高中物理-交變電流-專題及高中物理交變電流知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

第第頁高中物理交變電流復(fù)習(xí)專題知識(shí)梳理：一、交變電流1.交變電流：電流強(qiáng)度的大小和方向，這種電流叫交變電流。2.交變電電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律（1）產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈產(chǎn)生的是交變電流.

（2）規(guī)律（瞬時(shí)值表達(dá)式）：①中性面的特點(diǎn)：②變化規(guī)律：（交變電流瞬時(shí)值的表達(dá)式）電動(dòng)勢(shì)：電壓：電流：③正弦（余弦）交變電流的圖象二、描述交變電流的物理量1.交變電流的最大值：（1）交變電流的最大值（）與無關(guān)，但是轉(zhuǎn)動(dòng)軸應(yīng)與磁感線.（2）某些電學(xué)元件（電容器、晶體管等）的擊穿電壓指的是交變電壓的最大值.2.交變電流的有效值：（1）有效值是利用定義的.（即，則直流電的數(shù)值就是該交流電的有效值.）（2）正弦交變電流的有效值：（3）通常說的交變電流的電壓、電流強(qiáng)度以及交流電表的讀數(shù)、保險(xiǎn)絲的熔斷電流的值，都是指交變電流的值.此外求解交變電流的電熱問題時(shí)，必須用值來進(jìn)行計(jì)算.3.交變電流的周期、頻率、角速度：（1）周期T：交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間.

（2）頻率f：1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù).

（3）角速度ω：1s內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度.

（4）三者關(guān)系：我國民用交變電流的周期T=s、頻率f=Hz、角速度ω=rad/s.4.交變電流平均值：（1）交變電流圖象中圖象與t軸所圍成的面積與時(shí)間的比值叫做交變電流的平均值.

（2）平均值是利用來進(jìn)行計(jì)算的，計(jì)算時(shí)只能用平均值.三、電感和電容對(duì)交流的作用電感是“通流、阻流、通頻、阻頻”.電容是“通流、隔流、通頻、阻頻”.四、變壓器1.變壓器的構(gòu)造圖：2.變壓器的工作原理：3.理想變壓器（1）電壓跟匝數(shù)的關(guān)系：（2）功率關(guān)系：（3）電流關(guān)系：（4）決定關(guān)系：五、遠(yuǎn)距離輸電1、示意圖：2、兩個(gè)關(guān)系：（1）.輸電過程的電壓關(guān)系：（2）.輸電過程功率的關(guān)系：

專題一交變電流的產(chǎn)生和圖像1、將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．下列說法正確的是（）A．電路中交變電流的頻率為0.25HzB．通過電阻的電流為AC．電阻消耗的電功率為2.5WD．用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是5V2、一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知（）A．該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝100sin（25t）VB．該交流電的頻率為25HzC．該交流電的電壓的有效值為100D．若將該交流電壓加在阻值R＝100Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率為50WV交變電源~圖1u/Vt/×10-2sOUm-Um12圖23V交變電源~圖1u/Vt/×10-2sOUm-Um12圖2A.通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=cos100πt(A)B.通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=cos50πt(V)C.R兩端的電壓uR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uR=5cos100πt(V)D.R兩端的電壓uR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uR=5cos50πt(V)4、如圖所示，同軸的兩個(gè)平行導(dǎo)線圈M、N，M中通有圖象所示的交變電流，則（）MNt1t2t3t4itMNt1t2t3t4itOB.在t2到t3時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線圈M、N互相吸引C.在t1時(shí)刻M、N間相互作用的磁場(chǎng)力為零D.在t2時(shí)刻M、N間相互作用的磁場(chǎng)力最大5、在周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有垂直于磁場(chǎng)的一半徑為r=1m、電阻為R=3.14Ω的圓形線框，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖示規(guī)律變化時(shí)（以向里為正方向），線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。⑴畫出感應(yīng)電流i隨時(shí)間變化的圖象（以逆時(shí)針方向?yàn)檎?。⑵求該感?yīng)電流的有效值。BB/Tt/sO2134679Br

