| 名称 | 【金版教程】2015年高中物理选修3-2 第五章 交变电流：（教学课件6份+课时精练5份） | | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 19.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-03-19 21:56:34 | ||
D.不能比较
思路点拔
直流
线圈对直流
电源
电无阻碍
灯泡功率
交流」线图对交流四
P1>P2
电源
电有阻碍
C
E
甲
乙
⑧↑⑧⑧
甲:充电
乙:放电
前级输出
后级输入
前级输出
C
后级输入
L思路点拨
电容不变
4kd
与∫无关
A、B错误
交流电频率
f增加
电流变大,C
容抗变小
错误,D正确
电阻
感抗
容抗
定向移动|由于电感电容器两极板上
的自由电线圈的自积累的电荷对向
生的
荷与不动感现象阻|这个方向定向移
原因
的离子间碍电流的动的电荷的反抗
的碰撞
变化
作用
不能通直流,只能
只对变化
对直流、交|的电流,如/通变化的电流
在电路中
对直流的阻碍作
流均有阻交变电流
的特点
用无限大,对交流
碍作用
有阻碍
的阻碍作用随频
作用
率的降低而增大
由导体本
由线圈本
身(长短
身的自感
粗细、材
由电容的大小和
决定因素
系数和交
料)决定
交流的频率决定
流的频率
与温度
决定
有关
电流通过
电能和磁
电能的转电阻做功,
电能与电场能往
场能往复
化与做功电能转化
复转化
转化
为内能
Y
输入
输
负载入
负载
甲
RI L
b⑧
A.三灯亮度不变
B.三灯均变亮
C.a不变、b变亮、c变暗D.a不变、b变暗、c变亮
思路点拔
R阻值不变
a灯不变
∫增大
L感抗增大「-b灯变暗
D正确
C容抗减小}c灯变亮
小不
电容有关,还跟交流电的频率有
单概括为:电感:“通直流、阻交流,通低频、阻高频”,感抗公
电
隔直流,通高频、阻低频03课后提升考能
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1. [2014·长沙高二检测]远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高，则( )
A．输电线上的电压损失增大
B．输电线上的电能损失增大
C．输电线上的电压损失不变
D．输电线上的电能损失减少
解析：由P＝UI知，输电线的电流 ( http: / / www.21cnjy.com )为I＝，当输电电压U提高时，电流减小，由ΔU＝IR得，输电线上的电压损失减少，再由P线＝I2R线，可知输电线上的电能损失减少，D选项正确。
答案：D
2. (多选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )
A．输电线路上损失的电压与输送的电流成正比
B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大
C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比
D．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比
解析：输电线路上损失的电压 ( http: / / www.21cnjy.com )ΔU＝IR，在R一定时，ΔU和I成正比。U越高，根据I＝可知，I越小，那么ΔU越小。输电线路上损失的功率ΔP＝I2R，当P一定时，I＝。所以ΔP＝2R，即ΔP和U的平方成反比，跟I的平方成正比，故A、C正确。
答案：AC
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3. (多选)在我国北方部分地区经常 ( http: / / www.21cnjy.com )出现低温雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而造成严重损毁，如图所示，为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为ΔP；若输电功率和输电线电阻不变，除冰时，需要输电线上热耗功率为9ΔP，则除冰时( )
A．输电电流为3I B．输电电流为9I
C．输电电压为3U D．输电电压为U
解析：高压线上的热耗功率ΔP＝I2R线①
若热耗功率变为9ΔP，则9ΔP＝I′2R线②
由①②得I′＝3I，A对。
又输送功率不变，P＝UI＝U′I′，得U′＝U，所以D对。
答案：AD
4. 下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是( )
A．因为热功率P＝，所以应降低输送的电压，增大输电导线的电阻，才能减小输电导线上的热损耗
B．因为热功率P＝IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗
C．因为热功率P＝I2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗
D．以上说法均不正确
解析：不能盲目看公式，要注意 ( http: / / www.21cnjy.com )其物理意义的表达，在求热损耗时：P损＝IR线或用P损＝U线I线，也可用P损＝，但U必须为输电线两端的电压(即损失电压)。
答案：C
5. [2014·浙江高考]如图所示为远距 ( http: / / www.21cnjy.com )离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．用户端的电压为
B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为Ir
D．输电线路上损失的电功率为I1U
解析：理想变压器输入和输出功 ( http: / / www.21cnjy.com )率相同，设用户端得到的电压为U2，则有I1U1＝U2I2，U2＝，选项A正确；输电线上的电压降为ΔU＝I1r，或者ΔU＝U－U1，选项B错误；理想变压器的输入功率为P＝I1U1，选项C错误；输电线路上损失的电功率为ΔP＝Ir，选项D错误。
答案：A
6. (多选)在如图所示的远距 ( http: / / www.21cnjy.com )离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
解析：由题意可知升压变压器的输入电压 ( http: / / www.21cnjy.com )不变，则输出电压不变，A错误；在电能输出过程中有：I＝，U线＝IR线，U3＝U2－U线，因P变大，I变大，故U线变大，U2不变，所以降压变压器输入电压U3变小，则降压变压器的输出电压变小，B错误；由P线＝2R线，因P变大，所以P线变大，C正确；根据＝＝，因P变大，所以比值变大，D正确。
答案：CD
7. [2014·福建高考]图为模 ( http: / / www.21cnjy.com )拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1＝n4＜n2＝n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL＞2R，忽略灯丝电阻随温度的变化。当A、B端接入低压交流电源时( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．A1、A2两表的示数相同
B．L1、L2两灯泡的亮度相同
C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率
D．R2两端的电压小于R4两端的电压
解析：远距离输电过程中，应用高压输电能够减 ( http: / / www.21cnjy.com )小输电线上的功率损失，R1上消耗的功率小于R3上消耗的功率，C项错；而比较两个不同输电回路，输电线电阻相同，由P损＝I2·2R可知，A1示数小于A2示数，A项错；根据欧姆定律可知，R2两端电压小于R4两端电压，D项正确；由于输电线上损失电压不同，故两灯泡两端电压不同，故亮度不同，B项错。
答案：D
8. 如图为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是( )
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A．减小输电导线的横截面积有利于减少输电过程的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的功率损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．高压输电一定是电压越高越好
