交变电流复习讲义.pdf

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1、 1 交变电流 考点 36 交变电流的产生及描述 考点 1 交变电流的产生及变化规律 考法解读：抓住两个特殊位置的特点 交变电流图像五个确定 交变电流瞬时值表达式的求解步骤 1、（多选）如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈电阻为 1.0，外接灯泡的电阻为 9.0则（）A在 t=0。01s 的时刻,穿过线圈磁通量为零 B瞬时电动势的表达式为 e=62sin50t(V）C电压表的示数为 6V D通过灯泡的电流为 0.6A，E在 0.510-2s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大，2、(多选）（2014天津)如图 1、2 所

2、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象如图 2 中曲线 a，b 所示,则（)A两次 t=0 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 2：3 C曲线 a 表示的交变电动势频率为 25Hz，D曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10V 3、（多选）在匀强磁场中，一个 100 匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为 2，则（）A.t=0 时，线圈平面平行于磁感线，B。t=1 s 时，线圈中的电流改变方向 C。t=1.5 s 时，线圈中的感

3、应电动势最大 D。一个周期内，线圈产生的热量为 8J，2 考法 2:交变电流的“四值”及应用 有效值的理解 4、(多选)如图,M 为半圆形导线框，圆心为 OM；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 ON;两导线框在同一竖直面（纸面）内;两圆弧半径相等;过直线 OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框 M、N 在 t=0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过 OM和 ON的轴，以相同的周日 T 逆时针匀速转动，则（）A两导线框中均会产生正弦交流电 B两导线框中感应电流的周期都等于 T，C在8Tt 时，两导线框中产生的感应电动势相等，D两导线框的电阻相等时，两导线框中感

4、应电流的有效值也相等 5、（多选)小型手摇发电机的线圈共 N 匝，每匝可简化为矩形线圈 abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴 OO，线圈绕 OO匀速转动,如图所示,矩形线圈 ab 边和 cd 边产生的感应电动势的最大值都为 e0，不计线圈电阻,则发电机输也电压（）A、峰值是 e0 B、，峰值是 2e0 C、有效值是022Ne D、，有效值是02Ne 6、(多选）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机线圈内阻为5.0，现外接一只电阻为 95.0的灯泡，如图乙所示，则(）A电压表的示数为 220V B,电路中的电流方向每秒钟改变 100 次 C灯

5、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 7、（多选）在一小型交流发电机中,矩形金属线圈 abcd 的面积为 S,匝数为 n，线圈总电阻为 r，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕轴以角速度匀速转动（如图 1 所示），产生的感应电动势随时间的变化关系（如图 2 所示),矩形线圈与阻值为 R 的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是（）A.从 t1到 t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零 B,从 t3到 t4这段时间通过电阻 R 的电荷量为)0rRE（C，t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为nE0 D.，t4时刻电阻 R 的发热功率为220)(2rRR

6、E 3 考法 3：理想变压器和交变电流的产生相结合 8、（多选）如图所示，50 匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小为 B=102T 的水平匀强磁场中，线框面积 S=0。5m2,线框电阻不计。从图示位置开始计时，线框绕垂直于磁场的轴 OO以角速度=200rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V 60W灯泡，且灯泡正常发光。熔断器允许通过的最大电流为 10A，下列说法正确的是（）A图示位置穿过线框的磁通量为零 B、线框中产生交变是流的有效值为 5002V C、，变压器原、副线圈匝数之比为 25：11 D、，允许变压器输出的最大功率为 5000W 9、（单

7、选）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的电动势图象如图乙所示,经原、副线圈的匝数比为 1：10 的理想变压器给一个灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为 22W现闭合开关,灯泡正常发光则(）At=0.01 s 时刻穿过线框回路的磁通量为零 B，线框的转速为 50 r/s C变压器原线圈中电流表示数为 1 A D灯泡的额定电压为 22V 10、（多选)如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻,R 为滑动变阻器 现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表 A1 的示数增大了 0.2

