【知識結構圖示】
【物理思想方法】
學習物理知識必須做到舉一反三，學以致用，能夠從物理規律和某些儀器裝置的基本原理出發去認識新的物理現象或設計、應用新的儀器裝置，為科研、生活和生產服務．比如本章結合電磁感應現象和交變電流的特點製成變壓器，利用變壓器的基本原理——互感現象還可以去認識漏電保護開關．
例為了保證用電安全，家庭居室的室內電路前端一般都安裝漏電保護開關，如圖18－總－1所示是保護開關的電路原理簡圖．
問：（1）電路正常工作時，b線圈是沒有電流的，原因是什麼？
（2）如果站在地上的人不小心接觸火線時，b線圈為什麼會產生感應電流？
解析發電廠的零線是接地的，漏電保護開關有乙個結構和變壓器相似的電流互感器，其鐵芯的a側有兩個形狀、繞向和匝數都完全相同的線圈（圖中分別用實線和虛線表示），它們分別將用電器和火線、零線串聯起來，220v交變電流在mno、grk與發電廠之間流過；鐵芯的b側有另乙個線圈與電磁繼電器j的線圈（圖中未畫出）併聯，室內電路正常工作時，b線圈沒有電流，j保持導通狀態，當漏電時，b線圈便會產生感應電流，推動電磁繼電器j切斷用電器的電路，從而防止事故的發生．
答案 （1）電流互感器a側兩線圈完全相同，流過兩線圈的電流大小相等，方向相反，它們產生的磁場相互抵消，b側線圈磁通量總為零而不變，線圈中不產生感應電流．
（2）火線的電流有一部分流經人體，經大地流回發電廠，a側兩線圈電流大小不等，產生「剩餘電流」在鐵芯中產生變化的「剩餘磁通」，b側線圈中磁通量發生變化，線圈中產生感應電流．
點拔這類題目可以檢測學生是否真正理解變壓器的原理，能不能夠把現實生活中的問題與課本上的知識聯絡起來，用所學的知識和已獲得的能力及物理思維方法去解決實際問題，從而進一步培養學生的再學習能力和分析問題解決問題的能力．
【走向新高考】
隨著社會的發展，國家需要培養什麼樣的人才，會在高考這種選拔性的考試中以各種各樣的形式體現出來，因此研究歷屆高考試題，分析當今形勢，**高考的未來，不僅可以引導學生了解當今世界的最新科研成果、學習最新知識，而且有利於學生在高考中發揮自己的能力和展示自己的真實水平．
1．歷屆高考試題進講
分析歷屆高考試題，主要集中在交變電流的產生、性質及描述，變壓器的原理及有關知識．有純物理知識的，或把物理知識進行變通要求學生理解的，也有把物理知識與現實問題相聯絡解決實際問題的．
例1 （1999上海卷）某交流發電機產生的感應電動勢與時間的關係如圖18－總－2所示，如果其他條件不變，僅使線圈的轉速加倍，則交流電動勢的最大值和週期變為（ ）
a．400v、0.02s b．200v、0.02s
c．400v、0.08s d．200v、0.08s
答案 b
點拔交流電動勢的最大值，週期t＝1/f，轉速加倍，最大值加倍，週期減半．
此題是考查學生是否理解並掌握描述交變電流的物理量的物理意義，是高考中較為基礎的容易題．
例2 （1997全國卷）如圖18－總－3，（1）、（2）兩電路中，當a、b兩端與e、f兩端分別加上220v交流電壓時，側得c、d間與g、h間的電壓均為110v，若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110v的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為（ ）
a．220v、220v b．220v、110v
c．110v、110v d．220v、0
解析對於變壓器有，當時，；而在g、h間為110v的電壓時，g上端部分電阻中無電流，不產生電壓，所以e、f兩端的電壓仍為110v．
答案 b
點拔此題把變壓器的變壓與分壓器的分壓對比起來考查學生，注重學科內的綜合，旨在提高學生的綜合素質．
例3（1999全國卷）如圖18－總－4是4種亮度可調的檯燈的電路的示意圖，它們所用的燈泡相同，且都是「220v 40w」，當燈泡消耗的功率都調至20w時，哪種檯燈消耗的功率最小？
