交變電流-高考物理考前三個(gè)月速記清單

高考物理考前三個(gè)月速記清單（一）知識(shí)清單一、交變電流的概念方向隨時(shí)間做周期性變化的電流叫作交變電流。如圖甲、乙、丙、丁所示都屬于交變電流。其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流，如圖甲所示。二、正弦式交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律（1）產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里產(chǎn)生的是正弦式交變電流。（2）規(guī)律a.函數(shù)形式：若N匝面積為S的線圈以角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，從中性面開始計(jì)時(shí)，其函數(shù)形式為，用表示電動(dòng)勢(shì)的最大值，則有。其電流大小為b.圖像：用以描述正弦交流電電流隨時(shí)間變化的規(guī)律，如圖甲所示。三、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1次周期性變化所需要的時(shí)間單位是秒（s）。表達(dá)式為（n為轉(zhuǎn)速）。頻率f：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲（Hz）。周期和頻率的關(guān)系：T=1/f或f=1/T。（2）交變電流的瞬時(shí)值、最大值、有效值和平均值瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值。最大值：交變電流或電壓所能達(dá)到的最大的值。有效值：讓恒定電流和交變電流分別通過阻值相等的電阻，如果在交流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，就可以把恒定電流的數(shù)值規(guī)定為這個(gè)交變電流的有效值。交變電流的平均值：四、計(jì)算交變電流有效值計(jì)算交變電流有效值的依據(jù)是電流的熱效應(yīng)，由“相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”列式求解.（1）分段計(jì)算電熱并求和，得出一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量（2）利用兩個(gè)公式Q=I2Rt和Q=（U2/R）t分別求得電流的有效值和電壓的有效值.（3）若圖像部分是正弦（或余弦）式交變電流，其中的1/4必須是從零至最大值或從最大值至零）和1/2周期部分可直接應(yīng)用正弦式交變電流有效值與最大值之間的關(guān)系求解.五、交變電流“四值”的比較物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的值計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值最大的瞬時(shí)值討論電容器的擊穿電壓平均值交變電流圖像中圖線與時(shí)間軸所圍的面積與時(shí)間的比值計(jì)算通過電路橫截面的電荷量有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值（適應(yīng)于正/余弦式交變電流）（1）計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量（如電功、電功率、電熱等）（2）電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值（3）保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值（4）交流電路中，電流表和電壓表的示數(shù)均為有效值。六、變壓器1.變壓器是用來改變交流電的電壓和電流的裝置.變壓器是由閉合鐵芯（由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成）和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈（用絕緣導(dǎo)線繞制）組成的，如圖所示.（1）各部分的作用原線圈：接在電源上的線圈，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。副線圈：連接負(fù)載的線圈，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。鐵芯：硅鋼疊合成的閉合框架，能增強(qiáng)磁場(chǎng)和集中磁感線。2.工作原理原線圈輸入交變電流→鐵芯中產(chǎn)生變化磁場(chǎng)→通過副線圈磁通量變化→副線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)→對(duì)負(fù)載供電3.理想變壓器的特點(diǎn)（1）無漏磁：磁感線全部集中在鐵芯內(nèi)，穿過每匝原、副線圈的磁通量都相同。（2）無銅損：線圈的電阻不計(jì)，不產(chǎn)生熱量，不引起電能損失。（3）無鐵損：鐵芯中渦電流忽略不計(jì)，不發(fā)熱，不引起電能損失。4.理想變壓器的基本規(guī)律（1）功率關(guān)系：原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，P入=P出。（2）電壓關(guān)系：原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，即與負(fù)載、線圈的多少無關(guān)。（3）電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈時(shí)，

，②有多個(gè)副線圈時(shí)，由P入=P出，得I1U1=I2U2+I3U3+…+InUn,或I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn。（4）頻率關(guān)系：f1=f2（變壓器不改變交流電的頻率）。七、電能的輸送（1）為什么要采用高壓輸電輸電線上有電阻，電流通過時(shí)產(chǎn)生焦耳熱引起電能損失，由P損=I2R線知，要減小電能在輸電線上的損耗，可以有兩種方法：①減小輸電線的電阻，如采用電阻率低的材料，加大導(dǎo)線的橫截面積②減小輸電電流，在輸送功率一定的情況下，需提高輸電電壓.第一種方法的作用十分有限，且代價(jià)較高，所以實(shí)際中一般采用第二種方法.（2）遠(yuǎn)距離高壓輸電的電路模式升壓變壓器建在離發(fā)電廠較近處，降壓變壓器建在離用戶較近處（如圖所示）八、理想變壓器的拓展認(rèn)識(shí)（1）變壓器不能改變直流電壓。（2）變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的周期和頻率。（3）理想變壓器本身不消耗能量。九、動(dòng)態(tài)問題的分析方法（1）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(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。（2）分析該類問題的一般思維流程（3）遠(yuǎn)距離輸電的分析思路對(duì)遠(yuǎn)距離輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)→升壓變壓器→遠(yuǎn)距離輸電線→降壓變壓器→用電器”，或按從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”的順序逐步分析。（二）易錯(cuò)點(diǎn)分析1.公式Em=nBSω應(yīng)用誤區(qū)警示（1）公式表明交變電流的電動(dòng)勢(shì)最大值Em與線圈匝數(shù)、線圈面積、磁感應(yīng)強(qiáng)度及線圈切割磁感線的角速度有關(guān)。（2）Em與線圈面積S有關(guān)，但與線圈形狀無關(guān)，只要面積相等，其形狀不影響Em的大小。（3）Em與線圈平面的轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)。2.理想變壓器理解及應(yīng)用誤區(qū)警示（1）變壓器只能改變交流電壓，若原線圈輸入直流電壓，則副線圈輸出電壓為零，并且由于線圈對(duì)直流電無感抗，所以電路中的電流很大(相當(dāng)于短路），易損壞直流電源。（2）理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值。（3）變壓器原線圈上串聯(lián)電阻之后，屬于