专题十二 交变电流文稿演示
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人教版高中物理选修-交变电流课件-ppt精品课件
• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性 面时开始计时．
（2）电流按正弦规律变化 iImsint
（3）电路上的电压按正弦规 uUmsint
律变化
电流 iImsin t 通过R时：
ui R ， U mImR.
四、交流电的图像
从中性面开始计时
如果从乙图开始计时：交流电图像如何画？
eEmcost
从中性面开始计时磁通量变化图像如何？是正弦还是余弦图
1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由B→A
2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由A→B
1．中性面：线圈平面与磁 感线垂直的位置叫做中性面． ．来自 Vrr L 2V
r
E1 BLVsin
BLLsint
2
BSsint
2
E总 E1 E2
所以
eNB L2si nt
交流发电机简介
人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版
人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版 人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版
什么时刻磁通量变化率最大？什么时刻磁通量变化率最小
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的 磁通量最大，但磁通量的变化率为零
（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈
中的电动势为零
2）线圈经过中性面时，电流将改变 方向，线圈转动一周，两次经过中 性面，电流方向改变两次．
人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。
（2）电流按正弦规律变化 iImsint
（3）电路上的电压按正弦规 uUmsint
律变化
电流 iImsin t 通过R时：
ui R ， U mImR.
四、交流电的图像
从中性面开始计时
如果从乙图开始计时：交流电图像如何画？
eEmcost
从中性面开始计时磁通量变化图像如何？是正弦还是余弦图
1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由B→A
2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由A→B
1．中性面：线圈平面与磁 感线垂直的位置叫做中性面． ．来自 Vrr L 2V
r
E1 BLVsin
BLLsint
2
BSsint
2
E总 E1 E2
所以
eNB L2si nt
交流发电机简介
人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版
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什么时刻磁通量变化率最大？什么时刻磁通量变化率最小
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的 磁通量最大，但磁通量的变化率为零
（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈
中的电动势为零
2）线圈经过中性面时，电流将改变 方向，线圈转动一周，两次经过中 性面，电流方向改变两次．
人教版高中物理选修3-2 5.1 交变电流课件(共27张PPT)【PPT优 秀课件 】-精 美版
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。
高中物理课件 交变电流
（2）电流按正弦规律变化 i Im sin t
电流 i Im sin t 通过R时：
u iR，Um ImR.
三、交变电流的变化规律
（1）电动势按正弦规律变化 e Em sin t
（2）电流按正弦规律变化 i Im sin t
电流 i Im sin t 通过R时：
(1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
交流发电机
e 2NBLv sin t
v L
e NBL2 sin t
2
c(d)
.
a(b)
三、交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时，在时刻 t 线圈 中的感应电动势（ab 和 cd 边切割磁感线）
e 2NBLv sin t
v L
e NBL2 sin t
2
c(d)
E最大 I最大
(丁)
感应电流方向b到a
思考与讨论
设正方形线圈的边长为 L，在匀强磁场 B 中 绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，ab 和 cd 边垂直于纸面，转轴为 O．
1.线圈转动一周，多少次经过中性面?
c(d)
电流方向改变多少次? O
2.线圈转到什么位置时磁通量最大? a(b)
这时感应电动势是最大还是最小?
电流方向不随时间而改变
直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
大小和方向都随时间做周期性变化的电流
直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流
交流发电机模型的原理简图
二、交变电流的产生
电流 i Im sin t 通过R时：
u iR，Um ImR.
三、交变电流的变化规律
（1）电动势按正弦规律变化 e Em sin t
（2）电流按正弦规律变化 i Im sin t
电流 i Im sin t 通过R时：
(1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
交流发电机
e 2NBLv sin t
v L
e NBL2 sin t
2
c(d)
.
a(b)
三、交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时，在时刻 t 线圈 中的感应电动势（ab 和 cd 边切割磁感线）
e 2NBLv sin t
v L
e NBL2 sin t
2
c(d)
E最大 I最大
(丁)
感应电流方向b到a
思考与讨论
设正方形线圈的边长为 L，在匀强磁场 B 中 绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，ab 和 cd 边垂直于纸面，转轴为 O．
1.线圈转动一周，多少次经过中性面?
c(d)
电流方向改变多少次? O
2.线圈转到什么位置时磁通量最大? a(b)
这时感应电动势是最大还是最小?
