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专题一 交变电流的产生和图像1、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是 （ ） A ．电路中交变电流的频率为0.25 Hz BC ．电阻消耗的电功率为2.5 WD ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V2、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 HzC ．该交流电的电压的有效值为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 W3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V 。
图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象。
则 （ ）A.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A)B.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V)C.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V)D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V)4、如图所示，同轴的两个平行导线圈M 、N ，M 中通有图象所示的交变电流，则（ ） A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零D.在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大5、在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的圆形线框，当磁感应强度B 按图示规律变化时（以向里为正方向），线框中有感应电流产生。
⑴画出感应电流i 随时间变化的图象（以逆时针方向为正）。
⑵求该感应电流的有效值。
/s-2sU -U专题二 表征交流电的物理量、四值问题1、如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。
第五章交变电流一、知识梳理1．交变电流的产生：线圈在匀强磁场中绕_______于磁场的轴匀速转动，产生按_______规律变化的电流。
线圈转至中性面时，穿过线圈的磁通量______，而感应电动势________。
2．表征交变电流的物理量：周期T ，频率f ，关系_________；峰值：E m 、I m 、U m ；有效值：E 、I 、U3．正弦交变电流的变化规律：瞬时值表达：e=______________，i=______________，u=____________峰值：E m =__________；正弦交变电流有效值与峰值的关系：E=__________，I=____________，U=_____________4．电感电容对交变电流的影响：电感作用：________________________；电容作用：________________________5．理想变压器：原理：______________；原副线圈输入输出功率的关系：__________；电压与匝数的关系：_________；电流与匝数的关系：只有一个副线圈时，___________；有多个副线圈时，________________6．远距离输电：导线上的功率损失∆P =_________________；导线上的电压损失∆U =______________二、专题讲练专题一交变电流的四值交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值1、瞬时值：反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为：e =E msin ωt ，i =I msin ωt 。
应当注意必须从中性面开始。
生活中用的市电电压为220V ，其峰值为______V ，频率为____H Z ，所以其电压瞬时值的表达式为u =__________V 。
针对练习1、有一正弦交流电源，电压有效值U=120V ，频率为f=50Hz 向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U 0=602V ，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？针对练习2、交流发电机的线圈从平行磁场的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V ，那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为_________V 。
交流电规律的综合应用（习题课）学习目标：1、知道描述交变电流的物理量，周期、频率、峰值、有效值、平均值．(重点)2、理解正弦式交变电流的最大值和有效值间的关系．会求解交变电流的有效值．(重点、难点)3、可以正确区分正弦式交变电流电压的瞬时值、最大值、有效值、平均值，并进行相关热量、电量的运算。
4、掌握分析变压器静态问题、动态问题和远距离输电问题的思路相关知识：一、正弦式交变电流1.产生：线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.2.两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变.3.电流方向的改变：一个周期内线圈中电流的方向改变两次.4.交变电动势的最大值：E m ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关.5.交变电动势随时间的变化规律(中性面开始计时) e ＝nBSωsin ωt .二、描述交变电流的物理量 1.周期和频率(1)周期T ：交变电流完成1次周期性变化所需要的时间，单位是秒(s).表达式为T ＝2πω＝1n(n 为转速).(2)频率f ：交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz).(3)周期和频率的关系：T ＝1f 或f ＝1T.2.交变电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值 (1)瞬时值：交变电流某一时刻的值.(2)最大值：交变电流或电压所能达到的最大的值.(3)有效值：让恒定电流和交变电流分别通过阻值相等的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就可以把恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值.(4)正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系 I ＝I m 2，U ＝U m2，E ＝E m2.(5)交变电流的平均值 E ＝n ΔΦΔt ，I ＝nΔΦR ＋r Δt.三、变压器和远距离输电1.变压器物理量之间的关系2.变压器的分析方法匝数比不变的情况负载电阻不变的情况①U1不变,根据U1U2=n1n2,输入电压U1决定输出电压U2,可以得出不论负载电阻R如何变化,U2不变②当负载电阻发生变化时,I2变化,根据输出电流I2决定输入电流I1,可以判断I1的变化③I2变化引起P2变化,根据P1=P2,可以判断P1的变化①U1不变,n1n2发生变化,U2变化②R不变,U2变化,I2发生变化③根据P2=U22R和P1=P2,可以判断P2变化时,P1发生变化,若此时U1不变,则I1发生变化3.远距离输电(1)理清三个回路（如图所示）(2)抓住两个联系理想的升压变压器联系着回路1和回路2,由变压器原理可得:线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是U1：U2=n1：n2,I1：I2=n2：n1,P1=P2。
