專題十一交流電路和變壓器

1、一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 專題十一交流電路和變壓器專題十一交流電路和變壓器 一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)8正弦交變電流有效值和最大值的關(guān)系9理想變壓器及其關(guān)系式理想變壓器及其關(guān)系式一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)1書寫交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的基本思路(1)確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象讀出或由公式EmnBS求出相應(yīng)峰值(2)明確線圈的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式如：線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則it圖象為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImsin t.線圈從垂直中性面位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則it圖象

2、為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImcos t.方法技巧方法技巧 熟練應(yīng)用熟練應(yīng)用一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)2高壓遠(yuǎn)距離輸電的分析方法及計(jì)算(1)在高壓輸電的具體計(jì)算時(shí)，為條理清楚，可參考如圖1所示畫出相應(yīng)的題意簡(jiǎn)圖圖圖1一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)(2)確定輸電過程的電壓關(guān)系、功率關(guān)系如下列表達(dá)式所示一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，在說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，在后面的后面的()內(nèi)正確的打內(nèi)正確的打“”，錯(cuò)誤的打，錯(cuò)誤的打“” 1大小和方向都隨時(shí)間做周期

3、性變化的電流大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流；按正弦規(guī)律變化的交變電流叫做交變電流；按正弦規(guī)律變化的交變電流叫做正弦交變電流，表達(dá)式為：叫做正弦交變電流，表達(dá)式為：eEmsin t，uUmsin t，iImsin t.() 2峰值；交變電流變化過程中可能達(dá)到的最峰值；交變電流變化過程中可能達(dá)到的最大值叫做峰值，正弦交變電流的峰值為大值叫做峰值，正弦交變電流的峰值為EmNBS.()一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 3讓交流和恒定電流分別通過大小相同的電讓交流和恒定電流分別通過大小相同的電阻，如果在交流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱阻，如果在交流的一個(gè)周期

4、內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個(gè)恒定電流的電流量相等，而這個(gè)恒定電流的電流I，電壓，電壓U叫叫做這個(gè)交流的有效值，它是根據(jù)電流的熱效做這個(gè)交流的有效值，它是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的應(yīng)定義的() 4互感現(xiàn)象：在原、副線圈中同樣要引起感互感現(xiàn)象：在原、副線圈中同樣要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在原、副線圈中由于有交變電流應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象()一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)

5、1正弦交流電是怎樣產(chǎn)生的？中性面的含義正弦交流電是怎樣產(chǎn)生的？中性面的含義是什么？線圈通過中性面時(shí)有怎樣的情況？是什么？線圈通過中性面時(shí)有怎樣的情況？提示：提示：(1)正弦交流電的產(chǎn)生：閉合線圈在正弦交流電的產(chǎn)生：閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中就產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電線圈中就產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電(2)中性面：中性面：當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直于磁感當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直于磁感線位置時(shí)，各邊都不切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)線位置時(shí)，各邊都不切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，即線圈中沒有感應(yīng)電流，這個(gè)特定勢(shì)為零，即線圈中沒有感應(yīng)電流，這個(gè)特定位置叫

6、做中性面位置叫做中性面一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)(3)性質(zhì)和特點(diǎn)性質(zhì)和特點(diǎn)線圈通過中性面時(shí)，磁感線垂直于該時(shí)刻的線圈通過中性面時(shí)，磁感線垂直于該時(shí)刻的線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率為零；為零；線圈平面每次轉(zhuǎn)過中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電線圈平面每次轉(zhuǎn)過中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電流方向改變一次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周通過中性面兩流方向改變一次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周通過中性面兩次，故一個(gè)周期內(nèi)線圈中電流方向改變兩次；次，故一個(gè)周期內(nèi)線圈中電流方向改變兩次；線圈平面處于跟中性面垂直的位置時(shí)，線圈線圈平面處于跟中性面垂直的位置時(shí)，線圈平面平行

7、于磁感線，磁通量為零，磁通量的變平面平行于磁感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流均最大，電化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流均最大，電流方向不變流方向不變誤區(qū)：誤區(qū)：誤認(rèn)為線圈位于中性面，穿過線圈的磁誤認(rèn)為線圈位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流也應(yīng)最大通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流也應(yīng)最大一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 2求交流電的有效值有哪些途徑？求交流電的有效值有哪些途徑？一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)(3)利用能量關(guān)系：利用能量關(guān)系：當(dāng)有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)當(dāng)有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化

