高中物理复习课件118个C050.交流电.pptVIP

交流电 庞留根吕叔湘中学2007年7月email dyszplg 一 交变电流的产生二 交变电流的变化规律三 表征正弦交变电流的物理量交变电流的有效值电感对交变电流的影响电容对交变电流的影响2007年天津理综卷1607年1月北京市崇文区期末统一练习32007年理综宁夏卷172007年上海卷32007理综北京卷1706 07学年度南京市金陵中学一模10南京市07届二模试卷1607学年南京市期末质量调研507年1月广东省汕尾市调研测试3江苏省如东高级中学07年2月期末试卷7 交流电 一 交变电流的产生 闭合矩形线圈在磁场中绕垂直于场强方向的轴转动产生的电流随时间作周期性变化 称交变电流 当闭合线圈由中性面位置 图中o1o2位置 开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时 线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数 其中这就是正弦交变电流 二 交变电流的变化规律 1 从线圈转至中性面开始计时 若从转至平行磁感线开始计时 2 最大值 3 em与转轴的所在位置及线圈形状无关 4 线圈转至中性面时 电流方向发生 线圈转动一周 电流方向改变两次 在纯电阻的电路中 适用于直流电路的欧姆定律也适用于交流电路 设闭合电路的总电阻为r 则电流的瞬时值其中em r为电流的最大值 用im表示 于是有 可见 感应电流也是按正弦规律变化的 三 表征正弦交变电流的物理量 1 交变电流的最大值 im和um 它是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值 可以用来表示交变电流的电流强弱或电压高低 2 周期和频率 a 周期 交变电流完成一次周期性变化所需的时间 叫做交变电流的周期 通常用t表示 单位是s b 频率 交变电流在1s内完成周期性变化的次数 叫做交变电流的频率 通常用f表示 单位是赫兹 hz c 周期和频率的关系是 d 转速单位时间线圈转过的转数 单位为r s或r min 3 交变电流的有效值 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电的有效值 1 交变电流的有效值与其相应的最大值间的关系为 2 通常所说的交变电流的电流 电压 交流电表的读数 交流电器的额定电压 额定电流 保险丝的熔断电流等都是指有效值 电容器的耐压值是最大值 3 求解交流电产生的热量问题时 必须用有效值 若计算通过电路某一截面的电量 需用电流的平均值 只有正余弦交变电流的有效值才一定是最大值的 对于用其他方式产生的交变电流 其有效值与最大值间的关系均须根据有效值的定义作具体分析 电感对交变电流的影响 4 电感对交变电流均有阻碍作用 交变电流通过电感线圈时 线圈中产生自感电动势 阻碍电流的变化 形成了对电流的阻碍作用 这种阻碍作用叫感抗 实验表明 线圈的自感系数越大 交变电流的频率越高 线圈的感抗越大 所以 电感线圈在交流电路中有 通直流 阻交流 的特性 电感对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率升高而增大 电容对交变电流的影响 5 电容对交变电流也有阻碍作用 电容器接到交流电路中后 交替产生充电和放电 使电路中有交变电流 似乎电流 通过 了电容器 由于电荷在电路中定向移动受到电容器极板上积聚电荷的反抗 因此产生对交变电流的阻碍作用 这种阻碍作用叫容抗 实验表明 电容越大 交变电流的频率越高 线圈的容抗越小 所以 电容在交流电路中有 通交流 隔直流 通高频 阻低频 的特性 电容对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率升高而减小 电感和电容除了对交变电流有阻碍作用外 对其相位还将产生一定的影响 2007年天津理综卷16 16 将阻值为5 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 25hzb 通过电阻的电流为ac 电阻消耗的电功率为2 5wd 用交流电压表测得电阻两端的电压是5v c 07年1月北京市崇文区期末统一练习3 3 如图甲所示电路 电阻r的阻值为50 在ab间加上图乙所示的正弦交流电 则下面说法中错误的是 a 交流电压的有效值为100vb 电流表示数为2ac 产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3 14rad sd 如果产生该交流电的线圈转速提高一倍 则电流表的示数也增大一倍 c 2007年理综宁夏卷17 17 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 vb 该交流电的频率为25hzc 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 的电阻两端 则电阻消耗的功率时50w bd 2007年上海卷3 3a 如图a所示 ab两端接直流稳压电源 uab 100v r0 40 滑动变阻器总电阻r 20 当滑动片处于变阻器中点时 c d两端电压ucd为v 通过电阻r0的电流为 a 80 2 3b 如图b所示 自耦变压器输入端a b接交流稳压电源 其电压有效值uab 100v r0 40 当滑动片处于线圈中点位置时 c d两端电压的有效值ucd为v 通过电阻r0的电流有效值为 a 200 5 2007高考理综北京卷17 17 电阻r1 r2与交流电源按照图1方式连接 r1 10 r2 20 合上开关s后 通过电阻r1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示 则 a 通过r1的电流有效值是1 2ab r1两端的电压有效值是6vc 通过r2的电流最大值是1 2ad r2两端的电压最大值是6v b 06 07学年度南京市金陵中学一模10 10 图a为某型号电热毯的电路图 将电热丝接在u 156sin120 tv的电源上 电热毯被加热到一定温度后 由于p的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过 即电压变为图b所示波形 从而进入保温状态 则此时交流电压表的读数是 a 156vb 110vc 78vd 55v c 南京市07届二模试卷16 16 用单位长度电阻为r0 0 05 m的导线绕制一个n 100匝 边长a 0 20m的正方形线圈 线圈两端与阻值r 16 的电阻连接构成闭合回路 如图甲所示 线圈处在均匀磁场中 磁场方向垂直于线圈平面 磁感应强度b的大小随时间变化的关系如图乙所示 求 1 在0 1 0 10 2s时间内 通过电阻r的电荷量 2 1min内电流通过电阻r所产生的热量 3 线圈中所产生的感应电流的有效值 解 1 在0 1 0 10 2s时间内的感应电动势 通过电阻r的电流 所以在0 t1时间内通过r的电荷量 q i1t1 1 0 10 2c 2 在一个周期内 电流通过电阻r产生热量 在1 0min内电阻r产生的热量为q 3 设感应电流的有效值为i 则一个周期内电流产生的热量 解得 或0 577a 07学年南京市期末质量调研5 5 两个相同的灯l1和l2 接到如图所示的电路中 灯l1与电容器串联 灯l2与电感线圈串联 当a b处接电压最大值um 频率f为的正弦交流电源时 两灯都发光 且亮度相同 更换一个新的正弦交流电源后 灯l1的亮度高于灯l2的亮度 新电源的电压最大值和频率可能是 a 最大值仍为um 而频率大于fb 最大值仍为um 而频率小于fc 最大值大于um 而频率仍为fd 最大值小于um 而频率仍为f a 07年1月广东省汕尾市调研测试3 3 如图2所示电路中 如果交流电的电压不变而频率降低 则三盏电灯的亮度变化情况是 a 三盏电灯的亮度都不变 b l1的亮度变亮 l2的亮度变暗 l3的亮度不变 c l2的亮度变亮 l1的亮度变暗 l3的亮度不变 d l1的亮度变亮 l3的亮度变暗 l2的亮度不变 b 江苏省如东高级中学07年2月期末试卷7 7 二分频 音箱内有高频 低频两个扬声器