高中交变电流_知识点和例题详解
交变电流的知识点和经典例题
一．交流电：大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流(正弦交流电是其中一种特殊)。
二．正弦交流电的变化规律
线框在匀强磁场中匀速转动．
1．当从中性面．．．
位置开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：即 E=εm sinωt ， I ＝I m sinωt
ωt 是从该位置经t 时间线框转过的角度也是线速度V 与磁感应强度B 的夹角还是线框面与中性面的夹角
2．当从平行B 位置开始计时：则：E=εm cosωt ， I ＝I m cosωt
ωt 是线框在时间t 转过的角度；是线框与磁感应强度B 的夹角；此时V 、B 间夹角为（π/2一ωt ）．
3．对于单匝矩形线圈来说E m =2Blv =BSω； 对于n 匝面积为S 的线圈来说E m =nBSω。对于总电阻为R 的闭合电路来说I m =m E R
三．几个物理量
1．中性面：如图所示的位置为中性面，对它进行以下说明：
（1）此位置过线框的磁通量最多．
（2）此位置磁通量的变化率为零．所以 E=εm sinωt=0，I ＝I m sinωt=0
（3）此位置是电流方向发生变化的位置，具体对应图中的t 2，t 4
时刻，因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面，电流的方
向改变两次，频率为50Hz 的交流电每秒方向改变100次．
2．交流电的最大值：
εm ＝BωS 当为N 匝时εm ＝NBωS
（1）ω是匀速转动的角速度，其单位一定为弧度／秒，
（2）最大值对应的位置与中性面垂直，即线框面与磁感应强度B 平行．
（3）最大值对应图中的t 1、t 3时刻，每周中出现两次．
3．瞬时值E=εm sinωt ， I ＝I m sinωt 代入时间即可求出．不过写瞬时值时，不要忘记写单位，4．有效值：为了度量交流电做功情况人们引入有效值，它是根据电流的热效应而定的．就是分别用交流电，直流电通过相同阻值的电阻，在相同时间内产生的热量相同，则直流电的值为交流电的有效值．
（1）有效值跟最大值的关系εm =2U 有效
（2）伏特表与安培表读数为有效值．
（3）用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值．
5．周期与频率：交流电完成一次全变化的时间为周期；每秒钟完成全变化的次数叫交流电的频率．单位1/秒为赫兹（Hz ）．
规律方法
一、关于交流电的变化规律
【例1】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0．5T ，边长L=10cm 的正方形线圈abcd 共
100匝，线圈电阻r ＝1Ω，线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO /匀速转动，角速度为ω＝2πrad ／s ，外电路电阻R ＝4Ω，求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值．
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600时的即时感应电动势．
（3）由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势．
（4）交流电电表的示数．
（5）转动一周外力做的功．
（6）
6
1周期内通过R 的电量为多少？ 解析：（1）感应电动势的最大值，εm ＝NBωS ＝100×0．5×0．12×2πV=3．14V
（2）转过600时的瞬时感应电动势：e ＝εm cos600=3．14×0．5 V ＝1．57 V
（3）通过600角过程中产生的平均感应电动势：ε=NΔΦ/Δt=2．6V
（4）电压表示数为外电路电压的有效值： U=r R +ε·R ＝2143?×54=1．78 V （5）转动一周所做的功等于电流产生的热量 W ＝Q ＝（2m
ε）2（R 十r ）·T ＝0．99J （6）61周期内通过电阻R 的电量Q ＝I ·61T ＝R ε6
1T ＝()6/60sin 0r R T NBS +＝0．0866 C
【例2】磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机， 已知一台单相发电机转子导线框共有N 匝，线框长为l 1，宽为l 2，转子的转动角速度为ω, 磁极间的磁感应强度为B 。 导出发电机的瞬时电动势E 的表达式。【答案：E=Nl 1l 2BωsinωtN/K 】
现在知道有一种强永磁材料铵铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感应强度可以增大到原来的K 倍，如果保持发电机的结构和尺寸，转子转动角速度，需产生的电动势都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝? (2002年，安徽)
二、表征交流电的物理量
【例3】. 交流发电机的转子由B ∥S 的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V ，那么当线圈转过30°时交流电压的即时值为______V 。
分析：电压表的示数为交流电压的有效值，由此可知最大值为U m =2U =20V 。而转过30°时刻的即时值为u =U m cos30°=17.3V 。
【例5】电流最大值相等的方波交流电流和正弦交流电流的电功率之比P a ∶P b =________ 答案：2∶1
三、最大值、平均值和有效值的应用
1、正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大
值、有效值、即时值和平均值的区别。以电动势为
例：最大值用E m 表示，有效值用E 表示，即时值用
e 表示，平均值用E 表示。它们的关系为：
E =E m /2，e =E m sin ωt 。平均值不常用，必要时要
用法拉第电磁感应定律直接求：t
n E ??Φ=。切记122E E E +≠。特别要注意，有效值和平．．．．．均值是不同的两个物理量．．．．．．．．．．．
，有效值是对能的平均结果，平均值是对时间的平均值。在一个
周期内的前半个周期内感应电动势的平均值为最大值的2/π倍，而一个周期内的平均感应电动势为零。
2、 我们求交流电做功时，用有效值，求通过某一电阻电量时一定要用电流的平均值交流电，在不同时间内平均感应电动势，平均电流不同．考虑电容器的耐压值时则要用最大值。
3、 交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。 ⑴只有正弦交变电流．．．．．．的有效值才一定是最大值的2/2倍。
⑵通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数；交流电器的额定电压、额定电
流；保险丝的熔断电流等都指有效值。
（3）生活中用的市电电压为．．．．．．．．．．220V ．．．．，其最大值为．．．．．．220．．．2V=311V ．．．．．．（有时写为．．．．．310V ．．．．），频．．．
率为．．50H ．．．Z ．，所以其电压即时值的表达式为．．．．．．．．．．．．．．u ．=311sin314．．．．．．．．．．t ．V ．
。 【例7】.交流发电机转子有n 匝线圈，每匝线圈所围面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r ，外电路电阻为R 。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：⑴通过R 的电荷量q 为多少？⑵R 上产生电热Q R 为多少？⑶外力做的功W 为多少？ 分析：⑴由电流的定义，计算电荷量应该用平均值：即
()()r
R n B S q r R t n B S r R t n r R E I t I q +=∴+=+?Φ=+==,,而，这里电流和电动势都必须要用平．均值，不能用有效值、最大值或瞬时值．．．．．．．．．．．．．．．．．
。 ⑵求电热应该用有效值．．．
，先求总电热Q ，再按照内外电阻之比求R 上产生的电热Q R 。()()()()22222222
224,4222)(r R R S B n Q r R R Q r R S B n r R nBS r R E t r R I Q R +=+=+=+=?+=+=πωπωωπωωπ。这里的电流必须要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬时值。
⑶根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
电能转化为内能，即放出电热．．．．．．．．．．．．．。因此W =Q ()
r R S B n +=4222πω。一定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能。 试题展示 1.如图a 所示，一矩形线圈abcd
放置在匀 强磁场 中，并绕过ab 、cd 中点的轴OO ′
以角速度ω逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角45θ?＝时（如图b ）为计时起点，并规定当电流自a 流向b 时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是
答案：D
4．如图所示，矩形线圈边长为ab=20cm ，ab=10cm ，匝数N=100匝，磁场的磁感强度B =0.01T 。当线圈以50r/s 的转速从图示位置开始逆时针匀速转动，求：
（1）线圈中交变电动势瞬时值表达式；
（2）从线圈开始转起动，经0.01s 时感应电动势的瞬时值。
解答：（1）欲写出交变电动势的瞬时值，先求出ω、m ε、0?三个
要素。线圈旋转角速度为
s rad f /1002ππω==，感应电动势的最大值为
V B NS m 28.6==ωε，刚开始转动时线圈平面与中性夹角rad 60π?=。于是线圈中交变电动势的瞬时值表达式为
V t e ??
