2014山东省济南高考物理二轮备考研讨会(2014年3月2号)建议资料：交流电

《交流电》专题复习【考查形式及分值】•考查的形式以难度中等偏下的选择题形式出现，分值5分。【高考定位】•1．以交流电的产生及“四值”为核心，把交流电与变压器联系在一起•2．变压器电路中的动态分析•3．远距离输电【知识框架】磁通量最大⇐中性面⇒电流为零线圈经过中性面时，电流变向一次1、交流电的产生2．交流电的“四值”最大值⇒Em＝NBSω⇒计算电容器的耐压值瞬时值⇒e＝Emsinωt⇒计算闪光电器的闪光时间等正余弦交流电的有效值⇒E＝Em/2⇒电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流平均值⇒Em＝NΔΦ/Δt⇒计算通过导体的电荷量基本关系功率关系P1＝P2电压关系U1U2＝n1n2，与负载、副线圈的个数多少无关电流关系(1)只有一个副线圈：I1I2＝n2n1(2)多个副线圈：I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn或U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn基本关系频率关系f1＝f2因果关系(n1、n2不变)3、变压器原、副线圈中各物理量之间的对应关系4.远距离输电(1)输电过程，如图所示：(2)常用关系式：①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3.②电压损失：U损＝U线＝I2R线＝U2－U3③输电电流：I线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R线.④输电导线上损耗的电功率：P损＝P线＝I线U线＝I2线R线＝(P2U2)2R线．(2)常用关系式：①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3.②电压损失：U损＝U线＝I2R线＝U2－U3③输电电流：I线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R线.④输电导线上损耗的电功率：P损＝P线＝I线U线＝I2线R线＝(P2U2)2R线．例1.在匀强磁场中，一矩形金属线框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()考点一交变电流的变化规律和四值A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势瞬时值的表达式式是e＝311sin(200πt)VB【方法点拨】会从图像上获取信息1、最大值有效值2、周期频率角速度3、两个特殊位置（要把线圈在匀强磁场中的位置与图象上的时刻对应好）e＝Emsinωtv1、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的规律图像如图甲所示，已知发电机线圈内阻为20.0Ω，现外接一只“100V，125W”的灯泡，如图乙所示，若灯泡电阻恒定，则A.该交流电的频率为50HzB.通过灯泡的电流i随时间t的变化规律是i=sin100πt(A)C.灯泡两端电压为100VD.灯泡的实际功率是80W【突破练习】AD考点二理想变压器及其动态变化分析例2、(2012·福建理综·14)如图7所示，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是()A．I1和I2表示电流的瞬时值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小CP下滑时变压器的输入功率与输出功率怎样变化？【方法点拨】变压器电路的动态分析技巧1、根据题意弄清变量和不变量2、弄清动态变化过程中的决定关系3、分析流程u1→u2→R→I2→P2→P1→I1【突破练习】2、(2012·东北四校一模16题)如图所示，理想变压器原线圈两端的电压不变，电流表为理想电流表，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法正确的是()A．副线圈两端MN输出电压不变B．副线圈输电线等效电阻R上的电压减小C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中电流表的示数减小AC(2010·天津理综，7)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后()A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V1示数不变，V1与V2示数的比值不变AD例3、（山东11高考）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是（）A、u2=190sin(50πt)VB、u2=190sin(100πt)VC、为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D、为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移22BD原线圈中功率、电流怎样变化？【方法点拨】动态分析方法【突破练习】3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表和电流表均为理想电表．从某时刻开始在线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u＝220sin100πtV．下列说法正确的是()u＝220sin100πtVA．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为220VC．单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大D．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小C例4、图为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为P1，输出功率为P2，输出电压为U2；B为降压变压器，其输入功率为P3，输入电压为U3.A、B均为理想变压器，输电线的总电阻为r，则下列关系式正确的是()A．P1P2B．P2＝P3C．U2U3D．U2＝U3考点三远距离输电C【方法点拨】U1准确把握电路中各物理量之间的关系4、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n1、n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（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.B.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3214nnnnAD【突破练习】4312nnnn【突破练习】5、(2009·海南卷·9)一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻为R＝1kΩ．到目的地经变压器T2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T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A．T1原、副线圈电流分别为103A和20AB．T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220VC．T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1D．有6×104盏灯泡(220V、60W)正常发光体验高考•11年20．为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是•A．u2=190sin(50πt)V•B．u2=190sin(100πt)V•C．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移•D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移体验高考12年18.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为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。V为交流电压表。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5VB．电压表的示数等于C．实现点火的条件是D．实现点火的条件是52V211000nn211000nn