文档文本内容
高三
物理
通用版
全面详实
克服遗忘
直击考点
一轮复习力电部分
知识清单
知识导图
动力学
机械运动及描述
位移、速度
加速度
直线运动
匀变速直线运动的规律
自由落体运动与竖直上抛运动
相互作用
重力
弹力、胡克定律
静摩擦力
滑动摩擦力
力的合成与分解
牛顿运动定律
牛顿第一定律
牛顿第三定律
牛顿第二定律
两类动力学问题
知识清单
位移、速度
1.位移和路程
- 1 -
位 移
路 程
定义
表示质点位置的变动，它是质点由初位
置指向末位置的有向线段
等于质点运动轨迹的长度
区别
(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置
(2)路程是标量，没有方向
联系
(1)在单向直线运动中，位移的大小等于路程
(2)其他情况下，位移的大小小于路程
2.速度和速率
(1)平均速度：在变速运动中，物体所发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即
，
是矢量，其方向就是对应位移的方向。
(2)平均速率：
(3)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度，即
,是矢量。
(3)瞬时速率：瞬时速度的大小。
加速度
1.定义
速度的变化量与所用时间的比值。
2.定义式
，单位：
。
3.方向
与速度变化量
的方向相同。
4.物理意义
描述物体速度改变的快慢。
匀变速直线运动的规律
1.匀变速直线运动
- 2 -
沿着一条直线且加速度不变的运动。
2.匀变速直线运动的基础公式
(1)速度时间公式：
。
＝
＋
(2)位移时间公式：
；
。
＝
＋
(3)速度位移公式：
。
－
＝
3.两个常用推论
(1)中时速推论：匀变速直线运动中，物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。
(2)匀变速直线运动中，连续相等时间内，相邻位移差恒定。
4.零点推论
(1)等时：
1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为
前1T、前2T、前3T、…、前nT的位移之比为
第1T、第2T、第3T、…、第nT的位移之比为
－
(2)等距：
前1x、前2x、前3x、…、前nx的瞬时速度之比为
前1x、前2x、前3x、…、前nx的时间之比为
第1x、第2x、第3x、…、第nx的时间之比为
－
－
自由落体运动和竖直上抛运动
1.自由落体
(1)概念：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
(2)基本公式
速度时间公式
位移时间公式
＝
速度位移公式
2.竖直上抛
(1)概念：将物体以一定初速度竖直向上抛出，只在重力作用下的运动
(2)对称性
时间对称性：同一段过程
上
下
- 3 -
速度对称性：同一位置
上
下
(3)基本公式：
速度公式
＝
位移公式
＝
重力
1.大小与方向
，竖直向下
＝
弹力、胡克定律
1.弹力
(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力
叫做弹力。
(2)产生条件
物体相互接触且发生弹性形变。
(3)方向：指向恢复原状的方向。
2.胡克定律
(1)内容：在弹性限度范围内，弹簧弹力与形变量成正比。
(2)表达式：
。
＝
①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。
②x是形变量，但不是弹簧形变以后的长度。
静摩擦力
1.产生条件
(1)粗糙、(2)接触、(3)挤压、(4)相对运动趋势
2.大小和方向
(1)大小：
(2)方向：沿两物体的接触面与相对运动趋势的方向相反。
- 4 -
滑动摩擦力
1.产生条件
(1)粗糙、(2)接触、(3)挤压、(4)相对运动
2.大小及方向
(1)大小：
＝
μ为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。
(2)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。
力的合成和分解
1.合力与分力
(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫做那几
个力的合力，原来那几个力叫做分力。
(2)关系：合力和分力是等效替代的关系。
2.共点力
作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力。如下图所示均是共点力。
3.力的合成
(1)定义：求几个力的合力的过程。
(2)运算法则
①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平
行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。如图甲所示。
②三角形定则：把两个矢量首尾相接，从而求出合矢量的方法。如图乙所示。
特别提醒
(1)两个分力一定时，夹角越大，合力越小。
(2)合力一定时，两等大分力的夹角越大，两分力越大。
(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。
- 5 -
4.力的分解
(1)定义：求一个已知力的分力的过程。
(2)遵循原则：平行四边形定则或三角形定则。
(3)分解方法：①按力产生的效果分解；②正交分解。
牛顿第一定律
1.内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.意义
(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原
因。
(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律。
3.惯性
(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。
(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。与物体的运动情况和受力情况无关。
牛顿第三定律
1.作用力和反作用力
两个物体之间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这
一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。
2.牛顿第三定律
