1、2010年高考物理考試說明內內 容容 要要 求求 說說 明明 55交變電流、交變電流的交變電流、交變電流的圖象圖象56. 正弦交變電流的函數(shù)表正弦交變電流的函數(shù)表達式、峰值和有效值達式、峰值和有效值57. 理想變壓器理想變壓器58. 遠距離輸電遠距離輸電2010.02.3知識結構知識結構交變電流交變電流表達式表達式圖像圖像特征量特征量產(chǎn)生產(chǎn)生變壓器變壓器電壓關系電壓關系功率關系功率關系電流關系電流關系遠距離輸電遠距離輸電電流電流恒定電流：恒定電流：強弱和方向都不隨時間改變（直流電）。強弱和方向都不隨時間改變（直流電）。交變電流：交變電流：強弱和方向都隨時間周期性變化（交流電）。強弱和方向都隨時

2、間周期性變化（交流電）。例題：下列各圖屬于交流電的有（例題：下列各圖屬于交流電的有（ ）e0tA Ae0tB Be0tC Ce0tD DABC交變電流的產(chǎn)生：交變電流的產(chǎn)生：NSNS / 1、 交流電的變化規(guī)律和表達式交流電的變化規(guī)律和表達式線圈平面從線圈平面從/B/B位置開始轉過了位置開始轉過了t t 時，導線時，導線切割磁感線的速度是切割磁感線的速度是V=rCosttB若若N、B、S、等已等已知，則電動勢知，則電動勢m=?V=rm= N B S 公式 =NBSsint =m sin w wt i =Im sin w wtto3、變化規(guī)律、變化規(guī)律 （1）每經(jīng)中性面，電流方向改變一次。）每經(jīng)

3、中性面，電流方向改變一次。 （2）每一周期，電流方向改變兩次）每一周期，電流方向改變兩次（3）tEtNBSemwwwsinsin（4）當線圈平面與磁場方向平行時，感應電）當線圈平面與磁場方向平行時，感應電動勢最大。動勢最大。wNBSmax當線圈平面與磁場方向垂直時（中性面），當線圈平面與磁場方向垂直時（中性面），感應電動勢最小。感應電動勢最小。表達式表達式0min周期周期: :符號符號: :單位單位: :頻率頻率: :符號符號: :單位單位: :中國交流電中國交流電:f=50H:f=50HZ Z T=0.02ST=0.02Se(i)to變化狀態(tài)完全相同的兩點間的時間變化狀態(tài)完全相同的兩點間的時

4、間(t)為一個周期為一個周期(T)四、描述交變電流的四、描述交變電流的“四值四值”1、瞬時值：、瞬時值： 反映不同時刻交流電的大小和方向。反映不同時刻交流電的大小和方向。 反映的是交流電大小的變化范圍，反映的是交流電大小的變化范圍，（電容器的耐壓值對應的是峰值）（電容器的耐壓值對應的是峰值）也叫最大值，也叫最大值，2、峰值：、峰值：3、平均值：、平均值：（計算電量只能用平均值）（計算電量只能用平均值）4、有效值：、有效值：讓交流電和直流電通過相同阻值的電阻，如果他讓交流電和直流電通過相同阻值的電阻，如果他們在相同的時間內產(chǎn)生的熱量相等。們在相同的時間內產(chǎn)生的熱量相等。就把這一直流電叫做這個交流

5、電的有效值。就把這一直流電叫做這個交流電的有效值。有效值有效值有效值有效值有效值有效值有效值有效值2m2mUU 2mII 例例1、如圖、如圖100匝矩形線圈，匝矩形線圈，ab=cd=0.2m, ad=bc=0.1m,磁感應強度磁感應強度B=1T,轉速轉速=5rad/S, 則線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大值為則線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大值為 V,從中性面開始轉動的交流電動勢瞬時值為：從中性面開始轉動的交流電動勢瞬時值為： e= V。1010sin5t OO abcd 例例2、如圖所示，單匝矩形線圈、如圖所示，單匝矩形線圈abcd在勻強磁場中在勻強磁場中作勻速轉動，其軸線作勻速轉動，其軸線OO 與磁感

