交变电流复习讲义

页脚页脚交变电流考点36交变电流的产生及描述考点1交变电流的产生及变化规律考法解读：抓住两个特殊位置的特点交变电流图像五个确定交变电流瞬时值表达式的求解步骤1、（多选）如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈电阻为1.0Q,外接灯泡的电阻为9.0。.则（ ）A.在t=0.01s的时刻，穿过线圈磁通量为零B.瞬时电动势的表达式为e=64'2sin50ntMC.电压表的示数为6VD.通过灯泡的电流为0.6A,E.在0.5X10-2S时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大，2、（多选）（2014•天津）如图1、2所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a,b所示，则（）A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合，B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz,D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V3、（多选）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Q,则（）A.t=0时，线圈平面平行于磁感线，，B.t=1s时，线圈中的电流改变方向C.t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大D.一个周期内，线圈产生的热量为8nJ

考法2：交变电流的“四值”及应用有效值的理解4、（多选）如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和On的轴，以相同的周日T逆时针匀速转动，则（）A.两导线框中均会产生正弦交流电 工区.；区v丫B.两导线框中感应电流的周期都等于T,只、个人4bKTTOC\o"1-5"\h\zC.在t=-时，两导线框中产生的感应电动势相等， 魔、’叫 ND.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等 \一/M N5、（多选）小型手摇发电机的线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abed,磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴00'，线圈绕00’匀速转动，如图所示，矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻，则发电机输也电压（）A、峰值是e0B、，峰值是2e0C、有效值是—Ne0D、，有效值是%2NNe06、（多选）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0Q,现外接一只电阻为95.0Q的灯泡，如图乙所示，则（）TOC\o"1-5"\h\zA.电压表的示数为220V 「B.，电路中的电流方向每秒钟改变100次 <C.灯泡实际消耗的功率为484WD.，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J 一7、（多选）在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abed的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴以角速度3匀速转动（如图1所示），产生的感应电动势随时间的变化关系（如图2所示），矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是（ ）A.从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零EB.，从口到t,这段时间通过电阻R的电荷量为-0、3 4 （R+r）3Ec.,t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为70

RE2D.,t4时刻电阻R的发热功率为32考法3：理想变压器和交变电流的产生相结合8、（多选）如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B=£T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计。从图示位置开始计时，线框绕垂直于磁场的轴OO’以角速度3="200rad/s"匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V60W”灯泡，且灯泡正常发光。熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是（）B、线框中产生交变是流的有效值为B、线框中产生交变是流的有效值为500「2VC、，变压器原、副线圈匝数之比为25：11D、，允许变压器输出的最大功率为5000W9、（单选）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈的匝数比为1：10的理想变压器给一个灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W,现闭合开关，灯泡正常发光.则（）A.t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B.，线框的转速为50r/sC.变压器原线圈中电流表示数为1AD.灯泡的额定电压为22V10、（多选）如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A,电流表A2的示数增大了0.8A,则下列说法正确的是A.电压表V1示数减小B.电压表V2、V3示数均增大C.,该变压器起降压作用D.，变阻器滑片是沿c-d的方向滑动11、（多选）有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电，则（）A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小

C.,保持P的位置不动，将、向上滑动时，电流表的读数变大D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时.电流表的读数变小考点37理相变压器及远距离输电问题考法4：理想变压器原理的直接应用12、（单选）一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改为110V,已知变压器原线圈匝数为800匝，则副线圈匝数为（）A、，200 B、400 C、1600D、320013、（单选）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为A.380V和5.3A 卜一］B.,380V和9.1A ,——/I IC.240V和5.3AD.240V和9.1A !——上-」14、（单选）如图为气流加热装置的示意图使用电阻丝加热导气管。视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变。调节触头P,使输出电压有效值由220V降至110V,调节前后（）A.副线圈中的电流比为1：2B.副线圈输出功率比为2：1C.,副线圈的接入匝数比为2：1考法5:原线圈中接有用电器问题D.原线圈输入功率比为1：2考法5:原线圈中接有用电器问题15、（单选）一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为了，原、

