知識點一交變電流及其圖象1.交變電流(1)定義：大小和方向隨時間做________變化的電流.周期性(2)圖象：如圖甲、乙、丙、丁所示都屬于交變電流.2.正弦交流電的產生和圖象(1)產生：在勻強磁場里，線圈繞______磁場方向的軸勻速轉動.(2)圖象：如圖甲、乙所示.

垂直【易錯防范】(1)交變電流的主要特征是電流的方向隨時間發生周期性變化.(

)(2)線圈平面與磁感線垂直的位置稱為中性面.(

)(3)矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動經過中性面時，線圈中的感應電動勢為最大.(

)

√√×一次周期性次數2.交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值(1)瞬時值：交變電流某一_____的值，是時間的函數.(2)峰值：交變電流的電流或電壓所能達到的_______.(3)有效值：①定義：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內產生的_____相等，就把這一直流的數值叫做這一交流的______.②正(余)弦交變電流有效值和峰值的關系:E＝____，U＝____，I＝_____.(4)平均值:交變電流圖象中波形與橫軸_________跟時間的比值.

時刻最大值熱量有效值所圍面積【易錯防范】(1)在一個周期內交變電流的方向要改變兩次.(

)(2)交流電氣設備上所標的電壓和電流值及交流電壓表和電流表測量的是交流電的有效值.(

)(3)交變電流的峰值總是有效值的倍.(

)√√×知識點三理想變壓器1.構造和原理(如圖所示)

(1)主要構造：由_______、________和_________組成.(2)工作原理：電磁感應的_____現象.原線圈副線圈閉合鐵芯互感P入＝P出降壓升壓3.幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器——調壓變壓器.(2)互感器

高電壓大電流小電流低電壓【易錯防范】(1)沒有能量損失的變壓器叫理想變壓器.(

)(2)變壓器只對變化的電流起作用，對恒定電流不起作用.(

)(3)變壓器不但能改變交變電流的電壓.還能改變交變電流的頻率.(

)(4)理想變壓器能改變交變電壓、交變電流，但不改變功率，即輸入功率總等于輸出功率.(

)√√×√知識點四遠距離輸電1.輸電過程(如圖所示)2.電壓損失(1)ΔU＝U－U′.(2)ΔU＝______.

IR線I2R線【名師助學】(1)明確U和ΔU的區別,U是輸電電壓,ΔU是輸電導線上的電壓損失.(2)輸電線上的損耗通常指兩個方面：一是電壓損失，ΔU＝IR線；二是功率損失，P損＝I2R線,可見損耗的根源是輸電線上存在電阻.要點一正弦交變電流的產生及變化規律[突破指南]1.計時起點物理量函數圖象從S⊥B(中性面)開始計時磁通量Φ＝Φmcosωt電動勢e＝Emsinωt從S∥B(磁通量為零)開始計時磁通量Φ＝Φmsinωt電動勢e＝Emcosωt說明Φm＝BS；Em＝NBSω【典例1】

(2013·山東理綜，17，4分)(多選)圖甲是小型交流發電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，為交流電流表.線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉動，從圖示位置開始計時，產生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示.以下判斷正確的是(

)A.電流表的示數為10AB.線圈轉動的角速度為50πrad/sC.0.01s時線圈平面與磁場方向平行D.0.02s時電阻R中電流的方向自右向左答案AC【借題發揮】

解決交變電流圖象問題的三點注意(1)只有當線圈從中性面位置開始計時，電流的瞬時值表達式才是正弦形式，其變化規律與線圈的形狀及轉動軸處于線圈平面內的位置無關.(2)注意峰值公式Em＝nBSω中的S為有效面積.(3)在解決有關交變電流的圖象問題時，應先把交變電流的圖象與線圈的轉動位置對應起來，再根據特殊位置求特征解.要點二交流電的“四值”的應用[突破指南]對交變電流的“四值”的比較和理解

