第三章 交变电流（章节复习）导学单-（2019） 新人教版高中物理选择性必修二.rar

3.5 第三章第三章 交变电流（交变电流（章节复习）章节复习）【知识再理解知识再理解 1】交变电流的产生、描述交变电流的产生、描述1. 概念：（1）交变电流、正弦式交变电流及图像（2）四值：瞬时值、峰值、有效值、平均值2. 方法：（1）等效法3. 规律：（1）交变电流的产生规律、变化规律（2）正弦式交流电的有效值和最大值关系。【学以致用学以致用 1】1如图所示为交流发电机示意图，线圈的边连在金属滑环上，ABK边连在滑环 L 上，用导体做的两个电刷、分别压在两个滑环CDEF上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是（）A当线圈平面转到中性面时，穿过线圈的磁通量最大B当线圈平面转到中性面时，线圈中的感应电动势最大C当线圈平面转到跟中性面垂直时，穿过线圈的磁通量的变化率最小D当线圈平面转到跟中性面垂直时，线圈中的感应电流最小2 一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示。则下列说法中正确的是（）A时刻，线圈平面与中性面垂直0t B时刻，磁通量的变化率为 00.01st C时刻，感应电动势达到最大0.02st D时刻，电流的方向开始发生改变0.02st 3如图，一交变电流的 i-t 图象，则该交变电流的有效值为（）AB4A2 30A3CD8A32 2A4一个的电阻，它两端的电压 u 随时间 t 的变化规律如图所示，则（）10A流过电阻的最大电流是 22AB用交流电压表测量电阻两端的电压，其示数为 311VC电阻消耗的功率为 9680WD在交流电变化的半个周期内，电阻产生的焦耳热是48.4J5电阻 R1、R2与交流电源按照图甲所示的电路连接，R1=10 ，R2=20 。闭合开关 S后，通过电阻 R2的正弦式交变电流 i 随时间 t 变化的图像如图乙所示。则（）A通过 R1的电流有效值是 1.2 ABR1两端的电压有效值是 6 VC通过 R2的电流最大值是 1.2A2DR2两端的电压最大值是 6V26如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量 随时间 t 的变化规律如图乙所示。线圈匝数为 20，线圈总电阻为 1，与线圈连接的定值电阻 R 的阻值也等于 1，电流表 A 可看做理想电流表。则（）A线圈转动的角速度为 2 rad/sB感应电动势最大值为 2 VCt=s 时，通过电阻 R 的电流为 A43D一个周期内电阻 R 上产生的热量为 22 J【知识再理解知识再理解 2】变压器和远距离输电变压器和远距离输电1. 概念：（1）原线圈（初级线圈） 、副线圈（次级线圈）2. 方法：（1）用控制变量法分析变压器的输入电压、输出电压关系3. 规律：（1）变压器的匝数、电压、功率、电流的大小关系及决定关系（2）远距离输电时降低能损方法【学以致用学以致用 2】1.有一理想变压器，其原、副线圈的匝数比为，原线圈两端接有正弦式交变电压，当k输出电流增加时，输入电流将（）IA增加B增加C减少D减少IkkIkIIk2如图所示，一理想变压器的原线圈接在电压为的正弦交流电源上，副线圈通过220V电流表与一阻值为的电阻连接。已知理想电流表的示数为，则下列说法正确401.1A的是（）A变压器的输入功率为24.2WB电阻两端电压的最大值为44VC变压器原、副线圈的匝数比为11:2D通过原线圈电流的有效值为0.22A3如图所示，b 为理想变压器原线圈的中心抽头，电流表为理想交流电表，在原线圈两端加上交变电压，则下列说法正确的是（ ）A仅将滑动变阻器的滑片向上移，灯泡 L 的亮度将降低B仅将滑动变阻器的滑片向上移，变压器的输入功率增加C仅将单刀双掷开关由 a 扳到 b，变压器的输入功率增加D仅将单刀双掷开关由 a 扳到 b，电流表的示数变小4 如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e111sin100t（V） 。导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变2压器的原、副线圈匝数之比为 2511，降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为 220V，输入功率为 1100W，输电线路总电阻R25，电动机内阻 r8.8，导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，则正确的是（）A电动机的机械效率为 60%B电流表的示数为 10AC输电线路损失的电功率为 200WD升压变压器原、副线圈匝数之比为 15【核心素养提升核心素养提升】1图示为交流发电机模型的示意图。位于磁场中的矩形导线框 abcd 可绕过其对称轴的轴线（图中虚线）转动。已知在 t=0 时刻，线框的平面与磁场方向垂直（即图示位置） ，并从此位置开始以恒定的角速度绕转轴沿逆时针方向转动。若规定通过电阻的电流从 e 到 f 为正，则下列 it 图象正确的是（）ABCD2如图甲所示为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现亮度调节。现在电路的、 端连接电压最ab大值为的正弦交流电后，220V调节可控硅为某一状态时，灯管两端电压如图乙所示，则此时电压表的示数为（）ABCD220V110V110 2V55 2V3让一正弦式交变电流通过电阻 R，在 t 时间内产生的热量为 Q，将 5A 的直流电通过该电阻时，在 2t 时间内产生的热量也为 Q，则交变电流的有效值和最大值分别为（）A5A，B10A，5 2A10 2ACD5 2A,10A2 5A,2 10A4理想变压器原、副线圈匝数之比为 41。