16、（单选）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为nJn2=3:1,在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻RrR2.交变电源电压为U,则下列说法中正确的是（）A.电阻R1、&两端的电压之比为3:1B.电阻R1、R2上的电流之比为3:1C.电阻R1、R2上消耗的电功率之比为1：3D.,电阻R1、R2上消耗的电功率之比为1：917、（单选）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡ab。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是A.,原、副线圈砸数之比为9:1B.原、副线圈砸数之比为1:9C.此时a和b的电功率之比为9:1D.此时a和b的电功率之比为1:9考法6:变压器与动态电路问题18、（单选）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表需接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大；用交流电压表测得a、5端和。、~端的电压分别为Uab和工」则（）A、Uab:Ucd=IF 3 0B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小，C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D.将二极管短路，电流表的读数加倍019、（多选）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A、，当滑动变阻器的滑动触头「向上滑动时，R1消耗的功率变大B、，当滑动变阻器的滑动触头「向上滑动时，电压表V示数变大C、当滑动变阻器的滑动触头「向上滑动时，电流表A1示数变大D、若闭合开关S,则电流表A1示数变大，A2示数变大考法7：远距离输电的应用20、（单选）图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2。在T的原线圈两端接入一电压u=Umsin3t的交流电源，若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（ ）

FF货咛B令*C『脸），］心守守’21、（单选）如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A.用户用电器上交流电的频率是100HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500VC.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.，当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小22、（单选）如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一想想变压器，流入用户端的电流是12。则（）A、，用户端的电压为I1U1/I2B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为112rD.输电线路上损失的电功率为I1U.发电机输出功率为100kW,输出电压是250V,用户需要的电压是220V,输电线电阻为10Q.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.（2）画出此输电线路的示意图.（3）用户得到的电功率是多少？.如图所示为交流发电机模型,已知单匝线圈的面积为s,在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，角速度为3，线圈电阻为r,负载电阻为R，线圈由图示位置转动90°的过程中，求：（1）通过电阻R上的电量；（2）在R上产生的焦耳热；（3）外界动力所做的功。I?-R交变电流复习课一、知识梳理1．交变电流的产生：线圈在匀强磁场中绕 于磁场的轴匀速转动，产生按 规律变化的电流。线圈转至中性面时，穿过线圈的磁通量 ，而感应电动势 。2.表征交变电流的物理量：周期T,频率f,关系；峰值：Em、Im、Um；有效值：E、I、U3．正弦交变电流的变化规律：瞬时值表达：e二i=u=峰值：E=；m正弦交变电流有效值与峰值的关系：E=I=U=4．电感电容对交变电流的影响：电感作用： ；电容作用：5．理想变压器：原理： ；原副线圈输入输出功率的关系： ；电压与匝数的关系： ；电流与匝数的关系：只有一个副线圈时， ；有多个副线圈时，6.远距离输电：导线上的功率损失；导线上的电压损失△=二、专题讲练专题一交变电流的四值交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值1、瞬时值：反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为：日二区‘田阳，'二%醍。应当注意必须从中性面开始。生活中用的市电电压为220V,其峰值为 V,频率为—HZ,所以其电压瞬时值的表达式为u= V。2．峰值：它是瞬时值的 值,它反映的是交变电流大小的变化范围,当线圈平面跟磁感线平行时,E=交流电动势最大，黑（转轴垂直于磁感线）。电容器接在交流电路中，则交变电压的峰值不能超过电容器的耐压值。3、有效值：交变电流的有效值是根据电流的 规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的 相等,就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是：口=/=对于非正弦交变电流的有效值以上关系不成立,应根据定义来求。通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的,都是指 。用电器上所标电压、电流值也是指 。在计算交变

电流通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用 。4、平均值：它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值。其量值可用法拉第电磁感应定律了=曾,山来求，特殊地，当线圈从中性面转过90度的过程中，有-当十为E二 求解。平均值不等于有效值。TOC\o"1-5"\h\z计算平均值切忌用算术平均法即 2求解。平均值不等于有效值。专题二感抗和容抗（统称电抗）1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用，其特点是“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频”2、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用，其特点是通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”。例1,在图所示电路中，u是有效值为200V的交流电源，C是电容器，R是电阻.关于交流电压表的示数，下列说法正确的是 （ ）A.等于220V B.大于220VC.小于220V D.等于零例2.在图所示的电路中，a、b两端