專題二表征交流電的物理量、四值問題V1、如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,邊長為L=10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r=1Ω，線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。外電路電阻R=4Ω。V求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過60。角時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值（3）由圖示位置轉(zhuǎn)過60。角過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值（4）交流電壓表的示數(shù)（5）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周在電阻R上產(chǎn)生的熱量（6）在周期內(nèi)通過電阻R的電荷量為多少。2.如下圖所示，是一個(gè)交變電流的電流強(qiáng)度i隨時(shí)間t變化的規(guī)律。此交變電流的有效值是4-34-3Oi/At/s3、一個(gè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線框，當(dāng)線框轉(zhuǎn)至中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)。t1=1/60s，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為50V，當(dāng)t2=1/30s時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為50V，求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大?。唬?）線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式。4、一根電阻絲接入100v的直流電，1min產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電壓，2min產(chǎn)生的熱量為0.5Q，那么該交變電壓的最大值為（）A、50vB、100vC、50vD、50vbaBlA.(2πl(wèi)2nB)2baBlB.2(πl(wèi)2nB)2/PC.(l2nB)2/2PD.(l2nB)2/P

專題三變壓器原理和應(yīng)用1、下列有關(guān)理想變壓器的說法正確的是：（）A、原、副線圈中交變電流的頻率一定相等B、穿過原、副線圈的磁通量的變化率一定相等C、副線圈的輸出功率和原線圈的輸入功率一定相等D.原線圈的導(dǎo)線比副線圈導(dǎo)線細(xì)E．變壓器是一種能夠改變交流電壓的設(shè)備F．凡是能改變交流電壓的設(shè)備，都是變壓器G．原線圈中輸入功率隨著副線圈中的負(fù)載阻值增大而增大H．負(fù)載空載時(shí)，原線圈中的電流為零I．當(dāng)副線圈空載時(shí)，原線圈上的電壓為零J．原線圈中的輸入電流隨著副線圈中的輸出電流的增大而增大2.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20∶1，原線圈接正弦交流電源，副線圈接入“220V，60W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光。則（）~AA．電流表的示數(shù)為A~AB．電源輸出功率為1200WC．電流表的示數(shù)為AD．原線圈端電壓為11VA1V1V2A2Rn1n23.如圖所示，理想變壓器的原線圈匝數(shù)為n1=1000匝，副線圈匝數(shù)為n2=200匝，交變電源的A1V1V2A2Rn1n2A.電流表A1的示數(shù)為0.10AB.電壓表V1的示數(shù)為311VC.電流表A1的示數(shù)為0.75AD.電壓表V2的示數(shù)為62.2V圖13-2-64、如圖13-2-6所示，理想變壓器的副線圈上接有三個(gè)燈泡，原線圈與一燈泡串聯(lián)在交流電源上。若所有燈泡都完全相同且都正常發(fā)光，則電源兩端的電壓U1與燈泡兩端的電壓U2之比為（圖13-2-6A、1:1B、2:1C、3:1D、4:15、圖5-52所示為理想變壓器，3個(gè)燈泡L1，L2，L3都標(biāo)有“5V，5W”，L4標(biāo)有“5V，10W”．若它們都能正常發(fā)光，則變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2和輸入電壓u應(yīng)為（）A．2∶1，25伏B．1∶2，20伏C．1∶2，25伏D．2∶1，20伏6、用理想變壓器向負(fù)載供電，變壓器的輸入電壓不變，如圖圖13-2-4所示，如果負(fù)載電阻的滑動(dòng)觸頭向上移動(dòng)，則圖中所有交流電表的讀數(shù)及變壓器輸入功率的變化情況為（）A1V1V2A2R圖13-2-4A．V1、VA1V1V2A2R圖13-2-4B．V1、V2不變，A1、A2增大，P增大C．V1、V2不變，A1、A2減小，P減小D．V1不變、V2增大，A1減小、A2增大，P減小7.如圖所示，理想變壓器給負(fù)載R供電．保持輸入的交變電壓不變，各交流電表對(duì)電路的影響不計(jì)。當(dāng)負(fù)載電阻的滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，圖中各交流電表的示數(shù)及變壓器的輸入功率P的變化情況是（）A1V1V2A2Rn1n2A.V1A1V1V2A2Rn1n2B.V1和V2不變，A1和A2增大，P增大C.V1和V2不變，A1和A2減小，P減小D.V1不變，V2增大，A1減小，A2增大，P減小KabRU18.如圖所示，理想變壓器輸入的交變電壓為U1KabRU1A.保持U1及R不變，將K由a改接到b時(shí)，I1將減小B.保持U1及R不變，將K由b改接到a時(shí)，R的功率將增大C.保持U1及K不變，將R增大時(shí)，I1將增大D.K不變，U1增大，I1將增大圖13-2-89、如圖13-2-8所示的變壓器，當(dāng)通以交流電時(shí)，每一個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通量只有一半通過另一線圈，另一半通過中間臂，已知線圈1、2匝數(shù)之比n1:n2，當(dāng)線圈1輸入電壓U時(shí)，線圈2輸出電壓是________V，當(dāng)線圈2輸入電壓U時(shí)，線圈1輸出電壓是________V圖13-2-8圖（a）A鐵芯圖（b）圖（a）A鐵芯圖（b）A.這種電流表能測(cè)直流電流，圖（b）的讀數(shù)為2.4AB.這種電流表能測(cè)交流電流，圖（b）的讀數(shù)為0.4AC.這種電流表能測(cè)交流電流，圖（b）的讀數(shù)為3.6AD.這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，圖（b）的讀數(shù)為3.6AUABRQPA11.調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上。AB間加上正弦交流電壓U，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器UABRQPAＡ.保持P的位置不動(dòng)，將Q向下移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大Ｂ.保持P的位置不動(dòng)，將Q向上移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變?。?保持Q的位置不動(dòng)，將P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大Ｄ.保持Q的位置不動(dòng)，將P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小bua12.如圖所示，理想變壓器初級(jí)線圈接交變電壓u，次級(jí)線圈a僅有1匝，外電路是一匝同樣材料，同樣大小的線圈b，且a的橫截面積是b的2倍。此時(shí)測(cè)得次級(jí)線圈和外電路連接處兩點(diǎn)間的電壓為3.2V。若將a、bua

