暑期復(fù)習(xí)——交流電問(wèn)題綜合

1、年 級(jí)高二學(xué) 科物理版 本人教新課標(biāo)版課程標(biāo)題暑期復(fù)習(xí)交流電問(wèn)題綜合編稿老師張子厚一校林卉二校張琦鋒審核薛海燕一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 掌握交流電內(nèi)容的知識(shí)體系及脈絡(luò)。2. 掌握交流電問(wèn)題中典型題目的分析方法。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：交流電內(nèi)容的知識(shí)體系與典型題目的分析與理解。難點(diǎn)：交流電內(nèi)容中重要模型的理解。三、考點(diǎn)分析：內(nèi)容和要求考點(diǎn)細(xì)目出題方式交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律交流電的產(chǎn)生選擇題交流電的變化規(guī)律磁通量、磁通量的變化率的變化規(guī)律交流電的四大值的描述與比較最大值、平均值、有效值的定義選擇四大值的區(qū)別理想變壓器的有關(guān)計(jì)算理想變壓器的幾個(gè)基本關(guān)系選擇、計(jì)算題理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題

2、遠(yuǎn)距離輸電原理圖選擇、計(jì)算題遠(yuǎn)距離輸電中幾個(gè)基本關(guān)系的理解知識(shí)點(diǎn)1：交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律問(wèn)題：例1. 如圖甲為一個(gè)矩形線框abcd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)，線圈內(nèi)磁通量隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. t1時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B. t2時(shí)刻ad的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直C. t3時(shí)刻線圈平面與中性面重合D. t4、t5時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流的方向相同答案：BC變式：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖2所示，則（ ）A. t =0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零B. t =0.01s時(shí)線框

3、平面與中性面重合C. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311VD. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100Hz答案：B知識(shí)點(diǎn)2：最大值、有效值和平均值的計(jì)算及應(yīng)用：例2. 如圖所示為一周期性變化的電壓，求其有效值。答案：7.91V變式1：如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（O軸位于磁場(chǎng)邊界）。則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為A. B. C. D. 答案：D變式2：圖中甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 圖甲表示交變電流，圖乙表示直流B

4、. 兩種電壓的有效值相等C. 圖甲所示電壓的瞬間值表達(dá)式為D. 圖甲所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10：1的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉?lái)的答案：C知識(shí)點(diǎn)3：理想變壓器的相關(guān)計(jì)算問(wèn)題：例3. 如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4:1，原線圈接入一電壓為的交流電源，副線圈接一個(gè)的負(fù)載電阻，若，則下述結(jié)論正確的是（ ）A. 副線圈中電壓表的讀數(shù)為55VB. 副線圈中輸出交變電流的周期為C. 原線圈中電流表的讀數(shù)為0.5AD. 原線圈中的輸入功率為答案：AC變式：如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉

5、合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則（ ）A. ，B. ，C. ，D. ，答案：A知識(shí)點(diǎn)4、遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題：例4. 某小型實(shí)驗(yàn)水電站的輸出功率是20kW，輸電線路的總電阻是6。（1）若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率。（2）若改用5000V高壓輸電，用戶端利用的變壓器降壓，求用戶得到的電壓。解析：（1）輸電線上的電流為。輸電線路損耗的功率為。（2）改用5000V高壓輸電后，輸電線上的電流變?yōu)?，用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓為。根據(jù)得用戶得到的電壓為。本講內(nèi)容涉及交流發(fā)電機(jī)、理想變壓器、遠(yuǎn)距離輸電這些重要的物理模型，同時(shí)涉及交流電的有效值、最大值、平均值、瞬

6、時(shí)值的理解和相關(guān)的計(jì)算，對(duì)重要模型的理解要注重模型成立的條件及規(guī)律，側(cè)重于對(duì)其原理的理解，對(duì)于理想變壓器，要注意輸入功率與輸出功率，原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，原、副線圈中電流、電壓及功率的相互制約關(guān)系；遠(yuǎn)距離輸電實(shí)際體現(xiàn)的是變壓器模型的拓展與應(yīng)用，核心問(wèn)題是要抓住輸電導(dǎo)線上的輸電電流，輸電導(dǎo)線上損失的功率與電壓的計(jì)算方法，本講內(nèi)容在試題中多以選擇題和填空題的形式考查。從考查方式上，本講內(nèi)容還可與電學(xué)、力學(xué)等其他知識(shí)進(jìn)行綜合性的考查，在備考中應(yīng)引起同學(xué)們足夠的重視。一、預(yù)習(xí)新知暑期復(fù)習(xí)三：簡(jiǎn)諧振動(dòng)和波的問(wèn)題綜合二、預(yù)習(xí)點(diǎn)撥探究任務(wù)一：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象：【反思】（1）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義

