高三二轮复习专题交流电中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 交流电 例 1：给额定功率 60W、额定电压 220V的白炽灯加上如图所示的电压，恰使灯正常发光，则所加电压 U0的大小约为 （C ）A.220V B.310V C.350V D.440V 解：所加电压的周期为 20 10-3s=8ms 设电灯的电阻为 R，加上图示的电压时的功率为 PL，PLt2=(U02/R)t1+0 (式中 t1=8ms t2=20 ms)由题意 PL=(U02/R)t1/t2=U额2/R=60W U02=U额2 t2/t 1=2202 20/8=1102 10 U0350V 例 2:如图是一个理想变压器的电路图，若 A、B 两点接交流电压 U 时，五

2、个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈的匝数比为：(C )A.5:1 B.1:5 C.4:1 D.1:4 解：设灯泡正常发光的电流为 I，则原、副线圈的电流分别为 I 和 4I，如图示。所以原、副线圈的匝数比为 4:1 例 3.如图所示，abcd 是交流发电机的矩形线圈,ab=30cm,bc=10cm,共 50匝,它在 B=0.8T 的匀强磁场中绕中心轴 OO顺时针方向匀速转动，转速为480r/min,线圈的总电阻为 r=1,外电阻为 R=3 ,试求:1.若线圈从图示位置开始计时,沿 abcd流动 的方向为正方向,画出交流电流的图象.2.线圈从图示位置转过 1/4 转的过程中,电阻 R 上产生的

3、热量和通过导线截面 的电量 U0 U/V t/10-3s 20 8 0 28 40 48 60 n1 n2 U A B 学习必备 欢迎下载 3.电流表和电压表的读数 4.从图示位置转过 180过程中 的平均感应电动势 解：从中性面开始计时有 e=E m sin t，其中 Em=NB S，=2n=2 480/60=16，Em=NBS=60.3V，Im=Em/（R+r）=15.1A 注意到从开始转动时产生的感应电流沿 dcbad方向，与规定方向相反，为负值。i =-Im sin t=-15.1 sin 16 t （A）T=2/=1/8 s 图线如图示 2.有效值为 转过 900的过程中电阻 R 上

4、产生的热量为 Q=I2 R t=I2 R T/4=10.7J 感应电流的平均值为 转过 900的过程中通过导线横截面的电量为 3.电流表和电压表的读数 I=10.7A 4.求从图示位置转过 180过程中的平均感应电动势 解：由法拉第电磁感应定律 a b c d B R V A 3/16 -15.1 15.1 i/A t/s 1/8 0 10.7A215.1/2/IImr)(Rt /Nr)(REI0.3Cr)(RNBS/r)(R /NtIq32V310.7IRU约为解所加电压的周期为设电灯的电阻为加上图示的电压时的功率为式中由题意额额例如图是一个理想变压器的电路图若两点接交流电压时五个相同的灯泡

5、均正常发光则原副线圈的匝数比为解设灯泡正常发光的电流为则原副线圈的轴顺时针方向匀速转动转速为线圈的总电阻为外电阻为试求若线圈从图示位置开始计时沿流动的方向为正方向画出交流电流的图象线圈从图示位置转过转的过程中电阻上产生的热量和通过导线截面的电量学习必备欢迎下载电流表和应电流沿方向与规定方向相反为负值图线如图示有效值为转过的过程中电阻上产生的热量为感应电流的平均值为转过的过程中通过导线横截面的电量为电流表和电压表的读数求从图示位置转过过程中的平均感应电动势解由法拉第电学习必备 欢迎下载 例 4.如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在 220V 的市电上，向额定电压为 1.80104

6、V 的霓虹灯供电，使它正常发光为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过 12mA时，熔丝就熔断 （1）熔丝的熔断电流是多大?（2）当副线圈电路中电流为 10mA时 变压器的输入功率是多大?解：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为 U1、U2、I1、I2 根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有 I1 U1=I2U2当 I2=12 mA时，I1 即为熔断电流代人数据，得 I1=0.98 A (2)设副线圈中电流为 I2=10 mA时，变压器的输入功率为 P1 根据理想变压器的输入功 率等于输出功率，有 P1=I2U2，代人数据，得 P1=180 W 。练习 1.如图所示，有

7、一理想变压器，原线圈匝数为 n1，两个副线圈的匝数分别为 n2和 n3，原副线圈的电压分别为 U1、U2、U3，电流分别为 I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是：()(A)U1:U2n1:n2，U2:U3=n2:n3；(B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；(C)I1U1=I2U2I3U3；(D)n1I1=n2I2n3I3。SNB2221BSBSNt NE38.4V60.32E2m熔断器 霓虹灯 n2 n3 n1 U1 约为解所加电压的周期为设电灯的电阻为加上图示的电压时的功率为式中由题意额额例如图是一个理想变压器的电路图若两点接交流电压时五个相同

