高中物理交变电流专题复习有答案Word文档格式.docx
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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0.25Hz
B.通过电阻的电流为A
C.电阻消耗的电功率为2.5W
D.用交流电压表测得电阻两端的电压是5V
2、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(25t)V
B.该交流电的频率为25Hz
C.该交流电的电压的有效值为100
D.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50W
3、正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接,R=10Ω,交流电压表的示数是10V。
图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。
则()
A.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()
A.在t1到t2时间内导线圈M、N互相排斥
B.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
5、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。
专题二 表征交流电的物理量、四值问题
1、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。
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。
2.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.3.5AD.3.5A
3、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、50v
5、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l,它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动,转速为n,导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为()
A.(2πl2nB)2/P
B.2(πl2nB)2/P
C.(l2nB)2/2P
D.(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。
A.电流表的示数为A
B.电源输出功率为1200W
C.电流表的示数为A
D.原线圈端电压为11V
3.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n2=200匝,交变电源的电动势e=311sin314tV,电阻R=88Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计。
下列结论正确的是()
A.电流表A1的示数为0.10A
B.电压表V1的示数为311V
C.电流表A1的示数为0.75A
D.电压表V2的示数为62.2V
图13-2-6
4、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()
A、1:
1
B、2:
C、3:
D、4:
1
5、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()
A1
V1
V2
A2
R
图13-2-4
A.V1、V2不变,A1增大、A2减小,P增大
B.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()
A.V1和V2不变,A1增大,A2减小,P增大
B.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
8.如图所示,理想变压器输入的交变电压为U1,原线圈中的电流为I1。
下列说法中正确的是
A.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13-2-8
9、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________V,
10.钳形电流表的外形和结构如图(a)所示。
图(a)中电流表的读数为1.2A。
图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则()
A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4A
B.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4A
C.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6A
D.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3.6A
11.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P的位置,就可以调节输出电压。
在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表,变阻器的滑动触头为Q。
则()
A.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
12.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、b线圈的位置对调后,再测次级线圈和外电路连接处两点间的电压将是多少伏?
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