高三物理【第十一章】交变电流.docVIP

第十一章 交变电流 第一节 交变电流的产生及描述 考情分析 考试大纲 1、交变电流、交变电流的图像 I 2、正弦交变电流的函数表达式，峰值和有效值 I 考点知识梳理 考点1. 交变电流的产生过程以及规律应用 交变电流的产生过程以及规律应用在高考题中往往以选择题形式出现，考的方面还是比较多的，比如中性面、感应电动势、感应电流、磁通量、磁通量的变化率、电流方向改变位置、时刻等。 [例题1]线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图11-1-3所示，由图示可知（ ） A．在A和C时刻线圈处于磁通量变化率最大位置 B．在A和C时刻穿过线圈的磁通量为最大 C．在B时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度 D．若从B时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电流的方向改变100次 解析：AB选项：在A和C时刻，电流最大属于完全切割，线圈中电动势为最大，磁通量变化率最大，磁通量为零。A选项对，B选项错。 CD选项：在B时刻到D时刻，电流为零到电流为零且相邻。线圈转过的角度为π弧度，则在1s内交变电流的方向改变100次CD选项对。 答案：ACD 变式1（07．宁夏理综卷）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．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin（25t）V B．该交流电的频率为25 Hz C．该交流电的电压的有效值为100 D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W考点分析 本题由图象可知正弦交流电的周期，则，，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin（50πt）V，A不正确，B正确；该交流电的电压的有效值为，则C不正确；若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为，则D正确，所以正确答案为BD．答案：BD（2）求线圈转动过程中某段时间内的平均电动势时应用来求解，但应注意求时Φ的正负及与的对应关系。 [例题2] （09年天津卷）如图11-1-5所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I= 。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q= 解析：电动势的最大值，电动势的有效值，电流的有效值 ；。 答案： （1）， 【变式训练2】（09年福建卷）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图11-1-6甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则（ ） A.电压表的示数为220V B.电路中的电流方向每秒钟改变50次 C.灯泡实际消耗的功率为484W D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J 解析：A选项：电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值Em=V，有效值E=220V，灯泡两端电压，A错 B选项：由图像知T=0. 02S，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，B错 C选项：灯泡的实际功率,C错 D选项：电流的有效值，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，D对。 答案：D 考点3. 交变电流的有效值 [例题3] 通过某电阻的周期性交变电流的图象如图11-1-7。求该交流电 的有效值I。 解析：该交流周期为T=0.3s，前t1=0.2s为恒定电流I1=3A，后 t2=0.1s为恒定电流I2=-6A，因此这一个周期内电流做的功可以求出 来，根据有效值的定义，设有效值为I，根据定义有： ∵I=3A 7．A．．．．·+0=T,由交流电有效值的定义：当电压为U的直流电通过此调光灯相同的时间产生的焦耳热Q′=Q时,有：T=·T,所以U=Um,此交流电的有效值与U相等,即灯两端电压为Um,C正确. 答案：C 第二节 变压器和远距离输电 考情分析 考试大纲 1、理想变压器 I 2、远距离输电 I 三、考点知识解读 考点1. 理想变压器基本公式的应用 剖析：理想变压器的两个基本公式是：⑴ ，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。⑵，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有。 [例题1] （09·江苏物理·6）如图11-2-7所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有 （ ） A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz