1、交變電流考試要求：內容基本要求略高要求較高要求交變電流、交變電流的圖像掌握交變電流的概念和產生，認識父變電流的圖像正弦交變電流的函數表達式、峰值和有效值掌握正弦式交變電流的特征及相關表達式和物理量會解決交變電流的圖像問 題，將圖像與交變電流的 物理量相聯系，會計算有 效值和峰值理想變壓器認識理想變壓器掌握理想變壓器中電流、電壓、功率的關系將變壓器與交變電流、電路進 行綜合考查遠距離輸電掌握遠距離輸電的原理對遠距離輸電過程中的相 關問題進行計算變化的磁場產生 電場.變化的電 場產生磁場.電 磁波及其傳播.了解電磁波的產生及傳播，了解麥克斯韋的電磁場理論電磁波的產生、發射和接收了解電磁波的產生、發

2、射和接收電磁波譜認識電磁波譜1 .交變電流大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流電.(2 )方向不隨時間變化的電流稱為直流電.正弦式電流(1 )按正弦規律變化的交變電流叫做正弦式交變電流，簡稱正弦式電流.(2 )產生裝置：如圖甲所示，當磁場中的線圈連續轉動時，流過電流表的電流方向就會發生周期性變化，產生交變電流.過程分析：如圖乙所示為線圈abcd在磁場中繞軸OO轉動的截面圖，瀝和cd兩個邊要切割磁感線，產生電動勢，線圈上就有了電流(或者說穿過線圈的磁通量發生變化而產生了感 應電流).具體分析可從圖中看出：圖時，導體不切割磁感線，線圈中無電流；圖2時，導 體垂直切割磁感線，線

3、圈中有電流，且電流從a端流入；圖同圖；圖中電流從a端流出；圖同圖，這說明電流方向發生了變化.線圈每轉一周，電流方向改變兩次，電流的方向改變的時候就是線圈中無電流 的時刻(或者說磁通量最大的時刻).由于在線圈轉一周的過程中，線圈的磁 通量有兩次達到最大，故電流的方向在線圈轉動一周的過程中改變兩次，我們 把線圈平面垂直于磁感線的位置叫做中性面.(中性面的特點：戔圈轉到中性面位置時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通 量的變化率為零，感應電動勢為零；線圈轉動一周，兩次經過中性面，線圈每經過一次中 性面，電流的方向就改變一次.)(3)中性面：線圈平面垂直于磁感線時，線圈中的感應電流為零，這一位置叫中性面.線

4、 圈平面經過中性面時，電流方向就發生改變.線圈繞軸轉一周兩次經過中性面，因此感應電 流方向改變兩次.(4 )變化規律：從中性面開始計時，電動勢、電壓和電流的瞬時值表達式為e = E sin w t ，u = U sin w t，i = I sin w t(5 )圖像：從中性面開始計時，圖像為正弦曲線；從垂直于中性面的位置開始計時，圖像 為余弦曲線.描述交變電流的物理量(1 )周期和頻率周期T:交變電流完成一次周期性變化所需的時間.單位：秒。頻率廣交變電流在1s內完成周期性變化的次數.單位：赫茲，簡稱赫，符號Hz.周期與頻率的關系：f =1或T = - .在e = E sinwt中，w = 2兀

5、f .T fm我國工農業生產和生活用的交變電流，周期是0.02s，頻率是50Hz.峰值交變電流的峰值im或um是交變電流在一個周期內所能達到的最大數值，可用來表示電流強 弱或電壓高低.(3 )有效值定義：根據電流的熱效應來規定，讓交流和恒定電流通過相同的電阻，如果它們在一個周 期內產生的熱量相等，就把這個恒定電流的數值叫做這個交流的有效值.正弦式交變電流的有效值與最大值之間的關系：U = % = 0.707U ，I = % = 0.707I(4 )有效值、平均值、最大值(峰值)和瞬時值使用交變電流的設備銘牌上標明的額定電壓、額定電流是指有效值，交流電表測量的也是 有效值.提到交變電流的相關量，

6、凡沒有特別說明的，都是指有效值.在研究電容器是否被擊穿時，要用最大值(峰值)，因電容器標明的電壓是它在工作時能夠承受的最大值.在研究交變電流的功率和產生的熱量時，用有效值.在求解某一時刻的受力情況時，用瞬時值.在求交變電流流過導體的過程中通過導體截面積的電荷量q時，用平均值，q = 7& .電感和電容對交變電流的影響(1 )電感對交變電流的阻礙作用感抗：表示電感線圈對交變電流阻礙作用的大小線圈的自感系數越大、交流的頻率越高， 電感對交流的阻礙作用就越大，感抗就越大.低頻扼流圈：通直流、阻交流高頻扼流圈：通低頻、通直流、阻高頻(2 )電容對交變電流的阻礙作用容抗：表示電容對交變電流阻礙作用的大小

