高考物理分类交变电流

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(完整版)高中物理交变电流知识点总结

(完整版)高中物理交变电流知识点总结

交变电流知识点总结一、交变电流1 定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流,称为交变电流,简称交流,用符号“ ~”表示。

2特点:电流方向随时间做周期性变化,是交流电最主要的特点,也是交流电与直流电最主要的差异。

3、正弦式交变电流交流电产生过程中的两个特别地址图示看法中性面地址与中性面垂直的地址B S B P S特BS,最大0,最小k e n0 ,最小 e n nBS ,最大t t感觉电流为零,方向改变感觉电流最大,方向不变变化规律(线圈从中性面开始计时)物理量函数图像磁通量m cos t BScos t电动势 e E m sin t nBS sin t电压u U m sin tRE m sin t R r电流i I m sin tEm sin t R r4、描述交变电流的物理量4.1 周期和频率(1)周期:交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期,用符号T 表示,其单位是秒(s)。

(2)频率:交变电流在其单位是赫兹( Hz )。

1s 内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率,用符号 f 表示,4.2 描述交变电流的四值物理含义瞬时交变电流某一时值刻的值最大最大的瞬市价值跟交变电流的热有效效应等效的恒定值电流值交变电流图像中平均图线与时间轴所值夹面积和时间的比值重要关系e E m sin ti I m sin tE m nBSI mE mR rE m0.707E mE2U m0.707U mU2I m0.707I mI2E ntIER r适用情况计算线圈某一时辰的受力情况确定用电器的耐压值(如电容器等)①计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)②交流电表的测量值③电器设备注明的额定电压、额定电流④保险丝的熔断电流计算经过电路横截面的电荷量5、解题方法及技巧5.1 正弦交变电流图像的信息获取直接读取:最大值、周期最大值有效值图像信息间接获取周期频率、角速度、转速瞬市价线圈的地址5.2 交变电流有效值的求解方法(1)对于按正(余)弦规律变化的电流,可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解,即E E m、U U m、I I m。

高考物理电磁学知识点之交变电流分类汇编附解析(2)

高考物理电磁学知识点之交变电流分类汇编附解析(2)

高考物理电磁学知识点之交变电流分类汇编附解析(2)一、选择题1.如图所示,理想变压器的原线圈接入110002sin100(V)u t π=的交变电压,副线圈通过电阻r =6Ω的导线对“220V ,880W”的电器R L 供电,该电器正常工作.由此可知( )A .原、副线圈的匝数比为50:1B .交变电压的频率为100HzC .副线圈中电流的有效值为4AD .变压器的输入功率为880W2.如图所示,面积为S 、匝数为N 的矩形线框在磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴OO ′匀速转动,通过滑环向理想变压器供电,灯泡L 1、L 2、L 3均正常发光.已知L 1、L 2、L 3的额定功率均为P ,额定电流均为I ,线框及导线电阻不计,则( )A .理想变压器原副线圈的匝数比为1:2B .图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零C .若灯L 1烧断,灯泡L 3将变暗D .线框转动的角速度为2PNBSI3.如图甲所示电路,已知电阻21R R R ==,和1R 并联的D 是理想二极管(正向电阻可视为零,反向电阻为无穷大),在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压(0AB U >时电压为正值)。

则R 2两端电压的有效值为( )A .10VB .10 VC.55V D.102V4.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R并联的是一个理想交流电压表,D是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100xt(v),则交流电压表示数为( )A.10V B.20VC.15V D.14.1V5.有一种自行车,它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机,其原理示意图如图甲所示,图中N,S是一对固定的磁极,磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈,转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮.如图乙所示,当车轮转动时,因摩擦而带动摩擦轮转动,从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电.关于此装置,下列说法正确的是()A.自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电B.小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关C.知道摩擦轮与后轮的半径,就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数D.线圈匝数越多,穿过线圈的磁通量的变化率越大6.如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则A.U=110V,I=0.2A B.U=110V,I=0.05AC.2V,I=0.2A D.2V,2A7.在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器.如下所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是()A .B .C .D .8.下列关于交流电路的说法错误的是( ) A .电容器的击穿电压为交流电压的最大值 B .电路中电流表的示数为电流的有效值 C .教室内日光灯的额定电压为电压的有效值 D .电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值9.如图所示,N 匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO '匀速转动,线框面积为S ,线框电阻、电感均不计,在OO '左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场,外电路接有电阻R ,理想电流表A ,则:( )A .从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为sin e NB S t ωω= B .交流电流表的示数24I NBS Rω=C .R 两端电压的有效值2U NBS ω=D .一个周期内R 的发热量()2NBS Q Rπω=10.如图甲所示,理想变压器原副线圈的匝数比为5 :1,V 和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻,且R 1=5R 2.已知ab 两端电压u 按图乙所示正弦规律变化.下列说法正确的是A .电压u 瞬时值的表达式2(V)u t π=B .电压表示数为40VC .R 1、R 2两端的电压之比为5 :1D .R 1、R 2消耗的功率之比为1 :511.如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数分别为1n 、2n ,原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A,副线圈回路接有定值电阻R=2Ω,现在a、b间,c、d间分别接上示波器,同时监测得a、b间,c、d间电压随时间变化的图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是()A.T=0.01sB.1n:2n≈55:2C.电流表A的示数I≈36.4mAD.当原线圈电压瞬时值最大时,副线圈两端电压瞬时值为012.一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如图所示,在相同时间内电阻产生的热量最大的是()A.B.C.D.13.如图所示,甲是远距离的输电示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则()A.用户用电器上交流电的频率是100HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500VC.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失功率减小14.如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个理想变压器,原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶100,图中a、b表示电流表或电压表,已知电压表的示数为22 V,电流表的示数为1 A,则以下说法正确的是()A.输电线路总电阻为22 ΩB.线路输送电功率是22WC.a为电压表,b为电流表D.a为电流表,b为电压表15.如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象,根据图象可知A.此感应电动势的瞬时表达式为e=200sin(0.02t)VB.此感应电动势的解时表达式为e=200sin(50πt)VC.t=0.01s时,穿过线圈的磁通量为零D.t=0.02s时,穿过线圈的磁通量的变化率为零16.如图所示为某一输电示意图,电厂的发电机输出功率为100 kW,输出电压U1=500 V,升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20,输电线电阻为40Ω,用户需要的电压U4=220 V,变压器均为理想变压器。