? ??+=6100sin 28.6ππ
。 （2）把t=0.01s 代入上式，可量，此时感应电动势的瞬时值
。
7．交流发电机转子有n 匝线圈，每匝线圈所围面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r ，外电路电阻为R 。当线圈由图中实线位置匀速转动90o到达虚线位置过程中，求：⑴通过R 的电荷量q 为多少？⑵R 上产生电热Q R 为多少？⑶外力做的功W 为多少？
解：⑴按照电流的定义I =q /t ，计算电荷量q 应该用电流的平均值：即()()r
R nBS q r R t nBS r R t n r R E I t I q +=∴+=+?Φ=+==,,而，这里电流和电动势都必须要用平均值，不能用有效值、最大值或瞬时值。
⑵求电热应该用有效值，先求总电热Q ，再按照内外电阻之比求R 上产生的
电热Q R 。()()()()2222222222
4,4222)(r R R S B n Q r R R Q r R S B n r R nBS r R E t r R I Q R +=+=+=+=?+=+=πωπωωπωωπ。这里的电流必须要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬时值。
⑶根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将
电能转化为内能，即放出电热。因此W =Q ()
r R S B n +=4222πω。要善于用能量转化和守恒定律来分析功和能。
感抗与容抗
基础知识
1.电感对交变电流的阻碍作用
电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗(X L )来表示：X L =2πf L
此式表明线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的作用就越大，感抗也就越大。自感系数很大的线圈有通直流、阻交流的作用，自感系数较小的线圈有通低频、阻高频的作用.
2.电容器对交变电流的阻碍作用
电容器对交变电流的阻碍作用的大小用容抗(X C )来表示：12C X f C π
=. 此式表明电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容对电流的阻碍作用越小，容抗也就越小。由于电容大的电容器对频率高的交流电流有很好的通过作用，因而可以做成高频旁路电容器，通高频、阻低频；利用电容器对直流的阻止作用，可以做成隔直电容器，通交流、阻直流。
规律方法
【例7】如图所示，两块水平放置的平行金属板板长
L = 1.4m ，板距为d = 30cm ，两板间有B=1.5T 、垂
直于纸面向里的匀强磁场，在两板上加如图所示的
脉动电压。在t = 0 时，质量为m = 2×10-15 Kg 、电
量为q = 1×10-10C 的正离子，以速度v 0 = 4×103m/s
从两板中间水平射入，试问：
（1）粒子在板间作什么运动？画出其轨迹。
（2）粒子在场区运动的时间是多少？
解答：（1）在第一个10-4s 内离子作匀速直线运动。在第二个10 - 4s 内作匀速圆周运动易知以后重复上述运动。
（2）6.5×10-4 s
2、电电和电容对交流电的作用
【例8】如图所示，线圈的自感系数L 和电容器的电容C 都很小，此电路的重要作用是：
A.阻直流通交流，输出交流
B.阻交流通直流，输出直流
C.阻低频通高频，输出高频电流
D.阻高频通低频，输出低频和直流 解：线圈具有通直流和阻交流以及通低频和阻高频的作用，将线圈串联在电路中，如果自自系数很小，那么它的主要功能就是通直流通低频阻高频。 电容器具有通交流和阻直流以及通高频和阻低频的作用，将电容器并联在L 之后的电路中。将电流中的高频成分通过C ，而直流或低频成份被阻止或阻碍，这样输出端就只有直流或低频电流了，答案D
【例11】 一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，一块铁插进线圈之后，该灯将：
A ．变亮
B ．变暗
C ．对灯没影响
【答】 B
【例12】如图所示电路中，三只电灯的亮度相同，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变?为什么?
