2013北京高考物理3-2交流电复习
高中物理选修3-2交流电
类型四：对正弦式交变电流的产生原理的理解，以及其四 值运算、闭合电路欧姆定律的应用
• 例4.小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁 场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所 示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻， 则发电机输出电压( D )
• A.峰值是e0
• B.峰值是2e0
2
• C.有效值是 2 Ne0
• D.有效值是 2Ne0
• 2.矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说 法正确的是( ABC)
• A.线圈平面与磁感线方向垂直
• B.线圈中感应电流的方向将发生改变
• C.通过线圈平面的磁通量最大
• D.通过线圈的感应电流最大
• （4）有效值、平均值、最大值（峰值）和瞬时值 • ①使用交变电流的设备铭牌上标明的额定电压、额定电流是指有效值，交流电表测量的也是有效 • 值．提到交变电流的相关量，凡没有特别说明的，都是指有效值． • ②在研究电容器是否被击穿时，要用最大值（峰值），因电容器标明的电压是它在工作时能够承 • 受的最大值． • ③在研究交变电流的功率和产生的热量时，用有效值． • ④在求解某一时刻的受力情况时，用瞬时值． • ⑤在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电荷量时，
• 用平均值 q It
类型一：交变电流的产生及其变化规律
• 例1：一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4πrad／s匀速转动，产生的交变电 动势的图象如图所示．则（ D ）
• A．交变电流的频率是4πHz • B．当t＝0时，线圈平面与磁感线平行 • C．当t＝0.5s时，e有最大值 • D．交变电流的周期是0.5s
高二物理3-1 3-2复习提纲
一、本册书公式1.电磁学常用公式 库仑定律：F=kQq/r ² 电场强度：E=F/q 点电荷电场强度：E=kQ/r ² 匀强电场：E=U/d 电势能：E 1=q φ 1 电势差:U 12=φ₁-φ₂ 静电力做功:W 12=qU 12 电容定义式:C=Q/U 电容:C=εS/4πkd带电粒子在匀强电场中的运动 加速匀强电场:1/2*mv ² =qU v ² =2qU/m 偏转匀强电场: 运动时间:t=x/v 垂直加速度:a=qU/md垂直位移:y=1/2*at 2 =1/2*(qU/md)*(x/v)2=qux 2/2mdv 2 偏转角:tan θ=v y ⊥/v x =at/v 0=qu/mdv 0 2.恒定电流常用公式 电流的微观表达式：I=nqsv 电源非静电力做功：W=Eq 欧姆定律：I=U/R 串联电路电流：I 1=I 2=I 3= …… 电压：U 总=U 1+U 2+U 3+ …… 并联电路电压：U 1=U 2=U 3= …… 电流：I 总=I 1+I 2+I 3+ ……电阻串联：R 总 =R 1+R 2+R 3+ …… 电阻并联：1/R 总=1/R 1+1/R 2+1/R 3+ …… 焦耳定律：Q=I ² Rt P=I ² R P=U ² /R 电功率：W=UIt 电功:P=UI 电阻定律：R=ρl/S 全电路欧姆定律：E=I(R+r) E=U 外+U 内 安培力：F=ILBsin θ 磁通量：Φ=BS 3.电磁感应感应电动势：E=n ΔΦ/Δt 导线切割磁感线：ΔS=lv Δt E=Blv*sin θ感生电动势：E=L ΔI/Δt二 电磁感应综合应用1、 与电路的结合2、 与动力学知识的结合3、 与功能关系、动量关系的结合4、 与图像的结合（给出图像读取信息、做出图像）高二物理选修3-2复习提纲一．电磁感应现象Ⅰ只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，如果电路不闭合只会产生感应电动势。
高中物理选修3-2交变电流复习(经典有答案)
1．如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd ，线圈平面与磁场垂直，O 1O 2、O 3O 4都是线圈的对称轴，若使线圈中产生感应电流，下列方法正确的是（ ）A ．矩形线圈绕O 3O 4轴转动B ．矩形线圈沿纸面向上平动C ．矩形线圈沿纸面向左平动D ．矩形线圈绕a 点在纸面内转动2． 一台交流发电机的输出电压表达式为u=1000√2sin100πt （v），通过匝数之比为4：1的理想降压变压器给若干盏“220v ，60w ”的灯泡供电，如图，输电线总电阻r=10Ω，其它电阻不计，为了保证灯泡正常发光，接入电路的灯泡数量为（ ）A ．44B ．176C ．195D ．7833．如图所示，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．下列说法正确的是（ ） A ．原、副线圈匝数之比为1：9 B ． 原、副线圈匝数之比为9：1 C ．此时a 和b 的电功率之比为10：1 D ．此时a 和b 的电功率之比为1：104．将闭合多匝线圈置于如图所示的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈可绕MN 轴自由转动，则下列表述正确的是（）A ．当磁感应强度均匀增加时，线圈不动，线圈中感应电动势的大小与线圈的匝数无关B ．当磁感应强度增加时，线圈不动，线圈中感应电流为顺时针方向C ．当线圈以MN 为轴匀速转动时，可以产生正弦式交流电D ．当磁感应强度恒定时，线圈匝数越大，穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大5．如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2：1，原线圈两端所加电压如图所示，与副线圈相连的两个灯泡完全相同，闭合电键K 后，正确的是（ ）A ．电流表示数减小B ．电压示数为110√2VC ．变压器的输入功率增大D ．灯泡上的交流电每秒钟方向改变50次6．如图所示ab 间接入正弦交流电，变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，R 2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表A 2为值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表V 2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R 3为一定值电阻．当R 2所在处出现火情时，以下说法中正确的是（ ） A ．V 1的示数不变，V 2的示数减小 B ．V 1的示数减小，V 2的示数减小 C ．A 1的示数增大，A 2的示数增大 D ．A 1的示数减小，A 2的示数增大7．