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高三物理交變電流一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
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高三物理交變電流一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn) 1
1.交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流，叫做交變電流。按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)、電流稱為正弦交流電。
2.正弦交流電
(1)函數(shù)式：e=Emsint(其中Em=NBS)
(2)線圈平面與中性面重合時(shí)，磁通量最大，電動(dòng)勢(shì)為零，磁通量的變化率為零，線圈平面與中心面垂直時(shí)，磁通量為零，電動(dòng)勢(shì)最大，磁通量的變化率最大。
(3)若從線圈平面和磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，交變電流的變化規(guī)律為i=Imcost。
(4)圖像：正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)e、電流i、和電壓u，其變化規(guī)律可用函數(shù)圖像描述。
3.表征交變電流的物理量
(1)瞬時(shí)值：交流電某一時(shí)刻的值，常用e、u、i表示。
(2)最大值：Em=NBS，最大值Em(Um，Im)與線圈的形狀，以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸處于線圈平面內(nèi)哪個(gè)位置無(wú)關(guān)。在考慮電容器的耐壓值時(shí)，則應(yīng)根據(jù)交流電的最大值。
(3)有效值：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的。即在同一時(shí)間內(nèi)，跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值，叫做該交流電的有效值。
�、偾箅姽�、電功率以及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流等物理量時(shí)，要用有效值計(jì)算，有效值與最大值之間的關(guān)系
E=Em/，U=Um/，I=Im/只適用于正弦交流電，其他交變電流的有效值只能根據(jù)有效值的定義來(lái)計(jì)算，切不可亂套公式。②在正弦交流電中，各種交流電器設(shè)備上標(biāo)示值及交流電表上的測(cè)量值都指有效值。
(4)周期和頻率----周期T：
交流電完成一次周期性變化所需的時(shí)間。在一個(gè)周期內(nèi)，交流電的方向變化兩次。
頻率f：交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。角頻率：=2f。
4.電感、電容對(duì)交變電流的影響
(1)電感：通直流、阻交流;通低頻、阻高頻。
(2)電容：通交流、隔直流;通高頻、阻低頻。
5.變壓器
(1)理想變壓器：工作時(shí)無(wú)功率損失(即無(wú)銅損、鐵損)，因此，理想變壓器原副線圈電阻均不計(jì)。
(2)理想變壓器的關(guān)系式：
�、匐妷宏P(guān)系：U1/U2=n1/n2(變壓比)，即電壓與匝數(shù)成正比。
�、诠β赎P(guān)系：P入=P出，即I1U1=I2U2+I3U3+
�、垭娏麝P(guān)系：I1/I2=n2/n1(變流比)，即對(duì)只有一個(gè)副線圈的變壓器電流跟匝數(shù)成反比。
(3)變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制，低壓線圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制。
6.電能的輸送
(1)關(guān)鍵：減少輸電線上電能的損失：P耗=I2R線
(2)方法：①減小輸電導(dǎo)線的電阻，如采用電阻率小的材料;加大導(dǎo)線的橫截面積。②提高輸電電壓，減小輸電電流。前一方法的作用十分有限，代價(jià)較高，一般采用后一種方法。
(3)遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程：輸電導(dǎo)線損耗的電功率：P損=(P/U)2R線，因此，當(dāng)輸送的電能一定時(shí)，輸電電壓增大到原來(lái)的n倍，輸電導(dǎo)線上損耗的功率就減少到原來(lái)的1/n2。
(4)解有關(guān)遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題時(shí)，公式P損=U線I線或P損=U線2R線不常用，其原因是在一般情況下，U線不易求出，且易把U線和U總相混淆而造成錯(cuò)誤。
交變電流知識(shí)點(diǎn)的全部?jī)?nèi)容就是這些，物理網(wǎng)希望考生成績(jī)可以更上一層樓。
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1.電壓瞬時(shí)值e=Esinωt 電流瞬時(shí)值i=Isinωt;(ω=2πf)
2.電動(dòng)勢(shì)峰值E=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中)I=E/R總
3.正(余)弦式交變電流有效值：E=E/(2)1/2;U=U/(2)1/2 ;I=I/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線上損失的功率，P:輸送電能的總功率，U:輸送電壓，R:輸電線電阻)〔見(jiàn)第二冊(cè)P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及單位：ω:角頻率(rad/s);t:時(shí)間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強(qiáng)度(T);
S:線圈的面積(2);U:(輸出)電壓(V);I:電流強(qiáng)度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相同即:ω電=ω線，f電=f線;
(2)發(fā)電機(jī)中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,過(guò)中性面電流方向就改變;
(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒(méi)有特別說(shuō)明的交流數(shù)值都指有效值;
(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時(shí),輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定，輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時(shí)輸入功率也增大，即P出決定P入;
(5)其它相關(guān)內(nèi)容：正弦交流電圖象〔見(jiàn)第二冊(cè)P190〕/電阻、電感和電容對(duì)交變電流的作用〔見(jiàn)第二冊(cè)P193〕。
高三物理交變電流一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn) 3
1.電流
(1)定義：電荷的定向移動(dòng)形成電流。(2)電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?/p>
在外電路中電流由高電勢(shì)點(diǎn)流向低電勢(shì)點(diǎn)，在電源的內(nèi)部電流由低電勢(shì)點(diǎn)流向高電勢(shì)點(diǎn)(由負(fù)極流向正極)。
2.電流強(qiáng)度：
