选修3-2第五章交变电流复习

高中物理选修3-2第5章交变电流5交变电流知识梳理：一、交变电流的产生过程以及规律应用二、表征正弦交变电流的物理量三、变压器四、电能的输送1．交变电流：一、交变电流的产生过程以及规律应用大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流。2.正弦交变电流的变化规律和中性面：(1)正弦交变电流的变化规律（线圈在中性面开始计时）磁通量：Φ＝Φmcosωt＝BScosωt电动势：e＝Emsinωt＝nBSωsinωt电压：u＝Umsinωt电流：i＝Imsinωt说明：如果线圈平面与中性面垂直时开始计时，则表达式为余弦函数(2)中性面——与磁场方向垂直的平面，是假想的一个参考面．线圈平面位于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大，而磁通量的变化率为零，产生的感应电动势为零。线圈平面与中性面垂直时，穿过线圈平面的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大。线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次。线圈转动一周，两次经过中性面，电流的方向改变两次。一、交变电流的产生过程以及规律应用1、周期和频率的关系是：二、表征正弦交变电流的物理量2、交变电流的最大值、有效值：正弦式交变电流的有效值与其相应的最大值间的关系为：fTfTTf22,1,12,2,707.02mmmmUUIIEEE上述的换算关系式仅适用于正弦交流电，对用其他方式产生的交变电流，其有效值与最大值间的关系均须根据有效值的定义作具体分析，计算。通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表读数；交流电器的额定电压、额定电流，保险丝的熔断电流等都是指有效值。（特例：电容器的耐压值是最大值）二、表征正弦交变电流的物理量1、变压器的构造：三、变压器2．理想变压器的物理量之间的规律：三、变压器⑴电压关系：①理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比，输出电压由输入电压决定。②当n2＞n1时，U2＞U1，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器。③当n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器。⑵功率关系：P入=P出，理想变压器的输入功率由输出功率决定⑶电流关系：2121nnUU1221nnII1.降低输电损耗的两个途径：（1）减少输电线电阻：①选用电阻率较小的铜线和铝线；②增大导线的横截面积。（2）减小输电线中的电流，根据电功率公式：I输=P输/U输，在保证P输不变的条件下，可以提高输电电压U输。四、电能的输送2.远距离高压输电的几个基本关系：（1）功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3。（2）电压关系：U2＝U线＋U3。四、电能的输送1．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上接有电阻为不零的负载，在原线圈上输入电压U1不变的交流电，则：A．U1∶U2＝N1∶N2B．I1∶I2＝N1∶N2C．当I2减小时，I1增大D．当I2减小时，I1减小课堂练习AD2．如图甲为一火灾报警系统．其中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是：A．原线圈输入电压有效值为220VB．副线圈输出电压瞬时值表达式C．R处出现火情时原线圈电流增大D．R处出现火情时电阻R0的电功率减小课堂练习ACVtu)100cos(2443．一台理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=10:1。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10Ω的电阻，下列说法正确的是：A．原线圈的输入电压与副线圈的输出电压之比为1:10B．原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为1:10C．该交流电的频率为50HzD．原线圈电流的有效值是22A课堂练习BC4．某正弦交流电的i—t图象如图所示，则该电流的：A．频率f=0.02HzB．有效值I=AC．峰值Im=AD．瞬时值表达式课堂练习BDAti)100sin(202102205．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势，那么：Ａ．该交变电流的频率是50HzＢ．当t=0时，线圈平面恰好位于中性面Ｃ．当t=0.01s时，e有最大值Ｄ．该交变电流电动势的有效值为V课堂练习ABVte)100sin(222022206．一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.该交流电电压瞬时值的表达式为B.该交流电的频率为25HzC.该交流电的电压的有效值为VD.若将该交流电加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W课堂练习BDVtu)25sin(10021007．理想变压器原线圈输入电压,变压器副线圈与一个定值电阻R=10Ω相连，变压器原副线圈的匝数n1:n2=10:1，电压表和电流表均是理想交流表，下列说法正确的是：A.输入电压为正弦交变电压,其周期T=0.02sB.电压表的示数为100V，电流表的示数为10AC.电压表的示数为V,电流表的示数为AD.电阻的电功率为2000W课堂练习ABVtu)100sin(2100021002108．如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压，下列表述正确的是：A．U1U2，U3U4B．U1=VC．若U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的0.01D．用户得到的交变电流频率为25Hz课堂练习ACVtu)100sin(2220122209．利用一理想变压器给一灯泡供电，输入电压不变，当开关S由c扳到b时，副线圈匝数变少，则：A．原线圈的电流减小B．电灯亮度变亮C．灯泡两端的电压变小D．输入变压器的电功率不变课堂练习AC10．如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端.图中电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈匝数分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V。则：A．电流表的读数为0.5AB．流过电阻的交流电的频率为100HzC．变压器原线圈两端电压的最大值为VD．交流电源的输出功率为2.5W课堂练习CD22011．理想变压器与电阻R及交流电流、电压表V和A按示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1，电阻R=11Ω，原线圈两端输入电压U随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是：A．V表的读数为220VB．通过R的电流为2AC．A表的读数为2AD．变压器的输入功率为44W课堂练习BD12．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，若将该交流电压加在阻值R＝10Ω的电阻两端．由图可知：A．该交流电的频率为50HzB．通过电阻的电流为AC．用交流电压表测得电阻两端的电压是10VD．电阻消耗的功率是10W课堂练习CD213．如图是远距离输电的示意图，则电压U1、U2、U3、U4之间的关系是：A．U1U2B．U2U3C．U3U4D．U3=U1+U2课堂练习BC14．理想变压器原副线圈匝数比n1:n2=10:1，原线圈接入的交流电压表达式为．下列说法正确的是：A．B．C．输出端交流电的频率是10HzD．输出端交流电的频率是50Hz课堂练习ADVtu)100sin(22201Vtu)100sin(2222Vtu)10sin(22202