如图所示，甲图是接有灯泡上和理想交流电表的理想变压器，乙图是输出电压U 2的图象，已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电流表的示数为 1.0A ．则（ ）A ．.电压表V 1的示数为220VB ．电压表V 2的示数为28.2VC ．变压器原线圈电流的最大值为√210A D ．灯泡实际消耗功率为20√2W8．如图所示，直线OO'的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场B 1，右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B 2，且B 1＞B 2，一总阻值为R 的导线框ABCD 以OO'为轴做角速度为ω的匀速转动，导线框的AB 边长为l 1，BC 边长为l 2．以图示位置作为计时起点，规定导线框内电流沿A →B →C →D →A 流动时为电流的正方向．则下列图象中能表示线框中感应电流随时间变化的是（ ）A ．B ．C ．D ．9．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R ．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是（）A ．转过π6时，线框中的电流方向为abcdB ．线框中感应电流的有效值为√2RBSW C ．从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量为BS RD ．线框转一周的过程中，产生的热量为2πWBS R10．如图所示是一交变电流的i-t 图象，则该交流电电流的有效值为（ ）A ．4AB ．2√303C ．83D ．2√211．如图甲所示电路中，A 1、A 2、A 3为相同的电流表，C 为电容器，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，线圈L 的电阻不计．在某段时间内，理想变压器T 原线圈内磁场的磁感应强度B 的变化情况如图乙所示，则在t 1～t 2时间内（ ）A ．电流表A 1和A 2的示数相同B ．电流表A 2的示数比A 3的小C ．电流表A 1的示数比A 2的小D ．电流表的示数都不为零12．如图所示，交流电流表A 1、A 2分别与线圈L 和电容器C 串联后接在输出电压随时间的变化规律为μ1=6sin100πt （V ）的交流电源上，下列说法正确的是（ ） A ．若将自感线圈中的铁芯抽出，A 1读数增大 B ．若将电容器两极板间距拉大，A 2读数增大C ．若电路改接在μ2=6sin50πt（V ）的电源上，A 1读数减小D ．若电路改接在μ2=6sin50πt（V ）的电源上，A 2读数增大13．如图所示电路中，电源电动势为E ，线圈L的电阻不计，以下判断正确的是（） A ．闭合S ，稳定后，电容器两端电压为E B ．闭合S ，稳定后，电容器的a 极带正电C ．闭合S ，稳定后，再断开S 的瞬间，电容器的a 极板将带正电D ．闭合S ，稳定后，再断开S 的瞬间，灯熄灭，电容器不带电14．一个小型发电站，输出的电功率P=22kW ，输出电压U=400V ，经理想升压变压器为2200V 电压远距离输送，输电线总电阻为r=22Ω，最后经理想降压变压器降为220V 向用户供电．下列说法正确的是（ ）A．升压变压器的原副线圈匝数比n1：n2=1：11B．降压变压器的原副线圈匝数比n3：n4=11：1C．输电线上的电流为55AD．若升压变压器输出电压增大为原来的2倍，输电线上损失的电功率则降为原来的1415．如图1所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的金属正方形线圈abcd以垂直磁感线的cd 边为转动轴匀速转动，线圈产生的交变电动势图象如图2所示，则下列说法正确的是（）A．t=3s时刻通过线圈的磁通量为零B．ab边两端的电压大小等于dc边两端的电压大小C．此交变电动势的频率为50HzD．dc边两端电压的有效值为2√2V16．如图所示，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ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列判断正确的是（）A．电压表的读数为U=NBSW2B．磁通量的变化量为Φ=NBSC．电阻R所产生的焦耳热为Q=NBSWRπ4(R+r)D．通过电阻R的电荷量为q=NBSWR+r17．如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，线圈的匝数为n、电阻为r，外接电阻为R，交流电流表A．线圈从图示位置（线圈平面平行于电场方向）开始转过π3时的感应电流为I．下列说法中正确的有（）A ．电流表的读数为2IB ．转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为2I （R+r ）nWC ．从图示位置开始转过π2的过程中，通过电阻R 的电荷量为2IW D ．线圈转动一周的过程中，电阻R 产生的热量为2πRI W18．如图，A 、B 、C 是三个完全相同的正常灯泡，L 是自感系数较大的线圈，R 就限流电阻，C 是电容器．下列说法正确的是（ ）A ．若电源为直流电源，当开关闭合时，B 、C 灯比A 灯先亮，随后C 灯熄灭 B ．若电源为直流电源，当电路稳定后，A 、B 灯亮，C 灯不亮C ．若电源为交流电源，当电路稳定后，A 灯几乎不亮，B 灯亮，C 灯最亮D ．若电源为交流电源，当电路稳定后，A 、B 灯亮，C 灯不亮18．如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动，转动的角速度ω=10πrad/s ，线圈的匝数N=10匝、电阻r=1Ω，线圈所围面积S=0.1m 2．线圈的两端经滑环和电刷与阻值R=9Ω的电阻相连，匀强磁场的磁感应强度B=1T ．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，（π取3.14，π2取10）则： （1）从图示位置开始计时，写出通过R 的电流的瞬时表达式； （2）若在R 两端接一个交流电压表，它的示数为多少？ （3）线圈转动一周过程中，R 上产生电热Q 为多少？（4）线圈从图示位置转过90°过程中，通过R 的电荷量q 为多少？20．一个匝数为200的矩形线圈abcd 位于匀强磁场中，磁感强度大小为0.8T 、初始位置如图所示，线圈以ab 为轴匀速转动，角速度为5rad/s ，已知ab=15cm ，ad=10cm ，线圈的总电阻是100Ω．求：（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值 （2）线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式 （3）线圈转动1分钟内外力所做的功．1.A2.B3.B4.C5.C6.A7.C8.A9.C 10.B 11.A 12.A 13.C 14.D 15.ABD 16.CD 17.BCD 18.ABC19.(1) i=I m cosωt=3.14cos31.4t A (2)20V (3) 9J （4）0.1C20.（1）12V （2）e=12cos5tV （3）43.2J。
