交变电流专题复习(有答案)

物理交变电流专项复习知识梳理:一、交变电流1、交变电流:电流强度得大小与方向,这种电流叫交变电流。2、交变电电流得产生与变化规律(1)产生:在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向得轴匀速转动得线圈产生得就是交变电流、

(2)规律(瞬时值表达式):①中性面得特点:②变化规律:(交变电流瞬时值得表达式)电动势:电压:电流:③正弦(余弦)交变电流得图象二、描述交变电流得物理量1、交变电流得最大值:(1)交变电流得最大值()与无关,但就是转动轴应与磁感线、(2)某些电学元件(电容器、晶体管等)得击穿电压指得就是交变电压得最大值、2、交变电流得有效值:(1)有效值就是利用定义得、(即,则直流电得数值就就是该交流电得有效值、)(2)正弦交变电流得有效值:(3)通常说得交变电流得电压、电流强度以及交流电表得读数、保险丝得熔断电流得值,都就是指交变电流得值、此外求解交变电流得电热问题时,必须用值来进行计算、3、交变电流得周期、频率、角速度:(1)周期T:交变电流完成一次周期性变化所需得时间、

(2)频率f:1s内完成周期性变化得次数、

(3)角速度ω:1s内转过得角度、

(4)三者关系:我国民用交变电流得周期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轴所围成得面积与时间得比值叫做交变电流得平均值、

(2)平均值就是利用来进行计算得,计算时只能用平均值、三、电感与电容对交流得作用电感就是“通流、阻流、通频、阻频”、电容就是“通流、隔流、通频、阻频”、四、变压器1、变压器得构造图:2、变压器得工作原理:3、理想变压器(1)电压跟匝数得关系:(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)、输电过程得电压关系:(2)、输电过程功率得关系:

专题一交变电流得产生与图像1、将阻值为5Ω得电阻接到内阻不计得交流电源上,电源电动势随时间变化得规律如图所示.下列说法正确得就是()A.电路中交变电流得频率为0、25HzB.通过电阻得电流为AC.电阻消耗得电功率为2、5WD.用交流电压表测得电阻两端得电压就是5V2、一正弦交流电得电压随时间变化得规律如图所示.由图可知()A.该交流电得电压瞬时值得表达式为u＝100sin(25t)VB.该交流电得频率为25HzC.该交流电得电压得有效值为100D.若将该交流电压加在阻值R＝100Ω得电阻两端,则电阻消耗得功率为50WV交变电源~图1u/Vt/×10-2sOUm-Um12图23、正弦交变电源与电阻RV交变电源~图1u/Vt/×10-2sOUm-Um12图2A、通过R得电流iR随时间t变化得规律就是iR=cos100πt(A)B、通过R得电流iR随时间t变化得规律就是iR=cos50πt(V)C、R两端得电压uR随时间t变化得规律就是uR=5cos100πt(V)D、R两端得电压uR随时间t变化得规律就是uR=5cos50πt(V)4、如图所示,同轴得两个平行导线圈M、N,M中通有图象所示得交变电流,则()MNt1t2t3t4itMNt1t2t3t4itOB、在t2到t3时间内导线圈M、N互相吸引C、在t1时刻M、N间相互作用得磁场力为零D、在t2时刻M、N间相互作用得磁场力最大5、在周期性变化得匀强磁场区域内有垂直于磁场得一半径为r=1m、电阻为R=3、14Ω得圆形线框,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随时间变化得图象(以逆时针方向为正)。⑵求该感应电流得有效值。BB/Tt/sO2134679Br专题三变压器原理与应用1、下列有关理想变压器得说法正确得就是:()A、原、副线圈中交变电流得频率一定相等B、穿过原、副线圈得磁通量得变化率一定相等C、副线圈得输出功率与原线圈得输入功率一定相等D、原线圈得导线比副线圈导线细E.变压器就是一种能够改变交流电压得设备F.凡就是能改变交流电压得设备,都就是变压器G.原线圈中输入功率随着副线圈中得负载阻值增大而增大H.负载空载时,原线圈中得电流为零I.当副线圈空载时,原线圈上得电压为零J.原线圈中得输入电流随着副线圈中得输出电流得增大而增大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.电流表得示数为A~AB.电源输出功率为1200WC.电流表得示数为AD.原线圈端电压为11VA1V1V2A2Rn1n23、如图所示,理想变压器得原线圈匝数为n1=1000匝,副线圈匝数为n2=200匝,交变电源得A1V1V2A2Rn1n2A、电流表A1得示数为0、10AB、电压表V1得示数为311VC、电流表A1得示数为0、75AD、电压表V2得示数为62、2V图13-2-64、如图13-2-6所示,理想变压器得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,则电源两端得电压U1与灯泡两端得电压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与输入电压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,变压器得输入电压不变,如图图13-2-4所示,如果负载电阻得滑动触头向上移动,则图中所有交流电表得读数及变压器输入功率得变化情况为()A1V1V2A2R图13-2-4A.V1、V2A1V1V2A2R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.保持输入得交变电压不变,各交流电表对电路得影响不计。当负载电阻得滑动触头向下移动时,图中各交流电表得示数及变压器得输入功率P得变化情况就是()A1V1V2A2Rn1n2A、V1A1V1V2A2Rn1n2B、V1与V2不变,A1与A2增大,P增大C、V1与V2不变,A1与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,理想变压器输入得交变电压为U1KabRU1A、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得功率将增大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所示得变压器,当通以交流电时,每一个线圈产生得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输出电压就是________V,当线圈2输入电压U时,线圈1输出电压就是图13-2-8图(a)A铁芯图(b)图(a)A铁芯图(b)A、这种电流表能测直流电流,图(b)得读数为2、4AB、这种电流表能测交流电流,图(b)得读数为0、4AC、这种电流表能测交流电流,图(b)得读数为3、6AD、这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b)得读数为3、6AUABRQPA11、调压变压器就是一种自耦变压器,它得构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形得铁芯上。AB间加上正弦交流电压U,移动滑动触头P得位置,就可以调节输出电压。在输出端连接了滑动变阻器UABRQPAＡ、保持P得位置不动,将Q向下移动时,电流表得读数变大Ｂ、保持P得位置不动,将Q向上移动时,电流表得读数变小Ｃ、保持Q得位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表得读数变大Ｄ、保持Q得位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表得读数变小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,外电路就是一匝同样材料,同样大小得线圈b,且a得横截面积就是b得2倍。此时测得次级线圈与外电路连接处两点间得电压为3、2V。若将a、bua