7、.電容器的電容越大，交流的頻率越高，電容 器對交流的阻礙作用就越小，容抗越小.作用：隔直流，通交流1、小型交流發電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動.產生的感應電動勢不計電路的其他電阻，下列說法正確的是()A.交變電流的周期為0.125s與時間呈正弦函數關系，如圖所示，此線圈與一個R=10Q的電阻構成閉合電路，B .交變電流的頻率為8Hz交變電流的有效值為*2A交變電流的最大值為4A2、(2005年北京高考)正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按 照右圖所示的方式連接，R=10Q交流電壓表的示數是10V.如 圖所示是交變電源輸出電壓u隨時間t變化的圖像，則()A.通過R的電流Zr隨時間t變化的

8、規律是iR = t2cos10St(A)B.通過R的電流 隨時間t變化的規律是，廣切心0（A）C.R兩端的電壓u隨時間t變化的規律是廣5互如0施（V）D. R兩端的電壓uR隨時間t變化的規律是Ur = 572cos50兀t（V）4、（2009高考福建理綜）一臺小型發電機產生的電動勢隨時間變化的正弦規律圖像如圖甲所示。已知發電3、（2008寧夏高考）如圖a所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并 繞過ab、cd中點的軸OO以角速度逆時針勻速轉動.若以線圈平面與磁 場夾角0=45時（如圖b）為計時起點，并規定當電流自a流向b時電流方 向為正.則下列四幅圖中正確的是（）機線圈內阻為5.0Q，現外

9、接一只電阻為95.0Q的燈泡，如圖乙所示，則（）電壓表V的示數為220V電路中的電流方向每秒鐘改變50次燈泡實際消耗的功率為484W發電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為24.2J5、（2008山東高考）圖1、圖2分別表示兩種電壓的波形，其中圖1所示電壓按 正弦規律變化.下列說法正確的是（）圖1表示交流電，圖2表示直流電B .兩種電壓的有效值相等圖1所示電壓的瞬時值表達式為u = 311sin100兀t （V）1圖1所示電壓經匝數比為10:1的變壓器變壓后，頻率變為原來的106、如圖所示的直流電通過圖中的電阻R，則交變電流表的示數為多少?7、交變電流通過一段長直導線時的電流為/，如果把這段長直導線

10、繞成線圈，再接入原電路，通過線圈的電流為I，則（ ）A. I I B. I IC. I = ID.無法比較變壓器5 .變壓器是改變交流電壓的設備，互感現像是變壓器工作的基礎.6 .組成：(1 )變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的.(2 )原線圈：與交流電源連接，也叫初級線圈.(3 )副線圈：與負載連接，也叫次級線圈.理想變壓器(1 )電壓與匝數的關系為：原、副線圈的電壓之比，等于兩個線圈的匝數之比，即匕=M.U n該關系不僅適用于原、副線圈只有一個的情況，而且適用于多個副線圈的情況，這是因為理 想變壓器的磁通量的變化率是相同的，因而每組線圈中產生的電動勢和匝數成正比.在線圈 內阻不

11、計的情況下，線圈兩端電壓即等于電動勢，故每組線圈兩端電壓都與匝數成正比。(2)電流與匝數的關系為：原、副線圈的電流與它們的匝數成反比，即孔=烏.電流和匝I n數成反比的關系只適用于原、副線圈各有一個的情況，一旦有多個副線圈，該關系即不適用.(3 )功率關系：理想變壓器沒有能量損失，輸入功率等于輸出功率.有：P = P ，即 UI = U I + U I + U I + TOC o 1-5 h z 入 出11222222(4)對原、副線圈匝數比導確定的變壓器，其輸出電壓U2是由輸入電壓決定的，U2 = nU1 ； 在原副線圈匝數比n確定的情況下，原線圈中的輸入電流/是由副線圈中的輸出電流/決“2

12、12定的，I = nI (I由所接負載而定).1 22(5 )動態分析：此類問題大致有兩種情況：一是負載電阻不變，原副線圈的電壓U. U2，電流I. I，輸入和輸出功率P、P隨匝數比變化而變化的情況；另一類是匝數比不變，上 1212述各量隨負載電阻變化而變化的情況.在分析時要根據題意分清變量和不變量，分清自變量 和因變量，即理想變壓器各物理量變化的決定因素.幾種常見的變壓器(1)自耦變壓器：原、副線圈共用一個線圈.(2)電壓互感器：測量交流高電壓，使用時，把原線圈與被測電路并聯.(3)電流互感器：測量交流大電流，使用時，把原線圈與被測電路串聯自耦變壓器電壓互感器電流互感器1、如圖所示，理想變壓