交变电流综合复习一、正弦式交变电流（1）瞬时值：e =NBSωsin ωt (中性面开始计时) e =NBSωcos ωt (中性面的垂直面开始计时)（2）峰值：E m =NBSω，峰值与线圈的形状无关，与转轴的位置无关，但转轴必须垂直于磁场（3）周期：T=2πω 频率：f =1T（4）中性面和垂直面的比较1. 线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大，但线圈中的电流为零．2. 线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流方向都要改变．线圈转动一周，感应电流方向改变两次．【例1】有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20 cm ，线圈总电阻为1 Ω，线圈绕OO ′轴以10π rad/s 的角速度匀速转动，如图所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T ，问： (1)该线圈产生的交变电流电动势的峰值、电流的峰值分别是多少． (2)若从中性面位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式． (3)线圈从中性面位置开始，转过30°时，感应电动势的瞬时值是多大．【例2】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断( )A ．在A 和C 时刻线圈处于中性面位置B ．在B 和D 时刻穿过线圈的磁通量为零C ．从A ～D 线圈转过的角度为2πD ．若从O ～D 历时0.02 s ，则在1 s 内交变电流的方向改变100次【例3】如图a 所示，一矩形线圈abcd 放置在匀强磁场中，并绕过ab 、cd 中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时（如图b ）为计时起点，并规定当电流自a 流向b 时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是（ ）【变式1】1.（多选）如图所示，矩形线圈abcd 放在匀强磁场中，ad ＝bc ＝l 1，ab ＝cd ＝l2.从图示位置起该线圈以角速度ω绕不同转轴匀速转动，则( ) A ．以OO ′为转轴时，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωsin ωt B ．以O 1O 1′为转轴时，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωsin ωt C ．以OO ′为转轴时，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωcos ωtD ．以OO ′为转轴跟以ab 为转轴一样，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωsin (ωt ＋π2)2. (多选)如图所示，一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，沿着OO ′轴观察，线圈沿逆时针方向转动。
交变电流 章复习课一、知识梳理1．交变电流的产生：线圈在匀强磁场中绕_垂直_于磁场的轴匀速转动，产生按_正弦_规律变化的电流。
线圈转至中性面时，穿过线圈的磁通量_最大_，而感应电动势_为0_。
2．表征交变电流的物理量：周期T ，频率f ，关系_倒数_；峰值：E m 、I m 、U m ；有效值：E 、I 、U3．正弦交变电流的变化规律：瞬时值表达：e=_E m sin ωt_，i=_I m sin ωt ，u=_U m sin ωt_ 峰值：E m =nBS ω；正弦交变电流有效值与峰值的关系：E=，I=，U=;4．电感电容对交变电流的影响：电感作用：____通直流，阻交流______；电容作用：_通交流，阻直流。
5．理想变压器：原理：___互感现象__；原副线圈输入输出功率的关系：__P 1=P 2_；电压与匝数的关系：_1212N N U U =_；电流与匝数的关系：只有一个副线圈时，_2112N N I I =_；有多个副线圈时，n n I n n I n n I n 1313212n I +⋯⋯++=6．远距离输电：导线上的功率损失 r I 2=∆P ；导线上的电压损失R I 2=∆U二、专题讲练专题一 交变电流的四值交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值1、瞬时值：反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为：t E e m ωsin =，t I i m ωsin =。
应当注意必须从中性面开始。
生活中用的市电电压为220V ，其峰值为_311_V ，频率为_50_H Z ，所以其电压瞬时值的表达式为u=311sin314t_V。
针对练习1、有一正弦交流电源，电压有效值U=120V，频率为f=50Hz 向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=602V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长《针对练习2、交流发电机的线圈从平行磁场的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为，那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为_20cos30t V。
2．峰值：它是瞬时值的_瞬时值_值，它反映的是交变电流大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，ω=（转轴垂直于磁感线）。
电NBSEm容器接在交流电路中，则交变电压的峰值不能超过电容器的耐压值。
针对练习3、一只氖管的起辉电压为50V ，把它接在u= 502sin314tV的交变电源上，在一个交变电压的周期内，氖管的发光时间为（）B．C．D．3、有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。
）U_______，正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是：=I_________=对于非正弦交变电流的有效值以上关系不成立，应根据定义来求。