【典例2】

(2015·廣東佛山質檢)如圖所示，N＝50匝的矩形線圈abcd，ab邊長 l1＝20cm，ad邊長l2＝25cm，放在磁感應強度B＝0.4T的勻強磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以n＝3000r/min的轉速勻速轉動，線圈電阻r＝1Ω，外電路電阻R＝9Ω，t＝0時線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉出紙外、cd邊轉入紙里.求：(1)t＝0時感應電流的方向；(2)感應電動勢的瞬時值表達式；(3)線圈轉一圈外力做的功；(4)從圖示位置轉過90°的過程中流過電阻R的電荷量.【解題探究】

分析題意，明確交變電流的“四值”適用的情況：(1)求電動勢的瞬時值應先求電動勢的

.(2)求線圈轉一圈外力做的功要用電流的

.(3)求電荷量時要用電流的

.提示

(1)最大值(2)有效值(3)平均值答案

(1)感應電流方向沿adcba

(2)e＝314cos(100πt)V (3)98.6J

(4)0.1C

要點三變壓器基本規律的應用[突破指南]理想變壓器及其原、副線圈基本量的關系理想變壓器①沒有能量損失(銅損、鐵損)②沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中)基本關系功率關系P入＝P出電壓關系原、副線圈的電壓比等于匝數比，與負載情況、副線圈個數的多少無關基本關系電流關系只有一個副線圈時，電流和匝數成反比；有多個副線圈時，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關系頻率關系原、副線圈中電流的頻率相等制約關系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數比決定功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數比決定【典例3】

如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數比n1∶n2＝2∶1，和均為理想電表，燈泡電阻RL＝6Ω，AB端電壓u1＝12sin(100πt)V，下列說法正確的是(

)A.電流頻率為100Hz B.的讀數為24VC.的讀數為0.5A D.變壓器輸入功率為6W

答案D【借題發揮】

基本量關系解題的兩點提醒(1)理想變壓器的應用中要注意副線圈和原線圈功率相等這個特點,電流關系的推導是以其為依據的.(2)變壓器的關系都是根據“口”字型鐵芯的變壓器推出的.如果變壓器不是“口”字型鐵芯，應根據變壓器的原理及各線圈中磁通量的關系推導出各物理量的關系.

要點四理想變壓器的動態分析[突破指南]分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯系和相互制約關系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯電路特點進行分析判定.(1)匝數比不變的情況(如圖所示)

【典例4】

如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，副線圈電路中 R0為定值電阻，R是滑動變阻器.和是理想交流電壓表，示數分別用U1和U2表示；和是理想交流電流表，示數分別用I1和I2表示.下列說法正確的是(

)A.I1和I2表示電流的瞬時值B.U1和U2表示電壓的最大值C.滑片P向下滑動過程中，U2不變、I1變大D.滑片P向下滑動過程中，U2變小、I1變小

答案C【借題發揮】

分析該類問題的一般思維流程是：要點五遠距離輸電問題[突破指南]遠距離輸電問題的“三二一”1.理清三個回路

【典例5】

(2015·湖南長沙五縣聯考)(多選)在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變.隨著發電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有(

)A.升壓變壓器的輸出電壓增大B.降壓變壓器的輸出電壓增大C.輸電線上損耗的功率增大D.輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大答案CD【借題發揮】

遠距離輸電常用的關系有：(1)輸電過程的電壓關系(2)輸電過程功率的關系三種特殊的變壓器模型分析模型一自耦變壓器高中物理中研究的變壓器本身就是一種忽略了能量損失的理想模型，自耦變壓器(又稱調壓器)，它只有一個線圈，其中的一部分作為另一個線圈，當交流電源接不同的端點時，它可以升壓也可以降壓，變壓器的基本關系對自耦變壓器均適用，如圖所示.A.380V和5.3A

B.380V和9.1AC.240V和5.3A D.240V和9.1A答案

B模型二互感器分為電壓互感器和電流互感器，比較如下：

類型比較項目電壓互感器電流互感器原理圖【典例2】

普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖中電流互感器ab一側線圈的匝數較少，工作時電流為Iab，cd一側線圈的匝數較多，工作時電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則(

)A.ab接MN、cd接PQ，Iab＜IcdB.ab接MN、cd接PQ，Iab＞IcdC.ab接PQ、cd接MN，Iab＜IcdD.ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd

答案

B【典例3】