(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
(2)表达式：F＝－F′
- 6 -
牛顿第二定律
1.牛顿第二定律
(1)内容
物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向与作用力方向相同。
(2)表达式：
。
＝
(3)适用范围
①只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)。
②只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
两类动力学问题
1.动力学的两类基本问题
第一类：已知受力情况求物体的运动情况。
第二类：已知运动情况求物体的受力情况。
2.解决两类基本问题的方法
以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解。
- 7 -
知识导图
曲线圆周天体
曲线运动
曲线运动
平抛运动
斜抛运动
圆周运动
匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度
匀速圆周运动的向心力
万有引力与航天
开普勒三定律
万有引力定律及其应用
环绕速度
第二宇宙速度和第三宇宙速度
知识清单
曲线运动
1.速度的方向
质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。
2.运动的性质
做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动。
3.曲线运动的条件
从两个角度考虑：均统一于牛顿第二定律。
（1）运动学角度：物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上。
（2）动力学角度：合外力的方向跟物体速度方向不在同一条直线上。
- 8 -
平抛运动
1.平抛运动的条件
(1)
，沿水平方向；(2)只受重力作用。
2.研究方法
平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
3.基本规律(如图1所示)
图1
水平方向
＝
，＝
竖直方向
＝，＝
合速度
大小
方向
与水平方向夹角的正切
＝
合位移
大小
＝
方向
与水平方向夹角的正切
轨迹方程
- 9 -
斜抛运动
说明：斜抛运动只作定性要求
1.定义
将物体以初速度
沿斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动。
2.性质
加速度为重力加速度的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线。
3.研究方法
斜抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动的合运动。
匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度
1.匀速圆周运动
(1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长相等，就是匀速圆周运动。
(2)特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动。
(3)条件：合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
2.描述匀速圆周运动的物理量
定义、意义
公式、单位
线速度
描述做圆周运动的物体运动快慢
的物理量
(1)
(2)单位：
＝
＝
角速度
描述物体绕圆心转动快慢的物理
量
(1)
(2)单位：
＝
π
周期
物体沿圆周运动一圈的时间
(1)
，单位：
(2)
，单位：
＝
＝
＝
向心
加速度
(1)描述速度方向变化快慢的物理
量
(2)方向指向圆心
(1)
(2)单位：
＝
＝
- 10 -
匀速圆周运动的向心力
1.作用效果
向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小。
2.大小
。
＝
＝
＝
＝
＝
3.方向
始终沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个变力。
4.来源
向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供。
开普勒三定律
1.第一定律
所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
2.第二定律
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
3.第三定律
所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
圆轨道也适用 ，仅与中心天体有关。
万有引力定律及其应用
1.内容
自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量
和
的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
2.表达式
＝
为引力常量：
。
＝
－
3.适用条件
(1)公式适用于质点间的相互作用。当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视
为质点。
(2)质量分布均匀的球体可视为质点，是两球心间的距离。
- 11 -
环绕速度
1.第一宇宙速度又叫环绕速度。
2.第一宇宙速度是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时具有的速度。
3.第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度，也是人造地球卫星的最小发射速度。
4.第一宇宙速度的计算方法
(1)由
得
＝
＝
(2)由
得
＝
＝
＝
第二宇宙速度和第三宇宙速度
1.第二宇宙速度
，使物体挣脱地球引力束缚，永远离开地球的最小发射速度。
＝
2.第三宇宙速度
，使物体挣脱太阳引力束缚，飞到太阳系外的最小发射速度。
＝
- 12 -
知识导图
能量动量
功与动能定理
机械能守恒与功能关系
动量与动量守恒定律
功
功率
动能
动能定理
重力做功与重力势能
机械能守恒定律及应用
功能关系
动量、动量定理
动量守恒定律
弹性碰撞和非弹性碰撞
知识清单
功
1.公式
＝