解析：当交变电流的频率增大时，线圈对交变电流的阻碍作用增大，
通过灯泡L 1的电流将因此而减小，所以灯泡L 1的亮度将变暗；而电容对交
变电流的阻碍作用则随交变电流频率的增大而减小，即流过灯泡L 2的电流
增大，所以灯泡L 2的亮度将变亮.由于电阻的大小与交变电流的频率无
关，流过灯泡L 3的电流不变，因此其亮度也不变，
【例13】“二分频”，音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分
别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器．音箱要将扩
音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．
图为音箱的电路图，高、低频混合电流由a 、b 端输入，L ．和级是线圈，C ．和C ：是
电容器（BD ）
A.甲扬声器是高音扬声器
B. C 2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器
C. L 1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D. L 2的作用是减弱乙扬声器的低频电流
解析：线圈作用是“通直流，阻交流；通低频，阻高频”．电
容的作用是“通交流、隔直流；通高频、阻低频”．高频成分
将通过C 2到乙扬声器，故乙是高音扬声器．低频成分通过石
到甲扬声器．故甲是低音扬声器.L 1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器．
变压器、电能输送
基础知识
一、变压器
1．理想变压器的构造、作用、原理及特征
构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁芯上构成变压器．
作用：在输送电能的过程中改变电压．
原理：其工作原理是利用了电磁感应现象．
2．理想变压器的理想化条件及其规律．
在理想变压器的原线圈两端加交变电压U 1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有：t n E ??Φ=111，t
n E ??Φ=222 忽略原、副线圈内阻，有 U 1＝E 1 ， U 2＝E 2
另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线
条数都相等，于是又有21?Φ=?Φ由此便可得理想变压器的电压变化规律为2
121n n U U = 在此基础上再忽略变压器自身的能量损失（一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”），有P 1=P 2 而P 1=I 1U 1 P 2=I 2U 2
于是又得理想变压器的电流变化规律为1
2212211,n n I I I U I U ==
由此可见：
（1）理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别．）
（2）理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式．
3、规律小结
（1）熟记两个基本公式：① 2
121n n U U = ②P 入=P 出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。
（2）原副线圈中过每匝线圈通量的变化率相等．
（3）原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样
（4）需要特别引起注意的是：
①只有当变压器只有一个副线圈工作时．．．．．．．．．．，才有：1
2212211,n n I I I U I U == ②变压器的输入功率由输出功率决定．．．．．．．．．．．，往往用到：R n U n =I U =P 1/2
11211???? ??，即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。式中的R 表示负载电阻的阻值．．．．．．．，而不是“负载．．”。“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。实际上，R ．越大，负载越小；．．．．．．．．R ．越小，负载越．．．．．．大．
。这一点在审题时要特别注意。 （5）当副线圈中有二个以上线圈同时工作时，U 1∶U 2∶U 3=n 1∶n 2∶n 3，但电流不可21I I =1
2n n ，此情况必须用原副线圈功率相等来求电流． （6）变压器可以使输出电压升高或降低，但不可能使输出功率变大．假若是理想变压器．输出功率也不可能减少．
（7）通常说的增大输出端负载，可理解为负载电阻减小；同理加大负载电阻可理解为减小负载．
【例1】一台理想变压器的输出端仅接一个标有“12V ，6W”的灯泡，且正常发光，变压器输入端的电流表示数为0．2A ，则变压器原、副线圈的匝数之比为（ D ）
A ．7∶2；
B ．3∶1；
C ．6∶3；
D ．5∶2；
解析：因为，I 2＝P 2／U 2＝6/12＝0．5 A I 1＝0．2 A
所以 n 1∶n 2=I 2∶I 1=5∶2
【例2】如图所示，通过降压变压器将220 V 交流电降为36V 供两灯使用，降为24V 供仪器中的加热电炉使用．如果变压器为理想变压器．求：
（1）若n 3＝96匝，n 2的匝数；
（2）先合上K 1、K 3，再合上K 2时，各电表读数的变化；
（3）若断开K 3时A 1读数减少220 mA ，此时加热电炉的功率；
（4）当K 1、K 2、K 3全部断开时，A 2、V 的读数．
解析：（1）变压理的初级和两个次级线圈统
在同一绕在同一铁蕊上，铁蕊中磁通量的变化对每匝线圈都是相同的．所以线圈两端的电压与匝数成正比．有2233U n U n =，223336
9614424U n n U ==?=匝 （2）合上K 1、K 3后，灯L 1和加热电炉正常工作．再合上K 2，灯L 2接通，U 1、n 1和n 3的值不变．故V 读数不变．但L 2接通后，变压器的输入、输出功率增大．故A 1、A 2读数增大．
（3）断开K 3时，A 1读数减少200mA ，表明输入功率减少，减少值为ΔP ＝ΔIU ＝0．200×220＝44W ，这一值即为电炉的功率．
（4）当K 1、K 2、K 3全部断开时，输出功率为零，A 2读数为零．但变压器的初级战线圈接在电源上，它仍在工作，故V 读数为24V ．
【例3】如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝数比应为（ C ）
A ．1∶2∶3；
B ．2∶3∶1
C ．3∶2∶1；
D ．2∶1∶3
解析：由于所有灯泡规格相同．且都正常发光，则
32U U =32n n =U U 2=1
2式中，U 为灯泡的额定电压，设I 为灯炮的额定电流，由理想变压器的功率关系 p l = p 2＋p 3
U l I ＝U 2I ＋U 3I ＝2UI ＋UI ＝3UI 所以U 1=3U
则21n n =21U U =U U 23=2
3 由此得n 1∶n 2∶n 3=3∶2∶1 二、电能输送
1．电路中电能损失P 耗=I 2R=2
P R U ?? ???，切不用U 2/R 来算，当用此式时，U 必须是降在导线上的电压，电压不能用输电电压来计算．
2．远距离输电。
输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。分析和计算时都必须用r I U r I P r r r r ==,2，而不能用r =P U
r 2。 特别重要的是要求会分析输电线上的功率损失12
111U S L ρU P =P 'r ∝????? ??，由此得出结论： ⑴减少输电线功率损失的途径是提高输电电压或增大输电导线的横截面积，当然选择前者。⑵若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占用土地。
【例6】有一台内阻为lΩ的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示．升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220 V ，40W”灯6盏．若保证全部电灯正常发光，
则：
（l ）发电机输出功率多大？
（2）发电机电动势多大？
（3）输电线上损耗的电功率多大？
（4）输电效率是多少？
（5）若使用灯数减半并正常发光发电机输出功率是否减半．
解析：题中未加特别说明，变压器即视为理想变压器，由于发电机至升压变压器及降压变压器至学校间距离较短，不必考虑该两部分输电导线上的功率损耗．
发电机的电动势ε，一部分降在电源内阻上．即I l r ，另一部分为发电机的路端电压U 1，升压变压器副线圈电压U 2的一部分降在输电线上，即I 2R ，其余的就是降压变压器原线圈电压U 2，而U 3应为灯的额定电压U 额，具体计算由用户向前递推即可．
（1）对降压变压器： U /2I 2=U 3I 3＝nP 灯=22×6×40 W=5280w
而U /2＝4U 3＝880 V ，所以I 2=nP 灯/U /2=5280/880=6A
对升压变压器： U l I l =U 2I 2=I 22R ＋U /2I 2＝62×4＋5280＝5424 W ， 所以 P 出=5424 W ．
（2）因为 U 2＝U /2＋I 2R ＝880＋6×4＝904V ， 所以 U 1=?U 2=?×904＝226 V 又因为U l I l =U 2I 2，所以I l =U 2I 2/U l =4I 2=24 A ， 所以 ε＝U 1＋I 1r 1=226＋24×1＝250 V ．
⑶输电线上损耗的电功率P R =I R 2R =144W
（4）η＝P 有用/P 出×100％=
5424
5280×100%=97％ （5）电灯减少一半时，n /P 灯=2640 W ，
I /2＝n /P 灯/U 2＝2640/880=3 A ． 所以P /出=n /P 灯十I /22R=2640＋32×4＝2676w 发电机的输出功率减少一半还要多，因输电线上的电流减少一半，输电线上电功率的损失减少到原来的1/4。
说明：对变电过程较复杂的输配电问题，应按照顺序，分步推进．或按“发电一一升压——输电线——降压—一用电器”的顺序，或从“用电器”倒推到“发电”一步一步进行分析．注意升压变压器到线圈中的电流、输电线上的电流、降压变压器原线圈中的电流三者相等． 规律方法
一、解决变压器问题的常用方法
【例6】如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流强度，则（ ABD ）
A ．保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增大
B ．保持P 的位置及U 1不变，K 由b 合到a 时，R 消耗的功率减小
C ．保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大
