开封高中物理学案交流电

1、开封高中开封高中20132013届物理学案交流电（一）届物理学案交流电（一） 命题人：毛广文命题人：毛广文审核人：闫永颖审核人：闫永颖 2012.3.5 2012.3.5 一、图像问题一、图像问题： 1.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感 应电动势e随时间变化如图所示，下面说法正确的是 A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 练习：练习：.图甲中的直导线AB通以交变电流i，i的变化规律如 乙图.若电流的正方向对应着电流从A到

2、B， 导线AB的右方向 有不闭合的线圈， 如甲图， 则线圈的C端比D端电势高而且有 最大电势差的时刻是（） A.t1时刻 B.t2时刻 C.t3时刻D.t4时刻 二二、书书写写瞬瞬时时表表达达式式 2.2.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角 速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数 n=100. 穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图 4 所示.发电机内阻 r5.0，外电路电阻 R95. 则分析以下问题： 1） 分析线圈在 0、T/4,T/2 、3T/4 、T 等各个时刻的位置； 2） 求此过程中产生的电动势和电流的最大值； 3） 写出该电流的瞬时表达式； 三三、瞬瞬时时

3、表表达达式式中中的的信信息息 3.3.一交变电流电压表达式为 u=10sin50tV，外电路电阻为 R10 欧，则 1）这个交流电压的峰值 Um=_ ，有效值 U=_ ，周期 T=_ ，频率_ 此过程 中电流方向每秒改变次；外电阻消耗功率为 2） 若将线圈的转速加大一倍，则该电压的瞬时表达式为：；这个交流 电压的峰值 Um=_ ，有效值 U=_ ，周期 T=_ ，频率_ 此过程中电流方 向每秒改变次；外电阻消耗功率为 练习：练习：一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=10 2 sin314t(V)，关于该电源的规格和使用， 以下说 法正确的是 A.这只电源可以使10V2W的灯泡正常发光 B.

4、这只电源的交变电压的周期是314s C.这只电源在t=0.01s时电压达到最大值D.“10V2F”电容器不能接在这只电源上 四、有效值问题四、有效值问题 4.在如图所示电路中，已知交流电源电压U=200sin(100t)V，电阻R=100omega. 则电流表和电压表的读数分别为 A.1.41A，200VB.1.41A，141V C.2A，200VD.2A，141V 5.一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当接到电压U=10sint(V)的交流电源上，它的发 热功率是 A.0.25PB.0.5PC.PD.2P 练习：练习：有一个直流电源的电压 U10V，对一定值电阻供电发热功率为

5、 P，若将该电阻接在交流电源上， 若消耗功率分别为 0.5P 和 P 时，该交流电的最大值分别为多少 6.右图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是 A.5 2A B.5A C. 2A D.3.5A 练练习习. .如图（a）为电热毯的电路图，电热丝接在 U=311sin100tV 的电源上， 电热毯被加热到一定温度后， 通过装置P使输入电压变为图（b）所示波形，从而进入 保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读 数是（） A.110 VB.156 V C.220 VD.311 V 总结：总结： 平均值：用于求解通过导体截面电量（平均值：用于求解通过导体截面电量（q q

6、/R/R）；最大值：与电容器击穿电压相联系；）；最大值：与电容器击穿电压相联系； 有效值：与保险丝的熔断电流相联系；有效值：与保险丝的熔断电流相联系；瞬时值：与氖泡的发光电压相联系；瞬时值：与氖泡的发光电压相联系； 7.正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达 到25 2v时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为 A.0.02B.0.0025sC.0.01sD.0.005s 五、线圈旋转切割产生交流电问题五、线圈旋转切割产生交流电问题 8如图，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕 OO/轴以角速 度 匀速转动

7、，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90O的过程中，下列说法正确的 （） A磁通量的变化量NBS B平均感应电动势 E2NBS/ C电阻 R 产生的焦耳热 Q（NBS）2/2R D电阻 R 产生的焦耳热 Q（NBS）2R/4（Rr）2 9如图，线圈的面积是0.05m2，共 100 匝,线圈电阻为 1，外接电阻 R=9，匀强 磁场的磁感强度为 B= 1 T，当线圈以 300r/min 的转速匀速旋转时，求： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式. （2）线圈转了 1 s时电动势的瞬时值多大？ 30 （3）电路中电压表、电流表的示数各是多少？ 开封高中开封高中20

