《（浙江专用）2020版高考物理一轮复习 专题十二 交变电流课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（浙江专用）2020版高考物理一轮复习 专题十二 交变电流课件（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十二 交变电流,高考物理 (浙江专用),五年高考,A组 自主命题浙江卷题组,考点二 变压器 电能的输送 (2014浙江理综,15,6分)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。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 用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2。则( ),答案 A 由理想变压器输入、输出功率相等可知P1=P2,即U1I1=U2I2,U2= ,A正确。输电线 上的电压降为U=U-U1,B错。理想变压器的输入功率P=U1I1=UI1- r,C错。输电线路上损失 的电功率为P= r=I1U-I1U1,D错
2、。,A.用户端的电压为 B.输电线上的电压降为U C.理想变压器的输入功率为 r D.输电线路上损失的电功率为I1U,考点一 交变电流的产生及描述,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,1.(2019天津理综,8,6分)(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴 匀速转动,穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是 ( ) A. 时刻线框平面与中性面垂直 B.线框的感应电动势有效值为 C.线框转一周外力所做的功为,D.从t=0到t= 过程中线框的平均感应电动势为,答案 BC 本题考查了交变电流的产生和描述,以及考生对交流电产生过程、有效值的确 定、平均感应
3、电动势及安培力做功的分析和判断能力,是核心素养中能量观念的体现。 由-t图像可知,在 时刻穿过线框的磁通量最大,线框处于中性面位置,选项A错误;交变电流 感应电动势的最大值为Em=BS= ,有效值E= Em= ,选项B正确;线框匀速转一周 时外力所做的功等于克服安培力所做的功,W= T= ,选项C正确;从t=0到t= 的过程中 平均感应电动势 = = = ,选项D错误。,审题指导 感应电动势最大值表达式中的BS即磁通量的最大值,虽然题中没有给出B、S,但 可以从图像中获取相关的数据信息m,从而求得感应电动势的最大值;线框匀速转动是确定 外力做功的关键。,2.(2018课标,16,6分)一电阻接
4、到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻 接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为 T,如图所示。则Q方Q正等于 ( ) A.1 B. 1 C.12 D.21,答案 D 本题考查交变电流的有效值及焦耳定律。根据交变电流有效值的定义及焦耳定律 可得,Q方= + = T,Q正= T= T,故 = ,选项D正确。,易错点拨 正弦式交变电流的有效值是其峰值的 ,其他形式的交流电的有效值和峰值间一 般不存在该关系。,3.(2017江苏单科,7,4分)(多选)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也 有低频成分,则 ( ) A.
5、电感L1的作用是通高频 B.电容C2的作用是通高频 C.扬声器甲用于输出高频成分 D.扬声器乙用于输出高频成分,答案 BD 电感线圈具有“阻高频通低频”的特性,电容器具有“通交流隔直流”“通高频 阻低频”的特性,当输入端既有高频成分,也有低频成分时,低频成分通过电感L1,到达扬声器 甲,高频成分通过电容C2,到达扬声器乙,选项B、D正确。,4.(2017天津理综,6,6分)(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
6、中的电流改变方向 C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大 D.一个周期内,线圈产生的热量为82 J,答案 AD 本题考查正弦交流电的产生、有效值、焦耳热。由-t图像可知,t=0时,=0,则线 圈平面平行于磁感线,选项A正确;t=1 s时=0,此时电动势最大,t=0.5 s和t=1.5 s时,最大,此时 电动势为0,电流改变方向,选项B、C错误;交流电电动势的最大值Em=nBS=nm =4 V,有 效值E= Em=2 V,一个周期内线圈产生的热量Q= T=82 J,D正确。,以下为教师用书专用(56),5.(2016课标,21,6分)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为
7、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,以相同的周期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t= 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,两导线框中感应电流的有效值也相等,答案 BC 本题中导线框的半径旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流,故A项错误;两 导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同,B项正确;在t= 时,两
8、导线框切割磁感线 的导线长度相同,且切割速度大小相等,故产生的感应电动势相等,均为E= BR2,C项正确;设 两导线框的电阻均为r,两导线框中感应电流随时间变化的图像如图所示,故两导线框中感应 电流的有效值不相等,D项错误。,6.(2015四川理综,4,6分)小型手摇发电机线圈共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,则发电机输出电压 ( ) A.峰值是e0 B.峰值是2e0 C.有效值是 Ne0 D.有效值是 Ne0,答案 D 发电机输出电压
