高考大二輪刷題首選卷物理課件專題十二交變電流

高考大二輪刷題首選卷物理課件專題十二交變電流匯報人：XX20XX-01-25交變電流基本概念與性質(zhì)電阻、電感和電容在交變電路中應(yīng)用串聯(lián)與并聯(lián)諧振回路及其特點研究非正弦周期性信號分析方法介紹實際生活中交變電流應(yīng)用舉例高考真題演練與解題技巧分享contents目錄01交變電流基本概念與性質(zhì)交變電流定義及產(chǎn)生原因交變電流定義大小和方向都隨時間作周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流（AC）。產(chǎn)生原因由于發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢是按照正弦規(guī)律變化的，所以發(fā)電機產(chǎn)生的電流也會按照正弦規(guī)律變化，即為交變電流。正弦式交變電流的特點電流的大小和方向都隨時間按正弦規(guī)律變化。正弦式交變電流的瞬時值表達式e=Emsinωt，i=Imsinωt。其中Em和Im分別為電動勢和電流的峰值，ω為角頻率。正弦式交變電流的產(chǎn)生線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生正弦式交變電流。正弦式交變電流特點分析有效值讓直流和交流分別通過相同的電阻，若相同周期內(nèi)產(chǎn)生相同的熱量，則直流電數(shù)值等于交流電有效值。正弦式交流電的有效值等于峰值除以根號2。交流電在半周期內(nèi)通過某電阻的平均電量q或其平均值。正弦式交流電的平均值等于零。交流電在某一瞬間的數(shù)值叫做瞬時值。正弦式交流電的瞬時值按照正弦規(guī)律變化。平均值瞬時值有效值、平均值和瞬時值關(guān)系探討02電阻、電感和電容在交變電路中應(yīng)用電流與電壓同相位在純電阻電路中，電流和電壓的相位相同，沒有相位差。電流大小與電壓成正比根據(jù)歐姆定律，純電阻電路中的電流大小與電壓成正比，遵循I=U/R的規(guī)律。能量轉(zhuǎn)換純電阻電路將電能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能，表現(xiàn)為發(fā)熱效應(yīng)。純電阻電路中的交變電流特性030201互感現(xiàn)象兩個相鄰的線圈之間，當(dāng)一個線圈中的電流發(fā)生變化時，會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢?；ジ鞋F(xiàn)象同樣遵循楞次定律。能量轉(zhuǎn)換純電感電路將電能轉(zhuǎn)換為磁場能，表現(xiàn)為存儲磁場能量的特性。自感現(xiàn)象當(dāng)線圈中電流發(fā)生變化時，線圈本身會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，以阻礙電流的變化。自感現(xiàn)象遵循楞次定律。純電感電路中的自感現(xiàn)象與互感現(xiàn)象純電容電路中的充放電過程分析當(dāng)電容器與電源連接時，電源對電容器進行充電，使電容器極板上積累電荷，形成電場。充電過程中，電容器兩端電壓逐漸升高，充電電流逐漸減小。放電過程當(dāng)充電后的電容器與負(fù)載連接時，電容器將存儲的電能釋放給負(fù)載。放電過程中，電容器兩端電壓逐漸降低，放電電流逐漸減小。能量轉(zhuǎn)換純電容電路將電能轉(zhuǎn)換為電場能，表現(xiàn)為存儲電場能量的特性。充電過程03串聯(lián)與并聯(lián)諧振回路及其特點研究串聯(lián)諧振回路是由電感L、電容C和電阻R組成的串聯(lián)電路。當(dāng)外加交流電源的頻率等于回路的固有頻率時，回路中電流達到最大值，電感L和電容C上的電壓相等且相位相反，使得總電壓為零，回路呈現(xiàn)純阻性。工作原理回路中電感L和電容C的阻抗相等且相位相反，即XL=XC。此時，回路的阻抗最小，電流最大，且為純阻性電流。串聯(lián)諧振條件串聯(lián)諧振回路工作原理及條件工作原理并聯(lián)諧振回路是由電感L、電容C和電阻R組成的并聯(lián)電路。當(dāng)外加交流電源的頻率等于回路的固有頻率時，電感L和電容C上的電流相等且相位相反，使得總電流為零，回路呈現(xiàn)純阻性。并聯(lián)諧振條件回路中電感L和電容C的導(dǎo)納相等且相位相反，即BL=BC。此時，回路的導(dǎo)納最小，電壓最大，且為純阻性電壓。并聯(lián)諧振回路工作原理及條件VS在諧振時，電感L和電容C之間進行能量交換，電場能轉(zhuǎn)換為磁場能，磁場能又轉(zhuǎn)換為電場能，如此循環(huán)往復(fù)。在諧振頻率下，這種能量轉(zhuǎn)換效率最高。品質(zhì)因數(shù)Q值計算品質(zhì)因數(shù)Q是描述諧振回路性能的一個重要參數(shù)，它等于回路中儲存的能量與每個周期內(nèi)消耗的能量之比。對于串聯(lián)諧振回路，Q值等于電感L或電容C上的電壓與電源電壓之比；對于并聯(lián)諧振回路，Q值等于電感L或電容C上的電流與總電流之比。Q值越大，表示回路的選頻性能越好，能量轉(zhuǎn)換效率越高。能量轉(zhuǎn)換諧振時能量轉(zhuǎn)換和品質(zhì)因數(shù)Q值計算04非正弦周期性信號分析方法介紹傅里葉級數(shù)展開將非正弦周期性信號表示為一系列正弦波或余弦波的疊加，通過求解傅里葉系數(shù)得到各次諧波的振幅和相位。