13、器的原線圈接在u 222sin(100 n)(V)的交流電源上，副線圈接有R=55Q的負載電阻.原、副線圈匝數之比為2:1.電流表、電壓表均為理想電表.下列說法正確的是()原線圈中電流表的讀數為1A原線圈中的輸入功率為220副線圈中電壓表的讀數為100 ：兩D副線圈中輸出交流電的周期為50s2、如圖所示，理想變壓器初級線圈的匝數為n次級線圈的匝數為n2，初級線圈的兩端。、b接正弦交流 電源，電壓表V示數為220V，負載電阻R=44Q，電流表氣的示數是0.20A.下列判斷中正確的是()A.初級線圈和次級線圈的匝數比為2:1B.初級線圈和次級線圈的匝數比為5:1C.D.3、電流表入2的示數為1.0

14、A電流表A2的示數為0.4A如圖所示，理想變壓器副線圈通過導線接兩個相同的燈泡L1和L2.開的開關S閉合，若變壓器原線圈兩端的電壓保持不變，則下列說法中正確的是()副線圈兩端的電壓不變通過燈泡L1的電流增大原線圈中的電流減小變壓器的輸入功率減小4、(2008北京高考)一理想變壓器原、副線圈匝數比 u如圖所示.副線圈僅接入一個10。的電阻，則(流過電阻的電流是20A與電阻并聯的電壓表的示數是io0、2v經過1分鐘電阻發出的熱量是6X103J變壓器的輸入功率是1X103W1： n2=11:5.原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓 )5、如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中、R2、R3

15、和R4均為固定電阻，開關S是閉合的.V1和V2為理想電壓表，讀數分別為U1和U2；氣、A2和A3為理想電流表，讀數分別為I】、I2和I3.現斷開S，U1數值不變，下列推斷中正確的是()A. U2變小，I3變小B. U2不變，I3變大C. I1變小、I2變小D. I1變大、I2變大遠程輸電9.輸電線上的電壓損失和功率損失設輸電電流為I，輸電線的電阻為,，則電壓損失U = Ir，功率損失KP = 12r10 .降低輸電損耗的途徑(1 )減小輸電線電阻：用銅、鋁來制造輸電線。(2 )減小輸電線中的電流：遠距離輸電時，提高輸電電壓，減小輸電電流，是減小電壓損 失和功率損失的最有效途徑。11 .遠距離輸

16、電過程示意圖，如圖所示.4.幾個常見的關系：(1 )電流關系：乙=%，I = I，七=% In 23 I n(2 )電壓關系：= n , U = IR + U ,七=n，其中n、n、n、n分別表示升壓變 U n 2 線 3 U n1234壓器的原副線圈的匝數和降壓變壓器的原副線圈的匝數.(3 )功率關系：P = P, P = P + P, P= P, P = P P, P = 12R122 線耗 33441 線耗 線耗 2 線5 .分析(1 )遠距離輸電的問題關鍵是分清各部分輸入、輸出的各個物理量及其相互關系，可先畫 出傳輸的結構示意圖，通過原、副線圈的電流求出匝數比，也可通過電壓關系求解.(

17、2 )輸電導線中的損耗將升壓變壓器與降壓變壓器聯系起來，升壓變壓器副線圈中的電流、 輸電線上的電流、降壓變壓器原線圈中的電流三者相等.歐姆定律對變壓器不能應用，但對 導線仍然成立.電壓是由發電站控制，送電單位通過電壓控制用戶的使用；同時用戶也可以通過電流 或功率影響送電單位電能的輸送.因此我們在計算時，應根據電壓、電流、功率的決定方向 依次向下一級推導，即按“發電一升壓一輸電線一降壓一用電器”的順序分析或逆序分析.1、遠距離送電，已知升壓變壓器輸出電壓為U,功率為P,降壓變壓器的輸入電壓為U，輸電線的電阻為R,則線路損耗的熱功率P側用下面哪種方法計算()A.P損=U 2 / Rb.P損=U 2