8、132013届物理学案交流电（二）届物理学案交流电（二） 命题人：毛广文命题人：毛广文审核人：郭利宾审核人：郭利宾 2012.3.6 2012.3.6 六、电感电容对交流电的影响六、电感电容对交流电的影响 1、下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有 A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大 B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小 C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大 D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小 2、对电容器能通交变电流的原因，下

9、列说法中正确的有 A.当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流 B.当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流 C.在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动 D.在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器 3、如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b 两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为 _和_. 4.如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增 大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是 A.L1、L2、L3亮度都不变 B.L2变暗，L2不

10、变、L3变亮 C.L1变暗、L2变亮、L3不变 D.L1变亮、L2变暗、L3不变 5如图所示，线圈 L 的自感系数和电容器的电容 C 都很小(如 L=100H， C=100 pF)。此电路的主要作用是() A阻交流、通直流，输出直流B阻直流、通交流，输出交流 C阻低频、通高频，输出高频交变电流D阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电 七、变压器七、变压器 原理应用原理应用 1、 已知变压器原线圈两端电压为U1=220 伏， 副线圈两端电压 U2=22 伏， 若将副线圈的匝数增大 100 匝， 则副线圈两端电压为 U=33 伏，则该变压器未改装前的原、副线圈的匝数各为多少？ 2、理想变压器的原

11、副线圈匝数之比为 n1:n2=1：2；其中原线圈的电压为 u1=220 2sin t ,在原线圈中接 入一个熔断电流为 I0=1A 的保险丝，为使该变压器正常工作且保险丝不被熔断，则副线圈中至少应接入 多大的电阻？此变压器的最大输入功率为多少？（） ） 3、如图所示理想变压器的原线圈接上 220V 的交流电压，副线圈有 A、B 两 组，A 组接 4 欧姆的电阻，B 组接规格为 10V、24W 的灯泡，已知，A 组线 圈的匝数为 30 匝，两端电为 6V，灯泡正常工作，求：原线圈的匝数和电流。 八、动态分析八、动态分析 4、如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触 头

12、，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则 1、保持 U1及 P 的位置不变，K 由 a 合到 b 时，则 I1将 2、保持 U1不变，K 合在 a 处，使 P 上滑，则 I1将 3、保持 P 的位置不变，K 合在 a 处，若 U1增大，则 I1将 九、综合分析九、综合分析 5、结合此图，进行分析： 1）若副线圈中各个电键均断开，则线路中的电灯将 2）若将电键依次闭合，使电灯L2、L3、L4 依次变亮，则 电灯 L1； 3）若各灯的亮度均相同，则远赴西安全的匝数比为 4）若每个灯的额定电压均为5 伏，则电源电压应为 若电源电压为 20 伏，则每个电灯的额定电压为 5）若将 L4 断

13、开，则各灯将如何变化？ 十、远距离输电十、远距离输电 6、 某发电机输出功率是100 千瓦， 输出电压是 250 伏，从发电机到用户间的输电线总电阻为 8 欧， 要使输电线上的功率损失为5%， 而用户得到的电 压正好为 220 伏，求升压变压器和降压变压器原、 副线圈匝数比各是多少？ 开封高中开封高中20132013届物理学案交流电（一）届物理学案交流电（一） 2012.3.52012.3.5 1.答案：D练习：练习： 【答案】 B2、 （1）略（2）200，2（3）i=2 cos200t 3、 （1）10520.0425505（2）20sin100t （3）201020.025010020

14、练习：练习：答案：AD 4.答案：B 5.答案：B练习：练习：10 1010 102 2 6.答案：B练习练习. .【答案】 B 7.答案：C8答案BD 1 9 （1）e msin （sinV）（t1/5010 t50 t 30sins时,e10 2） 25 3(V) （3）31.5V3.5A 30 开封高中开封高中20132013届物理学案交流电（二）届物理学案交流电（二） 2012.3.52012.3.5 六、电感电容对交流电的影响六、电感电容对交流电的影响 1、答案：AD 2、答案：BD 3、答案：电感线圈、电容器 4.答案：C5D 七、变压器七、变压器 1、2000 匝；200 匝2、880 欧；220 瓦3、1100匝；0.15A4 4、增大减小增大 5、不亮逐渐变亮3：120 伏5 伏L1 变暗；L2、L3 均变亮 6、解：应先画出远距离送电示意图：如图5-9。 解：输电线损失功率： P 损 100 1035% 5103。所以，输电线电流I 2 应为 I 2 P 损 R 线 5103 25A 8 升压变压器原线圈电流I1为： 10010