通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指________。
用电器上所标电压、电流值也是指______。
在计算交变电流通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用_________。
针对练习4、通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示。
求该交变电流的有效值I 。
(4、平均值：它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值。
其量值可用法拉第电磁感应定律N E =·t ∆∆ϕ来求，特殊地，当线圈从中性面转过90度的过程中，有m E E π2=。
计算平均值切忌用算术平均法即221E E E +=求解。
平均值不等于有效值。
针对练习5、如图所示，求线圈由图示位置转过60°角的过程中，通过线圈某一横截面的电量。
{针对练习6、交流发电机转子有n 匝线圈，每匝线圈所围面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r ，外电路电阻为R 。
当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：⑴通过R 的电荷量q 为多少 ⑵R 上产生电热Q R 为多少 ⑶外力做的功W 为多少 》专题二 感抗和容抗（统称电抗）1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用，其特点是“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频”。
2、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用，其特点是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”。
针对练习7、 左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。
左图中输入的是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的混合信号，要求只输出低频交流信号。
那么C 1、C 2中哪个该用大电容哪个该用小电容左小右大`针对练习8、对于如图所示的电路，下列说法正确的是（ A 、C ） A ．双刀双掷开关S 接上部时，灯泡亮度较大 B ．双刀双掷开关S 接下部时，灯泡亮度较大C ．双刀双掷开关S 接下部，同时将电感线圈的L 的铁芯抽出， 在抽出的过程中，灯泡亮度变大D ．双刀双掷开关S 接下部，同时将电感线圈的L 的铁芯抽出， 在抽出的过程中，灯泡亮度变小!专题三 理想变压器1．理想变压器的电压变化规律为U 1/U 2＝________ 2．输入输出功率关系：________3．只有一个副线圈的理想变压器的电流变化规律I 1/I 2 ＝__________4．变压器的 电压决定 电压； 电流决定 电流； 功率决定 功率变压器的输入功率由输出功率决定，往往用到：R n U n I U P /2112111⎪⎪⎭⎫⎝⎛==，即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。
式中的R 表示负载电阻的阻值，而不是“负载”。
“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。
实际上，R 越大，负载越小；R 越小，负载越大。
这一点在审题时要特别注意。
针对练习9、 理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n 1=1760匝、n 2=288匝、n 3=800 0匝，电源电压为U 1=220V 。
n 2上连接的灯泡的实际功率为36W ，测得初级线圈的电流为I 1=，求通过n 3的负载R 的电流I 3。
CC;n n 3220n针对练习10、在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。
如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是（）针。
对练习11、如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n1∶n2=2∶1，电源电压为U，求B灯两端的电压U B为多少针对练习12、如图，为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B.保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大}专题四远距离输电远距离输电的示意图如图所示：包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。
并按照规范在图中标出相应的物理量符号。
一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n1′, n2、n2′，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。
A）A A 零线火线火线零线零线火线零线>A.从图中应该看出功率之间的关系是：P 1=P 1′，P 2=P 2′，P 1′=P r =P 2。
电压之间的关系是：2122221111,,U U U n n U U n n U U r +=''=''='。
电流之间的关系是：2122221111,,I I I n n I I n n I I r ==''=''='。
可见其中电流之间的关系最简单，21,,I I I r '中只要知道一个，另两个总和它相等。
因此求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。
输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。
分析和计算时都必须用r I U r I P r r rr ==,2，而不能用rU P r 21'=。
（针对练习13、在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。
有一个坑口电站，输送的电功率为P =500kW ，当使用U =5kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度。
求：⑴这时的输电效率η和输电线的总电阻r 。
⑵若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电针对练习14、发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比. （2）画出此输电线路的示意图. （3）用户得到的电功率是多少针对练习15、学校有一台应急备用发电机，内阻为r =1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R =4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V ，40W ”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大⑵发电机的电动势多大⑶输电线上损耗的电功率多大。
