专题12 交变电流(讲)-2017年高考二轮复习物理(附解析)$767715 下载本文

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专题12 交变电流(讲) -2017年高考二轮复习物理

考试大纲 要求 考纲解读 高考对本专题知识的考查主要体现在“三突1.交变电流、交变电流的图象 Ⅰ 出”,一般试题难度不大,且多以选择题的形式出现. Ⅰ 峰值和有效值 1.突出考查交变电流的产生过程; 2.突出考查交变电流的图象和交变电流的3.理想变压器 Ⅱ 四值; 3.突出考查变压器,对变压器的原理理解4.远距离输电 Ⅰ 的同时,还要掌握变压器的静态计算和动态分析,远距离输电也要重视.

纵观近几年高考试题,预测2017年物理高考试题还会

1、对本专题知识点高考每年必考.命题频率较高的知识点 有交变电流的变化规律(包括图象)、最大值与有效值等,以选择题的形式出现。

2、变压器的原理,电压比、电流比及功率关系是考查的重点;将本章知识与电磁感应等结合的力、电综合题,或考查与本章知识有关的实际应用。

考向01 交变电流的产生和描述 1.讲高考 (1)考纲要求

能掌握交变电流的产生和描述,会写出交变电流的瞬时值表达式;能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算. (2)命题规律

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2.正弦交变电流的函数表达式、韩老师编辑

交变电流的产生及描述(e、u、i的瞬时值表达式、最大值、有效值、周期、频率),特别是有效值的计算是考查的热点。

案例1. 【2015·四川·4】小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′,线圈绕OO′匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压: ( )

A.峰值是e0 B.峰值是2e0 C.有效值是22Ne0 D.有效值是2Ne

0【答案】D

【名师点睛】熟知并理解教材中正弦式交变电流的产生原理,能自己熟练推导该交变电流的瞬时值表达式。

【方法技巧】(1)高三复习要能不忘回归教材,千万不能“舍本求源”,一味做、复习课本以外的内容。

(2)根据题图分析对ab边、cd边而言,它们产生的感应电动势方向虽然相反,但对单匝线圈,ab边和cd边产生的感应电动势方向相同,又因为有N匝线圈,因此总感应电动势峰值应累加,另外要能熟记有效值的计算方法。

【规律总结】对正弦式交变电流,峰值为其有效值的2倍,另在进行四值运算时,要注意量与量之间、四值之间的对应。

案例2.(多选)【2014·天津·7】如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示,则: ( )

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韩老师编辑

A.两次t=0是时刻线圈平面均与中性面重合 B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3 C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz[】 D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V 【答案】AC

【方法技巧】由电动势随时间变化的图像可知线圈在不同时刻的位置,以及转动的周期,结合有效值与最大值的关系

E?2.讲基础

Em。 2(1) 正弦交流电的产生和图象

①产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动. ②中性面:与磁场方向垂直的平面;

中性面的特点:(a)线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零;(b)线圈转动一周,两次经过中性面.线圈每经过中性面一次,电流的方向就改变一次.

③图象:用以描述交流电随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图象为正弦函数曲线.

(2)正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值

① 正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)( 其中ω等于线圈转动的角速度,Em=nBSω)

(a)电动势e随时间变化的规律:e=Emsin_ωt. (b)负载两端的电压u随时间变化的规律:u=Umsinωt.

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