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1、第1节交变电流的产生和描述要点一交变电流的产生和描述1.正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。(2)两个特别位置的特点：_线圈平面与中性面重合时，SLBf0最大，=0,e=0,7=0,电流r方向将发生变更。线圈平面与中性面垂直时，SIIB9=0,至最大，公最大，/最大，电流方向不变更。(3)电流方向的变更：线圈通过中性面时，电流方向发生变更，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向变更两次。(4)交变电动势的最大值=BSg,与转轴位置无关，与线圈形态无关。2.正弦式交变电流的变更规律(线圈在中性面位置起先计时)律物函数表达式图像磁通量=1cost=BScost11-n
2、电动势e=EmsintaBskaSinteEtVOEn电压REmU-%smGt-Rsint1电流i=Jt0sin t=1. 一边长为的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固-a定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间七的变更状况如V1WVf图Io-I-I所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B9则结合图中所给信息可判定A.6时刻穿过线框的磁通量为BuB.&时刻穿过线框的磁通量为零C.功时刻穿过线框的磁通量变更率为零D.线框转动的角速度为前2. (2016连云港摸底)如图IO-I-3甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面起先计时，产生的电动势随时间的变更规律如图乙所示。已知发电机线
3、圈内阻为LO ,外接灯泡的电阻3. .0Q。求：(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；转动过程中穿过线圈的最大磁通量；(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。要点二有效值的理解与计算1 .公式法利用E=余、g最，=含计算，只适用于正（余）弦式交变电流。2 .利用有效值的定义计算（非正弦式电流）计算时“相同时间”至少取一个周期或为周期的整数倍。3 .利用能量关系当有电能和其他形式的能转化时，可利用能的转化和守恒定律来求有效值。1、电阻R2与沟通电源依据图K）-I-4甲所示方式连接，R=10C,R2=20o合上开关S后，通过电阻扁的正弦式交变电流I随时间t变更的状况如图乙所示。则（）A,通过
4、舄的电流有效值是L2AB.R两端的电压有效值是6VC.通过R2的电流有效值是L2AD.&两端的电压最大值是6/V2、家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦沟通电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调整电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压便利且体积小。某电子调光灯经调整后电压波形如图Io-I-7所示，求灯泡两端的电压的有效值。3、如图10-1-8所示，表示一沟通电的电流随时间而变更的图像，此沟通电的有效值是（）D. 5 AC.3.5A4如图4所示为一交变电流的电压随时间变更的图象，正半轴KN是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的电压的有效值是OC1;0.02-003;0
5、.04：UsIlll-4r_，,()A.34VB.5V52CY-VD.3V要点三交变电流“四值”的应用对交变电流“四值”的比较和理解物理量物理意义适用状况和说明瞬时值e=Emsintu=Umsint1=4Sint计算线圈某时刻的受力状况峰值(最大值)Em=IlBSlmR+r探讨电容器的击穿电压有效值对正(余)弦沟通电有:E=关g忑U不计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电句设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值（4）电表的读数为有效值平均值E=BLVE=哂_万I=R+r计算通过电路截面的电荷量1侈选M2014天津高考）如图10-1-11甲所示，在匀
6、强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线且、b所示，则（）A.两次1=0时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C.曲线以表示的交变电动势频率为25HZD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V2.（多选）（2016沧州五校高三联考）如图10-1-12所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OOf匀速转动，转动周期为T0o线圈产生的电动势的最大值为则（）A.线圈产生的电动势的有效值为地&B.线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为2C.线圈转动过程中磁通量变更率的最大值为心D.经过24的时间
7、，通过线圈电流的方向变更2次实力提升1.（2015北京丰台期末）在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图4甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（）A.t=0.005s时线圈平面与磁场方向平行B.t=0.010s时线圈的磁通量变更率最大C线圈产生的交变电动势频率为IooHZD.线圈产生的交变电动势有效值为311V2.一正弦交变电流的电压随时间变更的规律如图5所TO自小濡飞示，由图可知（）A.该交变电流的电压的瞬时值表达式为U=IOoSin254V）B.该交变电流的频率为4HzC.该交变电流的电压的有效值为IooVD.若将该交变电压加在阻值为K=IoOC的电阻两端，则