解析：依据输电原理，电路中的功率损 ( http: / / www.21cnjy.com )耗ΔP＝I2R线，而R线＝ρ，减小输电线的横截面积，输电线的电阻会增大，则会增大输电线上的功率损失，A错；由P＝UI可知，P一定的情况下，输送电压U越大，I越小，ΔP越小，B对；若输送电压一定，输送功率越大，则电流I越大，ΔP越大，C错；输送电压并不一定越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，D错。
答案：B
9. 某水电站用总电阻为2.5 Ω的输 ( http: / / www.21cnjy.com )电线输电给500 km外的用户，其输出电功率为3×106 kW。现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是( )
A．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A
B．输电线上由电阻造成的电压损失为15 kV
C．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW
D．输电线上损失的功率为ΔP＝，U为输电电压，r为输电线的电阻
解析：输电线上输送的电流为I＝＝＝6000 A，选项A错误；输电线上由电阻造成的电压损失为U损＝IR线＝6000×2.5 V＝1.5×104 V，选项B正确；输电线上损失的功率不可能大于输送的总功率3×106 kW，选项C错误；ΔP＝中，U应当为输电线上损失的电压，选项D错误。
答案：B
10．在确定的两地间用铝导线输送一定功率的交变电流，现将输电电压提高1倍，并保持输电线上损失的功率不变，则用铝量可比增压前减少( )
A．25% B．50% C．60% D．75%
解析：本题初看可能感到无法下手解决，用铝量发生了变化，铝线的长度不会改变，改变的是铝导线的横截面积，由此可求出用铝量的多少。
设输送交变电流的功率为P，输电电压为U，提高电压后为U′，所用铝导线长度为l，总电阻为R，增压后电阻为R′
则由I＝P/U，P损＝I2R可得P损＝①
同理P损′＝②
而P损＝P损′，U′＝2U，由①②得R′＝4R
由电阻定律R＝ρl/S，R′＝ρl/S′得S′＝S，所以V′＝，m′＝
所以用铝量仅为原来的，即25%，因此用铝量减少了75%。
答案：D
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11．如图所示，交流发电机电动势的有 ( http: / / www.21cnjy.com )效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V 0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：
(1)降压变压器原、副线圈匝数比；
(2)发电机的输出功率。
解析：(1)彩色小灯额定电流IL＝＝ A，副线圈总电流I2＝24IL＝1 A
变压器输入功率等于I1U1＝I2U2＝6 W
变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得
E＝U1＋I1R＝＋I1R＝＋6 Ω×I1
代入E值解得I1＝ A(I1＝3 A应舍去，据题意是降压变压器，应I1＜I2＝1 A)，所以＝＝。
(2)发电机输出功率P＝I1E＝6.67 W。
答案：(1)3∶1 (2)6.67 W
12．风能将成为21世纪大 ( http: / / www.21cnjy.com )规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等，如图所示。
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(1)利用总电阻R＝10 Ω的线路向外输送风 ( http: / / www.21cnjy.com )力发电机产生的电能。输送功率P0＝300 kW，输电电压U＝10 kV，求导线上损失的功率与输送功率的比值。
(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力 ( http: / / www.21cnjy.com )发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm。在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。
(3)已知风力发电机的输出电功率P与Pm成 ( http: / / www.21cnjy.com )正比。某风力发电机在风速v1＝9 m/s时能够输出电功率P1＝540 kW。我国某地区风速不低于v2＝6 m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。
解析：(1)导线上损失的功率为
P＝I2R＝2R＝2×10 W＝9 kW，
损失的功率与输送功率的比值
＝＝
(2)风垂直吹向风轮机时，提供的风能功率最大。
单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρvS，S＝πr2
风能的最大功率可表示为
Pm＝(ρvS)v2＝ρvπr2v2＝πρr2v3。
提高Pm可以采取的合理措施：如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等。
(3)由于风力发电机的输出电功率P∝Pm，
而Pm＝πρr2v3，故P∝v3
则风力发电机的输出功率为
P2＝3P1＝3×540 kW＝160 kW
最小年发电量约为
W＝P2t＝160×5000 kW·h＝8×105 kW·h
答案：(1) (2)πρr2v3 增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风 (3)8×105 kW·h(共95张PPT)
第五章 交变电流
第4节 变压器
01课前新知预习
02课堂师生共研
[答案] BD
03课后提升考能
谢谢观看！
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环南学
ZHENGHEDIANBO
整合点拨
原线圈
副线圈
铁芯
变压器的示意图
变压器在电路图中的符号
R
A.380V和5.3A
B.380V和9.1A
C.240V和5.3A
D.240V和9.1A
U
思路点拔]理想变压器的规律
P,=P
理想变压器的
天
(单组副线圈
确理解并熟
解决问题的
键
R
d
l-=200
100
b
U1=10V
n=150
nl=400
C
f
原线圈副线圈原线圈副线圈
保持不变①②①②保持不变
接线柱
b
de ef bc
ao
de
匝数(匝)
200
00150400600
电压值
0
(V)
定要注意
只适用于单组副线
的变压器中
s Ro
L
规律
U2 n2 12
电压互感器
电流互感器
13
3
副线圈每伏电压
刂的匝数
等进行计算,即由
电
能直接
来运算,可用
来
算
JILEJIETIJINENG
积累·解题技能
1902
L
t/×10-2s
190√2
甲
TUOZHANKEWAISHIYE
拓展·课外视野
选项
透析过程
结论
通入交变电流时原线圈中产生的磁通
×
量是变化的
原、副线圈在同一铁芯上,没有漏磁,磁
通量相等
由电磁感应现象,磁通量变化引起感应
电动势
副线圈中的电流是由于磁通量变化引
起的
200√
O
000.02/s
200
点击进入WORD文稿03课后提升考能
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1. [2013·德州高二检测](多选)如图是一个理想变压器的示意图，在它正常工作时关于其说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 副线圈中的电动势是因为电磁感应而产生的
B. 输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能
C. 输送的电能经变压器先转化为电场能，再转化为电能
D. 输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去
解析：变压器的原理是原线圈的电流发 ( http: / / www.21cnjy.com )生变化，从而引起副线圈中磁通量变化，产生电动势，故A对；变压器电能的输送是电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能输送到副线圈电路中，故B对，C、D错。
答案：AB
2. 对理想变压器可作出的判断是( )
A. 高压线圈匝数多、电流大、导线粗
B. 低压线圈匝数少、电流小、导线细
C. 高压线圈匝数多、电流大、导线细
D. 低压线圈匝数少、电流大、导线粗
解析：由变压规律＝高压线圈匝数多，由变流规律＝，匝数多的电流小，导线细；匝数少的电流大，导线粗，故选D。
