3高考物理一轮复习专题14 交变电流完美版 

导读:2013高考物理一轮复习,专题14交变电流【考点预测】,预测2012年高考中交变电流考点主要考查:一考查正弦交变电流的产生过程,正弦交变电流的产生过程要做到“情、数、形”三者相统一,“情”就是物理情景,“数”就是用数学表达式表示交变电流的产生过程,“形”就是用图象表示交变电流的产生过程,在近几年的高考中考查的频度较高,本考点是电磁感应的应用和延伸.高考对本章知识的考查主要体现在\三突出\:一是

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2013高考物理一轮复习

专题14 交变电流 【考点预测】

预测2012年高考中交变电流考点主要考查:一考查正弦交变电流的产生过程,正弦交变电流的产生过程要做到“情、数、形”三者相统一。“情”就是物理情景,即线圈在磁场中转动的情形;“数”就是用数学表达式表示交变电流的产生过程;“形”就是用图象表示交变电流的产生过程。在这三者中已知其一,便知其二。

交流电路的分析与计算考查的知识点主要是交流电的产生、有效值与瞬时值的计算.要求能对正弦交流电的函数表达式、图象表示法有正确的理解,能利用函数关系式或图象求解涉及交流电的“四值”问题,特别要注意交流电四值适用的场合.

变压器电路考查的内容主要有两个方面:一是变压器原、副线圈电路中的电流、电压与电功率的求解,求解过程中注意相应的制约关系,同时对于动态变化过程的分析,可以借助于直流电路的动态分析方法,结合原、副线圈中电流、电压与功率的关系进行判断.二是应用变压器进行远距离输电的分析,对于远距离输电,关键在输电导线损耗功率的计算上,注意选用正确的求解公式.

【考点定位】交流电路部分由于与工农业生产和日常生活紧密结合,在近几年的高考中考查的频度较高,重点考查交流电有效值、变压器的有关知识.考查的形式多以难度中等或中等偏下的选择题、填空题出现,但也有以计算题的形式出现.

本考点是电磁感应的应用和延伸.高考对本章知识的考查主要体现在\三突出\:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值;三是突出考查变压器.一般试题难度不大,且多以选择题的形式出现.对于电磁场和电磁波只作一般的了解.本考点知识易与力学和电学知识综合,如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动,交变电路的分析与计算等.同时,本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系,如\电动自行车\、\磁悬浮列车\等.另外,远距离输电也要引起重视.尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容;对变压器的原理理解的同时,还要掌握变压器的静态计算和动态分析. 【考点PK】

考点1、交变电流的产生及变化规律 电感和电容

【例1】 在图A-13-55-5所示电路中,L为电感线圈,R为灯炮,电流表内阻为零,电 压表内阻无限大,交变电流源的电压u=220

sinl00πt(V).若保持电

压的有 A.电 B.电

效值不变,只将电源频率改为100 Hz,下列说法正确的有( ) 流表示数增大 压表示数增大 C.灯泡变暗 D.灯泡变亮 析】 由u=220

sinl00πt(v)可得电源原来的频率为

【解

.当电源由原来的50Hz增为100Hz时,线圈的感抗增大;在电压不变的情

况下,电路中的电流减少,选项A错误,灯泡的电阻R是一定的,电流减小时,实际消耗的电功率(P=I2R)减小,灯泡变暗,选项C正确,D错误.电压表与电感线圈并联,其示数为线圈两端的电压

,设灯泡两端电压为

,则电源电压的有效值为

.因

故电流减小时,减小.因电源电压有效值保持不变,故增大,选项B正确.