6、線垂直。已知勻強與磁感線垂直。已知勻強磁場的磁感應強度為磁場的磁感應強度為B=1T，線圈面積等于，線圈面積等于0.1m2，線圈每分鐘轉線圈每分鐘轉12轉。若從中性面開始計時，則線圈轉。若從中性面開始計時，則線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時表達式為：中產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時表達式為： （ ）A、e=12sin120 tV B、 e=24sin120 tV C、 e=0.04sin0.4 tV D、e=0.4sin2tV OO abcdC 例例3、一線圈在勻強磁場中勻速轉動，每分、一線圈在勻強磁場中勻速轉動，每分鐘轉鐘轉240轉，已知這線圈平面在轉至跟磁場轉，已知這線圈平面在轉至跟磁場平行時的電動勢是

7、平行時的電動勢是2V。求。求:（1）寫出電路中電流瞬時值的表達式。）寫出電路中電流瞬時值的表達式。（2）這線圈平面從中性面開始，在）這線圈平面從中性面開始，在 s末的末的電動勢是多大？電動勢是多大？ （3）如果線圈電阻是）如果線圈電阻是0.5,負載電阻是負載電阻是1.5 ,則此刻電流是多少？則此刻電流是多少？481E=2Sin8t (V) 1V 0.5A作業(yè) 基礎行基礎行 P204 1、2 P204 1、2 P207 9、10e（i、u）t（ t）0T/2TEmEm23T/23考點考點2 ：交變電流的圖像：交變電流的圖像一、從圖像上讀出的物理量是峰值及周期一、從圖像上讀出的物理量是峰值及周期可

8、以推導角速度及頻率?？梢酝茖Ы撬俣燃邦l率。二注意圖像的初始條件二注意圖像的初始條件例例4、07北京北京17、電阻、電阻R1、R2交流電源按照圖交流電源按照圖1所示方所示方式連接，式連接，R1=10，R2=20。合上開關后。合上開關后S后，通過后，通過電阻電阻R2的正弦交變電流的正弦交變電流i隨時間隨時間t變化的情況如圖變化的情況如圖2所示。所示。則則A、通過、通過R1的電流的有效值是的電流的有效值是1.2AB、R1兩端的電壓有效值是兩端的電壓有效值是6V C、通過、通過R2的電流的有效值是的電流的有效值是1.2A D、R2兩端的電壓有效值是兩端的電壓有效值是6VB基礎行基礎行P205 真題真題

9、5例例5、08年高考山東卷理綜年高考山東卷理綜20.圖圖1、圖、圖2分別表示兩種分別表示兩種電壓的波形，其中圖電壓的波形，其中圖1所示電壓按正弦規(guī)律變化。下列所示電壓按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是說法正確的是 A.圖圖l表示交流電，圖表示交流電，圖2表示直流電表示直流電 B.兩種電壓的有效值相等兩種電壓的有效值相等 C圖圖1所示電壓的瞬時值表達式為所示電壓的瞬時值表達式為u=311 sinl00tV D.圖圖1所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10：l的變壓器變壓后，的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼念l率變?yōu)樵瓉淼?101C基礎行基礎行P205 真題真題2五年高考五年高考P146 2例例6、0

10、8年高考寧夏卷理綜年高考寧夏卷理綜19.如圖如圖a所示，一矩形線圈所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并繞過放置在勻強磁場中，并繞過ab、cd中點的軸中點的軸OO以角速度逆時針勻速轉動。若以線圈平面與磁場夾角以角速度逆時針勻速轉動。若以線圈平面與磁場夾角 時（如圖時（如圖b）為計時起點，并規(guī)定當電流自）為計時起點，并規(guī)定當電流自a流向流向b時電時電流方向為正。則下列四幅圖中正確的是流方向為正。則下列四幅圖中正確的是D基礎行基礎行P205 真題真題1五年高考五年高考P146 345例例7、07四川四川15如圖所示，矩形線圈如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方

11、向的軸場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和和P2以相同的以相同的角速度勻速轉動，當線圈平面轉到與磁場方向平行時角速度勻速轉動，當線圈平面轉到與磁場方向平行時 A線圈繞線圈繞P1轉動時的電流等于繞轉動時的電流等于繞P2轉動時的電流轉動時的電流 B線圈繞線圈繞P1轉動時的電動勢小于繞轉動時的電動勢小于繞P2轉動時的電轉動時的電動勢動勢 C線圈繞線圈繞P1和和P2轉動時電流的方向相同，都是轉動時電流的方向相同，都是abcd D線圈繞線圈繞P1轉動時轉動時dc邊受到的安培力大于繞邊受到的安培力大于繞P2轉轉動時動時dc邊受到的安培力邊受到的安培力A基礎行基礎行P205 真題真題3例例8、05天津天津