高考物理电磁交变电流知识点总结

高考物理电磁交变电流知识点总结

高考物理电磁交变电流知识点总结高考物理中,电磁交变电流是一个重要的知识点。

下面将对电磁交变电流的相关知识点进行总结。

1. 交变电流和直流电流的区别:交变电流和直流电流是相对而言的。

直流电流是指电流方向不变的电流,电流大小保持不变;而交变电流是指电流的方向和大小都随时间不断变化的电流。

2. 电磁感应定律:电磁感应定律是描述磁场变化对电路中感应电动势产生的作用的定律。

根据电磁感应定律,当磁场发生变化时,会在电路中产生感应电动势,从而产生感应电流。

3. 交流电路中的电感、电容和电阻:在交流电路中,电感、电容和电阻的相互作用对电路中的电流和电压起着重要影响。

- 电感对交流电流的作用:电感(线圈)对高频交流电有较大的阻碍作用,在电路中产生感抗(XL)。

- 电容对交流电流的作用:电容对低频交流电有较大的阻碍作用,在电路中产生容抗(XC)。

- 电阻对交流电流的作用:电阻对交流电流的阻碍作用不变,产生的阻抗(R)是常数。

4. 交流电压的表示方式:交流电压的大小可用有效值(也称为RMS值)表示,即将交流电压的平方值取平均后开根号。

有效值与直流电压相等时,二者具有相同的功率传输能力。

5. 交流电路中的频率:交流电路中,频率(f)是指单位时间内交流电流或电压的变化次数。

频率的单位是赫兹(Hz)。

交流电路中的频率对电路中元件的选择和性能有重要影响。

6. 交流电路中的有功功率和无功功率:- 有功功率:在交流电路中,电阻所消耗的功率称为有功功率,用来产生有用的功效。

- 无功功率:在交流电路中,电感和电容所消耗的功率称为无功功率,没有直接做功用。

7. 交流电路中的复数表示法和相量图表示法:- 复数表示法:利用复数表示交流电压和电流的大小和相位关系。

例如,电压U和电流I可以用复数U=U'+jU''和I=I'+jI''表示,其中U'、I'表示电压和电流的幅值,U''和I''表示电压和电流的相位差。

高考物理一轮课件专题十二交变电流

高考物理一轮课件专题十二交变电流

利用自感或互感现象,将被测物理量转换为 电感量的变化。
02
01
压电式传感器
利用压电效应,将机械能转换为电能进行测 量。
04
03
传感器在交变电流中作用分析
测量交变电流参数
传感器可用于测量交变电 流的频率、幅值、相位等 参数。
实现交变电流控制
通过传感器反馈信号,实 现对交变电流的控制,如 调整频率、幅值等。
03 。
实验结果分析和讨论
• 比较不同频率下交变电流的参数变化,分析频率对 交变电流特性的影响。
实验结果分析和讨论
01
实验讨论
02
03
04
讨论实验结果与理论预期的差 异及可能原因,如仪器误差、
操作不当等。
分析实验过程中遇到的问题和 困难,提出改进意见和建议。
探讨交变电流在实际应用中的 意义和价值,如电力传输、电 机驱动等领域的应用前景。
特点
交变电流的大小和方向都随时间 作周期性变化,而且在一周期内 电流的方向改变两次。
正弦式交变电流产生原理
01
线圈在匀强磁场中匀速转动产生 正弦式交变电流。
02
中性面:线圈平面每经过中性面 一次,感应电流与感应电动势方 向均改变一次,转动一周,感应 电流方向改变两次。
周期性变化规律
线圈转动一周,经过中性面两次,电流方向改变两次。以中性面位置为计时起点 ,交变电流的瞬时值表达式为 e=Emsinωt、i=Imsinωt。
隔离变压器
原副线圈电气隔离,用于 提供安全的低电压或作为 电子设备中的信号传输媒 介。
变压器应用实例分析
电力系统中的电压变换
在电力系统中,变压器用于将发电机 产生的低电压升高为适合远距离传输 的高电压,以及在用户端将高电压降 低为适合使用的低电压。

高中物理2.1交变电流课件

高中物理2.1交变电流课件

A(B)
D(C) B
D(C)
A(B)
D(C)
A(B)
B
3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流?转到什么 位置时线圈中线电圈流经最过大甲?、
转到乙线、圈丁转位到置甲时、丙 流线丙位方圈位变置向中置。时发电时,生流线电改最圈大中!没有电流;
A(B)
中性面
与磁感线垂直的平面
D(C)
①线圈经过中性面时,感应电动势为零, 感应电流为零。
L2
L1
a
v
设线圈平面从中性面开始转动, 角速度是ω.经过时间t,AB、CD宽
t=0
L1,AD、BC长L2 ,磁感应强度是B. ① 线圈与中性面的夹角是多少?
v11
A(B)
θ
t ② AB边的速度多大? V L2
2
v v⊥
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大?
t
④ AB边中的感应电动势多大?
交流发电机
发电机的根本组成? 发电机的根本种类?
交流发电机简介
• 〔1〕发电机的根本组成: • ①用来产生感应电动势的线圈〔叫电枢〕 • ②用来产生磁场的磁极 • 〔2〕发电机的根本种类 • ①旋转电枢式发电机〔电枢动磁极不动〕 • ②旋转磁极式发电机〔磁极动电枢不动〕
无论哪种发电机,转动的局部叫转子,不动的局部叫定子
观察思考——什么是交流电
操作:匀速转动 手柄,线圈在磁 场中匀速转动
现象:小灯泡发 光,但亮度有变 化
问题:小灯泡发 光亮度有变化说 明什么?
结论:小灯泡中 电流大小有变化
操作:匀速转动手柄,线圈在磁场中匀速转动 现象:电流计指针在零刻线两侧摆动
问题:指针摆动说明什么? 结论:小灯泡中电流方向有变化

