2022年交变电流复习学案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载交变电流复习学案编制：李明刚、贾光东审核审批：2022.4 考纲要求：交变电流、 交变电流的图象,正弦交变电流的函数表达式,峰值和有效值, 抱负变压器, 远距离输电,均为 I 级要求高考考查方式：挑选题,综合考查关于交变电流的产生、描述、传输、变压等学问回扣练习 ：1. （09· 广东物理·9）图为远距离高压输电的示意图；关于远距离输电,以下表述正确选项（）A增加输电导线的横截面积有利于削减输电过程中的电能缺失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C在输送电压肯定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能缺失越小D高压输电必需综合考虑各种因素,不肯定是电压越高越好2. （09· 江苏物理·6） 如下列图,抱负变压器的原、副线圈匝数比为 1：5,原线圈两端的交变电压为 u 20 2 sin 100 t V 氖 泡 在 两 端 电 压 达 到 100V 时 开 始 发 光 , 下 列 说 法 中 正 确 的 有（）A开关接通后,氖泡的发光频率为 100Hz B开关接通后,电压表的示数为 100 V C开关断开后,电压表的示数变大D开关断开后,变压器的输出功率不变3. （09· 海南物理·9） 一台发电机最大输出功率为 4000kW,电压为 4000V ,经变压器 T 升压后向远方输电；输电线路总电阻 R 1k到目的地经变压器 T 降压,负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）；如在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10%,变压器 T 和 T 的耗损可忽视,发电机处于满负荷工作状态,就（）3AT 原、副线圈电流分别为 10 A 和 20A 5BT 原、副线圈电压分别为 1.8 10 V 和 220V CT 和 T 的变压比分别为 1： 50 和 40：1 名师归纳总结 第 1 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载4D有 6 10 盏灯泡（ 220V 、60W）正常发光4. （09· 四川·17）如图甲所示,抱负变压器原、副线圈的匝数比为10：1,R120 ,R2 30 ,C为电容器；已知通过 R1的正弦沟通电如图乙所示,就（）A. 沟通电的频率为 0.02 Hz B. 原线圈输入电压的最大值为 200 2 V C.电阻 R2的电功率约为 6.67 W D.通过 R3的电流始终为零5. （09· 福建·16）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D ）机线圈内阻为5.0,就外接一只电阻为95.0的灯泡,如图乙所示, 就（A.电压表v的示数为 220v B.电路中的电流方向每秒钟转变 50 次C.灯泡实际消耗的功率为 484w D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2J 内容要点一、交变电流的产生（ 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正弦交变电流 . （2）规律： 1 中性面的特点：2 变化规律：（交变电流瞬时值的表达式）电动势：e E msin t 电压：u U msin t 电流：i I msin t3 正弦交变电流的图象（如图 14-12 ）图 14-12 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 例 一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如下列图,下面说法正确选项（）A.t 1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t 1时刻通过线圈的磁通量的肯定值最大 C.t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的肯定值最大D.每当电动势 e 变换方向时,通过线圈的磁通量的肯定值都 为最大 解析 ：二、交变电流的描述1. 交变电流的最大值：Em NBS（ 1）交变电流的最大值（E 、I m）与线圈的外形、转动轴的位置无关,但是转动轴应与磁感线垂直 . （ 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）有效值是利用电流的热效应定义的. （即假如沟通电通过电阻时产生的热量与直流电通过同一电阻在相同时间内产生的热量相等,就直流电的数值就是该沟通电的有效值 . ）（ 2）正弦交变电流的有效值：（ 3）通常说的交变电流的电压、电流强度以及沟通电表的读数、保险丝的熔断电流的值,都是指交变电流的有效值. 此外求解交变电流的电热问题时,必需用有效值来进行运算. 3. 交变电流的周期、频率、角速度：T1 ；f22fT=0.02s 、频率 f=50Hz、角速度 =100 rad/s. T我国民用交变电流的周期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. r ,外电路的电阻应 强（2）平均值是利用Ent来进行运算的,运算电量时只能用平均值. 