交变电流全章复习很详细带答案
交变电流的产生和描述(含答案)
第1课时交变电流的产生和描述考点内容要求考纲解读交变电流、交变电流的图象Ⅰ1．交变电流的产生及其各物理量的变化规律，应用交流电的图象解决问题．2．利用有效值的定义，对交变电流的有效值进行计算．3．理想变压器原、副线圈中电流、电压、功率之间的关系应用，变压器动态变化的分析方法．4．远距离输电的原理和相关计算．5．传感器的简单使用，能够解决及科技、社会紧密结合的问题.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ理想变压器Ⅰ远距离输电Ⅰ实验：传感器的简单使用导学目标 1.能掌握交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算．一、交变电流的产生和变化规律[基础导引]关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正确的是 ( )A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零D．线圈在及中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电动势最大[知识梳理]1．交变电流大小和方向都随时间做__________变化的电流．如图1(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式交变电流，简称正弦式电流，如图(a)所示．图12．正弦交流电的产生和变化规律(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕________________方向的轴匀速转动．(2)中性面：①定义：及磁场方向________的平面．②特点：a.线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量________，磁通量的变化率为______，感应电动势为______．b.线圈转动一周，________经过中性面．线圈每经过____________一次，电流的方向就改变一次．(3)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为__________曲线．如图1(a)所示．思考：由正弦交流电的图象可以得出哪些物理量？二、描述交变电流的物理量[基础导引]我们日常生活用电的交变电压是e＝2202sin 100πt V，它是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，则下列说法正确的是________．①交流电的频率是50 Hz②交流电压的有效值是220 V③当t＝0时，线圈平面恰好及中性面平行④当t＝150s时，e有最大值220 2 V⑤电流每秒方向改变50次[知识梳理]1．周期和频率(1)周期T：交变电流完成________________变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)．公式：T＝2πω.(2)频率f：交变电流在1 s内完成周期性变化的________，单位是赫兹(Hz)．(3)周期和频率的关系：T＝________或f＝________.2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一________的值，是时间的函数．(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的________．(3)有效值：让交流及恒定电流分别通过________的电阻，如果它们在交流的一个周期内产生的________相等，则这个恒定电流I 、恒定电压U 就是这个交流的__________．(4)正弦式交变电流的有效值及峰值之间的关系I ＝____________，U ＝____________，E ＝____________.(5)平均值：是交变电流图象中波形及横轴所围面积跟时间的比值.考点一 正弦交流电的变化规律 考点解读1．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律 物理量函数 图象磁通量 Φ＝Φm cos ωt ＝BS cos ωt电动势e ＝E m sin ωt ＝nBSωsin ωt 电压u ＝U m sin ωt ＝RE m R ＋r sin ωt 电流 i ＝I m sin ωt ＝E m R ＋r sin ωt2(1)线圈平面及中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变．(2)线圈平面及中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．3．书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式E m＝nBSω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．如：①线圈从中性面位置开始转动，则i －t 图象为正弦函数图象，函数式为i ＝I m sin ωt .②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i －t 图象为余弦函数图象，函数式为i＝I m cos ωt.特别提醒 1.只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律及线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关．2．Φ－t图象及对应的e－t图象是互余的．典例剖析例1 如图2甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则 ( )图2A．乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程B．乙图中c时刻对应甲图中的C图C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次D．若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50 Hz例2 实验室里的交流发电机可简化为如图3所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是( )A．线圈平面及磁场平行时，线圈中的瞬时电流为零B．从线圈平面及磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i＝2sin 50πt AC．流过电阻R的电流每秒钟方向改变25次D．电阻R上的热功率等于10 W跟踪训练 1 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图4所示，下列说法中正确的是 ( ) A．交流电压的有效值为36 2 VB．交流电压的最大值为36 2 V ，频率为0.25 HzC．2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D．1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快考点二交变电流“四值”的比较及理解考点解读交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝E m sin ωti＝I m sin ωt计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值E m＝nBSωI m＝E mR＋r讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值E＝E m2U＝U m2I＝I m2适用于正(余)弦式电流(1)计算及电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图象中图线及时间轴所夹的面积及时间的比值E＝Bl vE＝nΔΦΔtI＝ER＋r计算通过电路截面的电荷量典例剖析例3 一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈及正弦交变电源连接，输入电压u如图5所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则 ( ) A．