一轮复习交变电流.docx

1、一轮复习交变电流第1节 交变电流的产生及描述要点一交变电流的产生和描述1正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。(2)两个特殊位置的特点：线圈平面与中性面重合时，S B，最大，0，e0，i0，电流方向将发生改变。线圈平面与中性面垂直时，SB，0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。(4)交变电动势的最大值，与转轴位置无关，与线圈形状无关。2正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达式图像磁通量 t t电动势e t t电压u t t电流

2、i t t1一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图1011所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定()At1时刻穿过线框的磁通量为2Bt2时刻穿过线框的磁通量为零Ct3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D线框转动的角速度为2(2016连云港摸底)如图1013甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0 ，外接灯泡的电阻为9.0 。求：(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量；(3)线圈匀速

3、转动一周的过程中，外力所做的功。要点二有效值的理解与计算1公式法利用E、U、I计算，只适用于正(余)弦式交变电流。2利用有效值的定义计算(非正弦式电流)计算时“相同时间”至少取一个周期或为周期的整数倍。3利用能量关系当有电能和其他形式的能转化时，可利用能的转化和守恒定律来求有效值。1、电阻R1、R2与交流电源按照图1014甲所示方式连接，R110 ，R220 。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则()A通过R1的电流有效值是1.2 ABR1两端的电压有效值是6 VC通过R2的电流有效值是1.2 ADR2两端的电压最大值是6 V2、家用电子调光灯的调光功能

4、是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积小。某电子调光灯经调整后电压波形如图1017所示，求灯泡两端的电压的有效值。3、如图1018所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是()A5 A B3.5 AC3.5 A D5 A4如图4所示为一交变电流的电压随时间变化的图象，正半轴是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的电压的有效值是 () V B5 V V D3 V要点三交变电流“四值”的应用对交变电流“四值”的比较和理解物理量物理意义适用情况及说明瞬时值e tu ti t计算线圈某时刻的

5、受力情况峰值(最大值)讨论电容器的击穿电压有效值对正(余)弦交流电有：EUI(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值(4)电表的读数为有效值平均值计算通过电路截面的电荷量1(多选)(2014天津高考)如图10111甲所示，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像如图乙中曲线a、b所示，则()A两次t0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23C曲线a表示的交变电动势频率为25 D曲线b表示的交变电动势有效值为10 V2(多选)

6、(2016沧州五校高三联考)如图10112所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转动周期为T0 。线圈产生的电动势的最大值为，则()A线圈产生的电动势的有效值为B线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 C线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为D经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次能力提升1(2015北京丰台期末)在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图4甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则()At 0.005 s时线圈平面与磁场方向平行 Bt 0.010 s时线圈的磁通量变化率最大C线圈产生的交变电动势频率为100 D线圈产生的交

7、变电动势有效值为311 V2.一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图5所示，由图可知()A该交变电流的电压的瞬时值表达式为u100 25t(V)B该交变电流的频率为4 C该交变电流的电压的有效值为100 VD若将该交变电压加在阻值为R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W3先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电，第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图6甲所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是()A第一次，灯泡两端的电压有效值是B第二次，灯泡两端的电压有效值是C第一、第二次，灯泡的电功率之比是29D第

8、一、第二次，灯泡的电功率之比是154(多选)(2013山东高考)图7甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是()A电流表的示数为10 AB线圈转动的角速度为50 C0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左5(2013福建高考)如图10，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10 10t(V)，则()A该

9、交变电流的频率为10 B该电动势的有效值为10 VC外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表 的示数为1.0 A第2节 变压器电能的输送要点一理想变压器1变压器的工作原理2理想变压器的基本关系基本关系功率关系P入P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比：电流关系只有一个副线圈时，电流和匝数成反比：频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压原线圈电压U1和匝数比决定副线圈电压U2功率副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入电流副线圈电流I2和匝数比决定原线圈电流I11(2015江苏高考)一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原

