2013届物理学案——交流电

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1、开封高中开封高中20132013届物理学案届物理学案交流电（一）交流电（一）命题人：毛广文命题人：毛广文 审核人：闫永颖审核人：闫永颖 2012.3.52012.3.5 一、图像问题一、图像问题： 1.一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随时间变化如图所示，下面说法正确的是A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大练习：练习：.图甲中的直导线AB通以交变电流i，i的变化规律如 乙图.若电流的正方向对应着电流从A到B，导线A

2、B的右方 向有不闭合的线圈，如甲图，则线圈的C端比D端电势高而 且有最大电势差的时刻是（ ） A.t1时刻 B.t2时刻 C.t3时刻D.t4时刻二二、 书书写写瞬瞬时时表表达达式式2 2. .一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴转动 .线圈匝数 n=100.穿 过每匝线圈的磁通量 随时 间按正弦规律变化，如图4 所示 .发电机内阻r5.0 ，外电路电阻R95 .则分析以下问题：1） 分析线圈在0、T/4,T/2、3T/4、T 等各个时刻的位置； 2） 求此过程中产生的电动势和电流的最大值； 3） 写出该电流的瞬时表达式；三三、 瞬瞬时时表表达达式式中中

3、的的信信息息3 3. .一交变电流电压表达式为u=10sin50tV，外电路电阻为R10 欧， 则1）这个交流电压的峰值Um=_，有效值 U=_，周期 T=_，频率 _此过程 中电流方向每秒改变 次；外电阻消耗功率为 2） 若将线圈的转速加大一倍，则该电压的瞬时表达式为： ；这个交流 电压的峰值Um=_，有效值 U=_，周期 T=_，频率 _此过程中电流方 向每秒改变 次；外电阻消耗功率为 练习：练习：一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=10sin314t(V)，关于该电源的规格和使用，以下2说法正确的是 A.这只电源可以使“10V2W“的灯泡正常发光 B.这只电源的交变电压的周期是314

4、s C.这只电源在t=0.01s时电压达到最大值 D.“10V2F”电容器不能接在这只电源上四、有效值问题四、有效值问题4.在如图所示电路中，已知交流电源电压U=200sin(100t)V，电阻R=100omega.则电流表和电压表的读 数分别为 A.1.41A，200VB.1.41A，141V C.2A，200VD.2A，141V5.一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当接到电压U=10sint(V)的交流电源上，它的 发热功率是A.0.25PB.0.5PC.PD.2P练习：练习：有一个直流电源的电压 U10V，对一定值电阻供电发热功率为 P，若将该电阻接在交流电源上， 若消耗

5、功率分别为 0.5P 和 P 时，该交流电的最大值分别为多少6.右图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是A.5AB.5A C.AD.3.5A22练习练习. .如图（a）为电热毯的电路图，电热丝接在 U=311sin100tV 的电源上，电热毯被加热到一定温度后， 通过装置P使输入电压变为图（b）所示波形，从而进入 保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的 读数是（ ）A.110 VB.156 V C.220 VD.311 V 总结：总结： 平均值：用于求解通过导体截面电量（平均值：用于求解通过导体截面电量（q q/R/R）；最大值：与电容器击穿电压相联系；）；最大值：

6、与电容器击穿电压相联系； 有效值：与保险丝的熔断电流相联系；有效值：与保险丝的熔断电流相联系； 瞬时值：与氖泡的发光电压相联系；瞬时值：与氖泡的发光电压相联系； 7.正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到25v时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为2A.0.02B.0.0025sC.0.01sD.0.005s五、线圈旋转切割产生交流电问题五、线圈旋转切割产生交流电问题 8如图，矩形线圈面积为 S，匝数为 N，线圈电阻为 r，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO/轴以角 速度 匀速转动，外电路电阻为 R，在线圈由图示位置转过 90O的过程

7、中，下列说法正确的 （ ）A磁通量的变化量NBS B平均感应电动势 E2NBS/C电阻 R 产生的焦耳热 Q（NBS）2/2R D电阻 R 产生的焦耳热 Q（NBS）2R/4（Rr）2 9如图，线圈的面积是 0.05m2，共 100 匝,线圈电阻为 1，外接电阻 R=9，匀强磁场的磁感强度为 B=，当线圈以 300r/min 的转速匀速旋转时，求：T1（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式.（2）线圈转了时电动势的瞬时值多大？s301（3）电路中电压表、电流表的示数各是多少？ 开封高中开封高中20132013届物理学案届物理学案交流电（二）交流电（二）命题人：毛广