(1)是力与位移方向之间的夹角，为物体对地的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
2.功的正负
- 13 -
夹角
功的正负
＜
力对物体做正功
＝
力对物体不做功
＞
力对物体做负功或物体克服这个力做了功
功率
1.公式
(1)
，为时间内的平均功率。
＝
(2)
(为与的夹角)
＝
①为平均速度，则为平均功率。
②为瞬时速度，则为瞬时功率。
2.额定功率
机械正常工作时输出的最大功率。
动能
1.公式
。
＝
2.单位
焦耳，
。
＝
＝
3.矢标性
动能是标量，只有正值。
4.状态量
动能是状态量，因为是瞬时速度。
- 14 -
动能定理
1.内容
力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。
2.表达式
或
。
＝
－
＝
－
重力做功与重力势能
1.重力做功的特点
(1)重力做功与路径无关，只与始、末位置的高度差有关。
(2)重力做功不引起物体机械能的变化。
2.重力做功与重力势能变化的关系
(1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减小；重力对物体做负功，重力势能就增大。
(2) 定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量。即
。
＝－
－
＝
－
＝－
(3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取无关。
弹性势能
1.概念
物体由于发生弹性形变而具有的能量。
2.大小
弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的
弹性势能越大。
3.弹力做功与弹性势能变化的关系
类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：
。
＝－
- 15 -
机械能守恒定律及应用
1.机械能
动能和势能统称为机械能，其中势能包括弹性势能和重力势能。
2.机械能守恒定律
(1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持
不变。
(2)表达式：
。
3.守恒条件
系统内只有重力或弹簧的弹力做功。
功能关系
1.能量守恒定律
(1)内容：能量既不会消灭，也不会创生。它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体
转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
(2)表达式：
。
减＝
增
动量、动量定理
1.动量
(1)表达式：
。单位：
。
＝
(2)标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同。
2.冲量
(1)表达式：
。单位：
。
＝
(2)标矢性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定。
3.动量定理
（1）表达式：
或
－＝
合
－
＝
合
（2）意义：合外力的冲量是引起物体动量变化的原因。
（3）标矢性：矢量式(注意正方向的选取)。
- 16 -
动量守恒定律
1.内容
如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为，这个系统的总动量保持不变。
2.表达式
或
。
＋
＝
＋
＝
3.适用条件
(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒。
(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。
(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。
弹性碰撞和非弹性碰撞
1.特点
在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒。
2.分类
动量是否守恒
机械能是否守恒
弹性碰撞
守恒
守恒
非弹性碰撞
守恒
有损失
完全非弹性碰撞
守恒
损失最大
- 17 -
知识导图
电场
电场力的性质
电荷及电荷守恒定律
库仑定律
电场强度、点电荷的场强
电场线
电场能的性质
电势能、电势、等势面
电势差
匀强电场中电势差与电场强度的关系
常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系
带电粒子在匀强电场中的运动
知识清单
电荷及电荷守恒定律
1.元电荷
(1)元电荷：
，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子
的电荷量与元电荷相同。
＝
－
2.电荷守恒定律
(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的
一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。
- 18 -
库仑定律
1.公式
，式中
，叫静电力常量。
＝
＝
2.适用条件
真空中的点电荷。
电场强度、点电荷的场强
1.定义式
。单位：
或
＝
2.点电荷的电场强度
真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：
。
＝
3.方向
规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
4.电场强度的叠加
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定
则。
电场线
特点
（1）不闭合：电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于无穷远处（或负电荷）。
（2）不相交：在电场中两条电场线不相交。
（3）同一电场中，电场线密的地方场强大。
（4）电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。
（5）沿电场线方向电势降低。
（6）电场线和等势面在相交处垂直。
- 19 -
电势能、电势、等势面
1.电场力做功的特点：
电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。
2.电势能
(1)定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将正电荷从该点移到零势能位置时电场力所做