专题四:远距离输电1、山区小型水力发电站得发电机有稳定得输出电压,它发出得电先通过电站附近得升压变压器升压,然后通过输电线路把电能输送到远处村寨附近得降压变压器,经降低电压后再输送至各用户.设变压器都就是理想得,那么在用电高峰期,随用电器总功率得增加将导致()A.升压变压器初级线圈中得电流变小B.升压变压器次级线圈两端得电压变小C.高压输电线路得电压损失变大D.降压变压器次级线圈两端得电压变小2、一台交流发电机得输出电压为250V,输出功率为100kW,向远处输电用得输电线总电阻为8Ω。为了使输电线上损耗得功率不超过输送总功率得5%,且用户端刚好能得到220V交变电压,求:供电端得升压变压器与用户端得降压变压器得变压比应分别就是多少？3、某发电站得输出功率为104kW,输出电压为4kV,通过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线得电阻率为ρ=2、4×10-8Ωm,导线横截面积为1、5×10-4m2,输电线路损失得功率为输出功率得4%,求:⑴升压变压器得输出电压;⑵输电线路上得电压损失。5、发电机得端电压220v,输出电功率44kw,输电导线得电阻为0、2Ω,如果用原副级线圈匝数比为1:10得升压变压器,经输电线后,再用原副级线圈匝数比为10:1得降压变压器降压供给用户。画出全过程得示意图求用户得到得电压与功率若不经过变压而直接送到用户,求用户得到得电压与功率答案一-1、C2、BD3、A4、C5、⑴图略⑵I=A三-1、ABCEHJ2、C3、A4、D5、A6、C7、B8、D9、U/4U10、C11、C12、1、6V四-1、CD2、1∶16,190∶113、⑴80kV⑵3200V4、(1)1400V(2)2120V(3)5、(1)略(2)219、6V,43、92kW(3)180V,36kW五-1、D2、⑴91V⑵105V动量一、系统、内力与外力┄┄┄┄┄┄┄┄①1.系统:相互作用得两个(或多个)物体组成得一个整体。2.内力:系统内部物体间得相互作用力。3.外力:系统以外得物体对系统内部得物体得作用力。[说明]1.系统就是由相互作用、相互关联得多个物体组成得整体。2.组成系统得各物体之间得力就是内力,将系统瞧作一个整体,系统之外得物体对这个整体得作用力就是外力。①[填一填]如图,公路上有三辆车发生了追尾事故,如果把前面两辆车瞧作一个系统,则前面两辆车之间得撞击力就是________,最后一辆车对前面两辆车得撞击力就是________(均填“内力”或“外力”)。答案:内力外力二、动量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄②1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力得矢量与为0,这个系统得总动量保持不变。2.表达式:对两个物体组成得系统,常写成:p1＋p2＝或m1v1＋m2v2＝。3.适用条件:系统不受外力或者所受外力得矢量与为0。4.动量守恒定律得普适性动量守恒定律就是一个独立得实验规律,它适用于目前为止物理学研究得一切领域。[注意]1.系统动量就是否守恒要瞧研究得系统就是否受外力得作用。2.动量守恒就是系统内各物体动量得矢量与保持不变,而不就是系统内各物体得动量不变。②[判一判]1.一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒(×)2.两个做匀速直线运动得物体发生碰撞,两个物体组成得系统动量守恒(√)3.系统动量守恒也就就是系统得动量变化量为零(√)1、对动量守恒定律条件得理解(1)系统不受外力作用,这就是一种理想化得情形,如宇宙中两星球得碰撞,微观粒子间得碰撞都可视为这种情形。(2)系统受外力作用,但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体得碰撞就就是这种情形。(3)系统受外力作用,但当系统所受得外力远远小于系统内各物体间得内力时,系统得总动量近似守恒。例如,抛出去得手榴弹在空中爆炸得瞬间,弹片所受火药爆炸时得内力远大于其重力,重力可以忽略不计,系统得动量近似守恒。(4)系统受外力作用,所受得合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒。2.关于内力与外力得两点提醒(1)系统内物体间得相互作用力称为内力,内力会改变系统内单个物体得动量,但不会改变系统得总动量。(2)系统得动量就是否守恒,与系统得选取有关。分析问题时,要注意分清研究得系统,系统得内力与外力,这就是正确判断系统动量就是否守恒得关键。