10、线圈匝数为800，则副线圈匝数为()A200 B400C1 600 D3 2002(多选)(2014山东高考)如图1022，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n21133、如图3甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1350匝，副线圈匝数n270匝，电阻R20 ，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法

11、正确的A加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u20 5t VB原线圈电流的有效值为0.04 AC在t0.01 s时，电压表的示数为0D电阻R上消耗的电功率为0.8 W4、(2015全国卷)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31，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220 V的正弦交流电源上，如图1021所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()AU66 V，k BU22 V，kCU66 V，k DU22 V，k要点二理想变压器的动态分析常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。1匝数

12、比不变的情况(如图1023所示)图1023(1)U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变。(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化。(3)I2变化引起P2变化，根据P1P2，可以判断P1的变化。2负载电阻不变的情况(如图1024所示)(1)U1不变，发生变化，U2变化。(2)R不变，U2变化，I2发生变化。(3)根据P2和P1P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。1、如图4所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，

13、交流电压表和交流电流表都是理想电表下列结论正确的是()A若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 VB若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍2、火警报警系统原理如图7甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1n2101，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，R2为用半导体热敏材料(电阻率随温度升高而减小)制成的传感器，R1为一定值电阻下列说法

14、中正确的是 ()A电压表示数为22 VB此交变电源的频率为50 C当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小D当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小3、如图8所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2.下列说法中正确的是 A若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小B若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小D若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大4、图9甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数之比为41，电压表

15、和电流表均为理想电表若发电机向原线圈输入图乙所示的正弦交流电，图中为型热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，R1为定值电阻下列说法中正确的是 () A交流电压u的表达式为u36 50t VBt0.01 s时，发电机线圈中穿过的磁通量最大C温度升高时，变压器的输入功率变小D温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大5(多选)(2015天津高考)如图1027所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数

16、变大B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小要点三远距离输电远距离输电问题的“三 二 一”1理清三个回路图1028在回路2中，U2UU3，I2I线I3。2抓住两个联系(1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是，P1P2。(2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是，P3P4。3掌握一个守恒能量守恒关系式P1P损P4。1(2014浙

17、江高考)如图10210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理想变压器，流入用户端的电流为I2。则()A用户端的电压为B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为I12rD输电线路上损失的电功率为I1U2(2014江苏高考)远距离输电的原理图如图10211所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是() BI2CI1U1I22R DI1U1I2U23、某村在距村庄

18、较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 ，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 ，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：(1)村民和村办小企业需要220 V电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少要点四能力提升1(多选)在如图2所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，四个灯泡完全相同。其额定电压为U，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么()AL1和L2都能正常工作BL1和L2都不能正常工作C交流电源电压为2UD交流电源电压为4U2(多选)(

19、2016焦作联考)如图4所示，理想变压器原线圈的匝数n11 100匝，副线圈的匝数n2110匝，R0、R1、R2均为定值电阻，且R0R1R2，电流表、电压表均为理想电表。原线圈接u220 (314t) V的交流电源。起初开关S处于断开状态。下列说法中正确的是()A电压表示数为22 VB当开关S闭合后，电压表示数变小C当开关S闭合后，电流表示数变大D当开关S闭合后，变压器的输出功率增大6.如图6所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器，其中灯L1、灯L2的规格完全相同，R为一滑动变阻器。现将R的滑动触头P向下滑动，则交流电压表V、交流电流表A的示数变化及灯L1、

20、灯L2的明暗变化情况为()AV增大，A增大，灯L1、灯L2都变亮BV增大，A减小，灯L1变亮，灯L2变暗CV减小，A减小，灯L1变暗，灯L2变亮DV不变，A减小，灯L1不变，灯L2变暗8(多选)在如图8所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大9如图9所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为50 ，用电阻为3 的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是()A输电线上的损失功率为300 WB升压变压器的匝数比为1100C输电线上的电流为100 AD降压变压器的输入电压为4 700 V