的功。
(2)电场力做功与电势能变化的关系：
电场力做的功等于电势能的减少量，即
。
＝
－
＝－
3.电势
(1)定义式：
。
(2)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。
(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。
4.等势面
(1)等势面一定与电场线垂直；等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。
(2)在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
(3)电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
电势差
1.定义式
。
＝
2.电势差与电势的关系
，
。
＝
－
＝－
匀强电场中电势差与电场强度的关系
1.电势差与电场强度的关系
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积。即
，也
可以写作
。
＝
＝
2.公式
的适用范围
＝
匀强电场。
- 20 -
常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系
1.电容
(1)定义式：
；单位：法拉()
＝
＝
＝
(2)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
2.平行板电容器
(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正
比，与极板间距离成反比。
(2)决定式：
，为静电力常量。
＝
带电粒子在匀强电场中的运动
1.非匀强电场
（1）直线运动：电场力始终与速度共线。
（2）曲线运动：电场力指向轨迹内侧。
（3）变速运动：
2.匀强电场
（1）直线运动：
（2）类平抛运动：只受电场力，
.
偏转角：
侧移距离：
,
- 21 -
知识导图
电路
电阻定律
电功率、焦耳定律
电阻的串、并联
电源的电动势和内阻
闭合电路的欧姆定律
知识清单
电阻定律
1.电阻定律：
＝
2.电阻率
(1)计算式：
。
＝
(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。
电功率、焦耳定律
1.电功
(1)公式：
＝
＝
(2)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。
2.电功率：
＝
＝
3.焦耳定律：
＝
4.热功率：
。
＝
＝
电阻的串、并联
- 22 -
串联电路
并联电路
电路
电流
＝＝＝
＝
＝＋＋
＋
电压
＝
＋
＋
＋
＝
＝
＝
＝
总电阻
总＝
＋
＋
＋
总
＝
＋
＋
＋
功率分配
电源的电动势和内阻
1.电动势
(1)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，
，单位：。
＝
(2)电动势的物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等
于电源没有接入电路时两极间的电压。
2.内阻
电源内部也是由导体组成的，也有电阻，它是电源的另一重要参数。
闭合电路的欧姆定律
1.闭合电路的欧姆定律
(只适用于纯电阻电路)；
(适用于所有电路)。
＝
＝
外＋
2.路端电压与外电阻的关系
一般情况
，当增大时，增大
＝
＝
＋
＝
＋
特殊情况
(1)当外电路断路时，
，
(2)当外电路短路时，
，
＝
＝
短＝
＝
- 23 -
知识导图
磁场
磁现象和磁场
磁场、磁感应强度
磁感线、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
安培力
洛伦兹力
带电粒子在匀强磁场中的运动
知识清单
磁场、磁感应强度
1.磁感应强度
(1)大小：
(通电导线垂直于磁场)。
(2)方向：小磁针静止时极的指向。
(3)单位：特斯拉
。
通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
1.几种常见的磁场
(1)常见磁体的磁场
- 24 -
(2)电流的磁场
通电直导线
通电螺线管
环形电流
安培定则
安培力
1.安培力的大小
(1)磁场和电流垂直时：
。
＝
(2)磁场和电流平行时：
。
＝
2.安培力的方向
左手定则判断：
(1)伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内。
(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向。
(3)拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
洛伦兹力
1.洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。
2.洛伦兹力的方向
(1)判定方法：左手定则：
掌心——磁感线垂直穿入掌心；
四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；
拇指——指向洛伦兹力的方向。
(2)方向特点：
，
，即垂直于和决定的平面。
3.洛伦兹力的大小
(1)
时，洛伦兹力
。(
或
)
＝
＝
(2)
时，洛伦兹力
。(
)
＝
＝
(3)
时，洛伦兹力
。
＝
＝
- 25 -
带电粒子在匀强磁场中的运动
1.若
，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动。
2.若
，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度做匀速圆周运
动。
3.半径和周期公式：(
)
（1）基本公式：
（2）导出公式：半径
、周期
- 26 -
知识导图
电磁感应
磁通量
产生感应电流的条件
楞次定律
法拉第电磁感应定律
自感、涡流
知识清单
磁通量
1.概念：在磁感应强度为的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积与
的乘积。
2.公式：
。
Φ＝
3.单位：
。
＝
4.公式的适用条件
(1)匀强磁场；
(2)磁感线的方向与平面垂直，即
。
5.磁通量的意义
磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。
6.磁通量变化：
.