电流方向不随时间而改变
直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
大小和方向都随时间做周期性变化的电流
直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流
交流发电机模型的原理简图
二、交变电流的产生
交变电流》课件共31张
（1）发电机的基本组成： ①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类 ①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
第五章 交变电流
1.放置在水平面上彼此平行的导轨与电阻R相连， 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，与导轨平
思考:磁通量是多大?
0
E=Bsω是最大感应电动势吗？
第五章 交变电流
问题3.若单匝线框从中性面开始转动,经过 一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电 动势又是多大?
c a
d
F H
V4
θ
第五章 交变电流
中性面
V3
c d
F H
瞬时值
b
a
中性面
V4
θ
V4⊥
θ
V4∥ θ
V3⊥
V3∥
V3
e BL1V3 sin BL1V4 sin
§5.1 交变电流
永丰中学物理组
第五章 交变电流
定子
转子
电刷
第五章 交变电流
【演示1】 观察小灯泡的发光情况
“亮”、“闪”
亮: 说明有电流通过灯泡 闪: 通过灯泡电流大小是变化
线框中产生的感应电流强度大小是变化的
第五章 交变电流
【演示2】 二极管的发光情况
交替发光
G
通过二极管的电流方向是周期性变 化的
的交流电．既然是切割磁感线的运动，根据E＝Blv即可求
得感应电动势，要注意v应代入瞬时值求得瞬时感应电动 势．导体棒速度为零时，瞬时电动势为零，就在此时改变 速度方向，也同时改变电流方向． 解析:(1)因为导体棒做简谐运动，必定在AA′和BB ′中间的OO′速度最大，此时刻便是v=v0cosωt的 计时起点． 导体棒产生的感应电动势
《交变电流》PPT课件下载高中物理 人教版1
法拉第电磁感应定律的发现，激励着已批科 学家和工程师进行机械能转变为电能的探索。他 们设想：厂房中巨型发电机发出的电也许会比蒸 汽动力更加强大，它能通过导线跨越千山万水， 让家家户户都用电流照明，机器、火车都由电流 提供动力······
发 电 机
到了1895年，美国利用尼亚加拉大瀑布发出 了巨大的电能。一年后，电能被传输到20英里外 的布法罗市，使得全城大放光明。现在，电能已 流淌到人们生活的各个领域。
3．交流的周期和频率
（1）周期：
交变电流完成一次周期性变化所需的时间，
用T表示，单位是s．
（2）频率：
1s内交变电流完成周期性变化的次数，用f
表示，单位赫兹，简称赫，符号Hz．
（3）频率和周期有如下关系：T = 1 或 f = 1
f
T
（4）我国使用的交变电流，频率是50 Hz。
3．交变电流的种类 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
（3）物理意义： 反映i或uu随时间变的规律。
Um
0 TT 42
- Um
3T4TtFra bibliotek2．正弦式电流： （1）定义：
电流、电压随时间按正弦函数的规律变 化，叫做正弦式电流。
例电网中的交变电流。 （2）正弦式电流的表达式
i=Imsinωt u=Umsinωt 各量含义：
i、u表示瞬时值。 Im、Um分别表示电流、电压的最大值， 叫做交流的峰值。 ω是线圈转动的角速度。
定子------电枢 转子------磁极 3．能的转化：
将机械能转化为电能
4．原理简图
4．交变电流的产生 （1）直流：
电流方向不随时间 改变而改变的电流 （2）交变电流:
交变电流正式上课课件
e=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值（峰值）
i=Imsinωt Im=Em/R+r 叫电流的最大值（峰值）
u=Umsinωt Um=ImR 叫电压的最大值（峰值）
2020电/8/15流通过R时： ui R ， UmImR.
谢谢大家！
2020/8/15
个方向流动？2020/8/来自5由A→BA(B)
D(C)
A(B)
D(C) B
D(C)
A(B)
D(C)
甲
乙
A(B)
B
丙
丁
线圈经过甲、丙位置时，没有电流，电流 方向发生改变。
线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
2020/8/15
中性面
A(B)
与磁感线垂直的平面
D(C)
①线圈经过中性面时，磁通量最大，感应电动 势为零，感应电流为零。
第一节 交变电流
2020/8/15
三峡水电站
学习目标
1、知道什么是交变电流 2、理解交变电流产生的原理 3、知道交变电流的变化规律
2020/8/15
2020/8/15
2020/8/15
交变电流的产生
教学用手摇发电机产 生的电流，大小和方向都 在不断地变化，是一种交 变电流
2020/8/15
手摇发电机
②线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一 次，线圈每转动一周（交流电的一个周期） ， 两次经过中性面，交流电的方向改变两次。
2020/8/15
与中性面垂直的位置 即与磁感线平行的位置
线圈经过该位置时，
磁通量为零，
感应电动势最大，
A(B)
D(C)
感应电流最大。
电流方向不变！
2020/8/15
i=Imsinωt Im=Em/R+r 叫电流的最大值（峰值）
u=Umsinωt Um=ImR 叫电压的最大值（峰值）
2020电/8/15流通过R时： ui R ， UmImR.