流过电阻的电流是20 AB．及电阻并联的电压表的示数是100 2 VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 JD．变压器的输入功率是1×103 W例4 如图6所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝1πT，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时．问：(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)线圈转过130s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经130s通过电阻R的电荷量是多少？思维突破有效值是交流电中最重要的物理量，必须会求，特别是正弦交流电的有效值，应记住公式．求交变电流有效值的方法有：(1)利用I＝I m2，U＝U m2，E＝E m2计算，只适用于正(余)弦式交流电．(2)利用有效值的定义计算(非正弦式交流电)．在计算有效值时“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍．(3)利用能量关系求解．当有电能和其他形式的能转化时，可利用能量守恒定律来求有效值．跟踪训练 2 一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图7所示．由图可知 ( )图7A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin (25t) V B．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为R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W14.对交变电流图象的意义认识不清例5 如图8甲所示，一矩形线圈abcd 放置在匀强磁场中，并绕过ab 、cd 中点的轴OO ′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面及磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a 流向b 时，电流方向为正．则下列四幅图中正确的是 ( )图8误区警示 不能将交变电流的产生原理及图象正确结合，或判断初始时刻的电流方向错误而错选C.正确解析 从乙图可看出初始时刻线圈平面及中性面的夹角为，又由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为从b 到a(及正方向相反)，故瞬时电流的表达式为i=-imcos (+ωt)，图象D 符合题意．答案 D正本清源 对于交变电流的图象问题，关键在于把线圈在匀强磁场中的具体位置及图象上的时刻对应好，也就是把交变电流的变化规律及线圈在磁场中转动的具体情景对应好！跟踪训练3 如图9所示，在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置矩形线圈abcd .线圈cd 边沿竖直方向且及磁场的右边界重合．线圈平面及磁场方向垂直．从t ＝0时刻起，线圈以恒定角速度ω＝2πT绕cd 边沿图示方向转动，规定线圈中电流沿abcda 方向为正方向，则从t ＝0到t ＝T 时间内，线圈中的电流i 随时间t 的变化关系图象为下图中的( )15．忽视交变电流“四值”的区别，造成运用时的错误例6 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10甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 ( )图10A．电压表的示数为220 VB．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484 WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J误区警示错解1：不能正确区分电源电动势和路端电压，易错选A.错解2：认为在一个周期内电流的方向改变1次，则会错选B.正确解析电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图象知电动势的最大值E m＝220 2 V，有效值E＝220 V，灯泡两端电压U＝RER＋r＝209 V，A错；由图象知T＝0.02 s，一个周期内电流方向改变两次，可知1 s内电流方向改变100次，B错；灯泡消耗的实际功率P＝U2R＝209295.0W＝459.8 W，C错；电流的有效值I＝ER＋r＝2.2 A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q＝I2rt＝2.22×5.0×1 J＝24.2 J，D对．答案D正本清源在解答有关交变电流问题时，除要注意电路结构外，还要区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值，最大值是瞬时值中的最大量值，有效值是以电流的热效应来等效定义的，及电磁感应问题一样，求解及电能、电热相关问题时，一定要使用有效值，而求解通过导体截面的电荷量时一定要用平均值.跟踪训练4 某交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势及时间的关系如图11所示．如果此线圈和一个R＝100 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列叙述正确的是( )A．交变电流的周期为0.02 sB．交变电流的最大值为1 AC．交变电流的有效值为1 AD．电阻R两端的最大电压为141 VA组交变电流的产生及图象1．如图12所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是 ( ) A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3∶2C．交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin 5πt (V)D．交流电b的最大值为5 V2．如图13所示，N＝50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1＝20 cm，ad边长l2＝25 cm，放在磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n＝3000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝9 Ω，t＝0时，线圈平面及磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．(1)在图中标出t＝0时感应电流的方向．(2)写出线圈感应电动势的瞬时值表达式．(3)线圈转一圈外力做功多大？(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多大？B组交变电流的“四值”3．在如图14甲所示的电路中，电阻R的阻值为50 Ω，在ab 间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是( )图14A．交流电压的有效值为100 VB．电流表示数为2 AC．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s D．在1分钟内电阻R上产生的热量为1.2×104 J4．如图15所示，交流发电机线圈的面积为0.05m2，共100匝．该线圈在磁感应强度为1πT的匀强磁场中，以10π rad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50 Ω，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则( )A．线圈中的电动势为e＝50sin 10πt VB．电流表的示数为 2 AC．电压表的示数为50 2 VD．R1上消耗的电功率为50 W课时规范训练(限时：45分钟)一、选择题1．下面关于交变电流的说法中正确的是( )A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值B．