高考物理交变电流的产生和描述考点总结(编辑修改稿)

高考物理交变电流的产生和描述考点总结(编辑修改稿)内容摘要：

数分别为 ( ) 图 10－ 1－ 11 A． A,200 V B． A,141 V C． 2 A,200 V D． 2 A,141 V 解析： 电流表和电压表的示数显示的是有效值， U＝ ＝ 100 V≈141 V， I＝ ＝ A，故选项 B正确． 答案： B 4． (2020徐州模拟 )某交变电流的 u－ t图象如图 10－ 1－ 12所示， 将它加在一个阻值为 110 Ω的 电阻器两端．下列说法中正 确的是 ( ) 图 10－ 1－ 12 A．电压的有效值为 220 V B．电流的周期为 s C．如果在该电阻器两端并联一个交变电压表，该电压表 的示数为 220 V D．如果在该电路中串联一个交流电表，该电流表的示数 为 2 A 解析： 由图象可知，电压的最大值为 220 V，周期为 s，故 A、 B错．若将该交变电流加在 110 Ω电阻上，电压表测得示数为 220 V，电流表测电流时 I＝ A＝ 2 A， C正确，D错． 答案： C 5． 图 10－ 1－ 13是高频焊接的原理示意图 ． 将待焊接的圆 形金属工件放在导线做成的线圈内 ． 线圈中通以高频的 交变电流 ． 已知待焊接的圆形金属工件半径 r＝ 10 接时 ， 线圈通电后产生垂直于工件所在平面的变化磁 场．磁场的磁感应强度的变化率为 πsinωt(T/s)．焊 接处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的 99倍．工件非 焊接部分每单位长度上的电阻 R0＝ 10－ 3π(Ωm－ 1)， 焊缝非常狭窄．求焊接过程中焊接处产生的热功率 (取 π2＝ 10，不计温度变化对电阻的影响 )． 1000 2图 10－ 1－ 13 解析： 对金属工件，根据法拉第电磁感应定律 S＝ πr2 代入数据得 e＝ 100 电动势的有效值 E＝ 100 V 工件非焊接部分的电阻 R＝ R02πr＝ 2 10－ 3 Ω 对金属工件，根据欧姆定律 焊接处产生的热功率 P＝ I2 99R 代入数据得 P＝ 104 W. 答案： 104 W 一、变压器原理 1．构造和原理 (如图 10－ 2－ 1所示 ) (1)主要构造：由 、 和 组成． (2)工作原理：电磁感应的 现象． 原线圈 副线圈 闭合铁芯 互感 图 10－ 2－ 1 不考虑铜损（线圈电阻产生的焦耳热）、铁损（涡流产生 的焦耳热）和漏磁的变压器，其输入功率与输出功率相等 . 理想变压器是一个理想化模型 . 3．理想变压器的基本关系式 基本关系 “ 一对一 ” 变压器 “ 一对二 ” 变压器 电压 ＝ 功率 P1＝ P2 P1＝ P2＋ P3 电流 ＝ (n1I1＝ n2I2) n1I1＝ n2I2＋ n3I3 1． “ 一对一 ” 变压器指回字形铁芯中有一个原线圈和一 个副线圈； “ 一对二 ” 变压器指回字形铁芯中有一个原 线圈和两个副线圈． 2．副线圈的电压比原线圈的电压低，这样的变压器叫做降 压变压器，反之则叫升压变压器． 4．互感器 (1)电压互感器：用来把高电压变成低电压，如图 10－ 2－ 2 (a)所示． (2)电流互感器：用来把大电流变成小电流，如图 10－ 2－ 2 (b)所示． 图 10－ 2－ 2 二、电能的输送 1．输电线路的构成 主要有发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器、用电 器，如图 10－ 2－ 3所示． 图 10－ 2－ 3 由于电机本身的输出电压不可能很高 ， 所以采用高压 输电时 ， 在发电站内需用升压变压器升压后再由输电 线输出 ， 到用电区再用降压变压器降到所需的电压 ． 2．输送电能的基本要求 (1)可靠：保证供电线路正常工作． (2)保质：保证供电质量 —— 电压和频率要稳定． (3)经济：线路建设和运行的费用低 —— 能耗少、电价低． 3．损失电能的分析 任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向远方， 电流流过输电线时，因输电线有电阻而发热，从而损失 电能． 设输电电流为 I，输电线电阻为 R，则输电线上的功率损 失 P损 ＝ I2R. 基 本 关 系 功率关系 P入 ＝ P出 电压关系 U1/U2＝ n1/n2，与负载、副线圈的多少无关 电流关系 ① 只有一个副线圈时： I1/I2＝ n2/n1 ② 有多个副线圈时：由 P入 ＝ P出 得 I1U1＝ I2U2＋ I3U3＋ „ ＋ InUn或 I1n1＝ I2n2＋I3n3＋ „ ＋ Innn 因果关系(n1和 n2不变时 ) ① 由 U2＝ U1可知 U1决定 U2，即原线圈两端电压决定副线圈两端的电压 ② 由 I1＝ I2可知 I2决定 I1，即副线圈中的电流决定原线圈中的电流 ③ 由 P入 ＝ P出 可知输出功率决定输入功率，功率按需分配 1．变压器应用的是交变电流，不用恒定直流． 2．变压器不改变交变电流的频率，不改变功率，只改变交 变电流的电压和电流． 1．对于理想变压器，下列说法中正确的是 ( ) A．原线圈的输入功率随副线圈输出功率增大而增大 B．原线圈的输入电流随副线圈输出电流的减小而增大 C．原线圈的电流不随副线圈的输出电流变化而变化 D．当副线圈电流为零时，原线圈电流为零 解析： 对于理想变压器，输出功率决定输入功率，故 A正确；输出电流决定输入电流，故 B、 C错；原线圈电压并不会因为 I2为 0，它就为 0， I2为 0表示副线圈断路， U1仍存在，故 D错误． 答案： A 由输电线上的功率损失 ΔP＝ I2R线可知，有两种途径来减小输电损失： 1．减小输电线的电阻 R，据 R′＝ ρ，可得以下几种 方法： (1)减小输电线长度 ，所以在实际中不 可能用减小 l来减小 R. (2)减小电阻率 材料． (3)增大导线的横截面积 度的，过粗会多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线 的架设带来很大的困难． 2．减小输电电流 I，据 I＝ (1)减小输送功率 到减少损耗的目的． (2)提高输电电压 P一定，输电线电阻 R一定的条 件下，输电电压提高到原来的 n倍，据 P损＝ ( )2R知， 输电线上的功率损耗将降为原来的 根据以上分析知，采用高压输电是减小输电线上功率损耗 最有效、最经济的措施．。