8、A，电流表 A2的示数增大了 0.8A，则下列说法正确的是（)A电压表 V1示数减小 B电压表 V2、V3示数均增大 C，该变压器起降压作用 D,变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动 11、（多选)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头 Q 调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻 R0和滑动变阻器 R，在原线圈上加一电压为 U 的交流电，则（）A保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表的读数变大 B，保持 Q 的位置不动,将 P 向上滑动时，电流表的读数变小 C，保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表的读数变大 D保持 P 的位置不

9、动,将 Q 向上滑动时电流表的读数变小 4 考点 37 理相变压器及远距离输电问题 考法 4:理想变压器原理的直接应用 12、（单选)一电器中的变压器可视为理想变压器，它将 220V 交变电流改为 110V，已知变压器原线圈匝数为 800 匝，则副线圈匝数为（)A、，200 B、400 C、1600 D、3200 13、（单选）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为 1900 匝；原线圈为 1100 匝，接在有效值为 220V 的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时,负载 R 上的功率为

10、2kW.设此时原线圈中电流有效值为 I 1，负载两端电压的有效值为 U 2，且变压器是理想的,则 U 2 和 I 1 分别约为 A380V 和 5。3A B,380V 和 9.1A C240V 和 5.3A D240V 和 9.1A 14、（单选）如图为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管。视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变。调节触头P，使输出电压有效值由 220V 降至 110V,调节前后（)A.副线圈中的电流比为 12 B.副线圈输出功率比为 21 C。，副线圈的接入匝数比为 21 D。原线圈输入功率比为 12 考法 5:原线圈中接有用电器问题 15

11、、（单选）一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 3：1，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 220V 的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k，则 A、B、，C、D、16、(单选）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1：n2=3：1，在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻 R1、R2交变电源电压为 U，则下列说法中正确的是（）A电阻 R1、R2两端的电压之比为 3:1 B电阻 R1、R2上的电流之比为 3:1 C电阻 R1、R2上消耗的电功率之比为 1：3 D，电阻 R1、R2上消耗的电功率之比

12、为 1：9 5 17、（单选）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是 A,原、副线圈砸数之比为 9:1 B原、副线圈砸数之比为 1:9 C此时 a 和 b 的电功率之比为 9：1 D此时 a 和 b 的电功率之比为 1：9 考法 6：变压器与动态电路问题 18、(单选)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端;假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大;用交流电压表测得 a

13、、b 端和 c、d 端的电压分别为 Uab和 Ucd,则（）A、UabUcd=n1n2 B增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小，C负载电阻的阻值越小，cd 间的电压 Ucd越大 D将二极管短路，电流表的读数加倍 19、（多选）如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是(）A、,当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时,R1 消耗的功率变大 B、，当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时,电压表 V 示数变大 C、当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时,电流表 A1 示数变大 D、若闭合开关 S,则电流表 A1 示数变大，A2 示数变大 考法 7：远距离输

14、电的应用 20、（单选）图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器 T 的原、副线圈匝数分别为n1、n2 .在 T 的原线圈两端接入一电压tUumsin的交流电源，若输送电功率为 P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为(），,6 21、（单选）如图所示，甲是远距离的输电示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A用户用电器上交流电的频率是 100Hz B发电机输出交流电的电压有效值是 500V C输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D，当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小 22、（单选）如图所示为远距离交流输电的简

15、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想想变压器，流入用户端的电流是 I2.则（）A、，用户端的电压为 I1U1/I2 B输电线上的电压降为 U C理想变压器的输入功率为 I12r D输电线路上损失的电功率为 I1U 23。发电机输出功率为 100 kW,输出电压是 250 V，用户需要的电压是 220 V,输电线电阻为 10。若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的 4%,试求：(1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比。(2）画出此输电线路的示意图。（3）用户得到的电功率是