Φ＝Φ －Φ
产生感应电流的条件
条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
- 27 -
楞次定律
1.楞次定律
（1）内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
（2）适用范围：一切电磁感应现象。
2.右手定则
（1）内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线
从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向
（2）适用情况：导体切割磁感线产生感应电流。
法拉第电磁感应定律
1.内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
2.公式：
，其中为线圈匝数。
＝
3.导体切割磁感线的情形
(1)若、、相互垂直，则
。
＝
(2)
时，
。
＝
- 28 -
自感、涡流
- 29 -
1.自感现象
(1)概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势。
(2)自感电动势
①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。
②表达式：
。
＝
(3)自感系数
①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。
②单位：亨利
，
，
。
＝
μ
＝
2.涡流现象
(1)涡流：块状金属放在变化磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的漩涡状感应电
流。
(2)产生原因：金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流。
3．电磁阻尼
当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体的相对运动。
4．电磁驱动
如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力而运动起来。
- 30 -
知识导图
交流电
交变电流的产生与图像
描述正弦式交变电流的物理量
理想变压器
远距离输电
知识清单
交变电流的产生与图像
1.交变电流
(1)定义：方向随时间做周期性变化的电流。
(2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流。
2.正弦交变电流的产生和图象
(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
(2)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正
弦曲线。如图甲、乙、丙所示。
描述正弦式交变电流的物理量
1.周期和频率
(1)周期()：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒()，公式
。
＝
(2)频率()：交变电流在内完成周期性变化的次数。单位是赫兹(
)。
(3)周期和频率的关系：
或
。
＝
＝
- 31 -
2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)
(1)电动势随时间变化的规律：
。
(2)负载两端的电压随时间变化的规律：
。
＝
(3)电流随时间变化的规律：
。其中等于线圈转动的角速度，
。
＝
3.交变电流的瞬时值、峰值、有效值
(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。
(2)峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值。
(3)有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值。对正弦式交变电
流，其有效值和峰值的关系为：
，
，
。
＝
理想变压器
1.构造和原理
(1)构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
(2)原理：电磁感应的互感现象。
2.基本关系式
(1)功率关系：
。
入＝
出
(2)电压关系：
。有多个副线圈时
。
＝
＝
＝
(3)电流关系：只有一个副线圈时
。
由
及
推出有多个副线圈时，
。
入＝
出
＝
＝
＋
＋
＋
3.几种常用的变压器
(1)自耦变压器——调压变压器，如图
所示。
、
- 32 -
(2)互感器
电压互感器：把高电压变成低电压，如图
所示。
电流互感器：把大电流变成小电流，如图
所示。
远距离输电
1.输电过程：
2.电压损失
(1)
。
＝
－
(2)
。
＝
3.功率损失
(1)
。
＝
－
(2)
。
＝
＝
4.输送电流
(1)
。
＝
(2)
。
＝
- 33 -