用交变电流表和交变电压表测定的读数值是交流的瞬时值C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D．对同一电阻且时间相同，则跟交流有相同的热效应的直流的数值是交流的有效值2. 某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图1所示，由图中信息可以判断( )A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D线圈转过的角度为2πD．若从O～D历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次3．如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e ＝BSωsin ωt的图是 ( ) 4．(2011·四川理综·20)如图2所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面及磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ．那么( )A ．线圈消耗的电功率为4 WB ．线圈中感应电流的有效值为2 AC ．任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πTtD ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝Tπsin 2πTt5．如图3所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P 1和P 2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转 到及磁场方向平行时 ( ) A ．线圈绕P 1转动时的电流等于绕P 2转动时的电流 B ．线圈绕P 1转动时的电动势小于绕P 2转动时的电动势 C ．线圈绕P 1和P 2转动时电流的方向相同，都是a →b →c →d D ．线圈绕P 1转动时dc 边受到的安培力大于绕P 2转动时dc 边受到的安培力6．图4中甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是( )甲乙图4A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin 100πt V D．图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的1107．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势及时间呈正弦函数关系，如图5所示．此线圈及一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻．下列说法正确的是 ( ) A．交变电流的周期为0.125 sB．交变电流的频率为8 HzC．交变电流的有效值为 2 AD．交变电流的最大值为4 A8．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图6甲所示，则下列说法中正确的是 ( )图6A．t＝0时刻线圈平面及中性面垂直B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02 s时刻，感应电动势达到最大D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示9．如图7所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω转动，c、d两点及外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是 ( )A．S断开时，电压表读数为22BωL2B．S断开时，电压表读数为28BωL2C．S闭合时，电流表读数为210rBωL2D．S闭合时，线框从图示位置转过π2过程中流过电流表的电荷量为BL2 7r10．如图8所示，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ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过60°的过程中，下列判断正确的是 ( )A．电压表的读数为NBSω2B．通过电阻R的电荷量为q＝NBS 2(R＋r)C．电阻R所产生的焦耳热为Q＝N2B2S2ωRπ4(R＋r)2D．当线圈由图示位置转过60°时的电流为NBSω2(R＋r)二、非选择题11．如图9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.线框绕及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π2的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝________.12．如图10所示，线圈面积为0.05 m2，共100匝，线圈总电阻为1Ω，及外电阻R＝9 Ω相连．当线圈在B＝2πT的匀强磁场中绕OO′以转速n＝300 r/min匀速转动时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时值表达式；(2)两电表的示数；(3)线圈转过160s时，电动势的瞬时值；(4)线圈转过130s的过程中，通过电阻R的电荷量；(5)线圈匀速转一周外力做的功．复习讲义基础再现一、基础导引CD知识梳理 1.周期性 2.(1)垂直于磁场(2)①垂直②a.最大零零b．两次中性面(3)正弦思考：周期T、频率f、峰值等．二、基础导引①②知识梳理 1.(1)一次周期性(2)次数(3)1f1T2.(1)时刻(2)最大值(3)相同热量有效值(4)I m2U m2E m2课堂探究例1 A例2 D跟踪训练1 BC例3 D例4 (1)e＝50sin 10πt V (2)43.3 V(3)31.86 V 3.54 A (4)14πC跟踪训练2 BD跟踪训练3 B跟踪训练4 B分组训练1．BC2．(1)adcba(2)e＝314cos 100πt V(3)98.6 J (4)0.1 C3．ABD 4.B课时规范训练1．CD2．D3．A4．AC5．A 6．C 7．C 8．B 9．BD 10．B11.2BSω2RBSR12．(1)e＝100sin 10πt V (2)5 2 A45 2 V (3)50 V (4)12πC (5)100 J。
高考物理新电磁学知识点之交变电流全集汇编附答案解析
高考物理新电磁学知识点之交变电流全集汇编附答案解析一、选择题1．如图所示.水平方向有磁感应强度大小为0.5 T的匀强磁场，匝数为5的矩形线框ab边长为 0.5m．ad边长为0.4 m，线框绕垂直磁场方向的转轴OO′匀速转动，转动的角速度为20rad/s，线框通过金属滑环与阻值为10Ω的电阻R构成闭合回路．t=0时刻线圈平面与磁场方向平行．不计线框及导线电阻，下列说法正确的是A．线圈中的最大感应电动势为10 VB．电阻R两端电压的瞬时值表达式u=10sin20t (V)C．电阻R中电流方向每秒变化20次D．电阻R消耗的电功率为5 W2．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。
利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。
若发电机线圈的转速变为原来的12，则（）A．R消耗的功率变为12P B．电压表V的读数变为12UC．电流表A的读数变为2I D．通过R的交变电流频率不变3．如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V．若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是( )A．220V，220V B．220V，110VC．110V，110V D．220V， 0V4．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻1R、2R和3R的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压R的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。