高考物理电磁学-交变电流

高考物理电磁学-交变电流

交变电流知识集结知识元交变电流知识讲解一、交流电1.定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流.2.图象:如图(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流.其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电,如图(a)所示.二、正弦交流电1.中性面:线圈平面垂直于磁感线时,线圈中的感应电流为零,这一位置叫中性面.线圈平面经过中性面时,电流方向就发生改变.线圈绕轴转一周两次经过中性面,因此感应电流方向改变两次.2.中性面的特点:(1)线圈转到中性面位置时,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为零,感应电动势为零;(2)线圈转动一周,两次经过中性面,线圈每经过一次中性面,电流的方向就改变一次.3.变化规律:从中性面开始计时,电动势、电压和电流的瞬时值表达式为e=E m sinωt、u=U m sinωt、i=I m sinωt4.图象:从中性面开始计时,图象为正弦曲线;从垂直于中性面的位置开始计时,图象为余弦曲线.三、描述交流电的物理量1.最大值:交变电流的最大值I m或U m是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值,可用来表示电流强弱或电压高低.电压的最大值E m=nB Sω2.瞬时值:e=E m sinωt(从中性面开始计时)e=E m cosωt(从垂直中性面开始计时)3.有效值:(1)定义:根据电流的热效应来规定,让交流和恒定电流通过相同的电阻,如果它们在一个周期内产生的热量相等,就把这个恒定电流的数值叫做这个交流的有效值.(2)正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系:U=,I=4.平均值:=n5.有效值、平均值、最大值(峰值)和瞬时值的使用(1)使用交变电流的设备铭牌上标明的额定电压、额定电流是指有效值,交流电表测量的也是有效值.提到交变电流的相关量,凡没有特别说明的,都是指有效值.(2)在研究电容器是否被击穿时,要用最大值(峰值),因电容器标明的电压是它在工作时能够承受的最大值.(3)在研究交变电流的功率和产生的热量时,用有效值.(4)在求解某一时刻的受力情况时,用瞬时值.(5)在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电荷量q时,用平均值,q==Δt 例题精讲交变电流例1.一台交流发电机,产生正弦交变电动势的最大值为500V,周期为0.02s,则交变电动势的有效值为________,瞬时值表达式为__________________。

高考物理二轮复习专题交变电流讲含解析

高考物理二轮复习专题交变电流讲含解析

交变电流考试纲领要求考纲解读1.交变电流、交变电流的图象Ⅰ高考对本专题知识的考察主要表此刻“三突出”,一般试题难度不大,且多以选择题的形式出现.1.突出考察交变电流的产生过程;2.突出考察交变电流的图象和交变电流的四值;3.突出考察变压器,对变压器的原理理解的同时,还要掌握变压器的静态计算和动向剖析,远距离输电也要重视.2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值ⅠⅡⅠ纵观近几年高考试题,展望2019年物理高考试题还会考:1、对本专题知识点高考每年必考.命题频次较高的知识点有交变电流的变化规律(包含图象)、最大值与有效值等,以选择题的形式出现。

2、变压器的原理,电压比、电流比及功率关系是考察的要点;将本章知识与电磁感觉等联合的力、电综合题,或考察与本章知识相关的实质应用。

考向01 交变电流的产生和描绘(1)考纲领求能掌握交变电流的产生和描绘,会写出交变电流的刹时价表达式;能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算.(2)命题规律交变电流的产生及描绘(e、u、i的刹时价表达式、最大值、有效值、周期、频次),特别是有效值的计算是考察的热门。