解析理想變壓器的輸入功率等於輸出功率，在變壓器上是沒有功率損失的，所以含有變壓器的檯燈消耗功率就等於燈泡消耗的功率．而其餘三種電路中有另外的變阻器，除燈泡消耗功率外，在變阻器上有額外的功率損失．
答案 c
點拔能利用物理知識和物理方法解決實際問題，是當前物理學科要求培養學生應有的能力，看起來這些電路比較複雜，實際上只要知道理想變壓器的特點和規律，一下子就能解決問題．
從所選的幾道以往的高考試題可以看出，有考查知識的，更多的是考查能力的，特別是考查綜合能力和分析問題解決實際問題的能力．我們應該從目前培養什麼樣素質的人才出發，多了解新技術，新理論以及一些熱點問題，選編一些習題加強訓練，提高學生的各方面的能力．
2．高考試題展望
從以上歷年高考試題可以看出，現在的高考試題由以知識立意越來越向以能力立意轉化，越來越注重理論聯絡實際，學以致用去解決實際問題．特別是當今能源危機越來越嚴峻，所以聯絡能量轉化和能源的利用的題目應該多接觸，而且這方面的題目資訊量大，綜合性強，能聯絡實際解決實際問題，加強這方面的訓練，有利於提高學生的獲取資訊再學習的能力，分析問題解決問題的能力，提高綜合素質．
例4 某發電站能通過燃燒煤來發電，每1kg煤放熱500j熱能，熱熊發電效率為0.8，發電站通過公升壓器，輸電線和降壓器把電能輸送給生產和照明組成的使用者，發電機輸出功率是100kw，輸出電壓為250v，公升壓器原副線圈的匝數比為1∶25，輸電線上的功率損失為輸出功率的4％，使用者需要的電壓為220v，則：
（1）煤的主要成分有
（2）輸電線的電阻和降壓器的匝數比為多少？
（3）若有「60kw分配給生產用電，其餘電能用於照明，那麼可裝25w的電燈多少盞？
解析 （1）煤的主要成分是碳，它燃燒生成多種物質，同時放出大量的能量．
（2）公升壓變壓器，得副線圈電壓
副線圈電流
電線電阻r上損失的功率，得r≈15.6ω．
降壓變壓器原線圈電壓
降壓變壓器原副線圈匝數比：
（3）由能量守恆：，
得可裝電燈的盞數（盞）
例5 在真空中速度的電子束連續射入兩平行板間，如圖18－總－5所示，極板長度間距，兩極板不帶電時，電子將沿極板間的中線通過，在極板上加乙個50hz的交變電壓，如果所加電壓的最大值超過某值時，電子束將有時能通過兩極板，有時間斷而不能通過（電子電量，電子質量）
（1）的大小為多少？
（2）求為何值時，才能使通過與間斷的時間之比．
解析 （1）電子沿平行板的方向做勻速運動，通過平行板的時間，交變電流的週期，由於tt，可認為電子在通過平行板時板間的電壓和場強是穩定不變的，每個能通過平行板的電子均做類平拋運動．
水平方向勻速運動：l＝vt
豎直方向勻加速運動：
電子束不能通過平行板時有：
由以上三式得：
（2）對於按正弦規律變化的交流電壓可由數學知識結合畫圖得到，電壓大於的時間為六分之一週期才能滿足條件，即
所以【同步達綱練習】
一、選擇題
1．矩形線圈繞垂直於勻強磁場的對稱軸做勻速轉動，當線圈通過中性麵時，則（ ）
a．線圈平面與磁場方向垂直
b．線圈中的感應電動勢的方向將發生變化
c．通過線圈的磁通量達到最大值
d．通過線圈的磁通量的變化率達到最大值
2．關於交變電流的下列說法中，哪些是正確的（ ）
a．在乙個週期內交變電流的方向改變一次
b．如果交變電流的最大值是5a，那麼交變電流的最小值是－5a
c．用交流電流錶或電壓表測定交變電流或電壓時，指標來回擺動
d．交流電器裝置上標出的電壓或電流都是指有效值
3．交變電壓的瞬時值，當t＝1/600秒時，，則用電壓表測電壓，電壓表上看到的讀數為（ ）
a． b．5v
c． d．10v
4．一矩形線圈在勻強磁場中轉動產生的交變電動勢為，則下列說法正確的是（ ）
a．t＝0時線圈位於中性面
b．t＝0時穿過線圈的磁通量為零
