交变电流最终稿

1、交变电流最终稿第1页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日交变电流高考要求内容06070882.交流发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图像和三角函数表达式，最大值与有效值，周期与频率 (II)17(6分)83.电阻、电感和电容对交变电流的作用 (I)84.变压器的原理,电压比和电流比(II) 85.电能的输送 (I)18(6分)第2页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日课时安排1.交变电流的产生及其变化规律.(电阻、电感和电容对交变电流的作用)(2课时)2.变压器与远距离送电. (2课时)第3页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日一

2、.交变电流的产生及其变化规律1.矩形线圈n匝, ab=l1,bc=l2,在磁感强度为B的匀强磁场中以oo为转轴匀速转动,角速度为. 从图示位置计时.推导:(1) 感应电动势瞬时值e表达式.(2)电流i的表达式.(3)路端电压u表达式.(4)从SB位置开始计时,写出电动势的瞬时值的表达式.rRabcd第4页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日v、B夹角为=tv= l2/2eab=ecd=nBl1vsin =nBl1l2sin/2e=2eab=nBl1l2sine=nBSsint中性面vv1v2t第5页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日交变电流的变化规律电动势

3、的瞬时值(从中性面开始计时)e= Em sin t Em =nBS由闭合电路的欧姆定律可计算i、u的瞬时值和最大值.第6页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日问题1 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动，在线圈中都会产生感应电流吗? O b B a d c O O b B a d c O产生感应电流的条件是磁通量发生变化.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在线圈中就会产生正弦交流电.第7页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日问题2 如图几种情况中，线圈的匝数和角速度相同，感应电动势是否相同？ 从Em= nBS可以看出，最大值Em与

4、转轴的位置和线圈的形状无关. 感应电动势都相同. 第8页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日问题3 通过闭合线圈平面的-t图象如图所示,下列说法正确的有A.t1时刻线圈中感应电动势最大B.t2时刻线圈中感应电动势最大C.t3时刻线圈平面与中性面重合D.t1、t3时刻线圈中感应电流方向相反【AD】第9页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日1.将图象与发电机模型对应起来看.2.从电磁感应定律E= n/t可知，-t图的切线的斜率表示e的大小.第10页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日问题4 如图所示，制成弧形的两磁极间放置一个圆柱形铁心，产生一

5、磁感线为放射性的磁场，该磁场方向都垂直于铁心表面，而以转轴为圆心的同一圆周上磁感应强度的大小相等.线圈匀速转动产生什么形式的交流电?NSxvve2Blvt0T/2T3T/22T-2Blv第11页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日交变电流的有效值1.根据电流的热效应定义：让交流电和直流电通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值.2.对于正弦交变电流第12页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题1 下图表示一交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电流的有效值是A5A B. 5/ AC3.5A D. 3

6、.5/ A【B】一般取一个周期计算.第13页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题2 有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化）.则该脉动直流电电流的有效值为 【C】对于直流电也存在有效值问题第14页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题3 如图所示,矩形线圈n=100,内阻r=5.0,在匀强磁场中以角速度绕垂直于磁场方向的轴转动, 穿过每匝线圈的磁通量-t图象如图. 外电路电阻R =95.(1)线圈匀速转动的角速度是多少？(2)线圈中产生的感应电动势的最大值是多少?(3)在t=T/6时刻,线圈中的感应电动势为多

7、大?(4)在tT/12时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角为多大?Em= nBS= Nm=200Ve= Em cost =100V =t=/6=30(或150)第15页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题4 如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8.线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(1)从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式. 第16页，共31页，2022年，5月20日，8点52

8、分，星期日例题4 如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8.线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(2)如果线圈的转速提高1倍,写出感应电流随时间变化函数表达式.e= Em sin t第17页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题4 如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8.线圈在磁感强度B=0

9、.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(3) t=1/610-2s时，交流电压表和交流电流表的示数.U = IR = 1.6102V第18页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题4 如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8.线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(4)此交流发电机的功率.P=I2(R+r)=5.6103W焦耳热用有效值计算.第19页

10、，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题4 如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8.线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(5)从图示位置开始计时,在四分之一周期内通过R的电荷量.电荷量用平均值计算.第20页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日二.变压器及远距离送电理想变压器1.1=22. f1=f23.U1/U2= n1/n24.P1=P2 (U1I1=U2I2)工作原理是电磁感

11、应现象第21页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题1 如图,ab接220V交流电源,测得甲、乙的cd端输出电压为110V,若cd接110V交流电压,则甲、乙的ab端输出电压为:A. 220V,220VB. 220V,110VC.110V,110VD. 220V,0【B】第22页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题2 理想变压器原线圈匝数为n1, 两副线圈匝数为n2和n3,原、副线圈的电压分别为U1、U2、U3, 电流分别为I1、I2、I3,则A.U1/U2=n1/n2, U2/U3=n2/n3B.I1/I2=n2/n1, I1/I3=n3/n1C.I

12、1UI=I2U2+I3U3D.n1I1=n2I2+n3I3【ACD】第23页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题3 某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电,在其它条件不变的情况下,为了使变压器输入功率增大,可使A.增加原线圈匝数n1B.增加副线圈匝数n2C.增大负载电阻R的值D.减小负载电阻R的值【BD】第24页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题4 理想变压器通过电阻不能忽略的输电线向用户供电,当开关S闭合时A. MN两点的电压 UMN减小.B. 输电线上的电压 UR增大.C. 流过灯泡L1的电流IL1增大

13、.D.原线圈中的电流 I1增大.【 BD 】第25页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日电压互感器与电流互感器电压互感器U1/U2= n1/n2n2 n1 U2 n1 I2I1第26页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日远距离输电P1=P2U1/U2= n1/n2P3=P4U1/U2= n1/n2第27页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题5 下列关于远距离输送电所造成的电压损失的说法中,正确的有A.只有输电线路的电阻才造成电压损失B.只有输电线路的电抗才造成电压损失C.输电线路的电阻和电抗都造成了电压损失D.若用高压直流输电,可以减小

14、因电抗造成的损失【CD】第28页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日例题6 远距离输电线的示意图如图.若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线路中的电流只由升压变压器原线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压【C】第29页，共31页，2022年，5月20日，8点52分，星期日07北京 电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接，R1=10，R2 =20.合上开关S后，通过电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示.则 A.通过R1的电流有效值是1.2AB.R1两端的电压有效值是6VC.通过R2的电流最大值是1.2 AD