谢谢大家！
2020/8/15
个方向流动？2020/8/来自5由A→BA(B)
D(C)
A(B)
D(C) B
D(C)
A(B)
D(C)
甲
乙
A(B)
B
丙
丁
线圈经过甲、丙位置时，没有电流，电流 方向发生改变。
线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
2020/8/15
中性面
A(B)
与磁感线垂直的平面
D(C)
①线圈经过中性面时，磁通量最大，感应电动 势为零，感应电流为零。
第一节 交变电流
2020/8/15
三峡水电站
学习目标
1、知道什么是交变电流 2、理解交变电流产生的原理 3、知道交变电流的变化规律
2020/8/15
2020/8/15
2020/8/15
交变电流的产生
教学用手摇发电机产 生的电流，大小和方向都 在不断地变化，是一种交 变电流
2020/8/15
手摇发电机
②线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一 次，线圈每转动一周（交流电的一个周期） ， 两次经过中性面，交流电的方向改变两次。
2020/8/15
与中性面垂直的位置 即与磁感线平行的位置
线圈经过该位置时，
磁通量为零，
感应电动势最大，
A(B)
D(C)
感应电流最大。
电流方向不变！
2020/8/15
高考物理总复习专题十二交变电流市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件
8/71
考点1 交变电流产生及其描述 1.交变电流 (1)交变电流定义:大小和方向都随时间做周期性改变电流叫交变电流. (2)正弦交变电流:随时间按正弦规律改变交变电流叫做正弦交变电流.正弦 交变电流图象是正弦函数曲线. (3)图象:图(a)、(b)、(c)、(d)所表示电流都属于交变电流,其中图(a)所表示为 正弦交变电流.
物理数学专题第十四二章：交三变角电函流数
57/71
物理 专题十二：交变电流
考向1 考查交变电流产生和描述 考向2 考查理想变压器基本关系 C.考法帮·考向全扫描 考向3 考查理想变压器与电路综合问题 考向4 考查远距离输电问题
58/71
考情揭秘 交变电流产生及改变规律、交变电流“四值”计算及应用、变压器工作原理、 远距离输电等仍是高考考查热点内容.题型普通为选择题,多以发电机为载 体,考查交变电流相关知识,试题与生活实际相联络是未来命题趋势.
19/71
物理 专题十二：交变电流
方法1 交变电流改变规律应用方法 B.方法帮·题型全突破 方法2 应用交变电流“四值”处理问题方法
方法3 理想变压器解题方法 方法4 远距离输电问题处理方法
20/71
方法1 交变电流改变规律应用方法
21/71
方法1 交变电流改变规律应用方法
规律物理量
函数
磁通量 Φ=Φmcos ωt=BScos ωt
29/71
方法2 应用交变电流“四值”处理问题方法
方法解读：
1.几个经典交变电流有效值
名称
图象
有效值
正弦式交变电流
正弦式半波交变电流
正弦单向脉冲电流
矩形脉冲电流
非对称性交变电流
30/71
方方法法21应匀用变交速变直电线流运“动四规值律”应处用理方问法题方法
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1
数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的 2 ,则 ( )
A.R消耗的功率变为
1 2
P
C.电流表A的读数变为2I
B.电压表V的读数变为
1 2
U
D.通过R的交变电流频率不变
答案 B 本题考查正弦交流电的产生原理、理想变压器。由正弦交流电的产生原理可知,
其电动势的最大值Em=NBSω,而ω=2πn,有效值E=
A.两导线框中均会产生正弦交流电 B.两导线框中感应电流的周期都等于T C.在t= T 时,两导线框中产生的感应电动势相等
8
D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等
答案 BC 本题中导线框的半径旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流,故A项错误;两
导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同,B项正确;在t= T 时,两导线框切割磁感线
A.峰值是e0 B.峰值是2e0
C.有效值是
2 2
Ne0
D.有效值是 2 Ne0
答案
D
发电机输出电压峰值是2Ne0,A、B错误;有效值是
2 2
·2Ne0=
2
Ne0,C错误,D正确。
考点二 变压器、远距离输电
2.(2018天津理综,4,6分)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略) 通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读
A.2 B.3 C.4 D.5 答案 B 设原、副线圈匝数比为n,根据能量守恒,当S断开时,UI=I2R1+(nI)2(R2+R3);当S闭合 时,4UI=(4I)2R1+(4nI)2R2,联立解得n=3,所以B正确。
4.(2015课标Ⅰ,16,6分,0.664)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为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,如图所示。 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,则 (
