2021届全国1卷高三理综物理基础复习讲义第9讲(交流电)

1、电?;2、理想变压器;2021届高三理综物理根底复习讲义第9讲-?交流一、 高频考点：1、交流电的产生与描述及“峰值和有效值二、必备知识：一交流电的产生与描述及“峰值和有效值：1.产生：1两个特殊位置的特点：e= 0, i = 0,电流方向将发生改变A线圈平面与 中性面 重合时,S1 B,最大, =0，一一 一 一 一232. 交变电动势的最大值峰值3. 有效值：1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线圈平面与中性面垂直时，S/ B, O = 0，丁厂最大,e最大，i最大，电流方向不改变 电流方向的改变：一个周期内线圈中电流的方向改变两次 _交变电动势

2、随时间的变化规律e= nBSco sin ®t:Em= nBSco，与转轴位置无关，与线圈形状无关.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2正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：1 = 总,U =靠，E = 总计算方法：要根据电流的热效应，抓住“三同：“相同时间内“相同电阻上产生“相同热量列式求解 分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量一 2 & 一利用两个公式 Q= I Rt和Q= Rt可分别求得电流有效值和电压有效值理解： 交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；(3)4 用电器铭牌上标的值如额定电压、额定功率等指的均是有效值除 电容器 夕卜;

3、计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值； 没有特别加以说明的，是指有效值;“交流的最大值是有效值的：2倍仅用于正余弦式交变电流.二理想变压器：1、2、原理：电流磁效应、电磁感应.理想变压器原、副线圈根本量的关系：理想变 压器1没有能量损失绕线无电阻、铁芯无涡流2没有磁通量损失磁通量全部集中在铁芯中基 本 关 系功率关系根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入一P出电压关系+=巴，与负载、副线圈的个数无关电流关系1 n1只有一个副线圈时：-=-频率关系f 1 = f 2变压器不改变交变电流的频率3.鲁改变员鞍尺橄理想变压器的动态分析1匝数比不变的情况如图I In u

4、不变，根据u = n，输入电压 u决定输出电压 u> ,U ri2不管负载电阻 R如何变化，U2不变 当负载电阻发生变化时，I 2变化，输出电流I 2决定输入电流丨1, 故I 1发生变化 12变化引起P2变化，P1= P2,故P发生变化.2负载电阻不变的情况如图n1U不变，一发生变化，故U2变化n2R不变，U2变化，故12发生变化.根据P2=W，P2发生变化，再根据 P= P2,故P1变化，P= UI1, U不变，故丨1发生变化.4. 几种常用的变压器： 自耦变压器一一调压变压器，如图甲降压作用、电压互感器ni >n2:把高电压变成低电压2互感器如图丙所示电流互感器ni <n

5、2:把大电流变成小电流,如图丁所示乙升压作用示三、 解题套路：记结论更重要！四、近几年高考真题训练：【2021 I】16. 一理想变压器的原、畐U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电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图示.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,那么A. U = 66 V, k = 1/9B. U = 22 V, k = 1/9C.U = 66 V, k = 1/3 D. U = 22 V, k = 1/3【2021 n】无【2021 I】16. 一含有理想变压器的电路如图示，图中电阻 R、R

6、a和R的阻值分别为 3 Q、1 Q和4 Q,I ；为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关当S闭合时，电流表的示数为41 .该变压器原、副线圈匝数比为A. 2 B . 3 C . 4 D . 5【2021n】无【2021川】 如图示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光.以下说 法正确的选项是A.原、副线圈匝数比为 9 ：1 B. 原、副线圈匝数比为 1 ：9C.此时a和b的电功率之比为 9 ：1 D. 此时a和b的电功率之比为 1 ：9【2021 I无 【2021 n】无【2021川】无 【2

7、021 I无【2021 n】无【2021川】16. 一电阻接到方波交流电源上 ，在一个周期内产生的热量为Q方 假设该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值为 U0,周期为T,如图示.那么Q方:Q正等于1 1|1 144100 JT|iA. 1:2 B. . 2 :1C.1:2D.2:1五、模型训练：一交流电的产生与描述及“峰值和有效值：1.关于中性面，以下说法正确的选项是【多项选择】A. 线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B. 线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大C. 线圈每经过一次中性面，感应

8、电流的方向就改变一次D. 线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次2.如图甲为交流发电机的原理图，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动，电流表为理想交流电表，线圈中产生的交变电流随时间的 变化如图乙示，那么【多项选择】A. 电流表的示数为10 AB. 线圈转动的角速度为50 rad/sC. 0.01 s 时线圈平面和磁场平行D. 0.01 s 时通过线圈的磁通量变化率为0乙3.如图示，甲、乙为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按 正弦规律变化，图乙示的电压波形是正弦函数图象的一局部 以下说法正确的选项是【多项选择】A. 图甲、图乙均表示交变电流

9、B. 图甲所示电压的瞬时值表达式为u = 20sin 100 n t VC. 图乙所示电压的有效值为20 VD. 图乙所示电压的有效值为10 V4.如图示电路，电阻 R与电阻R2串联接在交变电源上,且R = R2= 10 Q ,正弦交流电的表达式为 u= 20寸2sin 100 n t V,R和理想二极管D正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大并联，那么R2上的电功率为【单项选择】A.10 W B.15 W C.25 W D.30 W二理想变压器：5.如图甲示的电路中，L1、L2、La为三只“6 V 3 W'的灯泡，变压器为理想变压器.各电表均为理想电表 当ab端接如图乙示的交变电压时

10、，三只灯泡均正常发光.以下说法中正确的选项是【单项选择】A.变压器原、副线圈的匝数比为1 ：2 B.C.电流表的示数为 0.5 AD.6.图中理想变压器的原、副线圈的匝数之比为副线圈两端输出的交流电频率为电压表的示数为18 V2 : 1，电阻 R1= 10 Q , F2= 20 Q,50 Hz两电表均为理想交流电表.假设R两端电压瞬时值表达式为U1= 1g/2sin 100 n t V,那么以下说法正确的选项是【多项选择】A.电流表的示数为 0.5 A B.电压表示数为14.14 VC.Ra消耗的功率为20 W D.原线圈输入交流电频率为100 Hz7. 如图示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，

11、保持理想变压器的输入电压U不变，闭合开关S,以下说法正确的选项是【多项选择】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8. 如图示，T为理想变压器，原、副线圈匝数比为5 ： 1.A1、A为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表， R、F2为定值电阻，R为光敏电阻阻值 随光照强度的增大而减小 ，原线圈两端电压 u= 220 ,''2sin 314 t V ,以下 说法正确的选项是【多项选择】A.当光照增强时，电压表 M示数为442 V且保持不变B.当光照增强时，电压表V

12、2示数增大C.通过电流表 A的电流方向每秒变化100次 D.当光照增强时，电流表 A、A示数同时变大2021届临界生辅导讲义第8讲-?交流电?答案【2021 I】A【2021叮无【2021 I】B【2021H】无【2021m AD【20211】无【2021H】无【2021川】无【2021 1】无【2021叮无【2021m AD【模型训练】1.AC 2.AD 3.ABD 4.C 解：由题图可知，当A端输出电流为正时，R被短路，那么此时 艮上电压有效值为：U = -Um = 20 V,当B端输出电流为正时，R、R串联，那么R两端电压有效值为 Ul,= U2= 10 V,在一个周期内羽2、亠U' 2TLb2TLflU2 250R两端的电压有效值为 U,那么 r XX 2= RX T,得：U= 5 10 V，贝V: P2 '= rW= 25