高中物理交变电流复习课

.PAGE.交变电流复习课知识梳理：一、交变电流1.交变电流：电流强度的大小和方向,这种电流叫交变电流。2.交变电电流的产生和变化规律〔1产生：在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是交变电流.〔2规律〔瞬时值表达式：①中性面的特点：②变化规律：〔交变电流瞬时值的表达式电动势：电压：电流：③正弦〔余弦交变电流的图象二、描述交变电流的物理量1.交变电流的最大值：〔1交变电流的最大值〔与无关,但是转动轴应与磁感线.〔2某些电学元件〔电容器、晶体管等的击穿电压指的是交变电压的最大值.2.交变电流的有效值：〔1有效值是利用定义的.〔即,则直流电的数值就是该交流电的有效值.〔2正弦交变电流的有效值：〔3通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值,都是指交变电流的值.此外求解交变电流的电热问题时,必须用值来进行计算.3.交变电流的周期、频率、角速度：〔1周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间.〔2频率f：1s内完成周期性变化的次数.〔3角速度ω：1s内转过的角度.〔4三者关系：我国民用交变电流的周期T=s、频率f=Hz、角速度ω=rad/s.4.交变电流平均值：〔1交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值.〔2平均值是利用来进行计算的,计算时只能用平均值.三、电感和电容对交流的作用电感是"通流、阻流、通频、阻频".电容是"通流、隔流、通频、阻频".四、变压器1.变压器的构造图：2.变压器的工作原理：3.理想变压器〔1电压跟匝数的关系：〔2功率关系：〔3电流关系：〔4决定关系：五、远距离输电1、示意图：2、两个关系：〔1.输电过程的电压关系：〔2.输电过程功率的关系：专题一交变电流的产生和图像1、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是〔A．电路中交变电流的频率为0.25HzB．通过电阻的电流为AC．电阻消耗的电功率为2.5WD．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知〔A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin〔25tVB．该交流电的频率为25HzC．该交流电的电压的有效值为100D．若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为50WV交变电源~图1u/Vt/×10-2sV交变电源~图1u/Vt/×10-2sOUm-Um12图2A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100πt<A>B.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos50πt<V>C.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=5cos100πt<V>D.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=5cos50πt<V>4、如图所示,同轴的两个平行导线圈M、N,M中通有图象所示的交变电流,则〔MNt1t2t3tMNt1t2t3t4itOB.在t2到t3时间内导线圈M、N互相吸引C.在t1时刻M、N间相互作用的磁场力为零D.在t2时刻M、N间相互作用的磁场力最大在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r=1m、电阻为R=3.14Ω的圆形线框,当磁感应强度B按图示规律变化时〔以向里为正方向,线框中有感应电流产生。⑴画出感应电流i随时间变化的图象〔以逆时针方向为正。⑵求该感应电流的有效值。BB/Tt/sO2134679Br专题二表征交流电的物理量、四值问题V1、如图,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。外电路电阻R=4Ω。V求：〔1感应电动势最大值〔2由图示位置转过60。角时的感应电动势值〔3由图示位置转过60。角过程中产生的感应电动势值〔4交流电压表的示数〔5线圈转动一周在电阻R上产生的热量〔6在周期内通过电阻R的电荷量为多少。44-3Oi/At/s2.如下图所示,是一个交变电流的电流强度i随时间t变化的规律。此交变电流的有效值是<>A.5AB.5AC.3.5A3、一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线框,当线框转至中性面时开始计时。t1=1/60s,线框中感应电动势为50V,当t2=1/30s时,线框中感应电动势为50V,求：〔1感应电动势的最大值；〔2线框转动的角速度的大小；〔3线框中感应电动势的瞬时表达式。4、一根电阻丝接入100v的直流电,1min产生的热量为Q,同样的电阻丝接入正弦交变电压,2min产生的热量为0.5Q,那么该交变电压的最大值为〔A、50vB、100vC、50vD、50vbaBlA.<2πl2nB>baBlB.2<πl2nB>2/PC.<l2nB>2/2PD.<l2nB>2/P专题三变压器原理和应用1、下列有关理想变压器的说法正确的是：〔A、原、副线圈中交变电流的频率一定相等B、穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等C、副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等D.原线圈的导线比副线圈导线细E．变压器是一种能够改变交流电压的设备F．凡是能改变交流电压的设备,都是变压器G．原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大H．负载空载时,原线圈中的电流为零I．当副线圈空载时,原线圈上的电压为零J．原线圈中的输入电流随着副线圈中的输出电流的增大而增大2.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入"220V,60W"灯泡一只,且灯泡正常发光。则〔~AA．电流表的示数为A~AB．电源输出功率为1200WC．电流表的示数为AD．原线圈端电压为11VA1V1V2A2Rn1n23.如图所示,理想变压器的原线圈匝数为n1=1000匝,副线圈匝数为A1V1V2A2Rn1n2A.电流表A1的示数为0.10AB.电压表V1的示数为311VC.电流表A1的示数为0.75AD.