答案：D
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3. [2012·海南高考]如图，理想 ( http: / / www.21cnjy.com )变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V,6W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是( )
A. 120 V,0.10 A B. 240 V,0.025 A
C. 120 V,0.05 A D. 240 V,0.05 A
解析：灯泡正常工作，副线圈电压U ( http: / / www.21cnjy.com )2＝12 V，副线圈电流I2＝2× A＝1 A，根据匝数比得原线圈电流I1＝I2＝0.05 A，原线圈电压U1＝20U2＝240 V，选项D正确，其他选项错误。
答案：D
4. (多选)如图所示， ( http: / / www.21cnjy.com )某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式交变电流，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 原线圈匝数n1增加
B. 副线圈匝数n2增加
C. 负载电阻R的阻值增大
D. 负载电阻R的阻值减小
解析：由＝，P出＝
可得P出＝
又因为P入＝P出，所以P入＝
分析可得选项B、D正确。
答案：BD
5. [2013·松原高二检测](多选) ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. a为电流表，b为电压表
B. a为电压表，b为电流表
C. 线路输送电功率是2200 W
D. 线路输送电功率是2.2×106 W
解析：电压互感器是并联在原电路中的，电流互感器是串联在原电路中的，所以a为电压表，b为电流表，B正确。
由＝知U1＝2.2×104 V，
由＝知I1＝100 A
由P＝U1I1可得输送功率为2.2×106 W。D正确。
答案：BD
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6. (多选)调压变压器是一种自 ( http: / / www.21cnjy.com )耦变压器，它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压。在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则( )
A. 保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大
B. 保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小
C. 保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大
D. 保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小
解析：保持P的位置不动，U2不变 ( http: / / www.21cnjy.com )，将Q向下移动时，R变大，故电流表读数变小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大。
答案：BC
7. 如图所示，左侧的圆 ( http: / / www.21cnjy.com )形导电环半径为r＝1.0 cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为C＝100 pF的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度B的变化率为＝100πsinωt，若电容器C所带电荷量的最大值为1.41×10－9 C，则所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取π2＝10)( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 1∶100 B. 100∶1
C. 1∶100 D. 100∶1
解析：原线圈两端电压最大值
U1m＝mS＝0.1 V。
副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值，由C＝
得：U2m＝＝14.1 V，
所以＝＝。
故A对。
答案：A
8. 如图所示，两个相同变压器 ( http: / / www.21cnjy.com )的副线圈接有相同的灯泡L1、L2，原线圈接有定值电阻R，导轨和金属棒MN的电阻不计。现使金属棒沿轨道向右匀速运动，乙图中金属棒移动速度大于甲图中金属棒的移动速度，则在棒运动的过程中( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. L1、L2都发光，L2比L1亮
B. L1、L2都不发光
C. L2发光，L1不发光
D. L1发光，L2不发光
解析：变压器只改变变化电流的电 ( http: / / www.21cnjy.com )压，不改变恒定电流的电压，在金属棒MN移动的过程中，甲图中金属棒产生的电动势变化，其原线圈中的电流是变化的，故L1两端会产生电压，L1亮；而乙图中导体棒产生的电动势不变化，其原线圈中的电流是不变的，故L2两端没有电压，L2不亮，故D对，A、B、C错。
答案：D
9. [2014·山东高考](多选 ( http: / / www.21cnjy.com ))如图，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．变压器输入功率为484 W
B．通过原线圈的电流的有效值为0.6 A
C．通过副线圈的电流的最大值为2.2 A
D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3
解析：将额定电压为60 V的用电器接在理 ( http: / / www.21cnjy.com )想变压器的输出端，在闭合开关后，用电器正常工作，已知交流电压表和交流电流表(均为理想电表)读数分别为220 V和2.2 A，根据功率公式可以求出用电器消耗的功率为132 W，因此A选项不正确；再根据变压器变压公式和变流公式可知，＝和＝，联立可求得通过原线圈的电流的有效值为0.6 A，所以选项B正确；由于电流表显示的是有效值，因此通过副线圈电流的最大值为2.2 A，故选项C错误；根据变压器的变压公式可知，变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝11∶3，所以D选项正确。
答案：BD
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10. 如图所示，理想变压器原、 ( http: / / www.21cnjy.com )副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈中心抽头，电压表V和电流表A均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin100πt V，则( )
A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V
B．当t＝ s时，c、d间的电压瞬时值为110 V
C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小
解析：由正弦式交变电流的最大值与有效值 ( http: / / www.21cnjy.com )的关系，可以确定原线圈电压有效值为220 V，电压表所测电压值也是有效值，因变压器原、副线圈电压比等于匝数比，所以电压表示数为22 V，选项A正确；将t＝ s代入瞬时值表达式计算得u＝110 V，选项B错误；对于理想变压器，副线圈电压只与原线圈电压和原、副线圈匝数比有关，所以滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表示数不变，选项C错误；开关由a扳向b，原、副线圈匝数比变小，所以副线圈电压变大，电流变大，所以选项D错误。
答案：A
11. 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数 ( http: / / www.21cnjy.com )之比为n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电流，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是( )