c．t＝0時導線切割磁感線的有效速度最大
d．t＝0.4秒時電動勢第一次出現最大值
5．測電筆中的氖管起輝電壓為86.6v，把它接到70.7v、50hz的余弦交流電源上，則氖管（ ）
a．不能發光
b．能發光，每秒發光50次
c．能發光，每秒發光100次
d．增大電源電壓，每次發光時間減少
6．乙個電熱器接在10v的直流電源上，消耗的功率是p，當把它接到一交流電源上時，消耗的功率是p/4，則該交流電源的電壓的最大值是（ ）
a．5v b．7.07v
c．10v d．14.14v
7．用理想變壓器給負載電阻r供電，變壓器輸入電壓不變，用下面哪種方法可以使變壓器輸入功率變大（除改變給定因素，其他條件不變）（ ）
a．增多變壓器原線圈的匝數
b．減小負載電阻的阻值
c．增大負載電阻的阻值
d．增多變壓器副線圈的匝數
8．理想變壓器的原線圈通入的交變電流，一燈泡和交流電流錶串聯後接在副線圈兩端，電流錶讀數是0.4a，當時，原線圈的電流i＝30ma，由此可知，此變壓器的原副線圈的匝數之比為（ ）
a．40∶3 b．
c． d．4∶30
9．如圖18－檢－1所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有三隻燈泡、和，輸電線的等效電阻為r，原線圈接有乙個理想的電流錶．開始時開關s接通，當s斷開時，以下說法正確的是（ ）
a．原線圈兩端p、q間的輸入電壓減小
b．等效電阻r上消耗的功率變大
c．原線圈中電流表示數變大
d．燈泡和變亮
10．在遠距離輸電時輸送的電功率為p，輸電電壓為u，所用導線電阻率為ρ，橫截面積為s，總長度為l，輸電線損耗的電功率為p′使用者得到的電功率為，則p′、的關係正確的是（ ）
a． b．
c． d．
二、填空題
11．如圖18－檢－2所示，a、c兩個線圈的匝數比為2∶1，相距1m寬的平行金屬導軌處在磁感應強度為1t的勻強磁場中，電阻不計的金屬棒mn在導軌上以5m/s的速度向左作勻速運動，則mn兩端的電壓為v，燈泡兩端的電壓為v．
12．如圖18－檢－3所示，理想變壓器的輸出端接有一電動機，電動機帶動一質量為m的重物以速度v勻速上公升，若變壓器的輸入功率為p，電動機因摩擦造成的能量損失不計，則圖中電流錶的讀數應等於
13．如圖18－檢－4所示，和是輸電線，1是互感器，2是互感器．在圖中空圈內填入所用的電表的符號，若已知變壓比為100∶1，變流比為1000∶1，並且知道伏特表示數為220v，安培表示數為100a，則輸電線路中的功率為w．
交變電流單元知識總結及單元達綱檢測 2
知識結構圖示 物理思想方法 學習物理知識必須做到舉一反三，學以致用，能夠從物理規律和某些儀器裝置的基本原理出發去認識新的物理現象或設計 應用新的儀器裝置，為科研 生活和生產服務 比如本章結合電磁感應現象和交變電流的特點製成變壓器，利用變壓器的基本原理 互感現象還可以去認識漏電保護開關 例為了保證用電...
交變電流 知識點總結
已經將文字間距加為24磅,第17章 交變電流 一 知識網路 二 重 難點知識歸納 1 交變電流產生 一 交變電流 大小和方向都隨時間作週期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流。如圖17 1所示 b c e 所示電流都屬於交流，其中按正弦規律變化的交流叫正弦交流。如圖 b 所示。而 a d 為直流其中 ...
2019高考物理知識總結 第14章《交變電流》
第十四章交變電流 第一單元交流電的產生及變化規律 基礎知識 一 交流電 大小和方向都隨時間作週期性變化的電流，叫做交變電流。其中按正弦規律變化的交變電流叫正弦式電流，正弦式電流產生於在勻強電場中，繞垂直於磁場方向的軸勻速轉動的線圈裡，線圈每轉動一周，感應電流的方向改變兩次。二 正弦交流電的變化規律 ...