18、/Rc.P損=(U 2 U 2)/Rd.P損=P 2 R / U 22、(2008上海高考)某小型實驗水電站輸出功率是20kW，輸電線路總電阻是6Q.若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率.若改用5000V高壓輸電，用戶端利用n1： n2=22:1的變壓器降壓，求用戶得到的電壓.3、一座小型水電站，利用流量2m3/s、落差5m的河水發電，若單相發電機的效率為50%，輸出電壓為200V， 已知發電站到用戶架設的輸電線總電阻為12Q，輸電中輸電線上允許損耗的功率為6%，用戶所需電壓為 220V，求所用升壓變壓器和降壓變壓器的原副線圈匝數比.(不計變壓器的損失)電磁場和電磁波1 .電磁場變化的磁場

19、產生電場，變化的電場產生磁場.均勻變化的磁場能在周圍空間產生穩定的電場，均勻變化的電場產生穩定的磁場.振蕩的(周期性變化的)磁場在周圍空間產生同頻率的振蕩電場，振蕩的電場在周圍空間 產生同頻率的振蕩磁場.(2 )電磁場：變化的電場周圍產生磁場，變化的磁場周圍產生電場，變化的電場和磁場交 替產生成為一個不可分割的統一體，這就是電磁場.2 .電磁波(1 )變化的電場和磁場從產生的區域由近及遠地向周圍空間傳播開去，形成了電磁波電磁波是橫波，在空間傳播不需要介質，在真空中也能傳播，真空中電磁波的速度為 3.0 108m/s.電磁波的產生、發射和接收產生要產生持續的電磁波，需要變化的電磁場；要產生變化的

20、電磁場，需要變化的電流振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流，稱為振蕩電流.振蕩電路能夠產生振 蕩電流.最簡單的振蕩電路是LC振蕩電路，由線圈L和電容器C組成.發射發射電磁波的條件：要有足夠高的振蕩頻率；振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大 的空間，這樣才能有效地把能量輻射出去.調制：使電磁波隨各種信號而改變的技術叫調制.電磁波隨著信號而改變，可以利用電磁 波來傳遞信號.調制有調幅和調頻兩種方式.接收用調諧電路來接收電磁波.當接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產生的振蕩電流最強，這 種現像叫做電諧振(相當于機械振動中的共振).使接收電路產生電諧振的過程叫做調諧，

21、調諧電路利用電諧振原理來接收電磁波.解調：從高頻電流中將聲音和信號還原出來，這個過程是解調，解調是調制的逆過程 調 幅波的解調也叫檢波.電磁波的應用(1 )應用電磁波傳遞信息：電磁波可通過電纜、光纜等進行有線傳遞，也可實現無線傳輸 (2)廣播、電視、雷達、無線通信等都是電磁波的具體應用.電磁波譜(1 )電磁波譜：按電磁波的波長或頻率大小的順序將各種電磁波排列成譜，叫做電磁波譜 (2 )無線電波：波長大于1mm，用于通信、廣播及其他信號傳輸.(3 )紅外線：波長比無線電波短，比可見光長.所有物體都發射紅外線.熱物體的紅外輻射 比冷物體的紅外輻射強.(4 )可見光：波長在700nm到400nm之間

22、.(5 )紫外線：紫光之外，波長范圍在5nm到370nm之間的電磁波.紫外線具有較高能量， 可用來滅菌消毒；許多物質在紫外線的照射下會發出熒光，可據此設計防偽措施X射線：波長比紫外線短.X射線能夠穿透物質，可用于醫學檢查、工業檢查和安全 檢查.y射線：波長最短.Y射線可用來治療癌癥，探測金屬部件內部缺陷.1、(2009北京高考理綜)類比是一種有效的學習方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學習效 率.在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處 某同學對機械波和電磁波進行類比，總結出下 列內容，其中不正確的是( ) 機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系，對電磁波也適用機械波和電磁波

23、都能產生干涉和衍射現像機械波的傳播依賴于介質，而電磁波可以在真空中傳播D機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波2、根據麥克斯韋電磁理論，下述正確的是（）在電場周圍一定產生磁場，磁場周圍一定產生電場在變化的電場周圍一定產生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產生變化的電場均勻變化的電場周圍一定產生均勻變化的磁場振蕩的電場一定產生同頻率振蕩的磁場3、在如圖所示的四個電場與時間的關系圖像中，不能產生磁場的是圖一，能產生穩定磁場的圖 能產生電磁波的是圖4、如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉動，當線圈平面轉到與磁場方向平行時（）線圈繞P1轉動時的電流等于繞P2轉動的電流線圈繞P1轉動時的電動勢小于繞P2轉動時的電動勢線圈繞P1和P2轉動時電流的方向相同，都是a b c d線圈繞P1轉動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉動時dc邊受到的安培力