高中物理选修3-2-交变电流
交变电流知识元交变电流知识讲解交变电流1．交变电流定义：电流方向随时间做周期性变化的电流称为交变电流，简称交流（AC）．与直流电相比，交流电有许多优点，如：可以利用变压器升高或降低电压，利于长途传输；可以驱动结构简单，运行可靠的感应电动机．2．直流：方向不随时间而变化的电流。
交变电流的产生图1是交流发电机的简图，根据图1可知（1）甲、丙位置时线圈中没有电流，乙、丁位置时线圈中电流最大。
（2）甲→乙→丙电流方向为DCBA，丙→丁→甲电流方向为ABCD，在甲、丙位置电流改变方向。
（3）结论：线圈每转一周，电流方向改变两次，电流方向改变的时刻也就是线圈中无电流的时刻(或者说磁通量最大的时刻)，如图中甲、丙位置，我们把线圈平面垂直于磁感线时的位置叫作中性面。
正弦式电流表达式的推导设线圈从中性面以角速度ω开始转动，经时间t，线圈转过θ=ωt，此时V与B夹角也为θ，令ab=dc=L，ad=bc=L′，则线圈面积S=LL′。
此时，ab与dc边产生的电动势大小均为BLV sinωt，整个线圈中产生的瞬时电动势大小为：e=2BLV sinωt，又，故有令E m=BωS有：e=E m sinωt（E m为最大值）若电路总电阻为R，则瞬时电流为：交变电流图象1．正弦交流电图象2．其他交流电图象例题精讲交变电流例1.一交流电流的图象如图所示，由图可知（）A．用电流表测该电流，其示数为10 AB．该交流电流的频率为0.01HzC．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000WD．该交流电流即时值表达式为i=10sin628tA例2.如图甲所示，将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小．对此，下列说法正确的是（）A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin（200πt）VB．电阻R消耗的电功率为1.25WC．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1AD．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为例3.一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示．由该图可得出的正确判断是（）A．0.01s时，线圈平面处于中性面位置B．0.02s时，线圈平面与磁感线平行C．该交变电流的频率为50HzD．1s内电流的方向变化50次例4.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最大C．从A～D时刻线圈转过的角度为2πD．若从O～D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次例5.如图1所示，在匀强磁场中，有一匝数为10匝的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，则下列说法中不正确的是（）A．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3B．曲线a、b对应的t=6×10-2s时刻线圈平面均与中性面重合C．曲线b对应的t=0时刻穿过线圈磁通量为WbD．曲线b对应的交变电动势有效值为10V例6.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（）A．电流表的示数为10 AB．线圈转动的角速度为100πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左例7.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e=___________V，电动势的峰值为___V，从中性面起经s，交流电动势的大小为___V。
高中物理选修3-2知识点详细汇总
交流电的产生及变化规律一．交流电大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。
其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，正弦式电流产生于在匀强电场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次。
二．正弦交流电的变化规律 线框在匀强磁场中匀速转动．1．当从图12—2即中性面．．．位置开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：即e=εm sin ωt ， i ＝I m sin ωt (ωt 是从该位置经t 时间线框转过的角度；ωt 也是线速度V 与磁感应强度B 的夹角；ωt 是线框面与中性面的夹角)2．当从图12—1位置开始计时： 则：e=εm cos ωt ， i ＝I m cos ωt ．3．对于单匝矩形线圈来说E m =2Blv =BS ω；对于n 匝面积为S 的线圈来说E m =nBS ω,对于总电阻为R 的闭合电路来说R E I mm =三．几个物理量1．中性面：如图12—2所示的位置为中性面，对它进行以下说明：(1) 此位置过线框的磁通量最多．(2) 此位置磁通量的变化率为零．所以 e=εm sin ωt=0， i ＝I m sin ωt=0(3) 此位置是电流方向发生变化的位置，具体对应图12－3中的t 2，t 4时刻，因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面，电流的方向改变两次，频率为50Hz 的交流电每秒方向改变100次．2．交流电的最大值： εm ＝B ωS 当为N 匝时εm ＝NB ωS(1)ω是匀速转动的角速度，其单位一定为弧度／秒，nad/s(2)最大值对应的位置与中性面垂直,即线框面与磁感应强度B 在同一直线上．(3)最大值对应图12－3中的t 1、t 2时刻，每周中出现两次．3．瞬时值e=εm sin ωt ， i ＝I m sin ωt 代入时间即可求出． 不过写瞬时值时，不要忘记写单位，如εm =2202V,ω=100π,则e=2202sin100πtV,不可忘记写伏,电流同样如此．4．有效值：为了度量交流电做功情况人们引入有效值，它是根据电流的热效应而定的．就是分别用交流电，直流电通过相同阻值的电阻，在相同时间内产生的热量相同，则直流电的值为交流电的有效值．(1)有效值跟最大值的关系εm =2U 有效，I m =2I 有效 (2)伏特表与安培表读数为有效值．(3)用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值．5．周期与频率：交流电完成一次全变化的时间为周期；每秒钟完成全变化的次数叫交流电的频率．单位1/秒为赫兹（Hz ）．四、最大值、平均值和有效值的应用1、正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值的区别。
高二物理选修3-2(电磁感应、交流电)复习题型归纳(有答案)
高二物理选修3-2（电磁感应、交流电）复习一、感应电流条件的判断：1．关于感应电流，下列说法中正确的是：（）A．只要闭合电路里有磁通量，闭合电路里就有感应电流B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框也没有感应电流D．只要电路的一部分切割磁感线运动电路中就一定有感应电流2．如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列情况中导线cd中无感应电流的是：（）A．电键K 闭合或断开的瞬间B．电键K是闭合的，但滑动触头向左滑C．电键K是闭合的，但滑动触头向右滑D．电键K始终是闭合的，不滑动触头3．如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是：（）A．线圈不动，磁铁插入线圈的过程中B．线圈不动，磁铁拔出线圈的过程中C．磁铁插在线圈内不动D．磁铁不动，线圈上下移动二、感应电流方向的判断：（楞次定律、右手定则）4．电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电5.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b6.如图所示，光滑固定导轨，m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近S N回路时( )A ．p 、q 将互相靠拢B ．p 、q 将互相远离C ．磁铁的加速度仍为g D. 磁铁的加速度小于g7. 如下图几种情况中，金属导体中产生的动生电动势为BLv 的是…（ ）甲 乙 丙 丁A ．乙和丁B ．甲、乙、丁C ．甲、乙、丙、丁D ．只有乙8.如图所示，ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动的过程中，线圈ab 将( )A ．静止不动B ．顺时针转动C ．逆时针转动D ．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向9．如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，现拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，将看到的现象是( )A ．磁铁插向左环，横杆发生转动B ．磁铁插向右环，横杆发生转动C ．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D ．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动10.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图19所示的匀强磁场中， 在导轨上接触良好的导体棒AB 和CD 可以自由滑动．当AB 在外力 F 作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )A ．导体棒CD 内有电流通过，方向是D →CB ．导体棒CD 内有电流通过，方向是C →D C ．磁场对导体棒CD 的作用力向左 D ．磁场对导体棒AB 的作用力向左11.如图所示的电路为演示自感现象的实验电路，若闭合开关S ，电流达到稳定后通过线圈L 的电流为I 1，通过小灯泡L 2的电流为I 2，小灯泡L 2处于正常发光状态，则下列说法中正确的是：（ ）A. S 闭合瞬间，L 2灯缓慢变亮，L 1灯立即变亮B. S 闭合瞬间，L 1和L 2灯立即变亮，后L 2变得更亮C. S 断开瞬间，小灯泡L 2中的电流由I 1逐渐减为零，方向与I 2相反D. S 断开瞬间，小灯拍L 2中的电流由I 1逐渐减为零，方向不变 三、法拉第电磁感应定律及应用⨯⨯L 1L 2L S 2I 1I L L L L L12．在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为l=0.4 m,如图所示框架上放置一质量为0.05 kg，电阻为1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计.若cd杆以恒定加速度a=2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，则：（1）在5 s内平均感应电动势是多少？（2）第5 s末，回路中的电流多大？（3）第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？13．如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计.在0至t1时间内求：（1）通过电阻R1上的电流大小和方向.（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量.14．一个质量为m=0.5 kg、长为L=0.5 m、宽为d=0.1 m、电阻R=0.1 Ω的矩形线框，从h1=5 m的高度由静止自由下落，如图10所示.然后进入匀强磁场，刚进入时由于磁场力的作用，线框刚好做匀速运动（磁场方向与线框平面垂直）.求：(1)、求磁场的磁感应强度B；(2)、如果线框的下边通过磁场区域的时间t=0.15 s，求磁场区域的高度h2.15．如图14，边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝，靠着墙角放着，线框平面与地面的夹角α=30°。
物理选修3-2交流电期末复习
管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得
a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则（ ）。
A: B:
Uab :Ucd =n1:n2 增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小
BD
C: 负载电阻的阻值越小，cd间的电压越大
D: 将二极管短路，电流表的读数加倍
五、远距离输电
功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3 电压关系：U1/U2=n1/n2 , U3/U4=n3/n4 ，U2=Ur+U3 电流关系:I1/I2=n2/n1 , I3/I4=n4/n3 ，I2=Ir=I3 ④损失功率:Pr=Ir2R=Ur2/R=IrUr=(P2/U2)2/R
计时，则下列正确的说法是( D )
A、感应电动势最大值不同 B、感应电动势瞬时值不同 C、感应电动势最大值，瞬时值都不同 D、感应电动势最大值，瞬时值都相同
三、交变电流中“四值”
3、有效值：跟交变电流的热效应等效的恒 定电流值
正 弦
电动势：E Em
、
2
余 弦 式
电压：U Um
2
变
电 流
电流：I
A、副线圈两端M.N的输出电压减小 B、副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大 C、通过灯泡L1的电流减小 D、变压器的输入功率减小
四、理想变压器
例3、如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。 原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和
阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈输送电能。若输
n1
4.I1由I2和n2/n1决定
5.输入功率P1由输出功率P2决定：P1＝P2
(非额定输入功率)
I2 n2U2 R
四、理想变压器
人教版高中物理选修3-2课件交流电复习
Im
2
A、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电； B、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值； C、交流电流表和交流电压表的读数是有效值 D、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值
注意：峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。
A、电容器的耐压值要用峰值。 B、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 C、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。 平均值 ： 用E感 = n
计算得到的为电动势的 平均值 t
⑴不能用算术平均法即：E=（E1+E2）/2来计算 ⑵在计算感应电量时必须要用平均值 ⑶平均值不等于有效值
一、变压器的构造 1．示意图 2．电路图中符号 3．构造： 二、变压器的工作原理： 1、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生 的互相感应现象 2、能量转化：电能→磁场能→电能 3、理想变压器 P入＝P出 三、理想变压器的变压规律 U1/U2=n1/n2 四、理想变压器的变流规律： I1/I2=n2/n1 五、常用变压器
L2 L1
t=0
中性面
v11
A(B)
ห้องสมุดไป่ตู้
θ B
D(C)
v
v⊥
AB边中的感应电动势就是:
1 L2 1 eAB = BL1V⊥= BL1w sin w t = BL1L2 w sinw t = 2 BSw sinwt 2 2 AB边中的感应电动势跟CD边中的大小相同，所以，这一瞬间整 个线圈感应电动势. e = 2 BL w L2 sin wt = BwS sin wt
1.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2 2.U1由电源决定； U2＝n2/n1· U1 3.U2由U1和匝数比决定； 4.I2由U2和负载决定；I2＝U2／R 5.I1由I2和匝数比决定； I1＝n2/n1· I2 电源 U1
高中物理选修3-2第五章交流电-6.交变电流单元复习(课件)(共51张PPT)
A组能力训练题2 2、一只标有“220V，100W”的灯泡接在
u=311sin314t V的交流电源上，则（ AD ） A. 该灯泡能正常发光 B. 与灯泡串联的电流表读数为0.64A C. 与灯泡并联的电压表读数为311V D. 通过灯泡的电流i=0.64sin314t A
A组能力训练题3 3、矩形线圈长为a，宽为b，在匀强磁场中以角速度ω 绕中心轴匀速转动。设t=0时线圈平面与磁场平行， 匀强磁场的磁感应强度为B，则线圈中感应电动势的 即时值为（ D ）
解析：水电站是依靠从高处落下的水冲击水轮机,由水轮 机带动发电机向外供电的．能的转化方式是高处水的重 力势能转化为电能.已知落差、流量和发电机组效率，即 可算出发电机的输出功率。这些功率通过升压变压器— 输电线—降压变压器送给用户时，仅在输电线上有能量 损失．根据输电线损失功率的百分比和输电线电阻，可 算出通过输电线上的电流，于是匝数比也就可算出．
由题中条件得1s内水做功
W =ρq tgh=5×104 J 发电机的输出功率： P输出=ηW/t=2.5×104W
升压变压器的输入电流（即原线圈电流）为：
I1
P输出 ＝ 2.5104
U1
350
A＝71.4A
升压变压器的输出电流（即副线圈电流）等于输电线中
的电流，根据输电线中的电热损失限制得:
I 2 I 线
则发电机的功率为 P=IE=5561W
（5） 平均电动势为
E n ΔΦ n Bl1l2 0 150V
Δt
π/2
通过线框截面的电量为
ω
q IΔt E Δt n Bl1l2 0.15C,
Rr
Rr
（6）外力通过克服安培力做功，将其它形式能转化为
高二物理选修3-2交变电流复习课件(47张ppt)
我国市电的频率是 50Hz
2、交流电的峰值和瞬时值公式：
e
瞬时值
t T
E
m
e Em sin( t )
峰值
－ Em
O
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt
电动势峰值Em=NBLV=NBSω 电流峰值Im=Em/R 路端电压峰值Um=ImR
3、交流电的有效值概念
I
R
i I m sin(t )
u／ V P
u
V
311 0
图1
电热毯
0.01 0.02 0.03 0.04 t／s 图2
三、感抗和容抗
1.感抗表示电感对交变电流的阻碍作用 。
X L 2fL
特点： “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 。
1 XC 2fC
特点 ： “通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”
3、交变电流的图象
变化规律：(t＝0时，线圈在中性面位置)如下表．
二、描述正弦交流电的几个物理量（周期，频率， 峰值，有效值，平均值）
1、交流电的周期和频率：
i
O T t
T
2
作一次周期性变化 所需的时间。
单位：秒 在1秒内完成周期 性变化的次数。 单位：赫兹
1 f T
我国市电的周期是 0.02s
（2）.变压器的变压比: U1／U2 =n 1／n2 U1 ／n1 = U2 ／n2= U3 ／n3 =…=k 理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比. 当n2＞n1时，U2＞U1，变压器使电压升 高， 这种变压器叫做升压变压器． 当n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低， 这种变压器叫做降压变压器．
高中物理选修3-2复习要点