答案 D 本题考查交变电流的有效值及焦耳定律。根据交变电流有效值的定义及焦耳定律
可得,Q方=
u02 R
·T
2
+u02
R
·T
2
=u02
R
T,Q正=(u0 / 2)2
R
T=1 ·u02
2R
T,故Q方
Q正
=2
1
,选项D正确。
易错点拨 正弦式交变电流的有效值是其峰值的 1 ,其他交流电的有效值和峰值间一般不存
中电压关系可知U1+U'=220 V,即 U +3U=220 V,U=66 V,原线圈回路中电阻消耗的功率P1=I2R,
3
副线圈回路中电阻消耗的功率P2=(3I)2R,
P1 P2
=k=
I2R (3I )2 R
=
1 9
,选项A正确。
考查点 变压器
易错警示 原线圈两端的电压U1=220 V-IR,而不是IR或220 V。
2
在该关系。
2.(2016课标Ⅲ,21,6分)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线 框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有 一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸 面且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则 ( )
2
原来的 1 ,选项D错误。
2
3.(2018江苏单科,2,3分)采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为使输电线 上损耗的功率减小为原来的 1 ,输电电压应变为 ( )
4
A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV
B组 自主命题·省(区、市)卷题组
考点一 交变电流的产生和描述
1.(2015四川理综,4,6分)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 ( )
五年高考
A组 统一命题·课标卷题组
考点一 交变电流的产生和描述
1.(2018课标Ⅲ,16,6分)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;若该电阻 接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为 T,如图所示。则Q方∶Q正等于 ( )
A.1∶ 2 B. 2 ∶1 C.1∶2 D.2∶1
8
的导线长度相同,且切割速度大小相等,故产生的感应电动势相等,均为E= 1 BR2ω,C项正确;两
2
导线框中感应电流随时间变化的图像如图所示,故两导线框中感应电流的有效值不相等,D项 错误。
考查点 交变电流的产生
解题关键 ①确定转动过程中哪一部分是电源。 ②画出i-t图像。
疑难突破
设M导线框中的电流有效值为IM,则I
2 2
Em,线圈转速变为原来的
1 2
,则U1=E变为原
来的
1 2
。由 U1
U2
=
n1 n2
知U2变为原来的
1 2
,电压表读数变为原来的
1 2
,选项B正确;R消耗的功率P=
U
2 2
,故R消耗的功率变为原来的
1
,选项A错误;由P入=P出得,U1I1=
U
2 2
,故I1变为原来的
1
,即电流表
R
4
R
2
读数变为原来的 1 ,选项C错误;变压器不改变交变电流的频率,故通过R的交变电流频率变为
)
A.U=66 V,k= 1
9
C.U=66 V,k= 1
3
B.U=22 V,k= 1
9
D.U=22 V,k= 1
3
答案
A
设原线圈中电流为I,由
I1 I2
=
n2 n1
知副线圈中的电流I2=3I,由题意知副线圈中电阻两端
的电压U=3IR,则原线圈回路中R两端的电压U'=IR= U
3
,原线圈两端的电压U1=3U,由闭合电路
2 M
rT=2
BR2ω 2r
2
·rT·2
,得IM=BR2r2ω
;设N导线框中
电流有效值为IN,则
I
2 N
rT=2
BR2ω 2r
2
·r·T
4
,得IN=
2BR2ω 4r
,故IM=
2
IN。
考点二 变压器、远距离输电
3.(2016课标Ⅰ,16,6分)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω, 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S 断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为 ()
数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的 2 ,则 ( )
A.R消耗的功率变为
1 2
P
C.电流表A的读数变为2I
B.电压表V的读数变为
1 2
U
D.通过R的交变电流频率不变
答案 B 本题考查正弦交流电的产生原理、理想变压器。由正弦交流电的产生原理可知,
其电动势的最大值Em=NBSω,而ω=2πn,有效值E=
A.两导线框中均会产生正弦交流电 B.两导线框中感应电流的周期都等于T C.在t= T 时,两导线框中产生的感应电动势相等
8
D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等
答案 BC 本题中导线框的半径旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流,故A项错误;两
导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同,B项正确;在t= T 时,两导线框切割磁感线
A.峰值是e0 B.峰值是2e0
C.有效值是
2 2
Ne0
D.有效值是 2 Ne0
答案