8、文命题人：毛广文 审核人：郭利宾审核人：郭利宾 2012.3.62012.3.6六、电感电容对交流电的影响六、电感电容对交流电的影响1、下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有 A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大 B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小 C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大 D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小2、对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有 A.当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电

9、路中才有交变电流 B.当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流 C.在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动 D.在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器3、如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为_和 _.4.如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增 大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是A.L1、L2、L3亮度都不变 B.L2变暗，L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变 D.L1变亮、L2变暗、L3不变5如图

10、所示，线圈 L 的自感系数和电容器的电容 C 都很小(如 L=100H，C=100 pF)。此电路的主要作用是( ) A阻交流、通直流，输出直流 B阻直流、通交流，输出交流 C阻低频、通高频，输出高频交变电流 D阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电七、变压器七、变压器 原理应用原理应用 1、已知变压器原线圈两端电压为 U1=220 伏，副线圈两端电压 U2=22 伏，若将副线圈的匝数增大 100 匝，则副线圈两端电压为 U=33 伏，则该变压器未改装前的原、副线圈的匝数各为多少？2、理想变压器的原副线圈匝数之比为 n1:n2=1：2；其中原线圈的电压为 u1=220sin,在原线圈中接2t

11、入一个熔断电流为 I0=1A 的保险丝，为使该变压器正常工作且保险丝不被熔断，则副线圈中至少应接入 多大的电阻？此变压器的最大输入功率为多少？（） ）3、如图所示理想变压器的原线圈接上 220V 的交流电压，副线圈有 A、B 两 组，A 组接 4 欧姆的电阻，B 组接规格为 10V、24W 的灯泡，已知，A 组线 圈的匝数为 30 匝，两端电为 6V，灯泡正常工作，求：原线圈的匝数和电 流。八、动态分析八、动态分析 4、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 1、保持 U1及 P 的位置不变，K 由 a 合

12、到 b 时，则 I1将 2、保持 U1不变，K 合在 a 处，使 P 上滑，则 I1将 3、保持 P 的位置不变，K 合在 a 处，若 U1增大，则 I1将 九、综合分析九、综合分析 5、结合此图，进行分析： 1）若副线圈中各个电键均断开，则线路中的电灯将 2）若将电键依次闭合，使电灯 L2、L3、L4 依次变亮，则 电灯 L1 ； 3）若各灯的亮度均相同，则远赴西安全的匝数比为 4）若每个灯的额定电压均为 5 伏，则电源电压应为 若电源电压为 20 伏，则每个电灯的额定电压为 5）若将 L4 断开，则各灯将如何变化？十、远距离输电十、远距离输电 6、某发电机输出功率是 100 千瓦，输出电压

13、是 250 伏，从发电机到用户间的输电线总电阻为 8 欧，要使输电线上的功率损失为 5%，而用户得 到的电压正好为 220 伏，求升压变压器和降压变 压器原、副线圈匝数比各是多少？开封高中开封高中20132013届物理学案届物理学案交流电（一）交流电（一）2012.3.52012.3.5 1.答案：D 练习：练习：【答案】 B 2、 （1）略 （2）200， 2 （3）i=2 cos200t 3、 （1）10 52 0.04 25 50 5（2）20sin100t （3）20 102 0.02 50 100 20 练习：练习：答案：AD 4.答案：B 5.答案：B 练习：练习：1010 102

14、102 6.答案：B 练习练习. .【答案】 B 7.答案：C 8答案BD9 （1）（V） （2） （3）31.5V 3.5Attem10sin50sin)(32530110sin50,30/1Vest时开封高中开封高中20132013届物理学案届物理学案交流电（二）交流电（二）2012.3.52012.3.5六、电感电容对交流电的影响六、电感电容对交流电的影响1、答案：AD 2、答案：BD 3、答案：电感线圈、电容器 4.答案：C 5D 七、变压器七、变压器 1、2000 匝；200 匝 2、880 欧；220 瓦 3、1100 匝；0.15A 4 4、增大 减小 增大 5、不亮 逐渐变亮

15、3：1 20 伏 5 伏 L1 变暗；L2、L3 均变亮 6、解：应先画出远距离送电示意图：如图 5-9。 解：输电线损失功率：所以，输电线电流应为P损。100105%51033I2IPRA23510 825损线升压变压器原线圈电流为：I1IPUA1 1310010 250400总故，升压变压器原、副线圈匝数比为n nI I122125 4001 16升压变压器副线圈端电压为U2Un nU221116 12504000V输电线损失电压故，降压变压器原线圈电压为UIR损线2200VU3故，降压变压器原、副线圈匝数比为UUUv3240002003800损。n nU U34343800 220190 11