12、16將硬導線中間一段折成不封閉的正方將硬導線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為形，每邊長為l，它在磁感應強度為，它在磁感應強度為B、方向如圖的勻、方向如圖的勻強磁場中勻速轉動，轉速為強磁場中勻速轉動，轉速為n，導線在，導線在a、b兩處通過電兩處通過電刷與外電路連接，外電路有額定功率為刷與外電路連接，外電路有額定功率為P的小燈泡并正的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計，燈常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計，燈泡的電阻應為泡的電阻應為 (2l2nB)2/P2(l2nB)2/P(l2nB)2/2P(l2nB)2/PB基礎行基礎行P206 真題真題7baBl作業(yè) 基礎行基礎

13、行 P206 14、8 P207 11、12例例9、 如圖如圖515所示，單匝面積為所示，單匝面積為S的矩形線的矩形線圈，在磁感應強度為圈，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直磁的勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉動，角速度為場方向的軸勻速轉動，角速度為，線圈自身，線圈自身電阻為電阻為r，負載電阻為，負載電阻為R線圈由圖示位置轉動線圈由圖示位置轉動90的過程中：的過程中： 1）線圈產(chǎn)生的平均電動勢？）線圈產(chǎn)生的平均電動勢？ 2）通過電阻）通過電阻R上的電量上的電量 ？ 3）電阻）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱？上產(chǎn)生的焦耳熱？ 4）外力所做的功是多少？）外力所做的功是多少？例例9、 如圖如圖515所示，單

14、匝面積為所示，單匝面積為S的矩形線圈，在磁感應強度的矩形線圈，在磁感應強度為為B的勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉動，角速度為的勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉動，角速度為，線圈自身電阻為線圈自身電阻為r，負載電阻為，負載電阻為R線圈由圖示位置轉動線圈由圖示位置轉動90的的過程中：過程中： 1）線圈產(chǎn)生的平均電動勢？）線圈產(chǎn)生的平均電動勢？ 2）通過電阻）通過電阻R上的電量上的電量 ？解解1 ：線圈轉過：線圈轉過900過程的時間過程的時間w2t平均電動勢平均電動勢twBS2解解2 ：通過電阻：通過電阻R上的電量上的電量tIqtrRrRBS例例9、 如圖如圖515所示，單匝面積為所示，單匝面

15、積為S的矩形線圈，在磁感應強度的矩形線圈，在磁感應強度為為B的勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉動，角速度為的勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉動，角速度為，線圈自身電阻為線圈自身電阻為r，負載電阻為，負載電阻為R線圈由圖示位置轉動線圈由圖示位置轉動90的的過程中：過程中： 3）電阻）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱？上產(chǎn)生的焦耳熱？ 4）外力所做的功是多少？）外力所做的功是多少？解解1 ：線圈產(chǎn)生的最大電動勢：線圈產(chǎn)生的最大電動勢wBSm則電流的有效值則電流的有效值2mII )2rRBS（w電阻電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱t(yī)RIQ2222)(4rRRSBw4 ：由功和能的關系，外力所：由功和能的關

16、系，外力所做的功做的功trRIQ)(2)(422rRSBw作業(yè) 活頁活頁 P219 410 P220 13考點考點1 變壓器變壓器原線圈副線圈U1E2U2E1n1n2一、理想變壓器的構造、作用、原理及特征認識變壓器認識變壓器、原線圈、原線圈與電源連接的線圈與電源連接的線圈、副線圈、副線圈與負載連接的線圈與負載連接的線圈3、變壓器的符號、變壓器的符號二、理想變壓器的電壓與匝數(shù)的關系二、理想變壓器的電壓與匝數(shù)的關系1、電壓關系、電壓關系在原線圈：在原線圈：E1=n11t在次線圈：在次線圈：E=n2t忽略線圈電阻忽略線圈電阻E1 U1 E=U2忽略磁感線的漏損忽略磁感線的漏損11所以所以 理想變壓器

17、理想變壓器2121nnUU2、電流關系、電流關系P1=U1I1 P2=U2I2P1=P2理想變壓器理想變壓器1221IIUU1221nnII1、變壓器能否改變直流電壓？、變壓器能否改變直流電壓？2、是高壓線圈的導線粗還是低壓線圈的導線粗？、是高壓線圈的導線粗還是低壓線圈的導線粗？3、對理想變壓器而言，在輸入電壓不變的情況下，怎、對理想變壓器而言，在輸入電壓不變的情況下，怎樣增大輸出電壓？怎樣增大輸出電流？樣增大輸出電壓？怎樣增大輸出電流？4、若副線圈有、若副線圈有2個（或以上），則電壓關系：個（或以上），則電壓關系：V1:V2=N1:N2仍成立仍成立但電流關系但電流關系I1:I2=N2:N1不