D
发电机输出电压峰值是2Ne0,A、B错误;有效值是
2 2
·2Ne0=
2
Ne0,C错误,D正确。
考点二 变压器、远距离输电
2.(2018天津理综,4,6分)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略) 通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读
A.2 B.3 C.4 D.5 答案 B 设原、副线圈匝数比为n,根据能量守恒,当S断开时,UI=I2R1+(nI)2(R2+R3);当S闭合 时,4UI=(4I)2R1+(4nI)2R2,联立解得n=3,所以B正确。
4.(2015课标Ⅰ,16,6分,0.664)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为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,如图所示。 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,则 (
答案 D 本题考查交变电流的有效值及焦耳定律。根据交变电流有效值的定义及焦耳定律
可得,Q方=
u02 R
·T
2
+u02
R
·T
2
=u02
R
T,Q正=(u0 / 2)2
R
T=1 ·u02
2R
T,故Q方
Q正
=2
1
,选项D正确。
易错点拨 正弦式交变电流的有效值是其峰值的 1 ,其他交流电的有效值和峰值间一般不存
中电压关系可知U1+U'=220 V,即 U +3U=220 V,U=66 V,原线圈回路中电阻消耗的功率P1=I2R,
3
副线圈回路中电阻消耗的功率P2=(3I)2R,
P1 P2
=k=
I2R (3I )2 R
=
1 9
,选项A正确。
考查点 变压器
易错警示 原线圈两端的电压U1=220 V-IR,而不是IR或220 V。
2
在该关系。
2.(2016课标Ⅲ,21,6分)(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线 框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有 一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸 面且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则 ( )
2
原来的 1 ,选项D错误。
2
3.(2018江苏单科,2,3分)采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时,为使输电线 上损耗的功率减小为原来的 1 ,输电电压应变为 ( )
4
A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV
B组 自主命题·省(区、市)卷题组
考点一 交变电流的产生和描述
1.(2015四川理综,4,6分)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 ( )
五年高考
A组 统一命题·课标卷题组
考点一 交变电流的产生和描述
1.(2018课标Ⅲ,16,6分)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;若该电阻 接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为 T,如图所示。则Q方∶Q正等于 ( )
A.1∶ 2 B. 2 ∶1 C.1∶2 D.2∶1
8
的导线长度相同,且切割速度大小相等,故产生的感应电动势相等,均为E= 1 BR2ω,C项正确;两
2
导线框中感应电流随时间变化的图像如图所示,故两导线框中感应电流的有效值不相等,D项 错误。
考查点 交变电流的产生
解题关键 ①确定转动过程中哪一部分是电源。 ②画出i-t图像。
疑难突破
设M导线框中的电流有效值为IM,则I
2 2
Em,线圈转速变为原来的
1 2
,则U1=E变为原
来的
1 2
。由 U1
U2
=
n1 n2
知U2变为原来的
1 2
,电压表读数变为原来的
1 2
,选项B正确;R消耗的功率P=
U
2 2
,故R消耗的功率变为原来的
1
,选项A错误;由P入=P出得,U1I1=
U
2 2
,故I1变为原来的
1
,即电流表
R
4
R
2
读数变为原来的 1 ,选项C错误;变压器不改变交变电流的频率,故通过R的交变电流频率变为
)
A.U=66 V,k= 1
9
C.U=66 V,k= 1
3
B.U=22 V,k= 1
9
D.U=22 V,k= 1
3
答案
A
设原线圈中电流为I,由
I1 I2
=
n2 n1
知副线圈中的电流I2=3I,由题意知副线圈中电阻两端
的电压U=3IR,则原线圈回路中R两端的电压U'=IR= U
3
,原线圈两端的电压U1=3U,由闭合电路
2 M
rT=2
BR2ω 2r
2
·rT·2
,得IM=BR2r2ω
;设N导线框中
电流有效值为IN,则
I
2 N
rT=2
BR2ω 2r
2
·r·T
4
,得IN=
2BR2ω 4r
,故IM=
2
IN。
考点二 变压器、远距离输电
3.(2016课标Ⅰ,16,6分)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω, 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S 断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为 ()