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A. 输入电压u的表达式u＝20sin(50πt)V
B. 只断开S2后，L1、L2均正常发光
C. 只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D. 若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W
解析：由题图乙知周期为0.0 ( http: / / www.21cnjy.com )2 s，因此输入电压的表达式u＝20sin(100πt)V，A错；只断开S2，L1、L2两端的电压小于额定电压，都不能正常发光，B错；只断开S2，负载电阻变大，功率变小，C错；S1换接到2后，据P＝和＝得R消耗的功率为0.8 W，故选D。
答案：D
12. 如图，理想变压器 ( http: / / www.21cnjy.com )原线圈与一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡LA和LB，小灯泡IA的额定功率为0.3 W，正常发光时电阻为30 Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)原、副线圈的匝数比为多少？
(2)流过灯泡LB的电流为多少？
解析：(1)U1＝10 V，根据小灯泡正常发光，则
U2＝＝3 V，＝＝。
(2)＝，所以I2＝I1＝0.3 A，
ILA＝＝0.1 A，ILB＝I2－ILA＝0.2 A。
答案：(1)10∶3 (2)0.2 A03课后提升考能
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1. (多选)下列关于扼流圈的说法中正确的是( )
A. 扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的
B. 低频扼流圈用来“通低频、阻高频”
C. 高频扼流圈用来“通直流、阻交流”
D. 高频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用小，对高频交变电流的阻碍作用很大
解析：低频扼流圈用来通直 ( http: / / www.21cnjy.com )流、阻交流(对低频电流阻碍作用很大)。而高频扼流圈对高频电流阻碍作用很大，对低频电流阻碍作用较小。高频扼流圈的自感系数较小，低频扼流圈的自感系数较大，故A、D正确。
答案：AD
2. 直流电源的电压与交流电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最强的图是( )
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解析：电容器C、电感器L都对交变电流 ( http: / / www.21cnjy.com )有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不亮；D图中电容器C有隔直流作用。所以D中灯泡最亮。
答案：D
3. [2014·金华高二检测]如图所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220 V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是( )
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A. 等于220 V
B. 大于220 V
C. 小于220 V
D. 等于零
解析：电感对交变电流有阻碍作用，将起到分压的作用，故灯泡的电压即电压表的示数小于220 V，C项正确。
答案：C
4. (多选)对交变电流能够通过电容器的正确理解是( )
A. 在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动
B. 在有电容器的交流电路中，有电荷定向移动
C. 当电容器接到交变电源上时，电容器交替进行充、放电，电路中才有交变电流
D. 当电容器接到交变电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流
解析：电容器能够通过交变电流，是通过电 ( http: / / www.21cnjy.com )容器交替充、放电而进行的，实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，故C对，D错；既然电容器交替充、放电，电路中就有了电荷的定向移动，故B对，A错。
答案：BC
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5. (多选)如图所示，“二分频”音箱内 ( http: / / www.21cnjy.com )有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器。音箱要将扩音器送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。图为音箱的电路简化图，高、低频混合电流由a、b端输入，L是线圈，C是电容器，则( )
A. 甲扬声器是高音扬声器
B. 甲扬声器是低音扬声器
C. 乙扬声器是高音扬声器
D. 乙扬声器是低音扬声器
解析：依据感抗和容抗的决定因素可以知道 ( http: / / www.21cnjy.com )，交变电流的频率越大，感抗越大，容抗越小，故乙扬声器是高音扬声器，甲扬声器是低音扬声器，B、C对，A、D错。
答案：BC
6. (多选)如图所示，甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示。关于两图中负载电阻R上得到的电流特征正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 图甲中R得到的是交流成分
B. 图甲中R得到的是直流成分
C. 图乙中R得到的是低频成分
D. 图乙中R得到的是高频成分
解析：当交变电流加在电容器上时，有“通交流、 ( http: / / www.21cnjy.com )隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，A正确、B错误；乙图中电容器通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，C正确、D错误。
答案：AC
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7. 两个相同的白炽灯泡L1和 ( http: / / www.21cnjy.com )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间接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。在a、b间更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度低于灯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f
B. 最大值仍为Um，而频率小于f
C. 最大值大于Um，而频率仍为f
D. 最大值小于Um，而频率仍为f
解析：最大值不变时，灯L1的亮度低 ( http: / / www.21cnjy.com )于灯L2的亮度，说明灯L1的电压低于灯L2的电压，即电容器的阻碍作用比电感线圈的阻碍作用大，所以频率小于f，B正确，A错；频率不变时电感线圈和电容器的阻碍作用大小不变，最大值大于Um时，两个灯都变亮，且亮度相同，故C错；最大值小于Um时，两个灯都变暗，且亮度也相同，故D错。
答案：B
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8. 如图所示的电路中，电源 ( http: / / www.21cnjy.com )的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( )
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解析：开关闭合时，线圈由于自感对电流的阻碍作 ( http: / / www.21cnjy.com )用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，电压UAB逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，所以正确选项B。
答案：B
