一、交流電瞬時(shí)值、最大值、有效值、平均值的計(jì)算和應(yīng)用1．瞬時(shí)值它反映的是不同時(shí)刻交流電的大小和方向，瞬時(shí)值是時(shí)間的函數(shù)，正弦交流電瞬時(shí)值表達(dá)式為：e＝Emsinωt，i＝Imsinωt，應(yīng)當(dāng)注意此式表示從中性面開始計(jì)時(shí)。2．最大值線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的交變電流的電動(dòng)勢(shì)，其最大值Em＝nBSω，在考慮電容器的耐壓值時(shí)，應(yīng)根據(jù)交流電壓的最大值。
(1)若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，求線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)從圖示位置開始，線框轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)？(3)由題目所給已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，則小燈泡的實(shí)際功率為多大？思路引導(dǎo)：交變電流的“四值”是易于混淆的問題。要認(rèn)真掌握“四值”的辨析及應(yīng)用。
3．任意時(shí)刻交變電流的瞬時(shí)值圖像上每個(gè)“點(diǎn)”表示某一時(shí)刻交變電流的瞬時(shí)值。4．交流電圖像問題的分析方法(1)分析要點(diǎn)：一看、二變、三判。一看：看“軸”、看“線”、看“斜率”、看“截距”、看“面積”、看“拐點(diǎn)”，并理解其物理意義。二變：掌握“圖與圖”“圖與式”和“圖與物”之間的變通關(guān)系。三判：在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的分析和判斷。
(2)對(duì)于正弦交變電流的變化規(guī)律，不應(yīng)只從其隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化這一點(diǎn)去認(rèn)識(shí)，還應(yīng)看到交流電動(dòng)勢(shì)隨線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中空間位置的變化而變化，隨線圈的磁通量變化而變化。
(多選)(2021·湖北省武漢市高二下學(xué)期期中聯(lián)考)如圖1所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖2中曲線a、b所示，則(　　)
A．曲線a、b對(duì)應(yīng)的t＝6×10－2 s時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B．曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為23C．曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25 HzD．曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10 V答案：AC思路引導(dǎo)：①開始計(jì)時(shí)時(shí)，線圈切割磁感線嗎？②轉(zhuǎn)速與周期是什么關(guān)系？③電動(dòng)勢(shì)的最大值如何表示？
三、理想變壓器動(dòng)態(tài)問題分析1．匝數(shù)比不變的情況如圖所示
(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化；(3)I2變化引起P2變化，P1＝P2，故P1發(fā)生變化。
2．負(fù)載電阻不變的情況如圖所示
3．分析動(dòng)態(tài)問題的程序
四、高壓輸電問題的一般解題思路1．解決高壓輸電問題時(shí)，應(yīng)先畫輸電電路草圖，并在草圖上標(biāo)出各量，然后依次逐級(jí)計(jì)算；2．以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈為參考將輸電線路劃分為幾個(gè)獨(dú)立回路；3．根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式等確定各部分回路電學(xué)量之間的關(guān)系；4．根據(jù)升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的電壓、電流關(guān)系和功率關(guān)系列式求解，利用好能量守恒這條主線。
(2021·陜西省咸陽市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二下學(xué)期檢測(cè))為了減少因火電站中煤的燃燒對(duì)大氣的污染而大力發(fā)展水電站。三峽水利工程中某水電站發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)為：水以v1＝3 m/s速度流入水輪機(jī)后以v2＝1 m/s的速度流出。流出水位比流入水位低10 m，水流量為Q＝10 m3/s。水輪機(jī)效率為75%，發(fā)電效率為80%。發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電線和降壓變壓器把電能輸送給生產(chǎn)和照明組成的用戶。發(fā)電機(jī)的輸出電壓是500 V，升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比110，輸電線上功率損失為5%，用戶需要電壓為220 V，則：
(1)畫出遠(yuǎn)距離輸電的原理圖；(2)該發(fā)電機(jī)組的輸出功率是多少？(3)輸電線的電阻為多少？(4)降壓變壓器的匝數(shù)比為多少？(5)若有60 kW分配給生產(chǎn)用電，其余電能用來照明，那么，可裝25 W的電燈多少盞？
思路引導(dǎo)：(1)根據(jù)圖乙求出輸電電壓的有效值；(2)由理想變壓器的變壓規(guī)律求出輸出電壓；(3)根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，綜合分析求解。
二、臨場(chǎng)真題練兵1．(2020·江蘇卷，2)電流互感器是一種測(cè)量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少，串聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上。則電流互感器(　　)A．是一種降壓變壓器B．能測(cè)量直流電路的電流C．原、副線圈電流的頻率不同D．副線圈的電流小于原線圈的電流
解析：原線圈匝數(shù)較少，電流互感器是一種降電流的變壓器，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電流互感器的工作原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，只可以測(cè)量交變電流，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電流互感器不會(huì)改變電流的頻率，故原、副線圈電流的頻率相同，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；原線圈匝數(shù)較少，電流互感器是一種降電流的變壓器，副線圈的電流小于原線圈的電流，D正確。
2．(多選)(2020·全國(guó)卷Ⅱ，19)特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550 kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為ΔP，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU，在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1 100 kV特高壓輸電。輸電線上損耗的電功率變?yōu)棣′，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了ΔU′。不考慮其他因素的影響，則(　　)
3．(多選)(2020·全國(guó)卷Ⅲ，20)在圖(a)所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220 V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1、R2、R3均為固定電阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流I2隨時(shí)間t變化的正弦曲線如圖(b)所示。下列說法正確的是(　　)
A．所用交流電的頻率為50 HzB．電壓表的示數(shù)為100 VC．電流表的示數(shù)為1.0 AD．變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0 W
4．(多選)(2021·河北卷，8 )如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n0、n1和n2，兩個(gè)副線圈分別接有電阻R1和R2，當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I，不計(jì)線圈電阻，下列說法正確的是(　　)

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