该变图压器原、副线圈匝数的比值为（）A．2B．3C．4D．55．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻55Ω，电流表、电压表均为理想电表。
原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是A．电流表的示数为4.0AB．电压表的示数为155.6VC．副线圈中交流电的频率为50HzD．穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶16．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈输入如图乙所示的交变电压。
(文末附答案)人教版2022年高中物理交变电流总结(重点)超详细
(每日一练)(文末附答案)人教版2022年高中物理交变电流总结(重点)超详细单选题1、如图所示，绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交变电时，两个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。
已知线圈1、2的匝数之比N1:N2=2:1。
在不接负载的情况下（）①当线圈1输入电压220V时，线圈2输出的电压为110V②当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55V③当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220V④当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110VA．①③B．②④C．①④D．③④2、假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P。
保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1000 kV特高压输电,若不考虑其他因素的影响,则输电线上损耗的电功率将变为（）A．P4B．P2C．2P D．4P3、无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（）A．充电的原理主要利用了自感B．充电设备与手机不接触也能充电，利用了互感C．充电设备与手机的充电电流一定相等D．充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电4、在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，电阻为r，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动(如图甲所示)，产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路。
下列说法中正确的是（）A．从t3到t5这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零B．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为2E0(R+r)ωC．t4时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为E0D．电阻R的发热功率为RE022(R+r)25、无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（）A．充电的原理主要利用了自感B．充电设备与手机不接触也能充电，利用了互感C．充电设备与手机的充电电流一定相等D．充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电多选题6、家用燃气热水器点火装置的原理简化图如图所示，将家用交流电u＝220√2sin100πt（V）接入理想变压器原线圈，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。
交变电流课件及练习题答案含详解
三、交变电流的变化规律 1.正弦式交变电流： （1）定义：按_正__弦__规律变化的交变电流，简称_正__弦__式__电__流__。
函数表达式
图像
瞬时电动势：e=_E_ms_i_n_ω__t_
瞬时电压：u=_U_ms_i_n_ω__t_
瞬时电流：i=_I_ms_i_n_ω__t_
注：表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压、电流的_峰__值__， 而e、u、i则是这几个量的_瞬__时__值__。
二、交变电流的产生 1.产生过程（在下面横线上填：“ABCD”或“DCBA”）。
ABCD
DCBA
ABCD
DCBA
2.在_甲__、_丙__位置时线圈中没有电流，在_乙__、_丁__位置时线圈 中电流最大。（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”） 3.中性面：对应_甲__、_丙__位置，此时线圈平面与磁感线方向 _垂__直__，磁通量最大。
【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下：
易错选 B
C D
错误原因 只分析对了线圈在0到90°的转动过程中感应电流的 方向，在90°到180°的分析过程中，电流的方向产 生了错误
在0到90°的分析过程中，电流的大小产生了错误 在0到90°的分析过程中，电流的方向产生了错误
1.（基础理论辨析题）关于交变电流的产生和变化规律，下列 说法中正确的是（ ） A.周期性变化的电流叫作交变电流 B.交流发电机线圈中磁通量最大时，感应电动势也最大 C.当线圈平面与磁感线平行时，线圈中的感应电动势一定为零 D.交变电流一定按正弦规律变化 E.线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动就可以产 生正弦式交变电流
提示：当线圈处于中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化 率为零，线圈中的感应电动势也为零。
(完整版)交变电流习题和答案
交变电流1.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd ，以恒定的角速度绕ab 边转动，磁场方向平行于纸面并与ab 垂直。
在t=0时刻，线圈平面与纸面重合（如图），线圈的cd 边离开纸面向外运动。
若规定由a →b →c →d →a 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图线是 （ ）2.一矩形线圈，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t 的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（ ）A ．t 1时刻通过线圈的磁通量为零B ．2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大C ．t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D ．每当e 转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大3．如图甲为电热毯的电路示意图。
电热毯接在u =311sin100πt （V ）的电源插座上。
电热毯被加热到一定程度后，由于装置P 的作用，使加在电热丝ab 两端的电压变为如图乙所示的波形，从而进入保温状态。
若电热丝电阻保持不变，此时图甲中交流电压表读出交流电的有效值是（ ）A ．156VB ．220VC ．311VD ．110V4．在交流电电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a 、b 两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到下列论述的哪种情况（ ） A ．A 1读数不变，A 2增大，A 3减小 B ．A 1读数减小，A 2不变，A 3增大 C ．A 1读数增大，A 2不变，A 3减小 D ．A 1，A 2 ，A 3读数均不变tICtI Da bc dtI A tIB5．一矩形线圈，面积是0.05m 2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻为R =8Ω，线圈在磁感应强度为π1=B T 的匀强磁场中以300r/min 的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