9. (多选)如图是电子技术中常用的电路。 ( http: / / www.21cnjy.com )a、b是电路的输入端，其中输入的高频电流用“?”表示，低频电流用“～”表示，直流电流用“－”表示。关于负载电阻R中通过的电流，有以下说法，其中正确的是( )
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A. 甲图中R通过的是低频电流
B. 乙图中R通过的是高频电流
C. 丙图中R通过的是直流电流
D. 丁图中R通过的是高频电流
解析：甲图中，电容器隔直流，R通过低频电流； ( http: / / www.21cnjy.com )乙图中，电容器可以和高频交流电形成通路，R中通过低频电流；丙图中，电容器电容C很大，容抗较小，可以通过低频电流，则R中通过直流电流；丁图中，电感器自感系数L很大，f越高，感抗越大，阻碍高频电流通过，R中通过少量低频电流，故选项A、C正确。
答案：AC
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10. 如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交变电流的频率增大时，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. L1变暗、L2不变、L3变亮
C. L1变暗、L2变亮、L3不变
D. L1变亮、L2变暗、L3不变
解析：当交变电流的频率变大时， ( http: / / www.21cnjy.com )线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，因此L1变暗，L2变亮。又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故L3灯亮度不变，所以选C。
答案：C
11. [2014·日照高二检测]如图所示，(a)、(b)两电路是电容器的两种不同连接方式，它们各在什么情况下采用？应该怎样选用电容器？
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解析：交流电路中常包含有直流成分和交流成分，电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”的作用。
图中的C1串联在电路中，它的作用是“通交流、隔直流”，为了使交流成分都能顺利地通过，容抗必须较小，应选用电容较大的电容器。
图中的C2并联在电路中，如果输入端输入的电流 ( http: / / www.21cnjy.com )中包含有高频和低频两种交流成分，该电容器的作用是“通高频、阻低频”，即对高频电流起旁路作用，而让需要的低频信号输入到下一级，一般选电容较小的电容器；如果输入的电流是直流和交流两种成分，该电容器的作用是滤去交流成分，把直流成分输入到下一级，这时要选用电容较大的电容器。
答案：见解析
12. 如图所示是电视机电 ( http: / / www.21cnjy.com )源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用。
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解析：当含有多种成分的电流 ( http: / / www.21cnjy.com )输入到C1两端时，由于C1具有“通交流、隔直流”的功能，电流中的交流成分被衰减；而线圈L有“通直流、阻交流”的功能，直流成分电流顺利通过L，一小部分交流成分通过L；到达C2两端时，由于C2具有“通交流、隔直流”的功能，C2进一步滤除电流中残余的交流成分，这样在输出端得到较稳定的直流电。
答案：见解析(共86张PPT)
第五章 交变电流
章末复习总结
[答案] B
[答案] B
[答案] B
[答案] B
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系统构建
图象
正/表述
角函数表达式
弦式交变电流
瞬时值:e= En sino或e= En cosa
峰值:Em=nBS
E
电表征参量有效值:E
周期:T
(两者关系)
频率:f
电阻
对交变电流阻碍的器件电感:感抗与线圈自感系数、交流电频率有关
交变电流
电容:容抗与电容器电容、交流电频率有关
原理:电磁感应
电压与匝数关系
变{规
压
有一个副线圈
律1电流与匝数关系
器
有多个副线圈:I1n1=12n2+I3n
功率关系:PA=P
功率损失:△P=R线减少线路能耗的方法:提高输电电压减小输电线电阻
远距离输电电压损失:△U=ⅠR线
高压输电原理图
速查基础清单
函数
图象
E
瞬时电动势:e= E sino
瞬时电压:l= U sino
瞬时电流:i= I sinat
1
1334l4
n2
UA
用
机
P2
P3
P
升压变压器
降压变压器
回路
回路2
回路3
易错警示
学科素养培优
L
O
U
O
T 2T: 3T: t
U
甲
R
bo
12-R负载
P2=lau
决定
决定
决定
决定
决定
R
S
R
R
3
对于磁感线回路唯一的“□”形变压器,当原线圈中磁通量
变化时,整个闭合铁芯中,④
处处相等,而对于磁感线回
路不唯一的如“□”形变压器。不同位置分可能不同
△1△,△
此时有
g
C
h
乙
PU
11
发电机
U
用
线
发电机
U
线
用户03课后提升考能
( http: / / www.21cnjy.com )
1. 以下说法正确的是( )
A. 交变电流的有效值就是它的平均值
B. 任何交变电流的有效值都是它峰值的
C. 如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q，那么该交变电流的有效值为
D. 以上说法均不正确
解析：交变电流的有效值不同于它的平 ( http: / / www.21cnjy.com )均值，A错误；只有正弦式交变电流的有效值是它峰值的，B错误；根据有效值定义，交变电流接在电阻R上，Q＝I2Rt，I＝，C错误。
答案：D
2. 标有“220 V 0.5 μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用( )
A. 220sin100πt V B. 220 V的照明电路中
C. 380sin100πt V D. 380 V的动力电路中
解析：电容器上标的电压为电容器的最大 ( http: / / www.21cnjy.com )耐压值。A项中的最大值为220 V，故符合要求，A项正确；B、C、D中的最大值均超过220 V，将击穿电容器，故B、C、D均错。
答案：A
3. 调光台灯是通过双向可控硅电子器件 ( http: / / www.21cnjy.com )来实现无级调节灯的亮度的。现将某无级调光台灯接在220 V的正弦交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 220 V B. 156 V
C. 110 V D. 78 V
解析：虽然图示电流不是正弦交变电流，根据正弦交变电流图的对称性，只要是有四分之一图线就满足最大值是有效值的倍，根据交变电流有效值的定义有
T＝
解得：U＝110 V＝156 V，B对，A、C、D错。
答案：B
4. [2014·牡丹江高二 ( http: / / www.21cnjy.com )检测](多选)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A。那么( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 线圈消耗的电功率为4 W
B. 线圈中感应电流的有效值为2 A
C. 任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cost
D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint
解析：当线圈转过60°时， ( http: / / www.21cnjy.com )磁场与线圈平面夹角为60°。故有i＝Imcos60°所以Im＝2 A，所以电流的有效值为I＝＝ A，所以P＝I2·R＝4 W，故A正确，B错误。由上面可知Em＝Im·R＝4 V，由图示位置产生余弦交流电，所以e＝4cost，即C正确；Em＝Φmω＝Φm·，即：Φm＝，所以D选项错误。
答案：AC
5. [2014·伊犁高二检测]两只相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻，分别通过正弦波形的交流电和方波形的交流电。两种交变电流的最大值相等，波形如图甲、乙所示。在一个周期内，两电阻产生的热量之比等于( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. B.