电压表V2的示数为62.2V图13-2-64、如图13-2-6所示,理想变压器的副线圈上接有三个灯泡,原线圈与一灯泡串联在交流电源上。若所有灯泡都完全相同且都正常发光,则电源两端的电压U1与灯泡两端的电压U2之比为〔图13-2-6A、1:1B、2:1C、3:1D、4:15、图5-52所示为理想变压器,3个灯泡L1,L2,L3都标有"5V,5W",L4标有"5V,10W"．若它们都能正常发光,则变压器原、副线圈匝数比n1∶n2和输入电压u应为〔A．2∶1,25伏B．1∶2,20伏C．1∶2,25伏D．2∶1,20伏6、用理想变压器向负载供电,变压器的输入电压不变,如图图13-2-4所示,如果负载电阻的滑动触头向上移动,则图中所有交流电表的读数及变压器输入功率的变化情况为〔A1V1V2A2R图13-2-4A．V1A1V1V2A2R图13-2-4B．V1、V2不变,A1、A2增大,P增大C．V1、V2不变,A1、A2减小,P减小D．V1不变、V2增大,A1减小、A2增大,P减小7.如图所示,理想变压器给负载R供电．保持输入的交变电压不变,各交流电表对电路的影响不计。当负载电阻的滑动触头向下移动时,图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是〔A1V1V2A2Rn1A1V1V2A2Rn1n2B.V1和V2不变,A1和A2增大,P增大C.V1和V2不变,A1和A2减小,P减小D.V1不变,V2增大,A1减小,A2增大,P减小KabRU18.如图所示,理想变压器输入的交变电压为UKabRU1A.保持U1及R不变,将K由a改接到b时,I1将减小B.保持U1及R不变,将K由b改接到a时,R的功率将增大C.保持U1及K不变,将R增大时,I1将增大D.K不变,U1增大,I1将增大图13-2-89、如图13-2-8所示的变压器,当通以交流电时,每一个线圈产生的磁通量只有一半通过另一线圈,另一半通过中间臂,已知线圈1、2匝数之比n1:n2,当线圈1输入电压U时,线圈2输出电压是________V,当线圈2输入电压U时,线圈1输出电压是图13-2-8图〔aA铁芯图〔b图〔aA铁芯图〔bA.这种电流表能测直流电流,图〔b的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流,图〔b的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流,图〔b的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图〔b的读数为3.6AUABRQPA11.调压变压器是一种自耦变压器,它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB间加上正弦交流电压U,移动滑动触头UABRQPAＡ.保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的读数变大Ｂ.保持P的位置不动,将Q向上移动时,电流表的读数变小Ｃ.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的读数变大Ｄ.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的读数变小bua12.如图所示,理想变压器初级线圈接交变电压u,次级线圈a仅有1匝,外电路是一匝同样材料,同样大小的线圈b,且a的横截面积是b的2倍。此时测得次级线圈和外电路连接处两点间的电压为3.2V。若将a、bua专题四：远距离输电1、山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后通过输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器,经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随用电器总功率的增加将导致〔A．升压变压器初级线圈中的电流变小B．升压变压器次级线圈两端的电压变小C．高压输电线路的电压损失变大D．降压变压器次级线圈两端的电压变小2.一台交流发电机的输出电压为250V,输出功率为100kW,向远处输电用的输电线总电阻为8Ω。为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%,且用户端刚好能得到220V交变电压,求：供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的变压比应分别是多少？3.某发电站的输出功率为104kW,输出电压为4kV,通过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ωm,导线横截面积为1.5×10-4m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求：⑴升压变压器的输出电压；⑵输电线路上的电压损失。4、图5-43为一输电系统,A地有一台升压变压器,B地有一台匝数比为10∶1的降压变压器,使120盏标有"120V,100W"的灯正常工作,A、B两地输电线的电阻是20Ω,求：<1>升压变压器输出端的电压．<2>若不用变压器,要在B地得到同样大小的电流和电功率,那么在A地要用多大的电压将电能输出？<3>两情况下输电线上损耗功率之比是多少？5、发电机的端电压220v,输出电功率44kw,输电导线的电阻为0.2Ω,如果用原副级线圈匝数比为1:10的升压变压器,经输电线后,再用原副级线圈匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户。画出全过程的示意图求用户得到的电压和功率若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的电压和功率专题五：带电粒子在交变电场中的运动OutOOutOutOutOutA.B.C.D.+dv0－2.如图所示,平行金属板板长L=8.0cm,板间距离d=5.0mm,两板间加有交变电压u=Umsin314tV。有一连续的电子束,以v0=6.4×107m/s从左端沿两板中线向右射入。当交变电压的最大值Um超过某一值U0时,将会出现电子束有时能穿过平行金属板从右端射出,有时不能。已知电子质量m=0.91×10-30kg,基本电荷e=1.6+dv0－⑴U0的值．⑵当Um多大时,有电子通过两板间和无电子通过两板间的时间之比恰好是2∶1？交变电流复习课参考答案一1、C2、BD3、A4.C5.⑴图略⑵I=A二1、〔3.14V<1.57V><2.6V><1.78V><0.79J><0.0867C>2.B3、ω=10π〔rad/sEm=100<