（2）线圈从开始计时经1/30s 时，线圈中电流的瞬时值。
高考物理电磁学知识点之交变电流知识点总复习附答案解析(5)
高考物理电磁学知识点之交变电流知识点总复习附答案解析(5)一、选择题1．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为12:10:1n n =，a 、b 两点间的电压为2202u = sin100V πt （），R 为可变电阻，P 为额定电流1A 、用铅锑合金制成的保险丝．为使保险丝中的电流不超过1A ，可变电阻R 连入电路的最小阻值是（ ）A ．2.2ΩB ．2.22ΩC ．22ΩD ．222Ω2．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 ．510VB ．10 VC ．55VD ．102V3．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 ．10VB ．20VC ．15VD ．14.1V4．如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。
此交流电流的有效值是（ ）A ．2AB ．3.5AC ．5AD ．2A5．某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是A．输出电压的最大值为36VB．原、副线圈中电流之比为55：9C．变压器输入、输出功率之比为55：9D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz6．图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为3V的直流电压转换转为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下判断正确的是（）A．电压表的示数等于3VB．电压表的示数等于10VC．实现点火的条件之一是121500nn<D．实现点火的条件是钢针和金属板紧密接触7．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则 ()A．t＝0.005s时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010s时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100HzD．线圈产生的交变电动势有效值为311V8．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为12:55:1n n=，原线圈接入电压2202u tVπ=的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（）t 时，电压表的示数为0A．副线圈中交变电流的频率为100Hz B．0C．电流表的示数先变小后变大D．电流表的示数先变大后变小9．如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为22∶1，两个标有“10 V,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图乙所示，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。
(完整版)交变电流_全章复习(很详细、带答案)
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）：①中性面的特点：②变化规律：（交变电流瞬时值的表达式）电动势：_____________ 电压：____________ 电流：_____________③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（E m、l 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_______________________________________ ，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）平均值是利用________ 来进行计算的，计算 _________ 时只能用平均值.、电感和电容对交流的作用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 3、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5Q 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 V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（)该交流电的电压瞬时值的表达式为 u = 100sin (25t ) V 100 h/V该交流电的频率为 25 Hz 0/,\ . / . \ r该交流电的电压的有效值为100 V1^\^/A 56 X/10_? s2、A.B.D.若将该交流电压加在阻值R= 100 Q的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W C.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abed 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。
高考物理新电磁学知识点之交变电流知识点总复习含答案解析(5)
高考物理新电磁学知识点之交变电流知识点总复习含答案解析(5)一、选择题1．如图所示，理想变压器的原线圈接在()2202sin100V u t π=的交流电源上，副线圈接有R =110Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4∶1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是A ．电流表的读数为2AB ．原线圈的输入功率为27.5WC ．电压表的读数为77.8VD ．副线圈输出交流电的周期为50s2．一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 ．3．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则（ ）A．ab接MN、cd接PQ，I ab＜I cd B．ab接MN、cd接PQ，I ab＞I cdC．ab接PQ、cd接MN，I ab＜I cd D．ab接PQ、cd接MN，I ab＞I cd4．如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中产生的最大感应电动势为E m，从线框平面与磁场平行时刻（图示位置）开始计时，下面说法正确的是A．线框转动的角速度为mmEΦB．线框中的电流方向在图示位置发生变化C．当穿过线框的磁通量为Φm的时刻，线框中的感应电动势为E mD．若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半5．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（0ABU>时电压为正值）。
则R2两端电压的有效值为（）A．510V B．10 VC．55V D．102V6．如图所示，一理想变压器，左右两边接有额定电压均为U的4盏完全相同的灯泡（额定功率为P）左端接在一电压恒为U o的交流电源两端。