C. D.
解析：计算电阻产生的热量Q需用交流电的有效值 ( http: / / www.21cnjy.com )，图甲的有效值为I1＝，图乙的有效值为I2＝Im，所以代入公式Q＝I2Rt可得＝。故B正确。
答案：B
6. 如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图， ( http: / / www.21cnjy.com )电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 110 V B. 156 V
C. 220 V D. 311 V
解析：交流电压表测量的是交流 ( http: / / www.21cnjy.com )电压的有效值。题图乙所示波形为正弦交变电流在时间轴上方的部分。取一个周期T的时间，根据有效值的定义有：·＝·T，所以U＝156 V，故选B。
答案：B
7. [2014·天津高考](多 ( http: / / www.21cnjy.com )选)如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
解析：t＝0时刻，两次产生的交流电的电动势 ( http: / / www.21cnjy.com )瞬时值均为零，因此线圈平面均与中性面重合，A项正确；图中a、b对应的周期之比为2∶3，因此线圈转速之比na∶nb＝∶＝3∶2，B项错误；a线表示的交流电动势的频率为fa＝＝ Hz＝25 Hz，C项正确；a线对应线圈相应的电动势的最大值Eam＝NBS·，由图象知Eam＝15 V，b线对应线圈相应的电动势的最大值Ebm＝NBS·，因此＝＝，Ebm＝10 V，有效值Eb＝ V＝5 V，D项错误。
答案：AC
( http: / / www.21cnjy.com )
8. [2014·济宁高二检测](多选)阻值为10 Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是( )
A. 电压的有效值为10 V
B. 通过电阻的电流有效值为 A
C. 电阻消耗电功率为5 W
D. 电阻每秒钟产生的热量为10 J
解析：由u－t图象知，交流电压最大值为 ( http: / / www.21cnjy.com )10 V，有效值为5 V，A错误，根据I＝＝ A知，B正确。再根据P＝I2R＝5 W知，C正确。电阻每秒产生热量Q＝Pt＝5 J，故D错误。
答案：BC
9. (多选)如图所示的(a)、(b)两图分别表示两个交变电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 有效值 B. 频率
C. 最大值 D. 均不一样
解析：由题图可知，两个交变电压最大 ( http: / / www.21cnjy.com )值均为2 V，周期均为0.4 s，可知B、C正确。题图(a)中电压有效值Ua＝，题图(b)中电压有效值Ub＝Um，A错。
答案：BC
( http: / / www.21cnjy.com )
10. 好多同学家里都有调光电灯 ( http: / / www.21cnjy.com )、调速风扇，过去是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速。现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每个二分之一周期内，前周期被截去，调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为( )
A. B.
C. D. Um
解析：由于交变电流的剩余部分为两个的完整波形，则在～及T～T时间内电压有效值仍可按计算，故电灯在一个周期内产生的热量：Q＝··2＝T。由有效值的概念Q＝T，得U＝。
答案：A
( http: / / www.21cnjy.com )
11. 如图所示，矩形线圈的匝数为 ( http: / / www.21cnjy.com )n，线圈面积为S，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ω匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90°的过程中，求：
(1)通过电阻R的电荷量q。
(2)电阻R上产生的焦耳热Q。
解析：(1)在此过程中，穿过线圈的磁通量变化ΔΦ＝BS，时间Δt＝＝，
产生的平均电动势为＝n＝nBωS，
平均电流为＝＝，
通过R的电荷量q＝Δt＝。
(2)在该过程中电阻R上产生的焦耳热为一个周期内产生焦耳热的，
Q＝I2RT＝2R＝。
答案：(1) (2)
12. 如图所示，间距为l的光滑平行 ( http: / / www.21cnjy.com )金属导轨，水平地放置在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，右端接阻值为R的电阻。一电阻为r、质量为m的导体棒放置在导轨上，在外力F作用下从t＝0时刻开始运动，其速度随时间的变化规律为v＝vmsinωt。不计导轨电阻，求：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)从t＝0到t＝时间内电阻R产生的热量；
(2)从t＝0到t＝时间内外力F所做的功。
解析：导体切割磁感线产生的电动势为：
e＝Blv＝Blvmsinωt＝Emsinωt
可见它是一个正弦交变电流，所以其有效值为：
E＝＝
电流的有效值为：I＝
(1)时间t＝＝T
所以这段时间内产生的热量为：
Q＝I2Rt＝。
(2)t′＝＝
在四分之一周期内产生的热量为：
Q′＝I2·(R＋r)·＝·(R＋r)·＝
由功能关系得：
W外＝mv＋Q′
W外＝mv＋
答案：(1) (2)mv＋(共76张PPT)
第五章 交变电流
第2节 描述交变电流的物理量
01课前新知预习
02课堂师生共研
答案：D
03课后提升考能
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ZHENGHEDIANBO
整合点拨
交变电流的有效
值比峰值、瞬时
值更有实际意义
电流名称
电流图象
有效值
正弦式
交变电流
正弦半/
波电流
T2
正弦单向/
脉冲电流
矩形脉
冲电流
非对称性
交变电流O|m2
(I2+12)
2
q
i/A
O
T: T 3T
2T t
[思路点拨7找出交流计算0~x
电的周期
产生的热量
计算2~T产,由有效值定义
生的热量
计算有效值
(1)计算有效值时,方波
负周期最大值
等时,分段计算电热;通常取一个周期来计算电
(2)求解有效值的一般方法技
首先要分析交变电流的变化规律,正弦式电流的最
和有
般不
对于非
电流
期内分段求出