原线圈接入一电压为 u=220 sin100t 2（V）的交流电源，副线圈接一个 R=27.5 的负载电阻。下列说法正确的是（）A副线圈中输出交流电的周期为 s1100B原线圈中电流表的读数为 2 AC副线圈中电压表的读数为 55 VD原线圈中的输入功率为 110 W25 如图所示，电流表、电压表为理想电表，变压器为理想变压器，R1、R2是定值电阻，R3为滑动变阻器。闭合开关 S，则下列说法正确的是（）A仅将滑片 P1上移时，电流表 A 的示数减小B仅将滑片 P2下移时，电压表 V 的示数变大C滑片 P1下移、P2上移时，电阻 R1的功率增大D只断开开关 S，电压表 V 的示数变大，电流表的示数变小6 如图所示为远距离输电原理图，变压器 T1、T2为理想变压器，T1原、副线圈的匝数比为，T2原、1:n副线圈匝数比为，发电机的输出功率为 P，输:1n出电压为 U，用电器 R0两端的电压为 0.9U，则输电线的电阻 R 为（ ）ABCD2100UP210UP22100n UP2210n UP7 如图是远距离输电的原理图，其中升压变压器原、副线圈两端的电压分别为 U1、U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为 U3、U4，假设发电厂输出电压 U1恒定不变，输电线的电阻不可忽略，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（）A保持输送功率不变，增大输送电压 U2，输电线上损耗的功率增大B用电高峰时用户负载增加，U2增大C用电高峰时用户负载增加，U3增大D用电高峰时用户负载增加，U4减小8交流发电机模型的示意图如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一矩形线框可绕线框平面内垂直于磁感线的 OO轴转动，由线框引出的导线和分别与abcdaedf两个跟线框一起绕 OO轴转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动良好接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻及理想电流R表形成闭合电路。已知长度为 ，bc 长度为，线框电阻为 ，匝数为，线框以ab1l2lrn恒定角速度逆时针转动。求： （1） 从线框平面处于中性面位置时开始计时，发电机产生的电动势瞬时值 的表达e式；（2）安培表的示数；I（3）若不计一切摩擦，外力驱动线框转动一周所做的功。W nBl1l2sint ）rRlnBl121(22rRllBn2221223.5 第三章第三章 交变电流（交变电流（章节复习）章节复习）【知识再理解知识再理解 1】交变电流的产生、描述交变电流的产生、描述1. 概念：（1）交变电流、正弦式交变电流及图像（2）四值：瞬时值、峰值、有效值、平均值2. 方法：（1）等效法3. 规律：（1）交变电流的产生规律、变化规律（2）正弦式交流电的有效值和最大值关系。【学以致用学以致用 1】1如图所示为交流发电机示意图，线圈的边连在金属滑环上，ABK边连在滑环 L 上，用导体做的两个电刷、分别压在两个滑环CDEF上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是（）A当线圈平面转到中性面时，穿过线圈的磁通量最大B当线圈平面转到中性面时，线圈中的感应电动势最大C当线圈平面转到跟中性面垂直时，穿过线圈的磁通量的变化率最小D当线圈平面转到跟中性面垂直时，线圈中的感应电流最小2 一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示。则下列说法中正确的是（）A时刻，线圈平面与中性面垂直0t B时刻，磁通量的变化率为 00.01st C时刻，感应电动势达到最大0.02st D时刻，电流的方向开始发生改变0.02st 3如图，一交变电流的 i-t 图象，则该交变电流的有效值为（）AB4A2 30A3CD8A32 2A4一个的电阻，它两端的电压 u 随时间 t 的变化规律如图所示，则（）10A流过电阻的最大电流是 22AB用交流电压表测量电阻两端的电压，其示数为 311VC电阻消耗的功率为 9680WD在交流电变化的半个周期内，电阻产生的焦耳热是48.4J5电阻 R1、R2与交流电源按照图甲所示的电路连接，R1=10 ，R2=20 。闭合开关 S后，通过电阻 R2的正弦式交变电流 i 随时间 t 变化的图像如图乙所示。则（）A通过 R1的电流有效值是 1.2 ABR1两端的电压有效值是 6 VC通过 R2的电流最大值是 1.2A2DR2两端的电压最大值是 6V26如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量 随时间 t 的变化规律如图乙所示。线圈匝数为 20，线圈总电阻为 1，与线圈连接的定值电阻 R 的阻值也等于 1，电流表 A 可看做理想电流表。则（）A线圈转动的角速度为 2 rad/sB感应电动势最大值为 2 VCt=s 时，通过电阻 R 的电流为 A43D一个周期内电阻 R 上产生的热量为 22 J【知识再理解知识再理解 2】变压器和远距离输电变压器和远距离输电1. 概念：（1）原线圈（初级线圈） 、副线圈（次级线圈）2. 