高中物理交变电流专题.docx

1、高中物理交变电流专题高中物理交变电流复习专题知识梳理：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）：中性面的特点：变化规律：（交变电流瞬时值的表达式)电动势： 电压： 电流： 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

2、 ,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：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= 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

3、，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5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。25 HzB通过电阻的电流为AC电阻消耗的电功率为2.5 W

4、D用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V2、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u100sin（25t）VB该交流电的频率为25 HzC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R100 的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W3、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=10,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=cos100t （A）B.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos50t (V）C.R两端的电压uR随

5、时间t变化的规律是uR=5cos100t （V）D.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=5cos50t (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。14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。画出感应电流i随时间变化的图象（以逆时针方向为正）。求该感应

6、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=1,线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动.外电路电阻R=4.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.5A B。5A C。3.5A D。3.5A3、一个在匀强磁场中绕垂直于磁

7、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、50v B、100v C、50v D、50v5、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

8、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.（2l2nB)2/P B。2(l2nB)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

9、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201，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 （ ） A电流表的示数为A B电源输出功率为1200WC电流表的示数为A D原线圈端电压为11V3.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=88,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311VC.电流表A1的示数为0.75A D

10、。电压表V2的示数为62.2V4、如图13-26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、2：1 C、3:1 D、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n1n2和输入电压u应为（ ）A21，25伏 B12，20伏C12，25伏 D21，20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

11、中所有交流电表的读数及变压器输入功率的变化情况为（ ) AV1、V2不变，A1增大、A2减小，P增大BV1、V2不变,A1、A2增大，P增大CV1、V2不变，A1、A2减小，P减小DV1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

12、，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 9、如图1328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

13、匝，则( ）A.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3.6A 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（ ）。保持P的位置不动，将Q向下移动时,电流表的读数变大.保持P的位置不动，将Q向上移动时，电流表的读数变小.保持Q的位置不动，将P沿逆

14、时针方向移动时，电流表的读数变大。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

15、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8。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=2。4108m，导线横截面积为1.510 4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4，求：升压变

16、压器的输出电压；输电线路上的电压损失。4、图543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101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20，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0.2，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。（1）画出全过程的示意图（2）求用户得到的电

17、压和功率（3）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1.从t=0时刻起，在两块平行金属板间分别加上如图所示的交变电压,加其中哪种交变电压时，原来处于两板正中央的静止电子不可能在两板间做振动？（ ） A。 B. C。 D.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。4107m/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。9110-30kg，基本电荷e=1.

18、61019C求：U0的值当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21？ 答案一-1、C2、BD 3、A 4.C5。图略 I=A二-1、（3。14V)(1。57V） （2.6V) （1.78V） （0。79J） (0.0867C） 2.B3、=10（rad/s） Em=100 （ V) e =100sin10t (V) 4、C 5。B三-1、ABCEHJ 2。C 3.A4、D5、A 6、C7.B 8。D9、U/4 U10。C11。C 12。 1。6V 四-1、CD 2. 116,19011 3.80kV 3200V4、（1）1400V （2）2120V （3） 5、（1)略 (2）219.6V， 43.92kW （3）180V,36kW五1。D 2.91V 105V