，p1p2p3輸入功率p入由輸出功

12、率p出決定，即輸出功率增大，輸入功率也隨之增大，輸出功率減小，輸入功率也隨之減小通俗地說，就是用多少給多少，而不是給多少用多少2輸入電壓和輸出電壓變壓器原、副線圈的電壓之比為u1u2n1n2；當變壓器有多個副線圈時u1n1u2n2u3n3即對同一變壓器的任意兩個線圈，都有電壓和匝數成正比輸入u1電壓決定輸出電壓u2，即u2隨著u1的變化而變化，因為u2n2n1u1，所以只要u1和匝數比不變化，不論負載如何變化，u2不變3輸入電流與輸出電流由ipu知，當變壓器只有一個副線圈時：i1i2n2n1.有多個副線圈時n1i1n2i2n3i3當線圈的結構一定時，n1、n2一定，輸出電流決定輸入電流輸出電流

13、增大，輸入電流也隨之增大；輸出電流減小，輸入電流也隨之減小當變壓器有多個副線圈同時輸出時，同樣也有輸出電流決定輸入電流的關系【典例 2】如圖所示的電路中，理想變壓器的兩端共接有三個規格完全相同的燈泡，變壓器輸入端接交變電壓u0，在開關 s 閉合的情況下，三個燈泡的亮度相同如果將開關 s6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d

14、 d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5斷開，燈泡都不會損壞時，將要發生的現象是()a燈泡 l1比 s 閉合時暗一些b燈泡 l1比 s 閉合時亮一些c燈泡 l2亮度不變d燈泡 l2比 s

15、閉合時暗一些解析：當開關 s 斷開后，減少了輸出功率，因輸出功率減少，輸入功率也減少，因u0不變，則流過 l1的電流變小，燈 l1變暗，燈 l1兩端的電壓u1ir，i減少，u1也減少，變壓器初級線圈兩端的電壓u1u0u1增大，輸入電壓增大，輸出電壓與輸入電壓成正比也增大，即 l2兩端的電壓增大，流過 l2的電流增大，燈泡 l2比 s 閉合時亮，故 a 正確，b、c、d錯誤答案：a針對訓練2.(2017北京卷)如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u220 2sin 100t(v)的交流電源上，副線圈接有r55 的負載電阻，原、副線圈匝數之比為 21，電流表、電壓表均為理想電表下列說法正確的是()a原

16、線圈的輸入功率為 220 2 wb電流表的讀數為 1 ac電壓表的讀數為 110 2 vd副線圈輸出交流電的周期為 50 s解析：電表的讀數均為有效值，原線圈兩端電壓有效值為 220 v，由理想變壓器原、副線圈兩端電壓與線圈匝數成正比，可知副線圈兩端電壓有效值為 110 v，c 錯誤；流過電阻r的電流為 2 a，可知負載消耗的功率為 220 w，根據能量守恒可知，原線圈的輸入功率為220 w，a 錯誤；由pui可知，電流表的讀數為 1 a，b 正確，由交變電壓瞬時值表達式可知，100 rad/s，周期t0.02 s，d 錯誤答案：b主題 3遠距離高壓輸電問題1輸電示意圖6 e d b c 3

17、1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5

18、f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 52正確理解幾個基本關系(1)功率關系，p1p2，p2p損p3，p3p4.(2)電壓關系：u1u2n1n2，u2u線u3，u3u4n3n4.(3)電流關系：i1i2n2n1，i2i線i3，i3i4n4n3.(4)輸電電流：i線p2u2p3u3u線r線.(5)輸電導線上損耗的電功率：p損p2p3i2線r線u2線r線u線i線(6)輸電導線上的電壓損失u線i線r線u2u3.【典例 3】如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖發電廠的輸出電壓是u，用等效總電阻是r的兩

19、條輸電線輸電，輸電線路中的電流是i1，其末端間的電壓為u1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是i2.則()a用戶端的電壓為i1u1i2b輸電線上的電壓降為uc理想變壓器的輸入功率為i21rd輸電線路上損失的電功率為i1u解析：根據理想變壓器輸入端與輸出端的電功率相同，可得u1i1u2i2，得u2u1i1i2，所以 a 正確；根據歐姆定律可得輸電線上的電壓降為i1r，所以 b 錯誤；理想變壓器的輸入功率為u1i1，故 c 錯誤；輸電線路上損失的電功率為i21r，故 d 錯誤答案：a針對訓練3如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖發電機輸出功率恒定，升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別