事例1.一电阻接到方波沟通电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。

该电阻上电压的峰值为u0,周期为T,以下图。

则Q方: Q正等于A. B. C. 1:2 D. 2:1【根源】2018年全国一般高等学校招生一致考试物理(全国III卷)【答案】D点睛本题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机交融。

解答本题常有错误是:一是把方波交变电流视为正弦交变电流;二是以为在一个周期T内产生的热量与电压有效值,致使错选B;三是比值颠倒,致使错选C。

考点定位】交变电流的规律和“四值问题”考点定位】电感、电容对沟通电的阻挡作用【名师点睛】本题主要考察电感、电容对沟通电的阻挡作用,即感抗、容抗的大小与什么要素相关,记着这个问题不难解决.2.讲基础(1)正弦沟通电的产生和图象①产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.②中性面:与磁场方向垂直的平面;中性面的特色:(a)线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感觉电动势为零;(b)线圈转动一周,两次经过中性面.线圈每经过中性面一次,电流的方向就改变一次.③图象:用以描绘沟通电随时间变化的规律,假如线圈从中性面地点开始计时,其图象为正弦函数曲线.(2)正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值① 正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面地点开始计时)( 此中ω等于线圈转动的角速度,E m =nBSω)(a)电动势e 随时间变化的规律:e =E m sin_ωt . (b)负载两头的电压u 随时间变化的规律:u =U m sin ωt . (c)电流i 随时间变化的规律:i =I m sin ωt . ②交变电流的刹时价、峰值、有效值(a)刹时价:交变电流某一时辰的值,是时间的函数.(b)峰值:交变电流的电流或电压所能达到的最大值,也叫最大值.(c)有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值.对正弦沟通电,其有效值和峰值的关系为:2m E E =,2m U U =,2m I I =.(d)均匀值:是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值. 3.讲典例事例1.(多项选择)将一总电阻为1Ω,匝数n=4的线圈放在匀强磁场中,已知磁场方向垂直于线圈平面,从某时辰其穿过线圈的磁通量按图示规律变化,则( )A .在0~8s 内与8s ~10s 内线圈内的电流方向同样B .在0~8s 内经过线圈导线截面的电荷量为8C C .在8s ~10s 线圈中感觉电动势为1VD .现象中产生交变电流的有效值为2A 【答案】 BD【一鼓作气】(多项选择)以下图,电阻为r的矩形线圈面积为S,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动.匀强磁场的磁感觉强度为B,t=0时辰线圈平面与磁场垂直,各电表均为理想沟通电表,则()A.滑片P下滑时,电压表的读数变大B.图示地点线圈中的感觉电动势最大C.线圈从图示地点转过180°的过程中,电阻R上产生的焦耳热为D.1s内流过R的电流方向改变次【答案】ACD【分析】P下滑时外阻变大,电流变小,内压变小,外压变大,则电压表的读数变大。

2024高考物理一轮复习--交变电流的产生和描述

2024高考物理一轮复习--交变电流的产生和描述

交变电流一、交变电流的产生规律1.正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

(2)两个特殊位置的特点:①线圈平面与中性面重合时,S ①B ,Φ最大,ΔΦΔt =0,e =0,i =0,电流方向将发生改变。

①线圈平面与中性面垂直时,S ①B ,Φ=0,ΔΦΔt 最大,e 最大,i 最大,电流方向不改变。

(3)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次通过中性面,因此电流的方向改变两次。

(4)交变电动势的最大值E m =nBSω,与转轴位置无关,与线圈形状无关。

2.产生正弦交流电的四种其他方式 (1)线圈不动,匀强磁场匀速转动。

(2)导体棒在匀强磁场中做简谐运动。

(3)线圈不动,磁场按正弦规律变化。

(4)在匀强磁场中导体棒的长度与时间成正弦规律变化。

3.交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)4.书写交变电流瞬时值表达式的步骤(1)确定正弦交变电流的峰值,根据已知图像读出或由公式E m =nωBS 求出相应峰值。