8、的灯泡均正常发光则原副线圈的匝数比为解设灯泡正常发光的电流为则原副线圈的轴顺时针方向匀速转动转速为线圈的总电阻为外电阻为试求若线圈从图示位置开始计时沿流动的方向为正方向画出交流电流的图象线圈从图示位置转过转的过程中电阻上产生的热量和通过导线截面的电量学习必备欢迎下载电流表和应电流沿方向与规定方向相反为负值图线如图示有效值为转过的过程中电阻上产生的热量为感应电流的平均值为转过的过程中通过导线横截面的电量为电流表和电压表的读数求从图示位置转过过程中的平均感应电动势解由法拉第电学习必备 欢迎下载 练习 2.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈 ab 和 cd(匝数都为 n1)、ef 和 g

9、h(匝数都为 n2)组成.用 I1和 U1表示输入电流和电压,I2和 U2表示输出电流和电压.在下列 4 种连接法中,符合关系 U1/U2=n1/n2,I1/I2=n2/n1的有()(A)b 与 c相连,以 a、d 为输入端;f 与 g相连,以 e、h 为输出端(B)b 与 c相连,以 a、d 为输入端;e与 g相连,f 与 h 相连作为输出端(C)a与 c相连、b 与 d 相连作为输入端;f 与 g相连,以 e、h 为输出端(D)a与 c相连、b 与 d 相连作为输入端;e与 g相连,f 与 h 相连作为输出端 练习 3.在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说

10、法正确的是（）(A)减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，但此种方法很有限.(B)提高输送电压从而减小输送电流，可大大减小损失 的功率(C)损失的功率与输送电压的二次方成反比(D)损失的功率与输电线上的电压降成反比 练习 4.如图所示，边长为 L,电阻为 R 的单匝正方形线圈 abcd，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,以 cd边为轴以角速度 w 作匀速转动，转动方向如图,cd边与磁场方向垂直.求:(1)当它从图示位置转过 900的过程中产生的热量(2)当它从图示位置转过 900的过程中通过 导线横截面的电量(3)ts内外界驱动线圈所做的功 (t 2p/)练习 5.有一条河流，河水流量为 4m

11、 3/s，落差为 5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为 50，发电机输出电压为 350V，输电线的电阻为 4，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的 5，而用户所需要电压为 220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比g=9.8m/s2 练习 6、如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度 B=0.20T,OCA金属导轨与 OA 金属直导轨分别在 O 点和 A 点接一阻值为 R1=3.0和 R2=6.0 体积可忽略的定值电阻,导轨OCA的曲线方程为 y=1.0sin(/3 x)(m),金属棒 ab平行于 y 轴,长为 1.5m,以速度 v=5.0 m/s 水平向右匀速运动（

12、b 点始终在Ox 轴上）,设金属棒与导轨接触良好,摩擦不计,电路中除了电阻 R1和 R2外,其余电阻均不计，求：h a b c d e f g a b c d B 约为解所加电压的周期为设电灯的电阻为加上图示的电压时的功率为式中由题意额额例如图是一个理想变压器的电路图若两点接交流电压时五个相同的灯泡均正常发光则原副线圈的匝数比为解设灯泡正常发光的电流为则原副线圈的轴顺时针方向匀速转动转速为线圈的总电阻为外电阻为试求若线圈从图示位置开始计时沿流动的方向为正方向画出交流电流的图象线圈从图示位置转过转的过程中电阻上产生的热量和通过导线截面的电量学习必备欢迎下载电流表和应电流沿方向与规定方向相反为负值

13、图线如图示有效值为转过的过程中电阻上产生的热量为感应电流的平均值为转过的过程中通过导线横截面的电量为电流表和电压表的读数求从图示位置转过过程中的平均感应电动势解由法拉第电学习必备 欢迎下载（1）金属棒在导轨上运动时 R1的最大功率（2）金属棒在导轨上从 x=0 到 x=3m的运动过程中，外力 必须做的功 练习答案：1.ACD 2.AD 3.ABC 4.Q=B2 L4 4R 电量 q=BL2/R W=B22L4 t/2R 5.n1n2=U 1U2=3502800=18 n3n4=U3U4=2660220 121 6.(1)P1m=1/3 W W=Q=E有2/R并t=0.5/20.6=0.15 J

14、 1 R2 R1 A O C x/m y/m 1.0 b a B 3.0 约为解所加电压的周期为设电灯的电阻为加上图示的电压时的功率为式中由题意额额例如图是一个理想变压器的电路图若两点接交流电压时五个相同的灯泡均正常发光则原副线圈的匝数比为解设灯泡正常发光的电流为则原副线圈的轴顺时针方向匀速转动转速为线圈的总电阻为外电阻为试求若线圈从图示位置开始计时沿流动的方向为正方向画出交流电流的图象线圈从图示位置转过转的过程中电阻上产生的热量和通过导线截面的电量学习必备欢迎下载电流表和应电流沿方向与规定方向相反为负值图线如图示有效值为转过的过程中电阻上产生的热量为感应电流的平均值为转过的过程中通过导线横截面的电量为电流表和电压表的读数求从图示位置转过过程中的平均感应电动势解由法拉第电