生的热量,再求热量的总和Q。将总热量Q用相应的物理
或U来表示(如Q一PR或Q=R
或U为其
电流的相应有
i/A
42
0.0l0020.030.04
t/s
-3/2
物理含义
重要关系
适用情况
交变电流
分析线圈某
E sinat
瞬时值某
刻
刻的受力
sinat
的值
情况
峰最大的En=nBS
确定用电器的
值
ER
耐压值
(1)计算与电流
热效应相关的
量(如功率、热
跟交变电
量)
流的热效|E=En/2
(2)交流电表的
有效值应等效的U=Un/2
测量值
恒定电1=m/
(3)电气设备标
流值
注的额定电压、
额定电流
(4)保险丝的熔
断电流
交变电流
图象中图
平均估线与时匈/E=n△
计算通过电路
轴所夹面
I E
截面的电量
积与时间
R+
的比值
BIllu/V
0010020.030.04ts
311-
交流电压横轴、纵轴的意义正弦交流电有效值
的图象
及函数表达式
与最大值的关系
B
C
311
00.01
0.02
甲
JILEJIETIJINENG
积累·解题技能
O
B
a0
R
易错角度
错误原因
用平均电流计算热量
交流电的有效值是从电流产
E
72V
生焦耳热相等的角度出发,故
热量要用电流的有效值来计
算,而不能使用平均值来计算
Q=I Rt=4.67 J
交流电的平均值是从电流通
通过R的电量,由题意知
过导线横截面的电量相等的
0.05s内通过R的电流
角度出发,故电量要用电流的
方向不变,q=It
平均值来计算,而不能使用有
0.05C=0.08C
效值来计算03课后提升考能
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1. (多选)下列各图中能产生交变电流的是( )
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解析：A图中的转轴与磁场方向平行，B图中 ( http: / / www.21cnjy.com )的转轴与纸面方向垂直，线圈中的磁通量始终为零，线圈中无感应电流产生，故A、B错；根据交变电流产生的条件可知，线圈绕垂直于磁感线且通过线圈平面的轴线转动，就可以产生交变电流，对线圈的形状没有特别要求，故C、D正确。
答案：CD
2. (多选)关于中性面，下列说法正确的是( )
A. 中性面就是穿过线圈的磁通量为零的面
B. 中性面就是线圈中磁通量变化率为零的面
C. 线圈过中性面时，电流方向必改变
D. 线圈过中性面时，感应电动势为零
解析：中性面是与磁场垂直的平面，故磁通量最 ( http: / / www.21cnjy.com )大，磁通量变化率为零，故A错B对。因为磁通量变化率为零，故e为零，i为零，电流方向改变。C、D正确。
答案：BCD
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3. (多选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的波形如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 在t1时刻穿过线圈的磁通量达到峰值
B. 在t2时刻穿过线圈的磁通量达到峰值
C. 在t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值
D. 在t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值
解析：本题考查交流电的图象及法拉第电磁感应定律，关键要清楚i(e)和的对应关系。
从图中可知，t1时刻线圈中感应电动势达到峰 ( http: / / www.21cnjy.com )值，磁通量变化率达到峰值，而磁通量最小，线圈平面与磁感线平行。t2时刻感应电动势等于零，磁通量变化率为零，线圈处于中性面位置，磁通量达到峰值。t3时刻感应电动势达到峰值，线圈中的磁通量变化率达到峰值。正确答案为B、C。
答案：BC
4. 关于交变电流和直流电流的说法中正确的是( )
A. 如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流
B. 直流电流的大小和方向一定不变
C. 交变电流一定是按正弦规律变化的
D. 交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化
解析：直流电的特征是电流的 ( http: / / www.21cnjy.com )方向不变，电流的大小可以改变。交变电流的特征是电流的方向随时间改变。交变电流有多种形式，正弦式交流电只是交变电流中最基本、最简单的一种。故选D。
答案：D
5. 欲增大交流发电机的感应电动势而不改变频率，下面措施中不能采用的是( )
A. 增大转速
B. 增大磁感应强度
C. 增加线圈匝数
D. 增大线圈的包围面积
解析：设线圈匝数为N，磁感应强度为B， ( http: / / www.21cnjy.com )线圈围成的面积为S，角速度为ω，转速为n(转/秒)，由Em＝NBSω＝NBS·2πn，频率f＝＝＝n，可知B、C、D项只改变Em的大小，没有改变频率，而A项改变了频率，故选A。
答案：A
6. [2013·如皋高二检测]某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交流电流的图象如图所示，由图中信息可以判断( )
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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O时刻到D时刻线圈转过的角度为2π
D. 若从O时刻到B时刻历时0.02 s，则交变电流的频率为50 Hz
解析：中性面的特点是磁通量最大，感 ( http: / / www.21cnjy.com )应电动势为零，感应电流为零，由图象知B、D时刻线圈处于中性面的位置，A、C时刻线圈处于垂直中性面的位置，故A、B错误；从O时刻到D时刻时间间隔为一个周期，线圈转过一周，转过的角度为2π，C对；若从O时刻到B时刻历时0.02 s，则周期为0.04 s，频率为25 Hz，D错。
答案：C
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7. (多选)如图所示，一单匝闭合 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t) V，由该表达式可推知以下哪些物理量( )
A. 匀强磁场的磁感应强度
B. 线框的面积
C. 穿过线框的磁通量的最大值
D. 线框转动的角速度
解析：根据正弦式交变电流的表达式：e＝BSω ( http: / / www.21cnjy.com )sinωt，可得ω＝20 rad/s，而磁通量的最大值的大小的表达式为Φ＝BS，所以可以根据BSω＝0.5求出磁通量的最大值。