D ．保持P 的位置不变，K 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大
解析：K 由a 合到b 时，n 1减小，由1122U n
U n =,可知，U 2增大，P 2=U 22/R 随之增大·而
P 1=P 2，P 1=I 1U 1，从而I 1增大，A 正确．K 由 b 合到a 时，与上述情况相反，P 2将减小，B 正确·P 上滑时，R 增大，P 2=U 22/R 减小，又P 1＝P 2，P 1=I 1U 1，从而I 1减小，C 错误．U 1增大，由21U U =21n n ，可知U 2增大，I 2=U 2/R 随之增大，由1221
I n I n =可知I 1也增大，D 正确。 说明：处理这类问题的关键是要分清变量和不变量，弄清理想变压器中各量间的联系
和制约关系．在理想变压器中，U 2由U 1和匝数比决定；I 2由U 2和负载电阻决定；I 1由I 2和匝数比决定．
二、远距离输电
【例7】 在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个坑口电站，
输送的电功率为P =500kW ，当使用U =5kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度。求：⑴这时的输电效率η和输电线的总电阻r 。⑵若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？
解；⑴由于输送功率为P =500kW ，一昼夜输送电能E =Pt =12000度，终点得到的电能E /=7200度，因此效率η=60%。输电线上的电流可由I =P /U 计算，为I =100A ，而输电线损耗功率可由P r =I 2r 计算，其中P r =4800/24=200kW ，因此可求得r =20Ω。 ⑵输电线上损耗功率221U
r U P P r ∝??? ??=，原来P r =200kW ，现在要求P r /=10kW ，计算可得输电电压应调节为U / =22.4kV 。
【例8】发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.
（2）画出此输电线路的示意图.
（3）用户得到的电功率是多少？
解析：输电线路的示意图如图所示，
输电线损耗功率P 线=100×4% kW=4 kW ，又P 线=I 22R 线 输电线电流I 2=I 3=20 A
原线圈中输入电流I 1=250
1000001=U P A=400 A 所以201400
201221===I I n n 这样U 2=U 1n 2/n 1=250×20 V=5000 V U 3=U 2-U 线=5000-20×10 V=4800 V 所以1124022048004
343===U U n n 用户得到的电功率P 出=100×96% kW=96 kW
高中物理重要知识点详细全总结(史上最全)
完整的知识网络构建，让复习备考变得轻松简单！ （注意：全篇带★需要牢记！） 物 理 重 要 知 识 点 总 结 （史上最全） 高中物理知识点总结 （注意：全篇带★需要牢记！） 一、力物体的平衡
1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因. 力是矢量。 2.重力（1）重力是因为地球对物体的吸引而产生的. ［注意］重力是因为地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近，能够认为重力近似等于万有引力 （2）重力的大小：地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g （3）重力的方向：竖直向下（不一定指向地心）。 （4）重心：物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上. 3.弹力（1）产生原因：因为发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. （2）产生条件：①直接接触;②有弹性形变. （3）弹力的方向：与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面; 在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆. （4）弹力的大小：一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx.k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素相关，单位是N/m. 4.摩擦力 （1）产生的条件：①相互接触的物体间存有压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可. （2）摩擦力的方向：沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向能够相同也能够相反. （3）判断静摩擦力方向的方法： ①假设法：首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向. ②平衡法：根据二力平衡条件能够判断静摩擦力的方向. （4）大小：先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解. ①滑动摩擦力大小：利用公式f=μF N实行计算，其中F N是物体的正压力，不一
高中物理交变电流知识点总结
交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。 2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 图像
4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 （1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T表示，其单位是秒（s）。 （2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f表示，其单位是赫兹（Hz）。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ? ? → ? ? ?? → ? ? ? ?→ ? ? 直接读取：最大值、周期 最大值有效值 图像信息 间接获取周期频率、角速度、转速 瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 （1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E=、U、I= （2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。平均值的计算需用E t Φ ? = ? 和
E I R = 。切记122E E E +≠，平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表
高中物理知识点归纳分享
高中物理知识点归纳分享 高中物理知识点归纳分享 1.光本性学说的发展简史 (1)牛顿的微粒说:认为光是高速粒子流.它能解释光的直进现象，光的反射现象. (2)惠更斯的波动说:认为光是某种振动，以波的形式向周围传播.它能解释光的干涉和衍射现象. 2、光的干涉 光的干涉的条件是：有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。(相干波源的频率必须相同)。形成相干波源的.方法有两种：⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。⑵设法将同一束光 分为两束(这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等)。 下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平 面镜形成相干光源的示意图。 2.干涉区域内产生的亮、暗纹 ⑴亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即 δ=nλ(n=0，1，2，……) ⑵暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即 δ=(n=0，1，2，……) 相邻亮纹(暗纹)间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条 纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。 3.衍射----光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗。
⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。 ⑵发生明显衍射的条件是：障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。(当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时，有明显衍射 现象。) ⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大，而亮度变暗。 4、光的偏振现象：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平 面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。光的偏振说明光 是横波。 5.光的电磁说 ⑴光是电磁波(麦克斯韦预言、赫兹用实验证明了正确性。) ⑵电磁波谱。波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中，除可见光以外， 相邻两个波段间都有重叠。 各种电磁波的产生机理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受 到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ 射线是原子核受到激发后产生的。 ⑶红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。 种类产生主要性质应用举例 红外线一切物体都能发出热效应遥感、遥控、加热 紫外线一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌、合成VD2 X射线阴极射线射到固体表面穿透能力强人体透视、金属探伤 以上就是新编高中物理知识点归纳之光的波动性和微粒性的全部内容，希望能够对大家有所帮助!