8、电阻消耗的功率是50W3.先后用不同的沟通电源给同一盏灯泡供电,第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变更（如图6甲所示）；其次次灯泡两端的电压变更规律如图乙所示。若甲、乙图中的4、7所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是（）A.第一次，灯泡两端的电压有效值是名3U0B.其次次，灯泡两端的电压有效值是受C.第一、其次次，灯泡的电功率之比是2：9D.第一、其次次，灯泡的电功率之比是1:4.侈选）（2013山东高考）图7甲是小型沟通发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，。国为沟通电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OOf沿逆时针方向匀速转动，从图示位置起先计时，产生的交
9、变电流随时间变更的图像如图乙所示。以下推断正确的是（）A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50md/sC. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行D. 0.02s时电阻K中电流的方向自右向左5.（2013福建高考）如图10,试验室一台手摇沟通发电G）机，内阻r=L0C,外接K=9.0Q的电阻。闭合开关S,当吞；发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=102AJsin104V）,贝J（）A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势的有效值为VC.外接电阻火所消耗的电功率为IOWD.电路中志向沟通电流表6的示数为LOA第2节变压器电能的输送要点一志向变压器1 .变压器的工作原理2 .志
10、向变压器的基本关系基本关系功率关系尸入=产出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比:n1F电流关系只有一个副线圈时，电流和匝数成一Uhm反比：Tnh2率关系原、副线圈中电流的频率相等制电原线圈电压5和匝数比确定副线约关系压圈电压U2功率副线圈的输出功率产出确定原线圈的输入功率尸入电流副线圈电流6和匝数比确定原线圈电流Jl1.（2015江苏高考）一电器中的变压器可视为志向变压器，它将220V交变电流变更为UOVo已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为（）A.200B.400C. 1 600D.32002侈选M2014山东高考）如图1022,将额定电压为60声FjlV的用电器，通过一志向变压器
11、接在正弦交变电源上。闭合开关11IllS后，用电器正常工作，沟通电压表和沟通电流表（均为志向电表）的示数分别为220丫和2.2人。以下推断正确的是（）A.变压器输入功率为484WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6AD.变压器原、副线圈匝数比历：232=11 :3C.通过副线圈的电流的最大值为22A3、如图3甲所示，志向变压器的原线圈匝数m=350匝，副线圈匝数也=70匝，电阻e=20,是沟通电压表，原线圈加上如图乙所示的沟通电，则下列说法正确的A.加在原线圈上沟通电压瞬时值的表达式为u=202sin5VB.原线圈电流的有效值为0.04AC.在40.01s时，电压表的示数为0D.电阻/?上消耗
12、的电功率为08W4、 （2015全国卷I）一志向变压器的原、副线圈的匝数比为3:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的JiQr电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦沟通电源上，如图10-2-1所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则（）11A. U=66V,k=B.=22V,k=C. g66V, kOD. U22 V, k0要点二志向变压器的动态分析常见的志向变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的状况和负载电阻不变的状况。1 .匝数比不变的状况（如图10-2-3所示）会不变，负我A变化图10-2-35不变，依据卷=专，输入电压5确定输出电
13、压U29可以得出不论负载电阻K如何变更，5不变。（2）当负载电阻发生变更时，6变更，依据输出电流益确定输入电流4,可以推断A的变更。(3历变更引起鸟变更，依据马可以推断Pl的变更。2 .负载电阻不变的状况(如图10-2-4所示)5不变，发生变更，5变更。n2(2)2?不变，“变更，6发生变更。(3)依据B=墨和Pi=Pz,可以推断用变更时，尸1发生变更，不变时，4发生变更。J31、如图4所示，一志向变压器原、副线圈匝数之比为4:1,原线圈两端接入一正弦沟通电源，副线图电路中K为负载电阻，沟通电压表和沟通电流表都是志向电表.下列结论正确的是()A.若电压表读数为6V,则输入电压的最大值为24mV
14、B.若输入电压不变，副线圈匝效增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C.若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D.若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍2、火警报警系统原理如图7甲所示，”是一个小型志向变压器，原、副线圈匝数之比2：222=10:1,接线柱小b接上一个正弦交变电源，电压随时间变更规律如图乙所示，在甲乙变压器右侧部分，R2为用半导体热敏材料(电阻率随温度上升而减小）制成的传感器，Rl为肯定值电阻.下列说法中正确的是A,电压表示数为22VB.此交变电源的频率为50HZC.当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小D.当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小3、如图8所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只志向电压表V1后接在稳定的沟通电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器尺K上并联一只志向电压表V*下列说法中正确的是A.若尸不动，滑片尸向下滑动时，V1示数变大，V?示数变小B.若