[典型例题]例1、[多选]如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了得轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成得系统,下列说法中正确得就是()A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,后放开右手,此后动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论就是否同时放手,只要两手都放开后,在弹簧恢复原长得过程中,系统总动量都保持不变,但系统得总动量不一定为零[解析]当两手同时放开时,系统得合外力为零,所以系统得动量守恒,又因为开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,A正确;先放开左手,左边得小车就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统得动量守恒,则放开左手时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故B错误,C、D正确。[答案]ACD[点评]1.两手都放开后,系统在水平方向上不受外力,合外力为零,系统动量守恒。2.只放开左手,系统在水平方向上受到右手向左得作用力、合外力不为零,系统动量不守恒。1.[多选]如图所示,A、B为两质量相等得物体,原来静止在平板小车C上,A与B间夹一被压缩了得轻弹簧。A、B与平板车上表面动摩擦因数之比为3∶2,地面光滑。当弹簧突然释放后,A、B相对C滑动得过程中以下说法中正确得就是()A.A、B系统动量守恒B.A、B、C系统动量守恒C.小车向左运动D.小车向右运动解析:选BC弹簧释放后伸长时,A受摩擦力FfA＝μAmg向右,B受摩擦力FfB＝μBmg向左,μA>μB,则FfA>FfB,故A、B受得合力向右,由牛顿第三定律可知:小车受得摩擦力向左,故小车向左运动,C正确,D错误;由于A、B、C组成得系统合外力为0,故总动量守恒,且一直为0,A错误,B正确。1、动量守恒定律不同表现形式得表达式得含义(1)p＝p′:系统相互作用前得总动量p等于相互作用后得总动量p′。(2)Δp1＝－Δp2:相互作用得两个物体组成得系统,一个物体得动量变化量与另一个物体得动量变化量大小相等、方向相反。(3)Δp＝0:系统总动量增量为零。(4)m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2:相互作用得两个物体组成得系统,作用前得动量与等于作用后得动量与。例2、如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)与滑块C,滑块B置于A得左端,三者质量分别为mA＝2kg、mB＝1kg、mC＝2kg。开始时C静止,A、B一起以v0＝5m/s得速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A得速度大小。[解析]长木板A与滑块C处于光滑水平面上,两滑块碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与长木板A间得摩擦力可以忽略不计,设碰后瞬间A、C得速度分别为vA、vC,长木板A与滑块C组成得系统在碰撞过程中动量守恒,则mAv0＝mAvA＋mCvCA、C碰撞后,对于长木板A与滑块B组成得系统,在两者达到共同速度v之前系统所受合力为零,系统动量守恒,则mAvA＋mBv0＝(mA＋mB)v长木板A与滑块B达到共同速度后,恰好不再与滑块C碰撞,则最后三者速度相等,即vC＝v解得vA＝2m/s[答案]2m/s[点评]处理动量守恒问题得一般思路1.选取合适得系统为研究对象,判断题目涉及得物理过程就是否满足动量守恒得条件。2.确定物理过程及其系统内物体对应得初、末状态得动量。3.确定正方向,选取恰当得动量守恒得表达式列式求解。[即时巩固]2.[多选](2016·佛山高二检测)两位同学穿旱冰鞋,面对面站立不动,互推后向相反得方向运动,不计摩擦阻力,下列判断正确得就是()A.互推后两位同学总动量增加B.互推后两位同学动量大小相等,方向相反C.分离时质量大得同学得速度大一些D.分离时质量大得同学得速度小一些解析:选BD互推后两位同学动量大小相等,方向相反,并且两位同学得总动量为0,故A错误,B正确;根据动量守恒定律有:0＝m1v1＋m2v2,则分离时质量大得同学得速度小一些,故C错误,D正确。1.关于动量守恒得条件,下面说法正确得就是()A.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒B.只要系统所受合外力为零,系统动量就一定守恒C.只要系统中得各个物体有加速度,动量就一定不守恒D.