頻譜分析通過傅里葉變換將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，分析信號的頻率成分及各次諧波的貢獻。諧波失真分析利用傅里葉級數(shù)展開，分析非正弦周期性信號中諧波失真產(chǎn)生的原因及其對信號質(zhì)量的影響。傅里葉級數(shù)在非正弦周期性信號中應(yīng)用頻譜圖繪制通過計算信號的頻譜，繪制頻譜圖以直觀展示信號的頻率成分及各次諧波的振幅和相位。諧波分量提取根據(jù)頻譜分析結(jié)果，提取出各次諧波的振幅和相位信息，為后續(xù)的信號處理或分析提供數(shù)據(jù)支持。諧波失真度量通過比較原始信號與重構(gòu)信號的差異，量化評估諧波失真程度，為信號質(zhì)量的改善提供依據(jù)。頻譜分析及諧波分量求解方法平均值計算有效值計算功率計算非正弦周期性信號平均值和有效值計算對于非正弦周期性信號，其平均值通常為零，但可以通過計算特定時間段內(nèi)的平均值來了解信號的直流分量。有效值（或均方根值）是衡量非正弦周期性信號能量大小的重要指標(biāo)，可以通過對信號進行平方、求平均再開方得到。非正弦周期性信號的功率等于其有效值的平方，反映了信號在單位時間內(nèi)所做的功。05實際生活中交變電流應(yīng)用舉例使用合適的插頭和插座確保插頭與插座匹配，避免造成接觸不良或短路。注意電線絕緣定期檢查電線絕緣層是否完好，防止漏電和觸電事故。避免過載不要同時使用過多的大功率電器，以免超過電路的承載能力。正確使用開關(guān)按照正確順序操作開關(guān)，避免直接插拔電源插頭。家用電器中交變電流使用注意事項不同設(shè)備對交變電流的需求不同，需要根據(jù)設(shè)備的功率選擇合適的電源和電路。設(shè)備功率需求生產(chǎn)線設(shè)備對電壓穩(wěn)定性要求較高，需要采取相應(yīng)措施保證電壓穩(wěn)定，如使用穩(wěn)壓電源等。電壓穩(wěn)定性要求某些設(shè)備對交變電流的波形有特殊要求，需要使用特定波形的電源供電。電流波形要求工業(yè)生產(chǎn)線上設(shè)備對交變電流需求探討并網(wǎng)逆變器技術(shù)將新能源發(fā)電產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電，實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。最大功率點跟蹤技術(shù)實時檢測新能源發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點，并調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)以最大化發(fā)電效率。并網(wǎng)保護技術(shù)在并網(wǎng)過程中采取相應(yīng)的保護措施，如過流保護、過壓保護等，確保系統(tǒng)和設(shè)備的安全運行。新能源發(fā)電并網(wǎng)時交變電流處理技術(shù)06高考真題演練與解題技巧分享歷年高考真題回顧與解題思路剖析歷年高考真題回顧與解題思路剖析010203B.t=0.5s時，電動勢達到最大值C.該交流電的頻率為2HzA.t=0時，線圈平面位于中性面解析本題考查了交流電的描述，根據(jù)交流電的表達式，可知其最大值，以及線圈轉(zhuǎn)動的角速度等物理量，然后進一步求出其它物理量，如有效值、周期、頻率等。（2020年全國卷Ⅱ）真題題目一正弦交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示。由圖可知（）歷年高考真題回顧與解題思路剖析A.該交變電流的頻率為50HzC.t=0.01s時，該交變電流電壓的瞬時值為100VB.該交變電流電壓的有效值為100√2V歷年高考真題回顧與解題思路剖析歷年高考真題回顧與解題思路剖析D.t=0.02s時，該交變電流電壓的瞬時值為零解析：根據(jù)e=Emsin(ωt+θ)可知判斷出甲乙交流電的最大值，角速度，相位，根據(jù)T=1/f即可進行判斷。針對不同題型解題技巧總結(jié)歸納選擇題解題技巧02認(rèn)真審題，首先要認(rèn)真審題，弄清題意。對題目中的關(guān)鍵字、詞、句要認(rèn)真分析，明確題目的要求。03選擇題通?？疾閷靖拍?、基本規(guī)律的理解和應(yīng)用。因此，在解題時要抓住概念、規(guī)律的本質(zhì)，注意選項中的關(guān)鍵字眼，不要被一些似是而非的說法所迷惑。01計算題解題技巧仔細(xì)審題，明確題意。審題是對題目中的信息進行搜索、提取、加工的過程。在審題中，要特別重視題中的關(guān)鍵詞和數(shù)據(jù)，如靜止、勻速、最大速度、一定、可能、剛好等。一個較為復(fù)雜的運動過程要分解成幾個不同的階段。否則，一旦做題方向偏了，只能是白忙一場。敢于做題，貼近規(guī)律。解題就是建立起與未知數(shù)數(shù)量相等的方程個數(shù)，怎樣建立方程呢？方程蘊含在物理過程中以及整個過程的各個階段中，存在于狀態(tài)或狀態(tài)變化之中；隱藏在約束關(guān)系之中。應(yīng)由題目中的物理現(xiàn)象及過程所對應(yīng)的或貼近的物理規(guī)律，建立主體關(guān)系式。010203針