例 如图 14-14 所示, 边长为 L 的正方形线圈abcd 的匝数为 n,线圈电阻为为 R,ab 的中点和 cd 的中点的连线OO 恰好位于匀强磁场的边界上,磁感度为 B,现在线圈以OO 为轴,以角速度 匀速转动,求：1 闭合电路中电流瞬时值的表达式2 线圈从图示位置转过90° 的过程中电阻R上产生的热量3 通过 R的电荷量4 电阻 R上的最大电压名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载三、交变电流的变压 抱负变压器磁通量全部集中在铁芯内,变压器没有能量缺失,输入功率等于输出功率. I1n 2（ 1）电压跟匝数的关系：U1n 1（ 2）功率关系：P 输入P 输出（3）电流关系：U2n2I2n 1 说明 原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情形,一旦有多个副 线圈时,反比关系就不适用了,可依据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U1I1U2I2U3I3U4I4再依据U2n2U1U3n3U1U4. n 4U4 n 1n 1n 1可得出：n 1I1n2I2n3I3n 4I4依据以上关系：1 匝数比肯定时,U2由 U1 打算 . 2 输入电流由输出电流打算3 输入功率由输出功率打算. 例 如图为抱负变压器,其初级线圈在沟通电源上,次级线圈接有一标有“12V,100W” 灯泡,已知变压器初、次级线圈的匝数比为181,那么小灯泡正常工作时,图中的电压表的读数为 V,电流表的读数为A. 特殊提示 ：依据变压器的原理可知,变压器对直流电不起作用；当变压器有多个副线圈时,原、副 线圈的电流关系不再是与匝数成简洁的正、反比关系；当原线圈之前接有用电器时,用电器的电压、电功率独立于变压器；四、交变电流的传输 1. 输电过程的电压关系：2. 输电过程功率的关系：五： 交变电流的图象、变压器及其简洁综合名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载真题 1（2022 北京高考） 一抱负变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5；原线圈与正弦交变电源连接,输入电压 u 如下列图；副线圈仅接入一个 10 的电阻；就 A 流过电阻的电流是 20 A B与电阻并联的电压表的示数是 100 2 V C经过 1 分钟电阻发出的热量是 6×10 3 J D变压器的输入功率是 1×10 3W 练习：如下列图,面积为 S、匝数为 N、电阻为 r 的线圈与阻值为 的电阻构成闭合回路,抱负沟通电压表并联在电阻 的两端；线圈在磁感应强度为 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的转动轴以角速度 匀速转动；设线圈转动到图示位置的时刻 t 0 ,就（）在 t 0 时刻,线圈处于中性面,流过电阻的电流为,电压表的读数也为秒钟内流过电阻的电流方向转变次V在电阻的两端再并联一只电阻后,电压表的读数将减小在电阻的两端再并联一只电容较大的电容器后,电压表的读数不变当堂检测班级 姓名1、图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系如使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,就经过1min 的时间,两电阻消耗的电功之比W 甲：W 乙为 2、如图,电路中有四个完全相同的灯泡,额定电压均为 U,额定功率为 P,变压器为抱负变压器,现在四个灯泡都正常发光,就变压器的匝数比 n1:n2为,电源电压 U 1为 A1:2 2U B1:2 4 Uu 2202 sin（ 100t）（V ）的沟通电源上,副线圈接有RC2:1 4 UD2:1 2 U3、如下列图,抱负变压器的原线圈接在55 的负载电阻；原、副线圈匝数之比为21；电流表、电压A表均为抱负电表；以下说法正确选项 名师归纳总结 u RV第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A原线圈中电流表的读数为优秀学习资料欢迎下载1 A B原线圈中的输入功率为220 2 WC副线圈中电压表的读数为1102 V D副线圈中输出沟通电的周期为 50s 1311 u/V 2 3 4 t/10311 u/V 2 3 4 t/102 s 4、图 2 分别表示两0 1 2 s 0 311 1 种电压的波形,其中图311 图 1 图 2 所 示 电压 按 正弦 规 律变化；以下说法正确选项（）A 、.图 1 表示沟通电,图 2 表示直流电B.、两种电压的有效值相等C、.图 1 所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100tV 1 10D.、图 1 所示电压经匝数比为10:1 的变压器变压后,频率变为原先的5、 调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如下列图线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上,CD 之间加上输入电压,转动滑动触头P 就可以调剂输出电压图中 A 为沟通电流表, V 为沟通电压表, R1、R2 为定值电阻, R3 为滑动变阻器, CD 两端接恒压沟通电源,变压器可视为抱负变压器（）A. 当动触头 P 逆时针转动时,电流表读数变大,电压表读数变大B. 当动触头 P 逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变大C. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时 , 电流表读数变小,电压表读数变大D. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时, 电流表读数变大,电压表读数变小6、如下列图,抱负变压器的原线圈接在u2202 sin（100t）（V ）的沟通电源上,副线圈接有R55 的负载电阻；原、副线圈匝数之比为21；电流表、电压表均为抱负电表；以下说法正确的是（）u ARV第 6 页,共 6 页名师归纳总结 A 原线圈中电流表的读数为1 A B原线圈中的输入功率为2202 WC副线圈中电压表的读数为1102 V D副线圈中输出沟通电的周期为50s - - - - - - -