(完整word版)交变电流知识点总结
第17章:交变电流 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 1．交变电流产生 ( 交变电流 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值: I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I = 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 应用 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频 变压器 变流比： 电能的输送 原理：电磁感应 变压比：U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈：I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈：I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=…… 功率损失：线损R ）U P （P 2= 电压损失：线损R U P U =
（二）、正弦交流的产生及变化规律。 (1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。 (2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 (3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,电流I=R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 (3)有效值： a 、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2m I U=2m U 。 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2m ε，U=2 2m m I I U =的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。
高中物理之交变电流知识点
高中物理之交变电流知识点 交变电流 发电机产生的电动势是随时间做周期性变化的，因而用电器中的电流，电压也做周期性变化，这样的电流就做交流电流，简称交流（AC）。 方向不随时间变化的电流称为直流。（DC） 交变电流的产生 1、实验装置：如图所示，当磁场中的线圈转动时，流过电流表的电流方向就会发生改变，产生交变电流。 定义：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫交变电流。 过程分析 如图所示为线圈abcd在磁场中绕轴OO＇转动时的截面图，ab和cd两个边要切割磁感线，产生电动势，线圈上就有了电流（或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流）。
具体分析可从下图中看出，图①时，导体不切割磁感线，线圈中无电流； 图②时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从a 端流入； 图③同图①； 图④中电流从a端流出，这说明电流方向发生了改变。 线圈每转一周，电流方向改变两次，电流方向改变的时刻也就是线圈中无电流的时刻（或者说磁通量最大的时刻）。由于线圈转一周的过程中，线圈的磁通量有两次达到最大，故电流的方向在线圈转一周的过程中改变两次，我们把线圈平面垂直于磁感线时的位置叫做中性面。 线圈转至中性面时，虽然磁通量最大，但磁通量的变化率却最小等于零（导体不切割磁感线）。
线圈垂直中性面时，虽然磁通量等于零，但是磁通量的变化率却最大。 中性面 （1）中性面：指与磁感线垂直的平面。 （2）特点 ①当线圈处于中性面时，磁通量最大，磁通量变化率为零，ε=0，各边均不切割磁感线。 ②当线圈转至中性面时，电流方向发生改变。 ③线圈转动一周，电流方向改变两次。 （3）当线圈垂直中性面时，=0，但磁通量变化最快，v⊥B，感应电动势最大. 交变电流的变化规律 交变电流的数学表示式 如图所示，当线圈abcd经过中性面时开始计时，ab和cd边产生的电动势均为BLvsinωt，则此时整个线圈中的电动势为 或写为
高中物理必修2知识点归纳重点
新课标高中物理必修Ⅱ知识点总结 在学习物理的过程中，希望你能养成解题的好习惯，这一点很重要。 1、看题目的时候，很容易会看着头晕转向，这是心理问题，是自己逃避的 表现。因此再看题目的过程中，要手拿笔，画出重要的解题关键点。比 如：物体的开始与结束的状态、平衡状态等等；（这是一个积累过程，习 惯了就会事半功倍，不要不要在乎纸的清洁。）； 2、画图；物理解题应该是想象思维、图形结合，再到推理的过程。画图真 的是必不可少的，不能懒而省了这一步。一定要画图，而且要整洁，不 可马虎； 3、辅导书是第二个老师；你若自学辅导书的每一章节前面的是总结梳理， 认真的记忆梳理，你课都可以不听了（不骗人，前提是你真的用功了）。 自习的时候，不要直接做辅导书的题那么快，认真看前面的知识点和例 题，消化好了，绝对受益匪浅。（任何一门理科都可以这么学的） 第一模块：曲线运动、运动的合成和分解 <一> 曲线运动 1、定义：运动轨迹为曲线的运动。 2、物体做曲线运动的方向：做曲线运动的物体，速度方向始终在轨迹的切线方向上。 3、曲线运动的性质：曲线运动一定是变速运动。（选择题） 由于曲线运动速度一定是变化的，至少其方向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物体的加速度必不为零，所受到的合外力必不为零。（选择题） 4、物体做曲线运动的条件 物体所受合外力（加速度）的方向与物体的速度方向不在一条直线上。 总之，做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。（选择题） 5、分类 ⑴匀变速曲线运动：物体在恒力作用下所做的曲线运动，如平抛运动。 ⑵非匀变速曲线运动：物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动，如圆周运动。 <二> 运动的合成与分解（小船渡河是重点） 1、运动的合成：从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则。运动合成重点是判断合运动和分运动，一般地，物体的实际运动就是合运动。（做题依据） 2、运动的分解：求一个已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时应按实际“效果”分解，或正交分解。 3、合运动与分运动的关系： ⑴运动的等效性⑵等时性⑶独立性⑷运动的矢量性 4、运动的性质和轨迹
高中物理交变电流知识点的总结
高中物理交变电流知识点的总结 高中物理交变电流知识点的总结 物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识世界的现象,结构,特性,规律和本质的历程.随着科学的发展，我们更要重视物理学。下面准备这篇2013高中物理交变电流知识点总结，欢迎阅读。 (1)中性面线圈平面与磁感线垂直的位置，或瞬时感应电动势为零的位置。 中性面的特点：a.线圈处于中性面位置时，穿过线圈的磁通量Φ最大，但 =0; 产生：矩形线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。 变化规律e=NBSωsinωt=Emsinωt;i=Imsinωt;(中性面位置开始计时)，最大值Em=NBSω 四值：①瞬时值②最大值③有效值电流的热效应规定的;对于正弦式交流U= =0.707Um④平均值 不对称方波： 不对称的正弦波 求某段时间内通过导线横截面的电荷量Q=IΔt=εΔt/R=ΔΦ/R 我国用的交变电流，周期是0.02s，频率是50Hz，电流方向每秒改变100次。 表达式：e=e=220
sin100πt=311sin100πt=311sin314t 线圈作用是“通直流，阻交流;通低频，阻高频”. 电容的作用是“通交流、隔直流;通高频、阻低频”. 变压器两个基本公式：① ②P入=P出，输入功率由输出功率决定， 远距离输电：一定要画出远距离输电的示意图来， 包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n1/n2、n2/，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。 功率之间的关系是：P1=P1/，P2=P2/，P1/=Pr=P2。 电压之间的关系是： 电流之间的关系是： .求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。 输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。 分析和计算时都必须用 ，而不能用 特别重要的是要会分析输电线上的功率损失 以上就是2013高中物理交变电流知识点总结的全部内容，希望能够对大家有所帮助! 延伸阅读： 恒定电流公式：2016年高考物理知识点 1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝
人教版高中物理选修3-2第五章交变电流知识点总结,期中考前必过一遍!