方法：（1）用控制变量法分析变压器的输入电压、输出电压关系3. 规律：（1）变压器的匝数、电压、功率、电流的大小关系及决定关系（2）远距离输电时降低能损方法【学以致用学以致用 2】1.有一理想变压器，其原、副线圈的匝数比为，原线圈两端接有正弦式交变电压，当k输出电流增加时，输入电流将（）IA增加B增加C减少D减少IkkIkIIk2如图所示，一理想变压器的原线圈接在电压为的正弦交流电源上，副线圈通过220V电流表与一阻值为的电阻连接。已知理想电流表的示数为，则下列说法正确401.1A的是（）A变压器的输入功率为24.2WB电阻两端电压的最大值为44VC变压器原、副线圈的匝数比为11:2D通过原线圈电流的有效值为0.22A3如图所示，b 为理想变压器原线圈的中心抽头，电流表为理想交流电表，在原线圈两端加上交变电压，则下列说法正确的是（ ）A仅将滑动变阻器的滑片向上移，灯泡 L 的亮度将降低B仅将滑动变阻器的滑片向上移，变压器的输入功率增加C仅将单刀双掷开关由 a 扳到 b，变压器的输入功率增加D仅将单刀双掷开关由 a 扳到 b，电流表的示数变小4 如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e111sin100t（V） 。导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变2压器的原、副线圈匝数之比为 2511，降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为 220V，输入功率为 1100W，输电线路总电阻R25，电动机内阻 r8.8，导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，则正确的是（）A电动机的机械效率为 60%B电流表的示数为 10AC输电线路损失的电功率为 200WD升压变压器原、副线圈匝数之比为 15【核心素养提升核心素养提升】1图示为交流发电机模型的示意图。位于磁场中的矩形导线框 abcd 可绕过其对称轴的轴线（图中虚线）转动。已知在 t=0 时刻，线框的平面与磁场方向垂直（即图示位置） ，并从此位置开始以恒定的角速度绕转轴沿逆时针方向转动。若规定通过电阻的电流从 e 到 f 为正，则下列 it 图象正确的是（）ABCD2如图甲所示为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现亮度调节。现在电路的、 端连接电压最ab大值为的正弦交流电后，220V调节可控硅为某一状态时，灯管两端电压如图乙所示，则此时电压表的示数为（）ABCD220V110V110 2V55 2V3让一正弦式交变电流通过电阻 R，在 t 时间内产生的热量为 Q，将 5A 的直流电通过该电阻时，在 2t 时间内产生的热量也为 Q，则交变电流的有效值和最大值分别为（）A5A，B10A，5 2A10 2ACD5 2A,10A2 5A,2 10A4理想变压器原、副线圈匝数之比为 41。原线圈接入一电压为 u=220 sin100t 2（V）的交流电源，副线圈接一个 R=27.5 的负载电阻。下列说法正确的是（）A副线圈中输出交流电的周期为 s1100B原线圈中电流表的读数为 2 AC副线圈中电压表的读数为 55 VD原线圈中的输入功率为 110 W25 如图所示，电流表、电压表为理想电表，变压器为理想变压器，R1、R2是定值电阻，R3为滑动变阻器。闭合开关 S，则下列说法正确的是（）A仅将滑片 P1上移时，电流表 A 的示数减小B仅将滑片 P2下移时，电压表 V 的示数变大C滑片 P1下移、P2上移时，电阻 R1的功率增大D只断开开关 S，电压表 V 的示数变大，电流表的示数变小6 如图所示为远距离输电原理图，变压器 T1、T2为理想变压器，T1原、副线圈的匝数比为，T2原、1:n副线圈匝数比为，发电机的输出功率为 P，输:1n出电压为 U，用电器 R0两端的电压为 0.9U，则输电线的电阻 R 为（ ）ABCD2100UP210UP22100n UP2210n UP7 如图是远距离输电的原理图，其中升压变压器原、副线圈两端的电压分别为 U1、U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为 U3、U4，假设发电厂输出电压 U1恒定不变，输电线的电阻不可忽略，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（）A保持输送功率不变，增大输送电压 U2，输电线上损耗的功率增大B用电高峰时用户负载增加，U2增大C用电高峰时用户负载增加，U3增大D用电高峰时用户负载增加，U4减小8交流发电机模型的示意图如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一矩形线框可绕线框平面内垂直于磁感线的 OO轴转动，由线框引出的导线和分别与abcdaedf两个跟线框一起绕 OO轴转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动良好接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻及理想电流R表形成闭合电路。已知长度为 ，bc 长度为，线框电阻为 ，匝数为，线框以ab1l2lrn恒定角速度逆时针转动。求： （1） 从线框平面处于中性面位置时开始计时，发电机产生的电动势瞬时值 的表达e式；（2）安培表的示数；I（3）若不计一切摩擦，外力驱动线框转动一周所做的功。W