7、及特點(diǎn)是什么？ （2）利用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可讀取哪些重要的物理信息？探究任務(wù)二：波的圖象問(wèn)題：【反思】（1）波的圖象的物理意義及特點(diǎn)是什么？（2）振動(dòng)圖象與波的圖象的區(qū)別與聯(lián)系是什么？（答題時(shí)間：45分鐘）1. 有一理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比，則變壓器工作時(shí)原、副線圈（ ）A. 電壓之比 B. 電流之比C. 功率之比 D. 頻率之比2. 關(guān)于交變電流的最大值和有效值之間的關(guān)系，以下說(shuō)法中正確的是（ ）A. 正弦式交變電流滿足B. 電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖電流滿足C. 所有交變電流滿足D. 交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的，不是所有的交變電流都滿足3. 一個(gè)理想變壓器，當(dāng)副線圈所接電阻R

8、變小時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. 流過(guò)電阻R的電流不變B. 電阻R兩端的電壓不變C. 流過(guò)原線圈的電流不變D. 原線圈消耗的電功率不變4. 如圖所示，在交變電路中，如果電源電動(dòng)勢(shì)的最大值不變，頻率可以改變，在圖中電路的a、b兩點(diǎn)間逐次將圖中的電路元件甲、乙、丙單獨(dú)接入，當(dāng)使交流頻率增加時(shí)，可以觀察到下列論述的哪種情況？（ ）A. 讀數(shù)不變，讀數(shù)增大，讀數(shù)減小B. 讀數(shù)減小，讀數(shù)不變，讀數(shù)增大C. 讀數(shù)增大，讀數(shù)不變，讀數(shù)減小D. 、讀數(shù)均不變5. 關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電，以下說(shuō)法中正確的是（ ）A. 線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變B. 線

9、圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向就改變一次C. 線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向都要改變一次D. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流方向都要改變一次6. 如圖所示，一理想變壓器由一個(gè)初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈組成，當(dāng)此變壓器工作時(shí)，初級(jí)、次級(jí)線圈的匝數(shù)、電流、電壓均在圖中標(biāo)出，則下列幾組關(guān)系式中正確的是（ ）A. ，B. ，C. D. 7. 一理想變壓器的副線圈為200匝，輸出電壓為10V，則鐵芯內(nèi)的磁通量變化率的最大值為（ ）A. 0.07Wb/s B. 5Wb/sC. 7.05Wb/s D. 14.1Wb/s8. 如圖所示電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流

10、；L是一個(gè)25mH的高頻扼流圈，C是一個(gè)100pF的電容器，R是負(fù)載電阻，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. L的作用是“通低頻，阻高頻”B. C的作用是“通交流，隔直流”C. C的作用是“通高頻，阻低頻”D. 通過(guò)R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比9. 如圖所示為一理想自耦變壓器電路圖，L1、L2、L3、L4為四個(gè)完全相同的燈泡，在A、B兩點(diǎn)間加上交變電壓時(shí)，四個(gè)燈泡都同樣正常發(fā)光，設(shè)C、D兩端的電壓為，則為（ ）A. 4:1 B. 3:1 C. 2:1 D. 6:110. 如圖所示，在閉合鐵芯上繞著兩個(gè)線圈M和P，線圈P與電流表構(gòu)成閉合回路。若在至這段時(shí)間內(nèi)，觀察到通過(guò)電

11、流表的電流方向自上向下（即為由c經(jīng)電流表至d），則可以判斷出線圈M兩端的電勢(shì)差隨時(shí)間的變化情況可能是圖中的（ ）11. 如圖所示為理想變壓器，它的原線圈接在交流電源上，副線圈接一標(biāo)有“12V，100W”的燈泡，已知變壓器原、副線圈匝數(shù)比為18:1，那么小燈泡正常工作時(shí)，圖中的電壓表與電流表的讀數(shù)分別是多少？1. A2. A、D3. B4. C 解析：頻率越高，電容器容抗越小，而電感的感抗越大，但電阻不變。5. C 解析：依據(jù)交流電的變化規(guī)律可得，如果從中性面開始計(jì)時(shí)有和；如果從垂直于中性面的位置開始計(jì)時(shí)有和；則不難看出：線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向也改變一次

12、；線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都改變兩次。6. A、C 解析：電壓與匝數(shù)成正比，故A正確，能量守恒，故C正確。7. A 解析：因?yàn)槭抢硐胱儔浩?，原、副線圈的內(nèi)電阻可忽略不計(jì)，故，又因?yàn)?，可得，。正確選項(xiàng)是A。8. A、C、D 解析：L是一個(gè)自感系數(shù)很小的高頻扼流圈，其作用是“通低頻，阻高頻”，A選項(xiàng)正確。C是一個(gè)電容很小的電容器，在題圖所示的電路中，對(duì)高頻交流的容抗遠(yuǎn)小于對(duì)低頻交流的容抗，其作用是“通高頻，阻低頻”，C選項(xiàng)正確。因電路中無(wú)直流電源，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。由于L對(duì)高頻交流的阻礙作用和C對(duì)高頻交流的旁路作用，使得通過(guò)R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)大于高頻交流所占的百分比，D選項(xiàng)正確。9. A 解析：題中的自耦變壓器M、B兩點(diǎn)間的線圈為原線圈，匝數(shù)為，C、B兩點(diǎn)間的線圈為副線圈，匝數(shù)為，流過(guò)C點(diǎn)的電流是副線圈中的電流，流過(guò)M點(diǎn)的電流是原線圈中的電流，由于四盞相同的燈均正常發(fā)光，由理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等有：、，兩端的