开封高中届物理学案交流电

开封高中2013届物理学案——交流电（一）命题人：毛广文审核人：闫永颖2012.3.5一、图像问题：1.一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随时间变化如图所示，下面说法正确的是A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大练习：.图甲中的直导线AB通以交变电流i，i的变化规律如乙图.若电流的正方向对应着电流从A到B，导线AB的右方向有不闭合的线圈，如甲图，则线圈的C端比D端电势高而且有最大电势差的时刻是（）A.t1时刻B.t2时刻C.t3时刻D.t4时刻二、书写瞬时表达式2.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图4所示.发电机内阻r＝5.0Ω，外电路电阻R＝95Ω.则分析以下问题：1）分析线圈在0、T/4,T/2、3T/4、T等各个时刻的位置；2）求此过程中产生的电动势和电流的最大值；3）写出该电流的瞬时表达式；三、瞬时表达式中的信息3.一交变电流电压表达式为u=10sin50πtV，外电路电阻为R＝10欧，则1）这个交流电压的峰值Um=____，有效值U=____，周期T=____，频率____．此过程中电流方向每秒改变次；外电阻消耗功率为2）若将线圈的转速加大一倍，则该电压的瞬时表达式为：；这个交流电压的峰值Um=____，有效值U=____，周期T=____，频率____．此过程中电流方向每秒改变次；外电阻消耗功率为练习：一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=102sin314t(V)，关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是A.这只电源可以使10V2W的灯泡正常发光B.这只电源的交变电压的周期是314sC.这只电源在t=0.01s时电压达到最大值D.“10V2μF”电容器不能接在这只电源上四、有效值问题4.在如图所示电路中，已知交流电源电压U=200sin(100πt)V，电阻R=100omega.则电流表和电压表的读数分别为A.1.41A，200VB.1.41A，141VC.2A，200VD.2A，141V5.一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当接到电压U=10sinωt(V)的交流电源上，它的发热功率是A.0.25PB.0.5PC.PD.2P练习：有一个直流电源的电压U＝10V，对一定值电阻供电发热功率为P，若将该电阻接在交流电源上，若消耗功率分别为0.5P和P时，该交流电的最大值分别为多少6.右图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是A.52AB.5AC.2AD.3.5A练习.如图（a）为电热毯的电路图，电热丝接在U=311sin100πtV的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图（b）所示波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是（）A.110VB.156VC.220VD.311V总结：平均值：用于求解通过导体截面电量（q＝△φ/R）；最大值：与电容器击穿电压相联系；有效值：与保险丝的熔断电流相联系；瞬时值：与氖泡的发光电压相联系；7.正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到252v时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为A.0.02B.0.0025sC.0.01sD.0.005s五、线圈旋转切割产生交流电问题8．如图，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，在线圈由图示位置转过90O的过程中，下列说法正确的（）A．磁通量的变化量△Φ＝NBSB．平均感应电动势E＝2NBSω/πC．电阻R产生的焦耳热Q＝（NBSω）2/2RD．电阻R产生的焦耳热Q＝（NBS）2ωRπ/4（R＋r）29．如图，线圈的面积是0.05m2，共100匝,线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感强度为B=T1，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：（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）线圈转了s301时电动势的瞬时值多大？（3）电路中电压表、电流表的示数各是多少？开封高中2013届物理学案——交流电（二）命题人：毛广文审核人：郭利宾2012.3.6六、电感电容对交流电的影响1、下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小2、对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有A.当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B.当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器3、如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为________和________.4.如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是A.L1、L2、L3亮度都不变B.L2变暗，L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变D.L1变亮、L2变暗、L3不变5．如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小(如L=100H，C=100pF)。此电路的主要作用是()A．阻交流、通直流，输出直流B．阻直流、通交流，输出交流C．阻低频、通高频，输出高频交变电流D．阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电七、变压器原理应用1、已知变压器原线圈两端电压为U1=220伏，副线圈两端电压U2=22伏，若将副线圈的匝数增大100匝，则副线圈两端电压为U=33伏，则该变压器未改装前的原、副线圈的匝数各为多少？2、理想变压器的原副线圈匝数之比为n1:n2=1：2；其中原线圈的电压为u1=2202sint,在原线圈中接入一个熔断电流为I0=1A的保险丝，为使该变压器正常工作且保险丝不被熔断，则副线圈中至少应接入多大的电阻？此变压器的最大输入功率为多少？（））3、如图所示理想变压器的原线圈接上220V的交流电压，副线圈有A、B两组，A组接4欧姆的电阻，B组接规格为10V、24W的灯泡，已知，A组线圈的匝数为30匝，两端电为6V，灯泡正常工作，求：原线圈的匝数和电流。八、动态分析4、如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则1、保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，则I1将2、保持U1不变，K合在a处，使P上滑，则I1将3、保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，则I1将九、综合分析5、结合此图，进行分析：1）若副线圈中各个电键均断开，则线路中的电灯将2）若将电键依次闭合，使电灯L2、L3、L4依次变亮，则电灯L1；3）若各灯的亮度均相同，则远赴西安全的匝数比为4）若每个灯的额定电压均为5伏，则电源电压应为若电源电压为20伏，则每个电灯的额定电压为5）若将L4断开，则各灯将如何变化？十、远距离输电6、某发电机输出功率是100千瓦，输出电压是250伏，从发电机到用户间的输电线总电阻为8欧，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220伏，求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比各是多少？开封高中2013届物理学案——交流电（一）2012.3.51.答案：D练习：【答案】B2、（1）略（2）200，2（3）i=2cos200t3、（1）105√20.0425505（2）20sin100∏t（3）2010√20.025010020练习：答案：AD4.答案：B5.答案：B练习：1010√26.答案：B练习.【答案】B7.答案：C8．答案BD9．（1）ttem10sin50sin（V）（2）)(32530110sin50,30/1Vest时（3）31.5V3.5A开封高中2013届物理学案——交流电（二）2012.3.5六、电感电容对交流电的影响1、答案：AD2、答案：BD3、答案：电感线圈、电容器4.答案：C5．D七、变压器1、2000匝；200匝2、880欧；220瓦3、1100匝；0.15A4、增大减小增大5、不亮逐渐变亮3：120伏5伏L1变暗；L2、L3均变亮6、解：应先画出远距离送电示意图：如图5-9。解：输电线损失功率：P损。100105%51033所以，输电线电流I2应为IPRA23510825损线升压变压器原线圈电流I1为：IPUA11310010250400总故，升压变压器原、副线圈匝数比为nnII122125400116升压变压器副线圈端电压U2为UnnU22111612504000·V输电线损失电压UIR损线·2200V故，降压变压器原线圈电压U3为UUUv3240002003800损。故，降压变压器原、副线圈匝数比为nnUU3434380022019011。