【高中物理】交变电流知识点总结，考前必过一遍！ 一、交流电的产生和变化规律 1、交变电流： 大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。 如图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。 2、正弦交流的产生及变化规律 1.产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。 2.中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。 这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3.规律： （1）函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。 用εM表示峰值εM=NBSω，则e=εMsinωt在纯电阻电路中,电流I=sinωt=Isinωt，电压u=Usinωt 。 4.交流发电机 （1）发电机的基本组成：
①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类 ①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动） 无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 二、表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 （1）瞬时值：对应某一时刻的交流的值，用小写字母x 表示，e i u （2）峰值：即最大的瞬时值，用大写字母表示，U m Ｉmεm εm= nsBω Ｉm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为ε=NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。 与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 （3）有效值： ①意义：描述交流电做功或热效应的物理量
高一物理知识点归纳大全
高一物理知识点归纳大全 从初中进入高中以后，就会慢慢觉得物理公式比以前更难学习了，其实学透物理公式并不是难的事情，以下是我整理的物理公式内容，希望可以给大家提供作为参考借鉴。 基本符号 Δ代表'变化的 t代表'时间等,依情况定,你应该知道' T代表'时间' a代表'加速度' v。代表'初速度' v代表'末速度' x代表'位移' k代表'进度系数' 注意,写在字母前面的数字代表几倍的量,写在字母后面的数字代表几次方. 运动学公式 v=v。+at无需x时 v2=2ax+v。2无需t时 x=v。+0.5at2无需v时 x=((v。+v)/2)t无需a时 x=vt-0.5at2无需v。时 一段时间的中间时刻速度(匀加速)=(v。+v)/2
一段时间的中间位移速度(匀加速)=根号下((v。2+v2)/2) 重力加速度的相关公式,只要把v。当成0就可以了.g一般取10 相互作用力公式 F=kx 两个弹簧串联，进度系数为两个弹簧进度系数的倒数相加的倒数 两个弹簧并联,进度系数连个弹簧进度系数的和 运动学： 匀变速直线运动 ①v=v(初速度)+at ②x=v(初速度)t+?at平方=v+v(初速度)/2×t ③v的平方-v(初速度)的平方=2ax ④x(末位置)-x(初位置)=a×t的平方 自由落体运动(初速度为0)套前面的公式，初速度为0 重力：G=mg(重力加速度)弹力：F=kx摩擦力：F=μF(正压力)引申：物体的滑动摩擦力小于等于物体的最大静摩擦 匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0｝ 8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝ 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;
高二物理交变电流知识点及习题
第一节交流电的产生和变化规律 一、交变电流： c）、（e）所示电流都属 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt，电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，U mＩmεm εm= nsBωＩm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ε m =NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 (a d )) (b () c() d () e
高考物理最新电磁学知识点之交变电流难题汇编
高考物理最新电磁学知识点之交变电流难题汇编 一、选择题 1．图中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为e =5sin20t （V ），则以下判断正确的是（） A ．此交流电的频率为 10 π Hz B ．当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为5V C ．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电动势为0V D ．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次 2．如图甲所示电路，已知电阻21R R R ==，和1R 并联的D 是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压（0AB U >时电压为正值）。则R 2两端电压的有效值为（ ） A ．510V B ．10 V C ．55V D ．102V 3．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想电表，R 0为定值电阻，在a 、b 端输入正弦交流电，开关S 闭合后，灯泡能正常发光，则下列说法正确的是（ ） A ．闭合开关S ，电压表的示数变小 B ．闭合开关S ，电流表的示数变小 C ．闭合开关S 后，将滑动变阻器的滑片P 向下移，灯泡变亮 D ．闭合开关S 后，将滑动变阻器的滑片P 向下移，电流表的示数变小 4．把图甲所示的正弦式交变电流接在图乙中理想变压器的A 、B 两端，电压表和电流表均为理想电表，R t 为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R 为定值电阻．下列说法正确的是：( )
A ．R t 处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大 B ．R t 处温度升高时，电压表V 1、V 2示数的比值不变 C ．在t=1× 10﹣2s 时，穿过该矩形线圈的磁通量为零 D ．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt （V ） 5．如图所示,交流电流表A 1、A 2、A 3分别与电容器C ．线圈L 和电阻R 串联后接在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为U 1=U m sinω1t,三个电流表读数相同．现换另一个电源供电,供电电压瞬时值为U 2=U m sinω2t,ω2=2ω1.改换电源后,三个电流表的读数将( ) A ．A 1将减小,A 2将增大,A 3将不变 B ．A 1将增大,A 2将减小,A 3将不变 C ．A 1将不变,A 2将减小,A 3将增大 D ．A 1将减小,A 2将减小,A 3将不变 6．电阻12R R 、与交流电源按照图甲方式连接，12=10,=20R R ΩΩ，闭合开关S 后，通过电阻2R 的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示，则（） A ．通过1R 的电流有效值是1.0A B ．通过2R 2A C ．1R 两端的电压有效值为5V D ．2R 两端的电压最大值为52 7．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5 ：1，V 和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻，且R 1＝5R 2．已知ab 两端电压u 按图乙所示正弦规律变化．下列说法正确的是
高中物理知识点总结大全
高考总复习知识网络一览表物理