20、為u1和u2.下列說法正確的是()6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1

21、 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5a采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流b升壓變壓器原、副線圈匝數比n1n2u1u2c輸電線損耗的功率為u22rd將p下移，用戶獲得的電壓將升高解析： 發電機輸出功率恒定， 根據pui可知， 采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流，故 a 錯誤；變壓器的原副線圈兩端電壓與匝數成正比，即u1u2n1n2，故 b 正確；輸電線上損失的功率為p損u2損r，u2為升壓變壓器副線圈兩端的電壓，c 錯誤；若p下移降壓

22、變壓器的原線圈匝數增大，u2n2n1u1，用戶的電壓減小，d 錯誤答案：b統攬考情1交變電流的四值計算以及變壓器的原理和應用是高考考查的熱點，題型以選擇題為主，分值 6 分左右2本章知識與生產、生活聯系緊密，理論聯系實際的題目出現的可能性較大，如涉及民生的遠距離輸電問題真題例析(2015課標全國卷)一理想變壓器的原、副線圈的匝數比為 31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側接在電壓為 220 v 的正弦交流電源上，如圖所示設副線圈回路中電阻兩端的電壓為u，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()au66 v，k19bu22 v，k19cu66 v，k13du22 v

23、，k136 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f

24、f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5解析：原副線圈電壓比等于匝數比，根據副線圈負載電阻的電壓u，可知副線圈電壓為u，原線圈電壓為 3u，副線圈電流iur，原副線圈電流與匝數成反比，所以原線圈電流i1u3r，那么原線圈輸入電壓 2203uu3rr，整理可得u66 v；原副線圈電阻消耗的功率根據pi2r，電阻相等，電流為 13，可得功率比為 19，k19，對照選項 a 對答案：a針對訓練(2016全國卷)一含有理想變壓器的電路如圖所示， 圖中電阻r1、r2和r3

25、的阻值分別為 3 、1 、4 ，a 為理想交流電流表，u為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定當開關 s 斷開時，電流表的示數為i；當 s 閉合時，電流表的示數為 4i.該變壓器原、副線圈匝數比為()a2b3c4d5解析：設變壓器原、副線圈匝數之比為k，則可知，開關斷開時，副線圈電流為ki；則根據理想變壓器原理可知：uir1ki（r2r3）k同理可知，u4ir14kir2k代入數據聯立解得：u48i；代入式可得：k3; 故 b 正確，a、c、d 錯誤答案：b1 (2015江蘇卷)一電器中的變壓器可視為理想變壓器， 它將 220 v 交變電流改為 110v，已知變壓器原線圈匝數為 800，則副線

26、圈匝數為()a200b400c1 600d3 200解析：根據變壓器的變壓規律u1u2n1n2，代入數據可求副線圈匝數為 400，b 正確答案：b2.(2017天津卷)(多選)在勻強磁場中， 一個 100 匝的閉合矩形金屬線圈， 繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動， 穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規律變化 設線圈總電阻為6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3

27、 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 52 ，則()at0 時，線圈平面平行于磁感線bt1 s 時，線圈中的電流改變方向ct1.5 s 時，線圈中的感應

28、電動勢最大d一個周期內，線圈產生的熱量為 82j解析：t0 時， 磁通量為零， 線圈平面平行于磁感線， 故 a 正確； 每經過一次中性面(線圈平面垂直于磁感線，磁通量有最大值)電流的方向改變一次，t1 s 時，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線， 故 b 錯誤；t1.5 s 時， 磁通量有最大值， 但磁通量的變化率為零(t0)，根據法拉第電磁感應定律可知線圈中的感應電動勢為零，故 c 錯誤；感應電動勢最大值emnbsnm.2t4 v，有效值eem22 2 v，一個周期內線圈產生的熱量qe2rt82j，故 d 正確答案：ad3(2015福建卷)下圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變

29、壓器t的原、副線圈匝數分別為n1、n2.在t的原線圈兩端接入一電壓uumsint的交流電源，若輸送電功率為p，輸電線的總電阻為 2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()a.n1n2u2m4rb.n2n1u2m4rc4n1n22pum2rd4n2n12pum2r解析： 原線圈電壓的有效值u1um2， 根據u1u2n1n2可求得u2n2n1um2， 又因為是理想變壓器，所以t的副線圈的電功率等于輸入功率p， 所以輸電線上電流ipu2， 導線上損耗的電功率pi2(2r)4rn1n22pum2，所以 c 正確，a、b、d 錯誤6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d

30、d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5答案：c4(2016天津卷)如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表，下列說法正確的是()a當滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑動時，r1消耗的功率變大b當滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑動時，電壓表示數變大c當滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑動時，電流表示數變大d若閉合開關 s，則電流表示數變大