选修3-2复习要点1、产生感应电流的条件是什么？感应电流的方向有哪几种判定方法？感应电流的大小如何表示？答案 (1)产生感应电流的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化． (2)感应电流的方向判断①从“阻碍磁通量变化”的角度来看，表现出“增反减同”，即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同． ②从“阻碍相对运动”的角度来看，表现出“来拒去留”，即“阻碍”相对运动． ③从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象．在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”．④右手定则：对部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的．这时，用右手定则更方便一些． (3)感应电流的大小由法拉第电磁感应定律可得I ＝n ΔΦR Δt 或I ＝n BlvRsin θ.2、法拉第电磁感应定律的内容是什么？公式E ＝n ΔΦΔt在具体应用中有两种不同的表现形式，各在什么情况下应用？你还知道哪些计算感应电动势的方法？答案 (1)内容：闭合回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比．公式E ＝n ΔΦΔt.(2)两种形式：①回路与磁场垂直的面积S 不变，磁感应强度发生变化，则ΔΦ＝ΔB ·S .此时对应的E ＝n ΔB Δt ·S ，此式中的ΔB Δt 叫磁感应强度的变化率，等于B －t 图象切线的斜率．若ΔB Δt 是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定的．②磁感应强度B 不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则ΔΦ＝B ·ΔS .此时对应的E ＝nB ΔSΔt ，ΔS 的变化是由部分导体切割磁感线所致．比如线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属于这种情况． (3)计算感应电动势的其他方法①当回路中的一部分导体做切割磁感线运动时，E ＝Blv sin θ.②当长为l 的导体棒绕一个端点以角速度ω旋转切割磁感线时，E ＝12Bl 2ω.3、导体切割磁感线产生感应电流的过程是能的转化和守恒过程，这一过程中通过什么力做功？将什么形式的能转化为电能？功和产生的电能有什么关系？答案 外力对导体棒做功转化为棒的机械能，同时，棒又克服安培力做功，将棒的机械能又转化为电能，克服安培力做的功等于电能的增加．4、请比较安培定则、左手定则、右手定则及楞次定律，并填写下表.基本现象应用的定 则或定律运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流的作用力 左手定则 电磁 感应部分导体切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量的变化楞次定律5、电磁感应过程中的动态分析问题是力学和电学知识的结合，此类问题分析的基本方法和关键是什么？答案 (1)基本方法①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向． ②求回路中的电流强度．③分析、研究导体受力情况(注意安培力用左手定则判定其方向)． ④列动力学方程或平衡方程求解．(2)动态问题分析要抓好受力情况、运动情况的动态进行分析． 6、如何求解电磁感应中感应电荷的电荷量？感应电荷量与哪些因素有关？答案 设在时间Δt 内通过导线截面的电荷量为q ，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律得： q ＝I ·Δt ＝E R ·Δt ＝n ΔΦR Δt ·Δt ＝n ΔΦR可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，在时间Δt 内通过导线截面的电荷量q 仅由线圈的匝数n 、磁通量的变化量ΔΦ和闭合电路的电阻R 决定，与磁通量发生变化的时间无关． 7、什么是互感、自感现象？答案 ①互感：由于线圈A 中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，磁通量的变化在线圈B 中激发了感应电动势。
北京市第四中学高中物理选修3-2知识讲解：第5章 交流电复习与巩固 提基础
交流电复习与巩固编稿：张金虎 审稿：代洪【学习目标】1。
知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变电流。
2。
理解电容、电感对交流电的导通和阻碍作用。
3。
掌握变压器电压与匝数的关系。
4.了解从变电站到用户的输电过程,知道远距离输电时应用高电压的道理.【知识网络】中性面（B S ⊥）:磁通量最大，感应电动势最小，0E =， 电流改变方向 B ∥S ：磁通量为零，感应电动势最大，m E nBS ω=特殊位置线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动产生定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流交变电流表征交变电流的物理量 电感：通直流、阻交流，通低频、阻高频电容：通交流、隔直流，通高频、阻低频 电感、电容结构：原线圈、副线圈、铁芯 原理：互感现象 基本规律 理想变压器电能的输送交变电流表达方式：=sin m e E tω（从中性面开始计时），m E nBS ω=，ω为角最大值：m E nBS ω= 有效值：根据电流热效应定义正弦式交变电流m /E E =周期、频率:互为倒数 平均值:ФE nt∆=∆ 变压规律:1122U n U n = 变流规律：1221I n I n =（只有一个副线圈时） 功率关系：12P P = 电压互感器、电流互感器2P I R ∆=电压损失：U IR ∆=【要点梳理】要点一、交变电流的“四值”近几年高考在考查“交变电流”一章中的有关内容时，主要是考查了交变电流的四值，即最大值、有效值、平均值、瞬时值。
下面举例说明在什么情况下应该使用交变电流的什么值。
1．研究电容器的耐压值时，只能用峰值（最大值)。
2．研究交变电流做功、电功率及产生的热量时，只能用有效值。
3．研究交变电流通过导体截面的电荷量时,只能用平均值。
4．在研究交变电流某一时刻的电流、电压时，只能用瞬时值。
5．综合应用“四值”要点二、交变电流图象的应用任何物理规律的表达都可以有表达式和图象两种方法，交变电流的变化除用瞬时值表达外，也可以用图象来进行表述，其主要结构是横轴为时间t 或角度θ，纵轴为感应电动势e 、交变电压u 或交变电流i 。
人教版高中物理选修3-2交变电流复习一教师版.docx
高中物理学习材料桑水制作交变电流复习（一）（时间：45分钟总分80分）一、单项选择题（本大题共4小题，每题5分）1.一个矩形线圈绕与匀强磁场垂直的OO′轴逆时针转动，线圈的两条引线分别与A、B两半圆铜环相连，两个半圆铜环通过滑动电刷连入电路，电路中仅有一个电阻R.如图所示，在线圈转动过程中，通过R的电流( )A．大小和方向都不断变化 B．大小不断变化，方向从A→R→BC．大小和方向都不变 D．大小不断变化，方向从B→R→A【解析】线圈中产生交流电，由于电刷交替与两半圆铜环接触，组成一个换向器．流过R的电流方向不变．根据右手定则可知，通过R的电流方向是B→R→A.【答案】 D2.如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为( )A．220 V B．110 V C.2202V D.1102V【解析】本题考查电压的有效值的计算．设电压的有效值为U，根据有效值定义有f(220 r(2)2,R)·T2＝U2RT，解得U＝110 V，则B正确．【答案】 B3.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，能正确反映其工作原理的是( )【解析】 电流互感器应是测电流的，应串联在火线上，故B 、D 选项错误．同时，由I 1n 1＝I 2n 2知要使I 2<I 1，须n 2>n 1，故A 选项正确，C 选项错误．【答案】 A4.图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是( )A ．图甲表示交流电，图乙表示直流电B ．两种电压的有效值相等C ．图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝311 sin 100πt VD ．图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的110 【解析】 由题图可知两个电流的大小和方向均作周期性变化，所以都是交流电，故A 错；有效值E ＝E m 2只对正弦交流电适用，虽然最大值一样，有效值不同，所以B 错．由题图可知，C 对．变压之后频率不变，D 错．【答案】 C二、多项选择题（本大题共5小题，每题6分）5.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是( )A ．t ＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B. t ＝0.01 s 时刻，Φ的变化率最大C. t ＝0.02 s 时刻，交流电动势e ＝0D ．该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示【解析】 由Φ－t 图象知，t ＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e ＝0，故A 、D 两项错误；由图象知T ＝0.04 s ，在t ＝0.01 s 时，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e 最大，则B 项正确；在t ＝0.02 s 时，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e ＝0，则C 项正确．【答案】 BC 6.如图所示，闭合的矩形导体线圈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 ′方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈匝数为n ，ab 边的边长为l 1，ad 边的边长为l 2，线圈电阻为R ，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时( )A ．线圈中感应电流的方向为abcdaB ．线圈中的感应电动势为2nBl 2ωC ．穿过线圈磁通量随时间的变化率最大D ．线圈ad 边所受安培力的大小为 n 2B 2l 1l 22ωR【解析】 根据右手定则，线圈中感应电流的方向为adcba ，A 错；当线圈转至图示位置时，线圈中感应电动势应为最大值E m ＝nBl 1l 2ω，此时，穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，B 错，C 对；线圈ad 边所受安培力的大小F ＝Il 2nB ＝n 2B 2l 1l 22ωR，D 对．【答案】 CD 7.图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的( )A ．周期是0.01 sB ．最大值是311 VC．有效值是220 VD．表达式为u＝220sin 100 πt(V)【解析】由图象知，该交变电压的周期为0.02 s，最大值为311 V，而有效值U＝U m2＝3112V＝220 V，故A错，B、C正确．正弦交变电压的瞬时值表达式u＝U m sin ωt＝311sin 2π0.02t(V)＝311sin 100πt(V)，故D错误．【答案】BC8.如图所示，是通过变压器给用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网电压，基本稳定，输出电压通过输电线输送给用户．输电线的电阻用R0表示，用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时，以下说法正确的是( )A．相当于增加用电器的个数B．V1的示数随V2示数的增大而增大C．A1的示数随A2示数的减小而减小D．变压器的输入功率减小【解析】当变阻器的滑动触头P向上移动时，用电器的总电阻增大，相当于并联的用电器的数目减少，同时变压器的输入功率减小，由于电网电压u不变，所以两个电压表的示数不变，故A、B均错，D正确；由于变压器的输出功率决定输入功率，所以A1随A2示数的减小而减小，故C正确．【答案】CD9.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，电容器电容C＝100 μF.已知电阻R1两端的正弦交流电压如图乙所示，则( )A．原线圈输入电压的最大值为400 VB．交流电的频率为100 HzC．电容器所带电荷量恒为2×10－3 CD．电阻R1消耗的电功率为20 W【解析】由图乙可知变压器输出的电压最大值为20 V，变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，所以原线圈输入电压的最大值为400 V，A选项正确；副线圈交流电的周期为0.02 s，频率为50 Hz，原、副线圈交流电的频率一致，B选项不正确；电容器所带电荷量Q＝CU＝1.414×10－3 C，C选项不正确；R1消耗的电功率P＝U2R1＝20 W，D选项正确．【答案】AD三、计算题（本大题共2题，共30分）10.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，匝数n＝6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度ω＝200 rad/s.