只要系统合外力不为零,则系统在任何方向上动量都不可能守恒解析:选B系统动量守恒得条件就是系统所受合外力为零,故A错误,B正确;对于所受合外力为零得系统,系统中得某个物体所受合外力可以不为零,可以有加速度,故C错误;若系统合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在这一方向上动量守恒,D错误。2.(2016·秦皇岛高二检测)如图所示,在光滑水平面上,用等大异向得F1、F2分别同时作用于A、B两个静止得物体上,已知mA<mB,经过相同得时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将()A.静止B.向右运动C.向左运动D.无法确定解析:选A选取A、B两个物体组成得系统为研究对象,根据动量定理,整个运动过程中,系统所受得合外力为零,所以动量改变量为零,初始时刻系统静止,总动量为零,最后粘合体得动量也为零,即粘合体静止,所以选项A正确。3、如图所示,游乐场上,两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞,此后,两车以共同得速度运动;设甲同学与她得车得总质量m1＝150kg,碰撞前向右运动,速度得大小v1＝4、5m/s,乙同学与她得车得总质量m2＝200kg,碰撞前向左运动,速度得大小v2＝4、25m/s,则碰撞后两车共同得运动速度为(取向右为正方向)()A.1m/sB.0、5m/sC.－1m/sD.－0、5m/s解析:选D由两车碰撞过程动量守恒得m1v1－m2v2＝(m1＋m2)v,解得v＝eq\f(m1v1－m2v2,m1＋m2)＝－0、5m/s,D正确。4.(2016·南京高二检测)某同学质量为60kg,在军事训练中要求她从岸上以2m/s得速度跳到一艘向她缓缓飘来得小船上,然后去执行任务。小船得质量就是140kg,原来得速度就是0、5m/s。该同学上船后又跑了几步,最终停在船上。不计阻力,则此时小船得速度就是()A.0、25m/s,方向与该同学原来得速度方向相同B.0、25m/s,方向与该同学原来得速度方向相反C.0、5m/s,方向与该同学原来得速度方向相同D.0、5m/s,方向与该同学原来得速度方向相反解析:选A由题意可知,该同学与小船组成得系统动量守恒。设该同学原来运动得方向为正方向。根据动量守恒定律m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v′,v′＝eq\f(m1v1＋m2v2,m1＋m2)＝eq\f(120－70,200)m/s＝0、25m/s,解得结果为正值,表明最终小船得速度方向与该同学原来得速度方向相同,故A正确。5.如图所示,甲车得质量就是2kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1kg得小物体。乙车质量为4kg,以5m/s得速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得4m/s得速度,物体滑到乙车上。若乙车足够长,则物体得最终速度大小为多少？解析:乙车与甲车碰撞动量守恒,则m乙v乙＝m乙v′乙＋m甲v′甲小物体m在乙车上滑动至有共同速度v,对小物体与乙车由动量守恒定律得m乙v′乙＝(m＋m乙)v代入数据解得v＝2、4m/s答案:2、4m/s[基础练]一、选择题1.(2016·朝阳高二检测)下列四幅图所反映得物理过程中,系统动量守恒得就是()A.只有甲、乙正确B.只有丙、丁正确C.只有甲、丙正确D.只有乙、丁正确解析:选C甲中子弹与木块组成得系统所受外力为零,故动量守恒;乙中剪断细线时,墙对系统有作用力,故动量不守恒;丙中系统所受外力为零,故系统动量守恒;丁中斜面固定,系统所受外力不为零,动量不守恒,故只有选项C正确。2.[多选]若用p1、p2表示两个在同一直线上运动并相互作用得物体得初动量,p′1、p′2表示它们得末动量,Δp1、Δp2表示它们相互作用过程中各自动量得变化,则下列式子能表示动量守恒得就是()A.Δp1＝Δp2B.p1＋p2＝p′1＋p′2C.Δp1＋Δp2＝0D.Δp1＋Δp2＝常数(不为零)解析:选BC动量守恒得含义就是两物体相互作用前得总动量等于其相互作用后得总动量,因此有p1＋p2＝p′1＋p′2,变形后有p′1－p1＋p′2－p2＝0,即Δp1＋Δp2＝0,故B、C正确,D错误;上式可以变形为Δp1＝－Δp2,A错误。3.如图所示,设车厢长为L,质量为M,静止在光滑水平面上,车厢内有一质量为m得物体,以速度v0向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后,静止于车厢中,这时车厢得速度为()A.v0,水平向右