(2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式。

①线圈从中性面位置开始计时,则i -t 图像为正弦函数图像,函数表达式为i =I m sin ωt 。

①线圈从垂直于中性面的位置开始计时,则i -t 图像为余弦函数图像,函数表达式为i =I m cos ωt 。

二、交变电流有效值的求解方法1.有效值的规定交变电流、恒定电流I 直分别通过同一电阻R ,在交流电的一个周期内产生的焦耳热分别为Q 交、Q 直,若Q 交=Q 直,则交变电流的有效值I =I 直(直流有效值也可以这样算). 2.有效值的理解(1)交流电流表、交流电压表的示数是指有效值;(2)用电器铭牌上标的值(如额定电压、额定功率等)指的均是有效值; (3)计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值; (4)没有特别加以说明的,是指有效值;(5)“交流的最大值是有效值的2倍”仅适用于正(余)弦式交变电流. 3.有效值的计算(1)计算有效值时要根据电流的热效应,抓住“三同”:“相同时间(周期整数倍)”内“相同电阻”上产生“相同热量”,列式求解.(2)分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量. (3)利用两个公式Q =I 2Rt和Q =U 2Rt 可分别求得电流有效值和电压有效值.(4)若图象部分是正弦(或余弦)式交变电流,其中的14周期(必须是从零至最大值或从最大值至零)和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I =I m 2、U =U m2求解.4.几种典型交变电流的有效值三、交变电流“四值”的理解和计算交变电流“四值”的比较四、针对练习1、如图所示,一矩形线圈的面积为S ,匝数为N ,电阻为r ,处于磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中,绕垂直磁场的水平轴OO ′以角速度ω匀速运动。

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2010年高考物理分类复习——交变电流
(09年天津卷) 9.(6分)(1)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd
全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中,线框面积为S ,电阻为R 。

线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,线框中感应电
流的有效值I= 。

线框从中性面开始转过2π的过程中,通过导线横截面的电荷量q= 。

答案:(1)R BS 22ω,R
BS 解析:本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。

电动势的最大值ωBS E =m ,电动势的有效值2
m E E =,电流的有效值R BS R E I 22ω==;R
BS R t t R t R E t I q =====∆Φ∆∆∆Φ∆∆。

(09年广东物理)9.图为远距离高压输电的
示意图。

关于远距离输电,下列表述正确的是
A .增加输电导线的横截面积有利于减少输电
过程中的电能损失
B .高压输电是通过减小输电电流来减小电路
的发热损耗
C .在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D .高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好
答案:ABD
解析:依据输电原理,电路中的功率损耗线R I P 2=∆,而S
L R ρ=线,增大输电线的横截面积,减小输电线的电阻,则能够减小输电线上的功率损耗,A 正确;由P=UI 来看在输送功率一定的情况下,输送电压U 越大,则输电电流越小,则功率损耗越小,B 正确;若输电电压一定,输送功率越大,则电流I 越大,电路中损耗的电功率越大,C 错误;输电电压并不是电压越高越好,因为电压越高,对于安全和技术的要求越高,因此并不是输电电压
越高越好,D 正确。

(09年江苏物理)6.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为2100V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光,下列说法中正确的有
A .开关接通后,氖泡的发光频率为100Hz
B .开关接通后,电压表的示数为100 V
C .开关断开后,电压表的示数变大
D .开关断开后,变压器的输出功率不变
答案:AB
解析:本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。

由交变电压的瞬时值表达式知,原线圈两端电压的有效值为22
201=U V=20V ,由2
121U U n n =得副线圈两端的电压为1002=U V ,电压表的示数为交流电的有效值,B 项正确;交变电压的频率为502100==π
πf Hz ,一个周期内电压两次大于100V ,即一个周期内氖泡能两次发光,所以其发光频率为100Hz ,A 项正确;开关断开前后,输入电压不变,变压器的变压比不变,故输出电压不变,C 项错误;断开后,电路消耗的功率减小,输出功率决定输入功率,D 项错误。

(09年海南物理)9.一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V ,经变压器1T 升压后向远方输电。