(1)定義：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間的比值，I=q/t
(2)在國(guó)際單位制中電流的單位是安。1mA=10-3A，1A=10-6A
(3)電流強(qiáng)度的定義式中，如果是正、負(fù)離子同時(shí)定向移動(dòng)，q應(yīng)為正負(fù)離子的電荷量和。
3.電阻(1
)定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體中的電流的比值叫導(dǎo)體的電阻。(2)定義式：R=U/I，單位：
(3)電阻是導(dǎo)體本身的屬性，跟導(dǎo)體兩端的電壓及通過(guò)電流無(wú)關(guān)。
4.電阻定律
(1)內(nèi)容：在溫度不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻R與它的長(zhǎng)度L成正比，與它的橫截面積S成反比。
(2)公式：R=L/S。(3)適用條件：①粗細(xì)均勻的導(dǎo)線;②濃度均勻的電解液。
5.電阻率：反映了材料對(duì)電流的阻礙作用。
(1)有些材料的電阻率隨溫度升高而增大(如金屬);有些材料的電阻率隨溫度升高而減小(如半導(dǎo)體和絕緣體);有些材料的電阻率幾乎不受溫度影響(如錳銅和康銅)。
(2)半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，而且電阻隨溫度的增加而減小，這種材料稱為半導(dǎo)體，半導(dǎo)體有熱敏特性，光敏特性，摻入微量雜質(zhì)特性。
(3)超導(dǎo)現(xiàn)象：當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小到零，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，處于這種狀態(tài)的物體叫超導(dǎo)體。
6.電功和電熱
(1)電功和電功率：
電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電荷的電勢(shì)能減少，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。因此電功W=qU=UIt，這是計(jì)算電功普遍適用的公式。
單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計(jì)算電功率普遍適用的公式。
(2)焦耳定律：Q=I2Rt，式中Q表示電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，單位是J。焦耳定律無(wú)論是對(duì)純電阻電路還是對(duì)非純電阻電路都是適用的。
(3)電功和電熱的關(guān)系
�、偌冸娮桦娐废牡碾娔苋哭D(zhuǎn)化為熱能，電功和電熱是相等的。所以有W=Q，UIt=I2Rt，U=IR(歐姆定律成立)，②非純電阻電路消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為熱能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能。所以有WQ，UItI2Rt，UIR(歐姆定律不成立)。
7.電動(dòng)勢(shì)
(1)物理意義：反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。例如一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=15V，物理意義是指：電路閉合后，電流通過(guò)電源，每通過(guò)1C的電荷，干電池就把15J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
(2)大�。旱扔陔娐分型ㄟ^(guò)1C電荷量時(shí)電源所提供的電能的數(shù)值，等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓，在閉合電路中等于內(nèi)外電路上電勢(shì)降落之和E=U外+U內(nèi)。
8.閉合電路歐姆定律
(1)內(nèi)容：閉合電路的電流強(qiáng)度跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟閉合電路總電阻成反比。
(2)表達(dá)式：I=E/(R+r)
(3)總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律
當(dāng)R增大時(shí)，I變小，又據(jù)U=E-Ir知，U變大。當(dāng)R增大到時(shí)，I=0，U=E(斷路)。
當(dāng)R減小時(shí)，I變大，又據(jù)U=E-Ir知，U變小。當(dāng)R減小到零時(shí)，I=Er，U=0(短路)。
9.路端電壓隨電流變化關(guān)系圖像
U端=E-Ir。上式的函數(shù)圖像是一條向下傾斜的直線。縱坐標(biāo)軸上的截距等于電動(dòng)勢(shì)的大小;橫坐標(biāo)軸上的截距等于短路電流I短;圖線的斜率值等于電源內(nèi)阻的大小。
10.閉合電路中的三個(gè)功率
(1)電源的總功率：就是電源提供的總功率，即電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率，也叫電源消耗的功率P總=EI。
(2)電源輸出功率：整個(gè)外電路上消耗的電功率。對(duì)于純電阻電路，電源的輸出功率。
P出=I2R=[E/(R+r)]2R，當(dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大，其最大輸出功率為Pmax=E2/4r
(3)電源內(nèi)耗功率：內(nèi)電路上消耗的電功率P內(nèi)=U內(nèi)I=I2r
(4)電源的效率：指電源的輸出功率與電源的功率之比，即=P出/P總=IU/IE=U/E。
11.電阻的測(cè)量
原理是歐姆定律。因此只要用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓，用安培表測(cè)出通過(guò)電流，用R=U/I即可得到阻值。
�、賰�(nèi)、外接的判斷方法：若Rx大大大于RA，采用內(nèi)接法;Rx小小小于RV，采用外接法。
�、诨瑒�(dòng)變阻器的兩種接法：分壓法的優(yōu)勢(shì)是電壓變化范圍大;限流接法的優(yōu)勢(shì)在于電路連接簡(jiǎn)便，附加功率損耗小。當(dāng)兩種接法均能滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，一般選限流接法。當(dāng)負(fù)載RL較小、變阻器總阻值較大時(shí)(RL的幾倍)，一般用限流接法。但以下三種情況必須采用分壓式接法：
a.要使某部分電路的電壓或電流從零開(kāi)始連接調(diào)節(jié)，只有分壓電路才能滿足。
b.如果實(shí)驗(yàn)所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小，采用限流接法時(shí)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)，電路中實(shí)際電流(壓)都會(huì)超過(guò)電表量程或電阻元件允許的最大電流(壓)，為了保護(hù)電表或電阻元件免受損壞，必須要采用分壓接法電路。
c.伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中，若所用的變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值，采用限流接法時(shí)，即使變阻器觸頭從一端滑至另一端，待測(cè)電阻上的電流(壓)變化也很小，這不利于多次測(cè)量求平均值或用圖像法處理數(shù)據(jù)。為了在變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值的情況下能大范圍地調(diào)節(jié)待測(cè)電阻上的電流(壓)，應(yīng)選擇變阻器的分壓接法。
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