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1、2015届高中物理交变电流专项复习知识梳理: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()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
2、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,计算 时
3、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 WD用交流电
4、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 WV交变电源图1u/Vt/10-2sOUm-Um12图23、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
5、=cos50t (V)C.R两端的电压uR随时间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( )M Nt1 t2 t3 t4itOA.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
6、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。B/Tt/sO2134679Br专题二表征交流电的物理量、四值问题V1、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
7、t变化的规律。此交变电流的有效值是 4-3Oi/At/s0.1 0.2 0.3 0.4A.5A B.5A C.3.5A D.3.5A3、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、
8、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 ( )baBlA.(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
9、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 ( ) AA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11VA1V1V2A2Rn1 n23.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
10、=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.电压表V2的示数为62.2V图13-2-64、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、4:15、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
11、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( ) A1V1V2A2R图13-2-4AV1、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
12、各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是( )A1V1V2A2Rn1 n2A.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KabRU18.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 图13-2-89、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