8、時(shí)，可利用能量守恒定律來求有效值化時(shí)，可利用能量守恒定律來求有效值一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 3如何從交流電的表達(dá)式或圖象獲得表示交如何從交流電的表達(dá)式或圖象獲得表示交流電的物理量？流電的物理量？一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 4理想變壓器有何特點(diǎn)？其規(guī)律有哪些？理想變壓器有何特點(diǎn)？其規(guī)律有哪些？一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)易錯(cuò)：易錯(cuò)：不理解不理解U1、U2、I

9、1、I2應(yīng)為同一性質(zhì)量應(yīng)為同一性質(zhì)量，亂套公式，不能用，亂套公式，不能用P入入P出出來分析一原多副變來分析一原多副變壓器的電流關(guān)系壓器的電流關(guān)系一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 5理想變壓器動(dòng)態(tài)問題的分析方法和思路是理想變壓器動(dòng)態(tài)問題的分析方法和思路是什么？什么？一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 易錯(cuò)：易錯(cuò)：不會(huì)應(yīng)用控制變量法分析此類問題不會(huì)應(yīng)用控制變量法分析此類問題 易混：易混：混淆各物理量之間的決定關(guān)

10、系混淆各物理量之間的決定關(guān)系一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 6減小線路上功率損失和電壓損失的方法有減小線路上功率損失和電壓損失的方法有哪些？哪些？一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 7如何分析處理遠(yuǎn)距離輸電問題？如何分析處理遠(yuǎn)距離輸電問題？提示：提示：畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，并將畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，并將已知量和待求量寫在示意圖的相應(yīng)位置，輸已知量和待求量寫在示意圖的相應(yīng)位置，輸電電流一般為聯(lián)系各物理量的重要線索；電電流一般為聯(lián)系各物理量的重要線索；抓住輸電的兩端抓住輸電的兩端電源與用電器；分析一電源與用電器；分析一條線條線輸電

11、線；研究?jī)纱坞妷鹤儞Q輸電線；研究?jī)纱坞妷鹤儞Q升升壓和降壓；壓和降壓；以變壓器為界將整個(gè)輸電電路以變壓器為界將整個(gè)輸電電路分為幾個(gè)獨(dú)立回路；發(fā)電機(jī)與升壓變壓器的分為幾個(gè)獨(dú)立回路；發(fā)電機(jī)與升壓變壓器的原線圈組成的回路原線圈組成的回路(回路一回路一)；升壓變壓器的副；升壓變壓器的副線圈、高壓輸電線及降壓變電器的原線圈組線圈、高壓輸電線及降壓變電器的原線圈組成的回路成的回路(回路二回路二)；降壓變壓器的副線圈與用；降壓變壓器的副線圈與用戶組成的回路戶組成的回路(回路三回路三)，各回路分別用歐姆定，各回路分別用歐姆定律，串并聯(lián)的特點(diǎn)及電功、電功率等公式進(jìn)律，串并聯(lián)的特點(diǎn)及電功、電功率等公式進(jìn)行計(jì)算；行計(jì)

12、算；一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 掌握幾個(gè)基本關(guān)系掌握幾個(gè)基本關(guān)系(以圖以圖1為例為例)：圖圖1 一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 猜想一對(duì)交變電流的產(chǎn)生及描述的考查猜想一對(duì)交變電流的產(chǎn)生及描述的考查 命題依據(jù)：命題依據(jù)：通過對(duì)近三年高考試題分析可知通過對(duì)近三年高考試題分析可知，該考點(diǎn)是高考的?？伎键c(diǎn)，命題形式以選，該考點(diǎn)是高考的?？伎键c(diǎn)，命題形式以選擇題為主，難度中等命題的角度有：交變擇題為主，難度中等命題的角度有：交變電流的產(chǎn)生過程，交變電流的峰值、有效值電流