考点2、变压器 电能的输送

【例2】 在绕制变压器时,某人将2个线圈误绕在如图A-13-56-4

所示的变压器铁芯的左右两个臂上,当通以交流电时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,而另一半则通过中间的臂,已知线圈1和2的匝数比为2:1,在不接负载的情况下( )

A.当线圈1输入电压为200 V时,线圈2输出电压为110 V B.当线圈l输入电压为220 V时,线圈2输出电压为55 V C.当线圈2输入电压为110 V时,线圈1输出电压为220 V D.当线圈2输入电压为110 V时,线圈l输出电压为110 V

【解析】当线圈1接220V的交流电压时,设穿过线圈1的磁通量为Ф,依题意则穿过 线圈2的磁通量为律得

,若线圈1的匝数为n,则线圈2的匝数为

;整理得

,根据法拉第电磁感应定

。 当线圈2接在110 v的交流电压时,设穿

过线圈2的磁通量为Ф’,,则穿过线圈1的磁通量为Ф’/2,由法拉第电磁感应定律得:

整理得

考点3、考查交流电的图像

一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知 A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(25t)V B.该交流电的频率为25 Hz C.该交流电的电压的有效值为100

D.若将该交流电压加在阻值R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W

解析:由图象可知正弦交流电的周期s,则,,所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(50πt)V,A不正确,B正确;该交流电的电压的有效值

为V,则C不正确;若将该交流电压加在阻值R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗

的功率为答案:BD

W,则D正确,所以正确答案为BD.

考点5.考查理想变压器的电流关系、电压关系和功率关系 如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电,副线圈接入“220V,60W”灯泡一只,且灯泡正常发光.则 ( )

A.电流表的示数为A

B.电源输出功率为1200W

C.电流表的示数为A

D.原线圈端电压为11V

解析:灯泡正常发光,则副线圈的电流为I1=

=3A/11,根据变压器的电流关系可得:

,原线圈中的电流I0==3A/220,即电流表的示数为A,原线圈中电压为:

U0==4400V,电源的输出功率P=UI=4400×=60W。

答案:C.

考点6.考查变压器电路的动态分析

如图所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关.P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流.下列说法正确的是 ( )

A.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a, 则R上消耗的功率减小

B.保持P的位置及U1不变,S由a切换到b, 则I2减小

C.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1增大 D.保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,则 I1减小

解析:S由b切换a时,副线圈匝数增多,则输出电压U2增大,R1消耗的功率增大,由变压器功率关系可知,其输入功率也增大,故I1增大,所以A错C对;S由a切换b时,副线圈匝数减少,则输出电压U2减小,I2减小,B对;P向上滑动时,R减小,I2增大,由电流与匝数的关系可知,I1增大,D错. 答案:BC

【2012高考试题解析】 (2012·广东)19.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V),对此电动势,下列表述正确的有( ) A.最大值是C.有效值是

V B.频率是100Hz V D.周期是0.02s

【答案】CD

【解析】考查交流电的最大值,瞬时值,有效值、周期、频率基本物理量,交变电动势瞬时值的表达式为

=50sin100πt,故交变电动势的最大值为50V,有

效值为V,故A错C对。由

得频率是f=50Hz,周期【考点定位】电磁感应、交流电

,故B错D对。

(2012·山东)18.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为

V为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是 A.电压表的示数等于5V

B.电压表的示数等于

C.实现点火的条件是【答案】BC

D.实现点火的条件是

【解析】电压表的示数为有效值,所以等于,选项A错误B正

确;实现点火的条件是【考点定位】交变电流

,所以,选项C正确D错误。

5. (2012·海南)如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属环中穿过。现将环从位置I释放,环经过磁铁到达位置II。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则 A.T1>mg,T2>mg B.T1mg,T2mg 【答案】:A 【解析】:环从位置I释放下落,环经过磁铁上端和下端附近时,环中磁通量都变化,都产生感应电流,由楞次定律可知,磁铁阻碍环下落,磁铁对圆环有向上的作用力。根据牛顿第三定律,圆环对磁铁有向下的作用力,所以T1>mg,T2>mg,选项A正确。 【考点定位】此题考查电磁感应、楞次定律及其相关知识。 4. (2012·海南)如图,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,两个标有“12V,6W”的小灯

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