9、峰值是2Ne0,A、B错误;有效值是 2Ne0= Ne0,C错误,D正确。,考点二 变压器 电能的输送,1.(2019江苏单科,1,3分)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为110,当输入电压增加20 V 时,输出电压 ( ) A.降低2 V B.增加2 V C.降低200 V D.增加200 V,答案 D 本题考查变压器原理内容,有利于培养学生理解能力,体现了核心素养中的科学态 度要素。 依据理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比关系公式可知, = ,则U2= U1,得U2= 200 V,故选项D正确。,2.(2018江苏单科,2,3分)采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为
10、使输电线 上损耗的功率减小为原来的 ,输电电压应变为 ( ) A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV,答案 C 本题考查电能的输送。由P送=U送I线和P损= R线得,P损= R线。因为P送和R线一 定,要使P损= P损,结合上式得,U送=2U送=440 kV,C项正确。,规律总结 输电线路功率损失的计算方法 (1)P损=P送-P,P送为输送的功率,P为用户得到的功率。 (2)P损= R线,I线为输电线路上的电流,R线为输电线电阻。 (3)P损= ,U为输电线路上损失的电压,R线为输电线电阻。 (4)P损=UI线,U为输电线路上损失的电压,I线为输电线路上的电流。,
11、3.(2017北京理综,16,6分)如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220 sin 100t(V)的交流电 源上,副线圈接有R=55 的负载电阻,原、副线圈匝数之比为21,电流表、电压表均为理想 电表。下列说法正确的是 ( ) A.原线圈的输入功率为220 W B.电流表的读数为1 A C.电压表的读数为110 V D.副线圈输出交流电的周期为50 s,答案 B 本题考查交变电流、理想变压器。由题知,变压器的输入电压U1= V=220 V, 所以U2= U1=110 V;副线圈电流I2= =2 A,原线圈电流I1= I2=1 A。本题中电压表、电流表 的读数为有效值,故B项正确,C项错误;
12、原线圈输入功率P1=U1I1=220 W,A项错误;交流电的周期 T= = s=0.02 s,D项错误。,易错点拨 交流电的最大值与有效值,1.对于正弦交流电,U= 。,2.在交流电路中,电表的读数为有效值。,4.(2016课标,19,6分)(多选)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,两灯均能正常发光,下列说法正确的是 ( ) A.原、副线圈匝数比为91 B.原、副线圈匝数比为19 C.此时a和b的电功率之比为91 D.此时a和b的电功率之比为19,答案 AD 由题意知U=10U灯,a、b均正常发光,则变压器输入电压U1=9U灯,
13、而输出电压U2=U 灯,所以原、副线圈匝数比n1n2=U1U2=91;而I1I2=n2n1=19,所以两灯功率之比PaPb =U灯I1U灯I2=19,选项A、D正确。,以下为教师用书专用(57),5.(2016海南单科,9,5分)(多选)图(a)所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为41,RT为阻值 随温度升高而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所 接电压u随时间t按正弦规律变化,如图(b)所示。下列说法正确的是 ( ) A.变压器输入、输出功率之比为41 B.变压器原、副线圈中的电流之比为14 C.u随t变化的规律为u=51 sin (50t)(国际单位制
14、) D.若热敏电阻RT的温度升高,则电压表的示数不变,电流表的示数变大,答案 BD 由题意,变压器是理想变压器,故变压器输入、输出功率之比为11,故A错误; = = ,故选项B正确;由图(b)可知交流电压最大值Um=51 V,周期T=0.02 s,可由周期求出角速度 的值为=100 rad/s,则可得交流电压u的表达式u=51 sin(100t) V,故选项C错误;RT温度升高 时,阻值减小,电流表的示数变大,电压表示数不变,故选项D正确。,6.(2016江苏单科,4,3分)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间 作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间
15、作为副线圈。在a、b间输入电压 为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中 ( ) A.U2U1,U2降低 B.U2U1,U2升高 C.U2U1,U2降低 D.U2U1,U2升高,答案 C 由图可知变压器的原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2,因 = ,则U2U1;在将滑动触 头从M点顺时针转到N点的过程中,n2减小,U2降低,选项C正确,选项A、B、D错误。,7.(2015福建理综,15,6分)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u=Um sin t的交流电源,若输送
16、电 功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为 ( ) A. B. C.4 r D.4 r,答案 C T的输入电压U1= ,则P=U1I1,I1= = ,又因为 = ,所以I2= I1= ,则 输电线上损失的电功率P损= 2r=4 r,C项正确。,三年模拟,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,考点一 交变电流的产生及描述,1.(2019浙江名校协作体联考,15)(多选)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为51, 原线圈接交流电源和交流电压表,副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已 知原线圈两端的电压保持不变,副线圈上的电压按图乙所示规律变化。下列说法正确的是 ( ) 图甲,图乙 A.电压表示数为1 100 V B.热水器两端电压的瞬时值表达式为u=220