高中物理知识点总结大全 一、质点的运动（1）------直线运动 1）匀变速直线运动 1.平均速度V平＝s/t（定义式） 2.有用推论Vt2-Vo2＝2as 3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt＝Vo+at 5.中间位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t 7.加速度a＝(Vt-Vo)/t ｛以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0；反向则aF2) 2.互成角度力的合成： F＝(F12+F22+2F1F2cosα)1/2（余弦定理）F1⊥F2时:F＝(F12+F22)1/2 3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分Fx＝Fcosβ,Fy＝Fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tgβ＝Fy/Fx） 注： (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; （2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; （5）同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 四、动力学（运动和力） 1.牛顿第一运动定律(惯性定律）：物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律：F合＝ma或a＝F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律：F＝-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用：反冲运动} 4.共点力的平衡F合＝0,推广｛正交分解法、三力汇交原理｝ 5.超重：FN>G,失重：FNr｝ 3.受迫振动频率特点：f＝f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力＝f固,A＝max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v＝s/t＝λf＝λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中）0℃：332m/s；20℃:344m/s；30℃:349m/s；(声波是纵波) 8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同｛相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕｝ 注： （1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身；
物理交变电流知识点
第五章交变电流 一、交变电流的产生 1、原理：电磁感应 2、中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。 3、两个特殊位置的比较 ①线圈平面与中性面重合时（S ⊥B ），磁通量Φ最大， t ??Φ =0，e=0，i=0，感应电流的方向将发生改变。 ②线圈平面平行与磁感线时（S ∥B ），Φ=0， t ??Φ 最大，e 最大，i 最大，电流方向不变。 4、 穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的： 函数 图象 磁通量 电动势 电压 电流 注：对中性面的理解 交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。若从中性面开始计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大，但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行，不切割磁感线，电动势为零，故其表达式为 ；但若从线圈平面和磁场平行时开始计时， 虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零，但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直，电动势最
大，故其表达式为。 二、对交变电流图像的理解 交变电流的图像包括φ-t、e-t、i-t、u-t等，具体图像见上页，现只研究e-t图像 从图像上可得到信息： 1、线圈平面与中性面平行时为计时平面 2、电流最大值 3、周期T和频率f 4、不同时刻交流电的瞬时值 5、线圈处于中性面和电流最大值对应的时 刻 6、任意时刻线圈的位置和磁场的夹角 周期 完成一次周期性变化所 用的时间 物理意义：表示交变电流变化快慢 的物理量 频率 1s内完成周期性变化的 次数 我国民用交变电流：T=0. 02 s， f=50 Hz， 三、表征交变电流的物理量 1、瞬时值、峰值（最大值）、有效值、平均值的比较 物理量物理含义重要关系适用情况及说明 瞬时值交变电流某一时刻的值 计算线圈某时刻的受力情况或力 矩的瞬时值 最大值最大的瞬时值讨论电容器的击穿电压（耐压值）有效值 跟交变电流的热效应等 效的恒定电流值 对正（余）弦交流电有： ? （1）计算与电流的热效应有关的 量（如功、功率、热量）等 （2）电气设备“铭牌”上所标的 一般是有效值 （3）保险丝的熔断电流为有效值 平均值交变电流图像中图线与计算通过电路截面的电荷量 t n E ? ?Φ = __
最详细的高中物理知识点总结(最全版)
高中物理知识点总结（经典版）
第一章、力 一、力F：物体对物体的作用。 1、单位：牛（N） 2、力的三要素：大小、方向、作用点。 3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力，但它们不在同一物体上，不是平衡力。作用力与 反作用力是同性质的力，有同时性。 二、力的分类： 1、按按性质分：重力G、弹力N、摩擦力f 按效果分：压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。 按研究对象分：外力、内力。 2、重力G：由于受地球吸引而产生，竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上，不一定在物体上。 弹力：由于接触形变而产生，与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx 摩擦力f：阻碍相对运动的力，方向与相对运动方向相反。 滑动摩擦力：f=μN（N不是G，μ表示接触面的粗糙程度，只与材料有关，与重力、压力无关。） 相同条件下，滚动摩擦<滑动摩擦。 静摩擦力：用二力平衡来计算。 用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动，推力F与摩擦力f的关系如图所示。 力的合成与分解：遵循平行四边形定则。以分力F1、F2为邻边作平行四边形，合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 F合2=F12+F22+ 2F1F2cosQ 平动平衡：共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 解题方法：先受力分析，然后根据题意建立坐标 系，将不在坐标系上的力分解。如受力在三个以 内，可用力的合成。 利用平衡力来解题。 F x合力=0 F y合力=0 注：已知一个合力的大小与方向，当一个分力的 方向确定，另一个分力与这个分力垂直是最小 值。 转动平衡：物体保持静止或匀速转动状态。 解题方法：先受力分析，然后作出对应力的力臂（最长力臂是指转轴到力的作用点的直线距离）。分析正、负力矩。 利用力矩来解题：M合力矩=FL合力矩=0 或M正力矩= M负力矩 第二章、直线运动
(完整版)高一物理知识点归纳
质点参考系和坐标系
时间和位移
实验：用打点计时器测速度 知识点总结 了解打点计时器的构造；会用打点计时器研究物体速度随时间变化的规律；通过分析纸带测定匀变速直线运动的加速度及其某时刻的速度；学会用图像法、列表法处理实验数据。 一、实验目的 1.练习使用打点计时器，学会用打上的点的纸带研究物体的运动。 3.测定匀变速直线运动的加速度。 二、实验原理 ⑴电磁打点计时器 ①工作电压：4~6V的交流电源 ②打点周期：T=0.02s,f=50赫兹 ⑵电火花计时器 ①工作电压：220V的交流电源 ②打点周期：T=0.02s,f=50赫兹 ③打点原理：它利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时器，当接通220V的交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生电火花，于是在纸带上就打下一系列的点迹。 ⑵由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法 0、1、2…为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、…为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=…=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。 ⑶由纸带求物体运动加速度的方法
三、实验器材 小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，电火花打点计时器（或打点计时器），低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。 四、实验步骤 1．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示。 2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。 3．把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 取下纸带, 换上新纸带, 重复实验三次。 4．选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子, 确定好计数始点0, 标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度, 作v-t图线, 求得直线的斜率即为物体运动的加速度。 五、注意事项 1．纸带打完后及时断开电源。 2．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。 3．应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个。 4．不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。 常见考法 纸带处理时高中遇到的第一个实验，非常重要，在平时的练习中、月考、期中、期末考试均会高频率出现，以致在学业水平测试和高考中也做为重点考察内容，是选择、填空题的形式出现，同学们要引起重视。 误区提醒 要注意的就是会判断纸带的运动形式、会计算某点速度、会计算加速度，在运算的过
