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2019年物理高考真题和模拟题 知识点分项汇编

《交变电流》

一、正弦式交变电流

1.产生

线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动. 2.两个特殊位置的特点

ΔΦ

(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变.

ΔtΔΦ

(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变.

Δt3.电流方向的改变：一个周期内线圈中电流的方向改变两次.

4.交变电动势的最大值：Em＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关. 5.交变电动势随时间的变化规律：e＝nBSωsin ωt.

二、描述交变电流的物理量

1.周期和频率

2π1

(1)周期T：交变电流完成1次周期性变化所需要的时间，单位是秒(s).表达式为T＝＝(n为转速).

ωn(2)频率f：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz). 11

(3)周期和频率的关系：T＝或f＝.

fT

2.交变电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值 (1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数. (2)最大值：交变电流或电压所能达到的最大的值.

(3)有效值：让恒定电流和交变电流分别通过阻值相等的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就可以把恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值. (4)正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：I＝ΔΦnΔΦ

(5)交变电流的平均值：E＝n，I＝. Δt?R＋r?Δt

ImUmEm，U＝，E＝. 222

三、变压器原理

1．工作原理：电磁感应的互感现象． 2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P入＝P出．

U1n1

(2)电压关系：＝，若n1>n2，为降压变压器；若n1

U2n2

I1n2(3)电流关系：只有一个副线圈时，＝；有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn.

I2n1

四、远距离输电

1．输电线路(如图所示)

2．输送电流

U－U′P

(1)I＝. (2)I＝. UR3．电压损失

(1)ΔU＝U－U′. (2)ΔU＝IR. 4．功率损失

P?2ΔU(1)ΔP＝P－P′. (2)ΔP＝IR＝?R＝. ?U?R

2

2

【方法归纳总结】

交变电流的“四值”的比较

瞬时值 物理含义 交变电流某一时刻的值 重要关系 e＝Emsin ωt Em＝nBSω 峰值 最大的瞬时值 EmIm＝ R＋rE＝有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 Em 2确定用电器的耐压值，电容器的击穿电压 适用情况 计算线圈某一时刻的受力情况 (1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量) (2)交流电表的测量值 (3)电器设备标注的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 UmU＝ 2ImI＝ 2交变电流图象中图线平均值 与时间轴所夹面积与时间的比值 ΔΦE＝ ΔtI＝ R＋r E计算通过电路截面的电荷量 交变电流瞬时值表达式的基本思路

2π

(1)求出角速度ω，ω＝＝2πf.

T

(2)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值． (3)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．

①线圈从中性面位置开始转动，则i－t图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsin ωt. ②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i－t图象为余弦函数图象，函数式为i＝Imcos ωt 远距离输电的处理思路

对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析．

远距离高压输电的几个基本关系

(1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3.

U1n1I2U3n3I4(2)电压、电流关系：＝＝，＝＝ U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线．

U2n2I1U4n4I3(3)输电电流：I线＝

P2P3U2－U3＝＝. U2U3R线

2

P2?2

(4)输电线上损耗的电功率： P损＝I线ΔU＝I2线R线＝??U?R线．

2019年物理高考真题和模拟题相关题目

1．（2019·江苏卷）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20 V时，输出电压

A．降低2 V C．降低200 V

B．增加2 V ．增加200 V

【答案】D