答案：CD
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8. 处在匀强磁场中的矩形 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直。在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合(如图所示)，线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是( )
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解析：线圈在磁场中绕垂直 ( http: / / www.21cnjy.com )于磁场方向的轴匀速转动时，可以产生按正弦规律变化的交流电。对于图示起始时刻，线圈的cd边离开纸面向纸外运动，速度方向和磁场方向垂直，产生的电动势的瞬时值最大；用右手定则判断出电流方向为逆时针方向，与规定的正方向相同，所以C对。
答案：C
9. 如图甲所示，a、b为两个并排放置的共轴线圈，a中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是( )
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A. 在t1到t2时间内，a、b相吸
B. 在t2到t3时间内，a、b相斥
C. t1时刻两线圈间作用力为零
D. t2时刻两线圈间吸引力最大
解析：t1到t2时间内，a中电流减小， ( http: / / www.21cnjy.com )a中的磁场穿过b且减小，因此b中产生与a同向的磁场，故a、b相吸，A选项正确。同理B选项正确。t1时刻a中电流最大，但变化率为零，b中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故C选项正确。t2时刻a中电流为零，但此时电流的变化率最大，b中的感应电流最大，但相互作用力为零，故D选项错误。
答案：D
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10．(多选)如图所示，一正方形线圈a ( http: / / www.21cnjy.com )bcd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。已知磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动角速度为ω，则当线圈转至图示位置时( )
A. 线圈中感应电流的方向为abcda
B. 穿过线圈的磁通量为0，但磁通量的变化率为Bl2ω
C. 线圈中的感应电流为
D. 线圈从图示位置起转动时，电动势的瞬时值为nBl2ω
解析：
选项 内容分析 结论
A 根据右手定则判断知，ad边切割产生的感应电流方向由a→d；bc边切割产生的感应电流方向由c→b ×
B 因为B∥S，所以Φ＝B·S⊥＝0；e＝Em＝nl2Bω，由E＝n得＝＝Bl2ω √
C 因为e＝nBl2ω，所以i＝＝ √
D t＝，ω＝，由e＝nBl2ωcosωt＝nBl2ωcos＝nBl2ω √
答案：BCD
11．(多选)如图甲所示，U形金属 ( http: / / www.21cnjy.com )导轨水平放置，导轨上跨接一金属棒ab，与导轨构成闭合电路，并能在导轨上自由滑动，在导轨左侧与ab平行放置的导线cd中通以如图乙所示的交变电流，规定电流方向自c向d为正，则ab棒受到向左的安培力的作用时间是( )
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A. 0～t1 B. t1～t2
C. t2～t3 D. t3～t4
解析：0～t1时间内，电流I由c→d且逐 ( http: / / www.21cnjy.com )渐增大，由安培定则知，穿过abEF回路的磁感应强度垂直纸面向里，且逐渐增强，因此磁通量增大，由楞次定律判定金属棒ab中的电流方向由a→b；再由左手定则可判定，此过程中ab棒所受安培力向左，选项A正确。
同理，可判定出t1～t2、t3～t4时间内ab棒所受安培力向右，t2～t3时间内ab棒所受安培力向左，C项正确，B、D错误。
答案：AC
12．发电机的转子是匝数为100匝、 ( http: / / www.21cnjy.com )边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以ω＝100π rad/s的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时，线圈和外电路的总电阻R＝10 Ω。
(1)写出交变电流的瞬时值表达式；
(2)从计时开始，线圈转过的过程中通过线圈某一横截面的电荷量为多少？
解析：(1)感应电动势最大值为Em＝nBSω
Em＝100×0.05×0.2×0.2×100π V＝20π V
Im＝＝2π A，所以i＝Imsinωt＝2πsin100πt A
(2)从中性面开始计时，线圈转过，则
ΔΦ＝BΔS＝BS(1－cos)＝BS
此过程中通过线圈某一横截面的电荷量
q＝t＝Δt＝＝
代入数据解得q＝1×10－2 C。
答案：(1)i＝2πsin100πt A (2)1×10－2 C(共78张PPT)
第五章 交变电流
第5节 电能的输送
01课前新知预习
02课堂师生共研
[答案] BC
03课后提升考能
谢谢观看！
vector icons: shiny and D-set 2
AC③
高压危险
禁攀登
×x供电公可
举报电话:95贴
ZHENGHEDIANBO
整合点拨
△U△P
注意!电压损失
发
电
用电设备
与输电电压不是
回事
思路点拔
电压损失△
△U
P一定xⅠ
功率损失△P
△P
电压损失为原来的
电压U升高为原来的n倍
功率损失为原来的
l2H△U+113
发电机U1
U3n23|Cn,U4用户
电源回路
输送回路
用户回路
用
n23(n户
升压变压器
降压变压器
线十U3,12=13=1线
串联电路中
电压、电流关系
(3)输电电流:ⅠP2P。U2-U%
电路知识
(4)输电导线上损耗的电功率
△P=l线U线=1线
U
UU
R
线
12=线=1
14
P. P
升压变压器
降压变压器
JILEJIETIJINENG
积累·解题技能
TUOZHANKEWAISHIYE
拓展·课外视野
发电机
用电器
升压变压器
降压变压器
发电机升压变压器输电线
降压变压器用户
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