16、多少？24。如图所示为交流发电机模型，已知单匝线圈的面积为 s,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中匀速转动，角速度为 ，线圈电阻为 r，负载电阻为 R，线圈由图示位置转动 90的过程中，求：（1)通过电阻 R 上的电量；（2)在 R 上产生的焦耳热；（3)外界动力所做的功.交变电流复习课 7 一、知识梳理 1交变电流的产生:线圈在匀强磁场中绕_于磁场的轴匀速转动，产生按_规律变化的电流.线圈转至中性面时，穿过线圈的磁通量_，而感应电动势_.2表征交变电流的物理量：周期T，频率f,关系_;峰值：Em、Im、Um；有效值：E、I、U 3正弦交变电流的变化规律：瞬时值表达：e=_，i=_，u=_ 峰值

17、：Em=_;正弦交变电流有效值与峰值的关系：E=_,I=_，U=_ 4 电 感 电 容 对 交 变 电 流 的 影 响：电 感 作 用：_;电 容 作 用：_ 5理想变压器：原理：_；原副线圈输入输出功率的关系：_；电压与匝数的关系：_;电流与匝数的关系：只有一个副线圈时,_;有多个副线圈时,_ 6 远 距 离 输 电：导 线 上 的 功 率 损 失_；导 线 上 的 电 压 损 失_ 二、专题讲练 专题一 交变电流的四值 交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值 1、瞬 时 值:反 映 不 同 时 刻 交 变 电 流 的 大 小 和 方 向，正 弦 交 流 瞬 时 值 表 达 式为:

18、,。应当注意必须从中性面开始。生活中用的市电电压为 220V，其峰值为_V，频率为_HZ，所以其电压瞬时值的表达式为 u=_V.2 峰值：它是瞬时值的_值,它反映的是交变电流大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，_（转轴垂直于磁感线）.电容器接在交流电路中，则交变电压的峰值不能超过电容器的耐压值。3、有效值:交变电流的有效值是根据电流的_规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的_相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是：_,_ 对于非正弦交变电流的有效值以上关系不成立，应根据定义来求。通常所说交流电压、

19、电流是用电压表、电流表测得的，都是指_。用电器上所标电压、电流值也是指_。在计算交变电流通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用_。4、平均值：它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值。其量值可用法拉第电磁感应定律来求，特殊地，当线圈从中性面转过 90 度的过程中，有。计算平均值切忌用算术平均法即求解。平均值不等于有效值.专题二 感抗和容抗(统称电抗）8 1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用，其特点是“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频。2、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用，其特点是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”。例 1,在图所示电路中，u是有效值为 20

20、0 V 的交流电源，C是电容器，R是电阻.关于交流电压表的示数,下列说法正确的是 （)A等于 220 V B大于 220 V C小于 220 V D等于零 例 2在图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个 25 mH 的高频扼流圈，C是一个 100 pF 的电容器,R是负载电阻，下列说法中正确的是 （）A。L的作用是“通低频,阻高频”B。C的作用是“通交流，隔直流”C.C的作用是“通高频,阻低频 D。通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 例 3如图所示，交变电流电压的瞬时表达式u=311sin157t V 时,三个电流表的示数相同

21、,若电源电压改为u=sin314t V 时，则 (）A电流表 的示数减小 B电流表的示数增大 C电流表的示数不变 专题三 理想变压器 1理想变压器的电压变化规律为 U1/U2_ 2输入输出功率关系：_ 3只有一个副线圈的理想变压器的电流变化规律 I1/I2 _ 4 变压器的 电压决定 电压；电流决定 电流;功率决定 功率 【例 1】一个正常工作的理想变压器的原副线圈中,下列的哪个物理量不一定相等(）A交流的频率 B电流的有效值 C电功率 D磁通量变化率 理想变压器的综合应用【例 2】如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则 （）A保持U1及P的位置不变，K 由a合到b时，I1将增大 B保持U1及P的位置不变，K 由b合到a时，R消耗功率减小 C保持U1不变，K 合在a处，使P上滑，I1将增大 D保持P的位置不变,K 合在a处，若U1增大,I1将增大