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精心整理 精心整理 交变电流全章复习 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（mmIE、）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，必须用值来进行计精心整理 精心整理 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，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.变压器的工作原理：2.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、两个关系：（1）.输电过程的电压关系：的产生和变化规律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交变变电压的最大值交变电流的有效值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正弦交变电流的有效值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性变化所需的时间频率内完成周期性变化的次数角速度内转过的角度三者关系我国民用交变电流的周期频率角速度交变电流平均值交变电流图象中图象与轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值平均值是利用来进行计算精心整理 精心整理（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 0.25Hz B通过电阻的电流为2A 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u100sin（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 1002 V 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 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=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=2cos100t(A)B.通过 R的电流 iR随时间 t 变化的规律是 iR=2cos50t(V)C.R两端的电压 uR随时间 t 变化的规律是 uR=52cos100t(V)D.R两端的电压 uR随时间 t 变化的规律是 uR=52cos50t(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 V 交变电源 图 1 u/V t/10-2s O Um-Um 1 2 图 2 MN t1t2t3t4 i t O 的产生和变化规律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交变变电压的最大值交变电流的有效值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正弦交变电流的有效值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性变化所需的时间频率内完成周期性变化的次数角速度内转过的角度三者关系我国民用交变电流的周期频率角速度交变电流平均值交变电流图象中图象与轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值平均值是利用来进行计算精心整理 精心整理 V 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。,/2srad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61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.52AB.5AC.3.52AD.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503V，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（）B/T t/s O 2 1 3 4 6 7 9 B r 42-32 O i/A t/s 0.10.20.30.4 的产生和变化规律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交变变电压的最大值交变电流的有效值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正弦交变电流的有效值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性变化所需的时间频率内完成周期性变化的次数角速度内转过的角度三者关系我国民用交变电流的周期频率角速度交变电流平均值交变电流图象中图象与轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值平均值是利用来进行计算精心整理 精心整理 A、50vB、100vC、502vD、503v 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.(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22023A B电源输出功率为 1200W C电流表的示数为2203A D原线圈端电压为 11V A b a B l 的产生和变化规律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交变变电压的最大值交变电流的有效值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正弦交变电流的有效值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性变化所需的时间频率内完成周期性变化的次数角速度内转过的角度三者关系我国民用交变电流的周期频率角速度交变电流平均值交变电流图象中图象与轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值平均值是利用来进行计算精心整理 精心整理 A1 V1 V2 A2 R 图 13-2-4 图 13-2-6 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=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 311V C.电流表 A1的示数为 0.75A D.电压表 V2的示数为 62.2V 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、2:1 C、3:1 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 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 A1 V1 V2 A2 R n1n2 的产生和变化规律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交变变电压的最大值交变电流的有效值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正弦交变电流的有效值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性变化所需的时间频率内完成周期性变化的次数角速度内转过的角度三者关系我国民用交变电流的周期频率角速度交变电流平均值交变电流图象中图象与轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值平均值是利用来进行计算精心整理 精心整理 图 13-2-8 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，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 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 K a b R U1 A1 V1 V2 A2 R n1n2 图（a）A 铁芯 图（b）的产生和变化规律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交变变电压的最大值交变电流的有效值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正弦交变电流的有效值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性变化所需的时间频率内完成周期性变化的次数角速度内转过的角度三者关系我国民用交变电流的周期频率角速度交变电流平均值交变电流图象中图象与轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值平均值是利用来进行计算精心整理 精心整理 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（）.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 b u a U A B R Q P A 的产生和变化规律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交变变电压的最大值交变电流的有效值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正弦交变电流的有效值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性变化所需的时间频率内完成周期性变化的次数角速度内转过的角度三者关系我国民用交变电流的周期频率角速度交变电流平均值交变电流图象中图象与轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值平均值是利用来进行计算精心整理 精心整理+d v0 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=2.410-8m，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：升压变压器的输出电压；输电线路上的电压损失。4、图 5-43 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O u t O u t O u t O u t 的产生和变化规律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交变变电压的最大值交变电流的有效值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正弦交变电流的有效值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性变化所需的时间频率内完成周期性变化的次数角速度内转过的角度三者关系我国民用交变电流的周期频率角速度交变电流平均值交变电流图象中图象与轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值平均值是利用来进行计算精心整理 精心整理 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=1.610-19C 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？一-1、C2、BD 3、A4.C5.图略I=2A 二-1、（3.14V）(1.57V)(2.6V)(1.78V)(0.79J)(0.0867C)2.B 3、=10（rad/s）Em=100(V)e=100sin10 t(V)4、C5.B 三-1、ABCEHJ2.C3.A 4、D5、A6、C7.B8.D 9、U/4U10.C11.C12.1.6V 四-1、CD2.116，190113.80kV3200V 4、（1）1400V(2)2120V(3)10015、（1）略（2）219.6V，43.92kW（3）180V，36kW 五-1.D2.91V105V 的产生和变化规律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交变变电压的最大值交变电流的有效值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正弦交变电流的有效值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性变化所需的时间频率内完成周期性变化的次数角速度内转过的角度三者关系我国民用交变电流的周期频率角速度交变电流平均值交变电流图象中图象与轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值平均值是利用来进行计算