13、的產(chǎn)生過程，交變電流的峰值、有效值、周期、頻率的計(jì)算，交變電流的圖象與產(chǎn)、周期、頻率的計(jì)算，交變電流的圖象與產(chǎn)生過程的綜合，交變電流與變壓器的綜合生過程的綜合，交變電流與變壓器的綜合預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)2014年高考命題的角度是交變電流的產(chǎn)年高考命題的角度是交變電流的產(chǎn)生及圖象與生活、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合如下面生及圖象與生活、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合如下面設(shè)計(jì)的試題以自行車發(fā)電機(jī)為背景，考查交設(shè)計(jì)的試題以自行車發(fā)電機(jī)為背景，考查交變電流的產(chǎn)生及有關(guān)量的計(jì)算，是一道有新變電流的產(chǎn)生及有關(guān)量的計(jì)算，是一道有新意的預(yù)測(cè)題意的預(yù)測(cè)題一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 試題設(shè)計(jì)試題設(shè)計(jì) 1傳統(tǒng)的自行車

14、發(fā)電機(jī)內(nèi)部電路如圖傳統(tǒng)的自行車發(fā)電機(jī)內(nèi)部電路如圖2甲所甲所示，驅(qū)動(dòng)軸一端與自行車車輪相連，另一端示，驅(qū)動(dòng)軸一端與自行車車輪相連，另一端連接條形永久磁鐵，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，驅(qū)動(dòng)連接條形永久磁鐵，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵在軸帶動(dòng)磁鐵在C形軟鐵芯之間勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電形軟鐵芯之間勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)線圈兩端產(chǎn)生的交變電壓波形如圖乙所示機(jī)線圈兩端產(chǎn)生的交變電壓波形如圖乙所示已知波形圖中正負(fù)尖峰電壓分別為已知波形圖中正負(fù)尖峰電壓分別為Um和和Um，兩個(gè)相鄰正負(fù)尖峰電壓所對(duì)應(yīng)的時(shí)間差，兩個(gè)相鄰正負(fù)尖峰電壓所對(duì)應(yīng)的時(shí)間差為為t，發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為，發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為n.下列判斷正確的是下列判斷正確的是()圖圖2 一

15、級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng)答案答案C 一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 猜想二對(duì)理想變壓器、遠(yuǎn)距離輸電的考查猜想二對(duì)理想變壓器、遠(yuǎn)距離輸電的考查 命題依據(jù)：命題依據(jù)：從近幾年的高考試題分析來看，從近幾年的高考試題分析來看，該考點(diǎn)為高頻考點(diǎn)題目的形式以選擇題為該考點(diǎn)為高頻考點(diǎn)題目的形式以選擇題為主，難度中等命題的角度有：變壓器的原主，難度中等命題的角度有：變壓器的原理、電壓、電流、功率、頻率理、電壓、電流、功率、頻率(周期周期)的分析計(jì)的分析計(jì)算變壓器與交變電流圖象

16、的綜合，變壓器算變壓器與交變電流圖象的綜合，變壓器與動(dòng)態(tài)電路的綜合，遠(yuǎn)距離輸電中電壓、電與動(dòng)態(tài)電路的綜合，遠(yuǎn)距離輸電中電壓、電流、功率的分析計(jì)算預(yù)測(cè)流、功率的分析計(jì)算預(yù)測(cè)2014年高考中該年高考中該考點(diǎn)的命題形式仍為選擇題考查變壓器與考點(diǎn)的命題形式仍為選擇題考查變壓器與動(dòng)態(tài)電路的綜合分析如下面設(shè)計(jì)的考題是動(dòng)態(tài)電路的綜合分析如下面設(shè)計(jì)的考題是以副線圈變化為背景的考題，既能考查變壓以副線圈變化為背景的考題，既能考查變壓器的工作原理，又綜合了電路的動(dòng)態(tài)分析問器的工作原理，又綜合了電路的動(dòng)態(tài)分析問題故該題在題設(shè)背景、考查角度和手法等題故該題在題設(shè)背景、考查角度和手法等方面都有創(chuàng)新方面都有創(chuàng)新一級(jí)排查一級(jí)排查二級(jí)排查二級(jí)排查三級(jí)排查三級(jí)排查走向考場(chǎng)走向考場(chǎng) 試題設(shè)計(jì)試題設(shè)計(jì) 2某同學(xué)自制變壓器，在做副線圈時(shí)，將外某同學(xué)自制變壓器，在做副線圈時(shí)，將外表涂有絕緣層的導(dǎo)線對(duì)折后并在一起在鐵芯表涂有絕緣層的導(dǎo)線對(duì)折后并在一起在鐵芯上繞了上繞了n2圈，導(dǎo)線的兩個(gè)端頭為圈，導(dǎo)線的兩個(gè)