2017届高三物理轮复习课件：专题十一 交变电流.pptVIP

知识清单 方法一　正弦交变电流图象的应用技巧 　　正弦交变电流随时间的变化情况可以从图象上表示出来,图象描述的是交变电流随时间变化的规律,它是一条正弦曲线,如图所示,从图中我们可以找出正弦交变电流的最大值Im、周期T,也可以根据线圈在中性面时感应电动势e为零、感应电流i为零、线圈中的磁通量最大的特点,找出线圈旋转到中性面的时刻,即线圈中磁通量最大的时刻是0时刻、t2时刻和t4时刻。也可以根据线圈旋转至平行于磁感线时,感应电动势最大、线圈中感应电流最大和磁通量为零的特点,找出线圈平行于磁感线的时刻是t1时刻和t3时刻。 ? 突破方法 例1????(2013山东理综,17,5分)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,?为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动, 从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是? (　　) ? A.电流表的示数为10 A B.线圈转动的角速度为50π rad/s C.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D.0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左 解析　由题图乙知Im=10? A,I=?=10 A,A正确。T=2×10-2 s,ω=?=100π rad/s,B错误。t=0.01 s时,i=Im,此时线圈平面与磁场方向平行,C正确。由右手定则判定 0.02 s 时电阻R中电流方向自左向右,D错误。 答案????AC 1-1　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?(　　) ? A.t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B.t=0.01 s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311 V D.线框产生的交变电动势频率为100 Hz 答案????B 解析　线框中感应电动势与磁通量的变化率成正比,而t=0.005 s时e最大,故A错误。t=0.01 s时e=0,故B正确。电动势有效值为311×? V≈220 V,故C错误。周期T=0.02 s,频率f=?=50 Hz,故D 错误。 方法二　理想变压器的动态分析技巧 　　理想变压器的几个制约关系。 当理想变压器的匝数比不变时,如图所示,各量相互关系如下: ? (1)输入电压U1决定输出电压U2。这是因为输出电压U2=?U1,当U1不变时,不论负载电阻R变化 与否,U2都不会改变。 (2)输出电流I2决定输入电流I1,在输入电压U1一定的情况下,输出电压U2也被完全确定。当负载电阻R增大时,I2减小,则I1相应减小;当负载电阻R减小时,I2增大,则I1相应增大。因此在使用变压器时,不能使变压器副线圈短路。 (3)输出功率P2决定输入功率P1,理想变压器的输入功率与输出功率相等,即P1=P2。在输入电压U 1一定的情况下,当负载电阻R增大时,I2减小,则变压器输出功率P2=I2U2减小,输入功率P1也将相应减小;当负载电阻R减小时,I2增大,变压器的输出功率P2=I2U2增大,则输入功率P1也将增大。 (4)理想变压器中相关物理量间的制约关系的分析程序可表示为:U1?U2?I2 ?I1?P1。 注意　(1)变压器只能改变交流电压,若原线圈加直流电压,则副线圈输出电压为零,并且由于线圈对直流电无感抗,而使电流很大(相当于短路),易损坏直流电源。 (2)对“日”字形铁芯的变压器?≠?,因为穿过原、副线圈的磁通量的变化率不等。 (3)只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比,多个副线圈的变压器没有这种关系。 例2????(2014广东理综,19,6分)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合电键S,下列说法正确的是?(　　) ? A.P向下滑动时,灯L变亮 B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变 C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小 D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大 解析　对于理想变压器U2=?U1,U1不变则U2不变,与调节P无关,故B正确。又UL=U2,所以灯的亮 度不变,A错。P向上滑动时RP减小,则R总减小,P出=?增大,P入=P出=U1I1,所以I1增大,可知C错误,D 正确。 答案????BD 2-1　图中B为理想变压器,接在交变电压有效值保持不变的电源上。指示灯L1和L2完全相同(其阻值均恒定不变),R是一个定值电阻,电压表、电流表都为理想电表。开始时开关S是闭合的,当S断开后,下列说法正确的是?(　　) ? A.电流表A2的示数变大 B.电压表的示数变大 C.电流表A1的示数变小 D.灯L1的亮度变暗 答案????C 解析　变压器输出电压由输入电压和匝数比决定,S断开后输入电压和匝数比不变,所以电