18、成立不成立n1I1=n2I2+n3I3思考與討論思考與討論三、幾種常見的變壓器 1、自耦變壓器 2、調壓變壓器U1n1U2n23、互感器（1）電壓互感器）電壓互感器 思考：思考： 上面的匝數(shù)比上面的匝數(shù)比 下面的多，是下面的多，是 隨意畫的嗎？隨意畫的嗎？v（2）電流互感器）電流互感器 思考后說出它思考后說出它 的工作原理，的工作原理，并找出錯誤并找出錯誤之處。之處。（3）鉗形電流表。）鉗形電流表?；A行基礎行P210 真題真題3A作業(yè) 基礎行基礎行 P208 13 P209 13 作業(yè)評講作業(yè)評講 活頁活頁P220 14考點考點2 變壓器動態(tài)分析問題的思路程序變壓器動態(tài)分析問題的思路程序副線

19、圈的副線圈的負載變化負載變化原線圈輸原線圈輸入電壓入電壓U1副線圈輸副線圈輸出電壓出電壓U2閉合電路閉合電路歐姆定律歐姆定律副線圈輸副線圈輸出電流出電流I2輸出輸出功率功率輸入輸入功率功率原線圈輸原線圈輸入電流入電流I12121nnUU222RUI 2211UIUI分析交流電路的變化應注意分析交流電路的變化應注意(1)原線圈上的輸入電壓通?？烧J為不變；原線圈上的輸入電壓通?？烧J為不變；(2)副線圈的輸出電壓僅由原線圈電壓和匝數(shù)副線圈的輸出電壓僅由原線圈電壓和匝數(shù)比決定，與副線圈的負載變化無關比決定，與副線圈的負載變化無關(3)任何情況下，必須滿足關系式任何情況下，必須滿足關系式P入入=P出出

20、例例10、如圖所示，變壓器為理想變壓器，初級有、如圖所示，變壓器為理想變壓器，初級有a、b兩個接點，次級向負載兩個接點，次級向負載R供電。三只電表均為供電。三只電表均為交流電表。交流電表。S為單刀雙擲開關。原來為單刀雙擲開關。原來S與與a接通時，接通時，各電表均有一示數(shù)。當各電表均有一示數(shù)。當S與與b接通后，各電表的示接通后，各電表的示數(shù)變化情況是：數(shù)變化情況是： （ ）A、A1、A2和和V的示數(shù)都增大的示數(shù)都增大B、A1、A2和和V的示數(shù)都變小的示數(shù)都變小C、A1、A2的示數(shù)增大，的示數(shù)增大，V的示數(shù)變小的示數(shù)變小D、A1、A2的示數(shù)變小，的示數(shù)變小，V的示數(shù)增大的示數(shù)增大A1A2baSRV

21、A變式、用理想變壓器給純電阻負載供電時，變式、用理想變壓器給純電阻負載供電時，用下列哪些方法可以增大變壓器的輸入電用下列哪些方法可以增大變壓器的輸入電流流 A增加原線圈的匝數(shù)增加原線圈的匝數(shù)B增加副線圈的匝數(shù)增加副線圈的匝數(shù)C在副線圈上多并聯(lián)一些電阻在副線圈上多并聯(lián)一些電阻D使繞制線圈的導線改粗些使繞制線圈的導線改粗些答案答案B，C 09江蘇江蘇6如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為，原線圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達到氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光，下列說法中時開始發(fā)光，下列說法中正確的有正確的有 A開關接

22、通后，氖泡的發(fā)光頻率為開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz B開關接通后，電壓表的示數(shù)為開關接通后，電壓表的示數(shù)為100 V C開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大 D開關斷開后，變壓器的輸出功率不變開關斷開后，變壓器的輸出功率不變 五年高考五年高考P145 1AB20 2sin100Vut 09四川理綜四川理綜17.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為的匝數(shù)比為10：1，R120，R230，C為電為電容器。已知通過容器。已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則的正弦交流電如圖乙所示，則A.交流電的頻率為交流電的頻率為0.02HzB.原

23、線圈輸入電壓的最大值為原線圈輸入電壓的最大值為200 VC.電阻電阻R2的電功率約為的電功率約為6.67WD.通過通過R3的電流始終為零的電流始終為零五年高考五年高考P145 2C2作業(yè) 活頁活頁 P221 14、7、8 P222 11、12例例12、如圖所示，、如圖所示，A、B、C、D是四個相同的是四個相同的白熾燈，都處于正常發(fā)光狀態(tài)，則圖中白熾燈，都處于正常發(fā)光狀態(tài)，則圖中ab、cd兩端電壓兩端電壓U1與與U2之比是之比是 A3 1B4 1 C3 2 D2 1U1BUI1U2I2U損損U用用I3用戶用戶n3n1n2n4R線線U3 考點考點3、遠距離輸電、遠距離輸電 提問提問：輸送的原則是什

24、么？輸送的原則是什么？ 電能損失主要有哪些方面？怎樣減少輸電能損失主要有哪些方面？怎樣減少輸電線上熱損？電線上熱損？ 遠距離輸電電路結構如圖遠距離輸電電路結構如圖 ：U3U2=U線線U3=I2R線線U3P1=P線線P2=I22R線線P3例例13（09年廣東物理）年廣東物理）9圖為遠距離高壓輸電的示意圖。圖為遠距離高壓輸電的示意圖。關于遠距離輸電，下列表述正確的是關于遠距離輸電，下列表述正確的是A增加輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電增加輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失能損失B高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C在

25、輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好越好 五年高考五年高考P145 5ABD（09年山東卷）年山東卷）19某小型水電站的電能輸送示意圖如某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機的輸出電壓為下。發(fā)電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1，n2。降壓變壓器。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為原副線匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。（變壓器

26、均為理想變壓器）。要使額定電壓為要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則的用電器正常工作，則AB 五年高考五年高考P145 4C升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率AD3214nnnn3214nnnn2、有一條河流，河水流量為、有一條河流，河水流量為4米米3/秒，落秒，落差為差為5米現(xiàn)利用它來發(fā)電，使用的發(fā)電米現(xiàn)利用它來發(fā)電，使用的發(fā)電機總效率為機總效率為50，發(fā)電機輸出電壓為，發(fā)電機輸出電壓為350伏，輸電線的電阻為伏，輸電線的電阻為4歐，允許輸電歐

27、，允許輸電線上損耗功率為發(fā)電機輸出功率的線上損耗功率為發(fā)電機輸出功率的5而用戶所需要電壓為而用戶所需要電壓為220伏，求所用伏，求所用的升壓、降壓變壓器上原副線圈的匝數(shù)的升壓、降壓變壓器上原副線圈的匝數(shù)比變壓器為理想變壓器，輸電線路如比變壓器為理想變壓器，輸電線路如圖所示圖所示1：812：1 在做在做測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率的實驗中，若待測電阻絲的實驗中，若待測電阻絲的電阻約為的電阻約為5 ，要求測量結果盡量準確，備有以下，要求測量結果盡量準確，備有以下器材：器材： A電池組電池組(3 V、內阻、內阻l ) B電流表電流表(03 A，內阻，內阻0.0125 ) C電流表電流表(00.6

28、 A，內阻，內阻0.125) D電壓表電壓表(03 V，內阻，內阻4 k) E電壓表電壓表(0-15 V，內阻，內阻15 k) F滑動變阻器滑動變阻器(0-20 ，允許最大電流，允許最大電流l A) 滑動變阻器滑動變阻器(02000 ,允許最大電流允許最大電流0.3 A) 開關、導線開關、導線 上述器材中應選用的是上述器材中應選用的是_ .(只填寫只填寫字母代號字母代號) 某同學采用了下左圖所示的部分電路測量電阻，某同學采用了下左圖所示的部分電路測量電阻，則測量值比真實值偏則測量值比真實值偏_ (選填選填“大大”或或“小小”) 根據(jù)測量數(shù)據(jù)得到的伏安特性曲線如下右圖所示，根據(jù)測量數(shù)據(jù)得到的伏安特性曲線如下右圖所示，圖中圖中MN段向上彎曲的主要原因段向上彎曲的主要原因是是 . ACDFGH (6分分)小小(3分分) 時間長電阻發(fā)熱時間長電阻發(fā)熱,溫度升高溫度升高,電阻增大電阻增大. (3分分) （）（）(9分分)待測電阻待測電阻RX，阻值約為，阻值約為25k，在測其阻，在測其阻值時，備有下列器材：值時，備有下列器材： A電流表（量程電流表（量程100A，內阻，內阻2 k）；）； B電流表（量程電流表（量程500A，內阻，內阻300）；）； C電壓表（量程電壓表（量程10V，內阻，內阻100k）；）； D電壓