2021年杭州高二年级物理下学期第二单元知识点

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2021年杭州高中各年级下学期第二单元知识点汇总

　　一、交流电的产生及变化规律：

　　1、产生：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。

　　矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时，如图5—1所示，产生正弦(或余弦)交流电动势。当外电路闭合时形成正弦(或余弦)交流电流。

　　2、变化规律：

　　(1)中性面：与磁力线垂直的平面叫中性面。

　　线圈平面位于中性面位置时，如图5—2(A)所示，穿过线圈的磁通量较大，但磁通量变化率为零。因此，感应电动势为零 。

　　当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时(即线圈平面与磁力线平行时)如图5—2(C)所示，穿过线圈的磁通量虽然为零，但线圈平面内磁通量变化率较大。因此，感应电动势值较大。

　　3、交流电的图象：

　　想一想：横坐标用t如何画。

　　4、发电机：

　　发电机的基本组成：线圈(电枢)、磁极

　　种类

　　旋转磁极式发电机能产生高电压和较大电流。输出功率可达几十万千瓦，所以大多数发电机都是旋转磁极式的。

　　二、表征交流电的物理量：

　　1、瞬时值、较大值和有效值：

　　交流电在任一时刻的值叫瞬时值。

　　瞬时值中较大的值叫较大值又称峰值。

　　交流电的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流电和恒定直流分别通过同样阻值的电阻，如果二者热效应相等(即在相同时间内产生相等的热量)则此等效的直流电压，电流值叫做该交流电的电压，电流有效值。

　　正弦(或余弦)交流电电动势的有效值和较大值的关系为：

　　注意：通常交流电表测出的值就是交流电的有效值。用电器上标明的额定值等都是指有效值。用电器上说明的耐压值是指较大值。

　　2、周期、频率和角频率

　　交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。以T表示，单位是秒。

　　交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率。以f表示，单位是赫兹。

　　周期和频率互为倒数，即

　　我国市电频率为50赫兹，周期为0.02秒。

　　角频率 单位：弧度/秒

　　三、三相交流电：

　　1、三个互成120°的三个相同线圈，固定在同一转轴上，在同一匀强磁场中作匀速转动，将产生三个交变电动势，所产生的电流叫做三相交流电。

　　由于这三个线圈是相同的，因此，它们将产生三个依次达到较大值的交变电动势。相当于三个较大值和周期都相同的独立电源。

　　2、每个独立电源称作“一相”，虽然每相的电动势的较大值和周期都相同，但是它们不能同时为零或者同时达到较大值。由于三个线圈的平面依次相差120°角，它们到达零值和较大值的时间依次落后周期。如图5—5所示。

　　3、在实际应用中，三相发电机和负载并不用六条导线相连接，而是采用“Y”和“”两种接法。有兴趣的同学可以参阅必修本P116*部分内容。

　　四、变压器：

　　1、变压器是可以用来改变交流电压和电流的大小的设备。

　　理想变压器的效率为1，即输入功率等于输出功率。对于原、副线圈各一组的变压器来说(如图5—6)，原、副线圈上的电压与它们的匝数成正。

　　因为有 因而通过原、副线圈的电流强度与它们的匝数成反比。

　　注意：①对于副线圈有两组或两组以上的变压器来说，原、副线圈上的电压与它们的匝数成正比的规律仍然成立，但各副线圈的电流则应根据功率关系

　　去各线圈的电流强度，即

　　②当副线圈不接负载(外电路断开时)I2=0

　　③当副线圈所接负载增多时，由于通常负载多是并联使用，因此，总电阻减少，使增大，输出功率增大，所以输入功率变大。

　　所以变压器中高压线圈电流小，绕制的导线较细，低电压的线圈电流大，绕制的导线较粗。

　　⑤上述各公式中的I、U、P均指有效值，不能用瞬时值。

　　2、远距离送电：

　　由于送电的导线有电阻，远距离送电时，线路上损失电能较多。

　　在输送的电功率和送电导线电阻一定的条件下，提高送电电压，减小送电电流强度可以达到减少线路上电能损失的目的。

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