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精心整理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.（1流.（21.（（.2.交变电流的有效值：（1）有效值是利用定义的.（即，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ω：1s内转过的角度.（44.（1. （2（（（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5Ω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0.25Hz B ．通过电阻的电流为2A C ．电阻消耗的电功率为 2.5WD ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V 2、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 ＝100sin（25t ）VB ．该交流电的频率为25HzC ．该交流电的电压的有效值为1002 VD ．若将该交流电压加在阻值R ＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W 3、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 =10Ω，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i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A)B.通过R 的电流i R随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V) C.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V) D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (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（） A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引 C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零 V交变电源 ~图1 u /Vt /×10-2s OU m-U m1 2 图2 MNt 1t 2t 3t 4i tOV D.在t 2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 =3.14Ω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），线框中有感应电流产生。
⑴画出感应电流i 随时间变化的图象（以逆时针方向为正）。
⑵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=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。
,/2s rad πω=外电路电阻R=4Ω。
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61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t 变化的规律。
此交变电流的有效值是 A.52AB.5AC.3.52AD.3.5A 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，当线框转至中性面时开始计时。
t 1=1/60s ，线框中感应电动势为50V ，当t 2=1/30s 时，线框中感应电动势为503V ，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（） B /Tt /sO2 134 6 7 9 Br 42-32Oi /At /s 0.10.20.30.4A 、50vB 、100vC 、502vD 、503v5、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（）1A B C D.E F G H I J 2.线圈接入“220V ，60W ”灯泡一只，且灯泡正常发光。
则（） A ．电流表的示数为22023AB ．电源输出功率为1200WC ．电流表的示数为2203 A D ．原线圈端电压为11VA 1V 1V 2A 2R图3.如图所示，理想变压器的原线圈匝数为n 1=1000匝，副线圈匝数为n 2=200匝，交变电源的电动势e =311sin314t V ，电阻R =88Ω，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A 1的示数为0.10AB.电压表V 1的示数为311VC.电流表A 1的示数为0.75AD.电压表V 2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U 1与灯泡两端的电压U 2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（）A ．V 1、V 2不变，A 1增大、A 2减小，P 增大B ．V 1、V 2不变，A 1、A 2增大，P 增大 A 1 V 1 V 2A 2 Rn 1n 2图C ．V 1、V 2不变，A 1、A 2减小，P 减小D ．V 1不变、V 2增大，A 1减小、A 2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，图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P 的变化情况是（）A.V 1V 2不变，A 1增大，A 2减小，P 增大B.V 1和V 2不变，A 1和A 2增大，P 增大C.V 1和V 2不变，A 1和A 2减小，P 减小D.V 1不变，V 2增大，A 1减小，A 2增大，P 减小8.如图所示，理想变压器输入的交变电压为U 1，原线圈中的电流为I 1。
下列说法中正确的是A.保持U 1及R 不变，将K 由a 改接到b 时，I 1将减小B.保持U 1及R 不变，将K 由b 改接到a 时，R 的功率将增大C.保持U 1及K 不变，将R 增大时，I 1将增大D.K 不变，U 1增大，I 1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n 1:n 2，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 ，10.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2.4AB.这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为3.6AK a bRU 1A 1 V 1 V 2A 2 R n 1n 2 图（a ）A铁芯图（b ）D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A11.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。
则（）有1间的1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两端的电压变小+dv 02.一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8Ω。
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ρ=2.4×10-8Ω m ，导线横截面积为 1.5×10-4m 2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：⑴升压变压器的输出电压；⑵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20Ω，求：(1)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？5、发电机的端电压220v ，输出电功率44kw ，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用原副级线圈匝数比为1:10的升压变压器，经输电线后，再用原副级线圈匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户。
（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？（）A.B.C.D.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 =U m sin314t V 。