高考物理最新电磁学知识点之交变电流知识点训练附答案(2)
高考物理最新电磁学知识点之交变电流知识点训练附答案(2) 一、选择题 1．如图所示，一理想变压器原线圈接在电压恒为U 的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P 进行改变，副线圈、电阻箱R 和定值电阻R 1以及理想交流电流表连接在一起。下列说法正确的是（ ） A ．不管电阻箱如何调节，电流表示数一定变大 B ．只将R 和R 1由并联改为串联结构，其他保持不变，则电流表示数将变大 C ．只将P 的位置向上滑动，其他保持不变，则R 1的功率将变小 D ．保持P 的位置不动，增大R ，则R 1的电功率变小 2．如图所示，面积为S 、匝数为N 的矩形线框在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO ′匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L 1、L 2、L 3均正常发光．已知L 1、L 2、L 3的额定功率均为P ，额定电流均为I ，线框及导线电阻不计，则（ ） A ．理想变压器原副线圈的匝数比为1：2 B ．图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零 C ．若灯L 1烧断，灯泡L 3将变暗 D ．线框转动的角速度为 2P NBSI 3．如图所示，单匝闭合金属线框abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm ，线框中产生的最大感应电动势为E m ，从线框平面与磁场平行时刻（图示位置）开始计时，下面说法正确的是 A ．线框转动的角速度为m m E
B ．线框中的电流方向在图示位置发生变化 C ．当穿过线框的磁通量为Φm 的时刻，线框中的感应电动势为E m D ．若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半 4．如图甲所示电路，已知电阻21R R R ==，和1R 并联的D 是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压（0AB U >时电压为正值）。则R 2两端电压的有效值为（ ） A ．510V B ．10 V C ．55V D ．102V 5．采用220 kV 高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的1 4 ，输电电压应变为（ ） A ．55 kV B ．110 kV C ．440 kV D ．880 kV 6．如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电流的有效值是（ ） A ．3.52A B ．3.5A C ．5A D ．52A 7．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P 。若发电机线圈的转速变为原来的 1 2 ，则（ ） A ．R 消耗的功率变为 12 P B ．电压表V 的读数变为12 U C ．电流表A 的读数变为2I D ．通过R 的交变电流频率不变 8．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的 交变电动势的图象如图乙所示，则 ( )
高中物理交变电流知识点总结及五年真题详解
交变电流、电磁学 第一部分（理论知识点、重点） 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 1．交变电流产生 (产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值: I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I = 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 应用 交变 电流 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频 变压器 变流比： 电能的输送 原理：电磁感应 变压比：U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈：I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈：I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=…… 功率损失：线损 R ）U P （P 2 = 电压损失：线损R U P U = 远距离输电方式：高压输电
交流。如图（b ）所示。而（a ）、(d)为直流其中（a ）为恒定电流。 （二）、正弦交流的产生及变化规律。 (1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。 (2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 (3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε= sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 (3)有效值： a 、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2 m I U=2m U 。 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2 m ε，U=22m m I I U =的关系，非正弦（或 余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。
高中物理知识点梳理
物理作为高考中非常重要的一门课，是一门以实验为基础的自然学科，下面是为大家整理的高中物理知识点。 高中物理知识点：物体平衡 知识要点： 基础知识 1、平衡状态：物体受到几个力的作用，仍保持静止状态，或匀速直线运动状态，或绕固定的转轴匀速转动状态，这时我们说物体处于平衡状态，简称平衡。 在力学中，平衡有两种情况，一种是在共点力作用下物体的平衡;另一种是在几个力矩作用下物体的平衡(既转动平衡)。 2、要区分平衡状态、平衡条件、平衡位置几个概念。 平衡状态指的是物体的运动状态，即静止匀速直线运动或匀速转动状态;而平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上的力和力矩要满足的条件。至于平衡位置这个概念是指往复运动的物体，当该物体静止不动的位置或物回复力为零的位置。它是研究物体振动规律时的重要概念，简谐振动的物体在平衡位置时其合力不一定零，所以也不一定是平衡状态。例如单摆振动到平衡位置时后合力是指向圆心的。 3、共点力的平衡 ⑴共点力：物体同时受几个共面力的作用，如果这几个力都作用在物体的同一点，或这几个力的作用线都相交于同一点，这几个力就叫做共点力。 ⑵共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。
⑶三力平衡原理：物体在三个力作用下，处于平衡状态，如果三力不平行，它们的作用线必交于一点，例如图1所示，不均匀细杆AB长1米，用两根细绳悬挂起来，当AB在水平方向平衡时，二绳与AB夹角分别为30°和60°，求AB重心位置? 根据三力平衡原理，杆受三力平衡，TA、TB、G必交于点O只要过O作AB垂线，它与AB交点C 就是AB杆的重心。由三角函数关系可知重心C到A距离为0.25米。 ⑷具体问题的处理 ①二力平衡问题，一个物体只受两个力而平衡，这两个力必然大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这也就是平常所说的平衡力。平衡力的这些特点就成为了解决力的平衡问题的基础，其他平衡问题最终要转化为这个基础问题。 ②三力平衡问题：往往先把两个加合成，这个合力与第三个力就转化成了二力平衡问题，即三力平衡中任意两个力的合力与第三个力的大小相等，方各相反，作用在一条直线上。 ③多力平衡问题：设立垂直坐标系，把多个力分解到X、Y方向上，求X和Y 方向的合力，最后再把两个方向的力求合。处理方法的思路还是转化成二力平衡问题。 ⑸要区别平衡力的作用与反作用力; 表面看平衡力、作用与反作用力都是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，但它们有本质的区别。以作用点的角度看，平衡力作用点在同一物体上而作用力与反作用力分别作用在相互作用的两个物体上。从力的性质看，平衡力可以是性质相同的力，也可以是性质不同的力。比如重力可以和弹力平衡，弹力也可以和弹力平