输电线路总电阻1k ΩR =.到目的地经变压器2T 降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V 、60W )。

若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器1T 和2T 的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则
A .1T 原、副线圈电流分别为310A 和20A
B .2T 原、副线圈电压分别为5
1.810V ⨯和220V
C .1T 和2T 的变压比分别为1:50和40:1
D .有4610⨯盏灯泡(220V 、60W )正常发光
答案:ABD
(09年海南物理)12.钳型表的工作原理如图所示。

当通有交
流电的导线从环形铁芯的中间穿过时,与绕在铁芯上的线圈相连的
电表指针会发生偏转。

由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流
成正比,所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。

日常所
用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz 和60Hz 。

现用一钳型电流表在中国测量某一电流,电表读数为10A ;若用同一电表在英国测量同样大小的电流,则读数将是 A 。

若此表在中国的测量值是准确的,且量程为30A ;为使其在英国的测量值变为准确,应重新将其量程标定为 A .
答案:12 (2分) 25(2分)
(09年山东卷)19.某小型水电站的电能输送示意图如下。

发电机的输出电压为200V ,输电线总电阻为r ,升压变压器原副线圈匝数分别为n ,n 2。

降压变压器原副线匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)。

要使额定电压为220V 的用电器正常工作,则
A .3214
n n n n > B .
3214n n n n < C .升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D .升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
答案:AD
解析:根据变压器工作原理可知122220n n U =,334220
n U n =,由于输电线上损失一部分电压,升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压,有23U U >,所以
3214n n n n >,A 正确,BC 不正确。

升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率,D 正确。

考点:变压器工作原理、远距离输电
提示:理想变压器的两个基本公式是:⑴ 1222
U n U n =,即对同一变压器的任意两个线圈,
都有电压和匝数成正比。

⑵12P P =,即无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。

只有当变压器只有一个副线圈工作时,才有12212211,n n I I I U I U ==。

远距离输电,从图中应该看出功率之间的关系是:P 1=P 2,P 3=P 4,P 1/=P r =P 2。

电压之间的关系是:3311232244
,,r U n U n U U U U n U n ===+。

电流之间的关系是:3124232143
,,r I I n n I I I I n I n ====。

输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。

分析和计算时都必须用2
2
2,r r P I r U I r ==,而不能用2r r U P r =。

特别重要的是要会分析输电线上的功率损失21222
1r P L P U S U S ρ⎛⎫=⋅∝ ⎪⎝⎭。

(09年四川卷)17.如图甲所示,理想变压器原、副线圈
的匝数比为10:1,R 1=20 Ω,R 2=30 Ω,C 为电容器。


知通过R 1的正弦交流电如图乙所示,则
A.交流电的频率为0.02 Hz
B.原线圈输入电压的最大值为2002 V
C.电阻R 2的电功率约为6.67 W
D.通过R 3的电流始终为零
答案:C
解析:根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同,周期为0.02s 、频率为50赫兹,A 错。

由图乙可知通过R 1的电流最大值为I m =1A 、根据欧姆定律可知其最大电压为U m =20V ,再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V 、B 错;因为电容器有通交流、阻直流的作用,则有电流通过R 3和电容器,D 错;根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R 2的电流有效值为I =m 122R 、电压有效值为U =U m /2V ,电阻R 2的电功率为P 2=UI =
203
W 、C 对。

(09年福建卷)16.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所
示。

已知发电机线圈内阻为5.0Ω,则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图乙所示,则
A.电压表○
v 的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟改变50次
C.灯泡实际消耗的功率为484w
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
答案:D
解析:电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值E m =2220V ,有效值E=220V ,灯泡两端电压()
V r R RE U 209=+=,A 错;由图像知T =0.02S ,一个周期内电流方向变化两次,可知1s 内电流方向变化100次,B 错;灯泡的实际功率
459.8W W 95209R U P 2
2===,C 错;电流的有效值A r
R E I 2.2=+=,发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为J J rt I Q r 2.24152.222=⨯⨯==,D 对。

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