專題四：遠(yuǎn)距離輸電1、山區(qū)小型水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓，它發(fā)出的電先通過電站附近的升壓變壓器升壓，然后通過輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處村寨附近的降壓變壓器，經(jīng)降低電壓后再輸送至各用戶．設(shè)變壓器都是理想的，那么在用電高峰期，隨用電器總功率的增加將導(dǎo)致（）A．升壓變壓器初級(jí)線圈中的電流變小B．升壓變壓器次級(jí)線圈兩端的電壓變小C．高壓輸電線路的電壓損失變大D．降壓變壓器次級(jí)線圈兩端的電壓變小2.一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250V，輸出功率為100kW，向遠(yuǎn)處輸電用的輸電線總電阻為8Ω。為了使輸電線上損耗的功率不超過輸送總功率的5%，且用戶端剛好能得到220V交變電壓，求：供電端的升壓變壓器和用戶端的降壓變壓器的變壓比應(yīng)分別是多少？ 3.某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處供電。已知輸電導(dǎo)線的電阻率為ρ=2.4×10-8Ωm，導(dǎo)線橫截面積為1.5×10-4m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求：⑴升壓變壓器的輸出電壓；⑵輸電線路上的電壓損失。4、圖5-43為一輸電系統(tǒng)，A地有一臺(tái)升壓變壓器，B地有一臺(tái)匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器，使120盞標(biāo)有“120V,100W”的燈正常工作，A、B兩地輸電線的電阻是20Ω，求：(1)升壓變壓器輸出端的電壓．(2)若不用變壓器，要在B地得到同樣大小的電流和電功率，那么在A地要用多大的電壓將電能輸出？(3)兩情況下輸電線上損耗功率之比是多少？5、發(fā)電機(jī)的端電壓220v，輸出電功率44kw，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2Ω，如果用原副級(jí)線圈匝數(shù)比為1:10的升壓變壓器，經(jīng)輸電線后，再用原副級(jí)線圈匝數(shù)比為10:1的降壓變壓器降壓供給用戶。畫出全過程的示意圖求用戶得到的電壓和功率若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率

