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1、交变电流全章复习知识梳理：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(Em、I m )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,
2、则直流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3 : 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3 = 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
3、均值是利用 来进行计算的，计算 时只能用平均值.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“通一流、隔一流、通一频、阻一频”四、变压器1. 变压器的工作原理： 2. 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、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 Q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2AC. 电阻消
4、耗的电功率为2.5 WD. 用交流电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u= 100sinB. 该交流电的频率为25 HzC. 该交流电的电压的有效值为100 .2 VD. 若将该交流电压加在阻值牛100 Q的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W3、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 Q,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。贝U()11A. 通过R的电流iR随时间t变化的规律是B. 通过R的电流iR随时间t变化的规律是C. R两端的电压u
5、r随时间t变化的规律是D. R两端的电压ur随时间t变化的规律是iR= V2cos100% t (A) iR= *2 cos50 % t (V) Ur=5 ,2cos100 兀 t (V) Ur=5 2cos50Ttt (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，贝U ()A. 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 Q的圆形线框，当磁感应强度 B
6、按图示规律变化时(以向里为正方向)，线框中有感应电流产生。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。专题二表征交流电的物理量、四值问题1、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 Q ,线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。切=2兀rad /s,外电路电阻 R=4 Q。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1 一(6) 在一周期内通过电阻 R的电何重为多少
7、。62.如下图所示,A.5 2 A是一个交变电流的电流强度i随时间t变化的规律。此交变电流的有效值是D.3.5A当线框转至中性面时开始计时。3、一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线框,ti=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50J3V,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，imin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 、50 &v D
8、 、50j"3v5、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为1,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()A. (2 兀 l2nB)2/PB. 2(兀 l2nB)2/PC. (l2nB)2/2PD. (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
9、导线细E. 变压器是一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1,原线圈接正弦交流电源，副线圈接2. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20 :入“ 220V , 60W”灯泡一只，且灯泡正常发光。贝UA .电流表的示数为竺2 A220B. 电源输出功率为 1200WC. 电流表的示数为3 A220D. 原线圈端电压为 11V3.如图所示，理想变压器的原线圈匝数为n1=1000
10、匝，副线圈匝数为n2=200匝，交变电源的电动势e=311sin314tV，电阻R=88Q,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Ai的示数为0.10AB. 电压表Vi的示数为311VC. 电流表Ai的示数为0.75AD. 电压表V2的示数为62.2V4、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，则电源两端的电压之比为 （）1:12:13:14:1A、B、C、D、U1与灯泡两端的电压U2图 13-2-65、图5-52所示为理想变压器，3个灯泡L1 , L2 , L3都标有它们都能正常
11、发光，则变压器原、副线圈匝数比n1 : n2 和输入电压u应为（）A. 2 ： 1, 25 伏B. 1 : 2, 20 伏C. 1 : 2, 25 伏D. 2 ： 1, 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“5V 5W , L4 标有 “ 5V10W .若gS-52A . V1、V2不变，A增大、A2减小，P增大B . V、V2不变，A1A2增大，P增大C . V1' V2不变，A、A2减小,P减小D . V1不变、V2增大，A减小、A?增大,)P减小7.
12、 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，图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是（）RA. V 1和V2不变，A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. V 1不变，V2增大，A减小，A2增大，P减小1。下列说法中正确的是8. 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
13、时，I1将增大D. K不变，U1增大，I1将增大9、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nm,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U时，线圈1输出电压是 V,图 13-2-810钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A。图（b）中用同一电缆线绕了 3匝，则（）A. 这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为B. 这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为C. 这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为D. 这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b
14、）的读数为3.6A2.4A0.4A3.6A图（a）11.调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈 AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB间加上正弦交流电压 U，移动滑动触头 P的位置，就可以调节输 出电压。在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为 Q。贝"（）A .保持P的位置不动，将 Q向下移动时，电流表的读数变大B .保持P的位置不动，将 Q向上移动时，电流表的读数变小C .保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D .保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小外电路是一匝同样12.如图所示，理想变压器初级线圈接交变电压
15、u,次级线圈a仅有1匝,材料，同样大小的线圈 b,且a的横截面积是b的2倍。此时测得次级 线圈和外电路连接处两点间的电压为3.2V。若将a、b线圈的位置对调后，再测次级线圈和外电路连接处两点间的电压将是多少伏？专题四：远距离输电1、山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致 ()A. 升压变压器初级线圈中的电流变小B. 升压变压器次级线圈两端的电压变小C. 高压输电线路的电压损失变大D. 降压变压器次级线圈
16、两端的电压变小2. 一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100kW,向远处输电用的输电线总电阻为8Q。为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%,且用户端刚好能得到 220V交变电压，求：供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的变压比应分别是多少？3. 某发电站的输出功率为 104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向 80km远处供 电。已知输电导线的电阻率为 p =2.4 x 10'8q m,导线横截面积为1.5X 10- 4m2,输电线路损 失的功率为输出功率的 4%,求：升压变压器的输出电压；输电线路上的电压损失。4、图5-43为一输电系统，A地有一台升压
17、变压器，B地有一台匝数比为10： 1的降压变压器，使120盏标有“ 120V,100W ”的灯正常工作，A、B两地输电线的电阻是 20Q,求： 升压变压器输出端的电压.(2)若不用变压器，要在 B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出？(3)两情况下输电线上损耗功率之比是多少？0.2 Q ,如果用原副级线圈10:1的降压变压器降5、发电机的端电压 220v，输出电功率44kw,输电导线的电阻为 匝数比为1:10的升压变压器，经输电线后，再用原副级线圈匝数比为 压供给用户。(1) 画出全过程的示意图(2) 求用户得到的电压和功率(3) 若不经过变压而直接送到用户，求用户
18、得到的电压和功率专题五：带电粒子在交变电场中的运动1.从t=0时刻起，在两块平行金属板间分别加上如图所示的交变电压，加其中哪种交变电压时，原来处于两板正中央的静止电子不可能在两板间做振动？（）2.如图所示，平行金属板板长L=8.0cm，板间距离 d=5.0mm ,两板间加有交变电压u=UmSin314tV。有一连续的电子束，以 vo=6.4 x 107m/s从左端沿两板中线向右射入。当交变 电压的最大值 Um超过某一值 U。时，将会出现电子束有时能穿过平行金属板从右端射出，有时不能。已知电子质量 m=0.91x 10-30kg，基本电荷e=1.6x 10-19C求: Uo的值.略 (2) 21
19、9.6V, 43.92kW(3)5、(1)100当Um多大时，有电子通过两板间和无电子通过两板间的时间之比恰 好是2 ： 1 ?一-1、C 2、BD3、A4.C5.图略 I= , 2 A二-1、(3.14V)(1.57V)(2.6 V)(1.78V)(0.79J)(0.0867C)3、3 =10 兀 -(rad/s)Em：=100( V) e =100sin10 兀 t (V)1、ABCEHJ 2.C3.A4、D5、A 6 、C 7.B8.D9、U/4 U10.C11.C12. 1.6V四-1、CD 2. 1:16, 190 : 113. 80kV3200V2.B4、（1）1400V(2)2120V4 、C 5.B180V,五-1.D36kW2. 91V 105V