已知ab＝0.1 m，bc＝0.2 m，线圈的总电阻R＝40 Ω，试求：(1)感应电动势的最大值，感应电流的最大值；(2)设t＝0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(3)画出感应电流的瞬时值i随ωt变化的图象；(4)当ωt＝30°时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？(5)线圈从图示位置转过π2的过程中，感应电动势的平均值是多大？ (6)线圈的发热功率多大？ 【解析】 (1)因为线圈匀速转动，感应电动势的最大值就出现在题图所示位置 E m ＝nBS ω＝6×2×0.1×0.2×200 V ＝48 V感应电流最大值I m ＝E m R ＝4840A ＝1.2 A. (2)感应电动势的瞬时值表达式：e ＝E m · sin ωt ＝48sin 200t V.(3)i ωt 图象如图所示(4)当线圈从图示位置转过30°角时，穿过线圈的磁通量Φ和感应电动势e 分别为：Φ＝BL 1L 2·sin 30°＝2×0.1×0.2×12Wb ＝0.02 Wb e ＝48sin 30° V ＝24 V由欧姆定律可得此时电流瞬时值为：i ＝e R＝0.6 A. (5)线圈从图示位置转过π2的过程中，磁通量的变化为ΔΦ＝B ·S 线圈转过π2所用的时间Δt ＝π2ω此过程中交变电动势的平均值E ＝n ΔΦΔt ＝n B ·S π/2ω＝2πnBS ω＝2πE m ＝2π×48 V ≈30.6 V. (6)线圈的发热功率计算用电流有效值：P 热＝(I m 2)2R ＝28.8 W. 11.发电机的端电压为220 V ，输出功率为44 kW ，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压．【解析】 该题是输电线路的分析和计算问题，结合电路结构和输电过程中的电压关系和电流关系可解此题．(1)线路图如图所示．(2)升压变压器副线圈上的输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝2200 V ， 升压变压器副线圈上的输出电流I 2＝n 1n 2I 1， 升压变压器原线圈上的输入电流，由P ＝U 1I 1得I 1＝P U 1＝44×103220A ＝200 A ，所以I2＝n1Pn2U1＝44×10310×220A＝20 A.输电线路上的电压损失和功率损失分别为U R＝I2R＝4 V，P R＝I22R＝0.08 kW.降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I3＝I2＝20 A，U3＝U2－U R＝2 196 V.降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U4＝n4n3U3＝219.6 V，I4＝n3n4I3＝200 A.用户得到的功率P4＝U4I4＝43.92 kW. (3)若不采用高压输电，线路损失电压为U R′＝I1R＝40 V，用户得到的电压U′＝U1－U R′＝180 V，用户得到的功率为P′＝U′I1＝36 kW.。
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1．如图所示，闭合的矩形导体线圈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 ′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。
已知匀强磁场的磁感强度为B ，线圈匝数为n ，ab 边的边长为l 1，ad 边的边长为l 2，线圈电阻为R ，转动的角速度为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 ．线圈中的感应电动势为ω22nBl
C ．穿过线圈磁通量随时间的变化率最大
D ．线圈ad 边所受安培力的大小为R
l l B
n ω
22122
2．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。
已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则
A. 电压表○
v 的示数为220v B. 电路中的电流方向每秒钟改变50次 C. 灯泡实际消耗的功率为484w
D. 发电机内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
3．如图所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一匝数为N 的 矩形线圈，其面积为S ，电阻为r ，线圈两端外接一电阻为R 的用电 器和一个交流电压表。
若线圈绕对称轴OO ˊ以角速度ω
则线圈从图示位置转过900的过程中，下列说法正确的是
A ．通过电阻的电量为
)
r R (22NBS +π
B ．交流电压表的示数为NBS ω
C ．交流电压表的示数为)
r R (2RNBS 2+ω D ．电阻产生的热量为
)
r R (S
B RN 22
2
2
+πω
4．如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n 1：n 2=6：1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L 为电感线圈、C 为电容器、R 为定值电阻。
当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。
如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是
A ．副线圈两端的电压有效值均为216V
B ．副线圈两端的电压有效值均为6V
C ．灯泡Ⅰ变亮
D ．灯泡Ⅲ变亮
O
s
乙
甲
5. 如图，理想变压器原线圈输入电压t U u m ωsin =，副线圈电路中R 0为定值电阻。
V 1和V 2是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；A 1和A 2是理想交流电流表示数分别用I 1和I 2表示。
下列说法正确的是
A. I 1和I 2表示电流的瞬时值
B. U 1和U 2表示电压的最大值
C.滑片P 向下滑动的过程中，U 2不变、I 1变大
D.滑片P 向下滑动的过程中，U 2变小、I 1变小
6．如图所示，有一台交流发电机E ，通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电，输电线的总电阻为R 。
T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1，它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2；T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4。
设T 1的输入电压U 1一定，当用户消耗的电功率变大时，有
A ．U 2减小，U 4变大
B ．U 2不变，U 3变小
C ．P 1变小，P 2变小
D ．P 2变大，P 3变大。