專題五：帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)OutOutOuOutOutOutOutA.B.C.D.+dv0－2.如圖所示，平行金屬板板長L=8.0cm，板間距離d=5.0mm，兩板間加有交變電壓u=Umsin314tV。有一連續(xù)的電子束，以v0=6.4×107m/s從左端沿兩板中線向右射入。當(dāng)交變電壓的最大值Um超過某一值U0時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)電子束有時(shí)能穿過平行金屬板從右端射出，有時(shí)不能。已知電子質(zhì)量m=0.91×10-30kg，基本電荷e=+dv0－⑴U0的值．⑵當(dāng)Um多大時(shí)，有電子通過兩板間和無電子通過兩板間的時(shí)間之比恰好是2∶1？

答案一-1、C2、BD3、A4.C5.⑴圖略⑵I=A二-1、（3.14V）(1.57V)(2.6V)(1.78V)(0.79J)(0.0867C)2.B3、ω=10π（rad/s）Em=100(V)e=100sin10πt(V)4、C5.B三-1、ABCEHJ2.C3.A4、D5、A6、C7.B8.D9、U/4U10.C11.C12.1.6V四-1、CD2.1∶16，190∶113.⑴80kV⑵3200V4、（1）1400V(2)2120V(3)5、（1）略（2）219.6V，43.92kW（3）180V，36kW五-1.D2.⑴91V⑵105V交變電流知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一、交變電流1定義：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流，稱為交變電流，簡(jiǎn)稱交流，用符號(hào)“~”表示。2特點(diǎn)：電流方向隨時(shí)間做周期性變化，是交流電最主要的特征，也是交流電與直流電最主要的區(qū)別。3、正弦式交變電流交流電產(chǎn)生過程中的兩個(gè)特殊位置圖示概念中性面位置與中性面垂直的位置特k，最大，最小感應(yīng)電流為零，方向改變，最小，最大感應(yīng)電流最大，方向不變變化規(guī)律（線圈從中性面開始計(jì)時(shí)）物理量函數(shù)圖像磁通量電動(dòng)勢(shì)電壓電流4、描述交變電流的物理量4.1周期和頻率（1）周期：交變電流完成一次周期性變化所需要的時(shí)間叫做交變電流的周期，用符號(hào)T表示，其單位是秒（s）。（2）頻率：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做交變電流的頻率，用符號(hào)f表示，其單位是赫茲（Hz）。4.2描述交變電流的四值物理含義重要關(guān)系適用情況瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值計(jì)算線圈某一時(shí)刻的受力情況最大值最大的瞬時(shí)值確定用電器的耐壓值（如電容器等）有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值①計(jì)算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量（如功率、熱量）②交流電表的測(cè)量值③電器設(shè)備標(biāo)注的額定電壓、額定電流④保險(xiǎn)絲的熔斷電流平均值交變電流圖像中圖線與時(shí)間軸所夾面積和時(shí)間的比值計(jì)算通過電路橫截面的電荷量5、解題方法及技巧5.1正弦交變電流圖像的信息獲取5.2交變電流有效值的求解方法（1）對(duì)于按正（余）弦規(guī)律變化的電流，可利用交變電流的有效值與峰值的關(guān)系求解，即、、。（2）對(duì)于非正（余）弦規(guī)律變化的電流，可從有效值的定義出發(fā)，由熱效應(yīng)的“三同原則”（同電阻、同時(shí)間、同熱量）求解，一般選一個(gè)周期的時(shí)間計(jì)算。5.3交變電流平均值和有效值的區(qū)別求一段時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)要用平均值，。平均值的計(jì)算需用和。切記，平均值不等于有效值。二、電感與電容對(duì)交流電的影響項(xiàng)目電感電容對(duì)電流的作用只對(duì)交變電流有阻礙作用直流電不能通過電容器，交變電流能通過電容器但有阻礙作用影響因素自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，阻礙作用就越大，即感抗越大電容越大，交變電流的頻率越高，阻礙作用就越小，即容抗越小應(yīng)用①低頻扼流圈：通直流、阻交流②高頻扼流圈：通低頻、阻高頻①隔直電容器：通交流、隔直流②旁路電容器：通高頻、阻低頻三、變壓器和遠(yuǎn)距離輸電1、變壓器的構(gòu)造如圖甲所示為變壓器的結(jié)構(gòu)圖，它是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的。跟電源相連的叫原線圈；另一^線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈。鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。圖乙是