- 2021-06-01 发布 |
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文档介绍
安徽省淮北市濉溪县高中物理 第五章 交变电流单元检测(无答案)新人教版选修3-2(通用)
第五章 交变电流 一、知识梳理 1.交变电流的产生:线圈在匀强磁场中绕_______于磁场的轴匀速转动,产生按_______规律变化的电流。线圈转至中性面时,穿过线圈的磁通量______,而感应电动势________。 2.表征交变电流的物理量:周期T,频率f,关系_________;峰值:Em、Im、Um;有效值:E、I、U 3.正弦交变电流的变化规律: 瞬时值表达:e=______________,i=______________,u=____________ 峰值:Em=__________; 正弦交变电流有效值与峰值的关系:E=__________,I=____________,U=_____________ 4.电感电容对交变电流的影响:电感作用:________________________;电容作用:________________________ 5.理想变压器:原理:______________;原副线圈输入输出功率的关系:__________;电压与匝数的关系:_________;电流与匝数的关系:只有一个副线圈时,___________;有多个副线圈时,________________ 6.远距离输电:导线上的功率损失_________________;导线上的电压损失______________ 二、专题讲练 专题一 交变电流的四值 交变电流的四值是指:瞬时值、峰值、有效值、平均值 1、瞬时值:反映不同时刻交变电流的大小和方向,正弦交流瞬时值表达式为:,。应当注意必须从中性面开始。 生活中用的市电电压为220V,其峰值为______V,频率为____HZ,所以其电压瞬时值的表达式为u=__________V。 针对练习1、有一正弦交流电源,电压有效值U=120V,频率为f=50Hz向一霓虹灯供电,若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60V,试估算在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长? 针对练习2、交流发电机的线圈从平行磁场的位置开始匀速转动,与它并联的电压表的示数为14.1V,那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为_________V。 2.峰值:它是瞬时值的_____值,它反映的是交变电流大小的变化范围,当线圈平面跟磁感线平行时,交流电动势最大,______(转轴垂直于磁感线)。电容器接在交流电路中,则交变电压的峰值不能超过电容器的耐压值。 针对练习3、 一只氖管的起辉电压为50V ,把它接在u = 50sin314tV的交变电源上,在一个交变电压的周期内,氖管的发光时间为( ) A.0.02s B.0.01s C.0.015s D.0.005s 3、有效值:交变电流的有效值是根据电流的______规定的:让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的____相等,就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。 正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是:_______,_________ 对于非正弦交变电流的有效值以上关系不成立,应根据定义来求。通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的,都是指________。用电器上所标电压、电流值也是指______。在计算交变电流通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时,只能用_________。 针对练习4、通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示。求该交变电流的有效值I。 4、平均值:它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值。其量值可用法拉第电磁感应定律·来求,特殊地,当线圈从中性面转过90度的过程中,有。计算平均值切忌用算术平均法即求解。平均值不等于有效值。 针对练习5、如图所示,求线圈由图示位置转过60°角的过程中,通过线圈某一横截面的电量。 针对练习6、交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角速度为ω,线圈内电阻为r,外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求: ⑴通过R的电荷量q为多少? ⑵R上产生电热QR为多少? ⑶外力做的功W为多少? 专题二 感抗和容抗(统称电抗) 1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用,其特点是“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,其特点是“通交流,隔直流”、“通高频,阻低频”。 C1 C2 针对练习7、 左右两个电路都是从左端输入信号,从右端输出信号。左图中输入的是高频、低频混合的交流信号,要求只输出低频信号;右图中输入的是直流和低频交流的混合信号,要求只输出低频交流信号。那么C1、C2中哪个该用大电容?哪个该用小电容? 针对练习8、对于如图所示的电路,下列说法正确的是( ) A.双刀双掷开关S接上部时,灯泡亮度较大 B.双刀双掷开关S接下部时,灯泡亮度较大 C.双刀双掷开关S接下部,同时将电感线圈的L的铁芯抽出,在抽出的过程中,灯泡亮度变大 D.双刀双掷开关S接下部,同时将电感线圈的L的铁芯抽出,在抽出的过程中,灯泡亮度变小 专题三 理想变压器 1.理想变压器的电压变化规律为U1/U2=________ 2.输入输出功率关系:________ 3.只有一个副线圈的理想变压器的电流变化规律I1/I2 =__________ 4.变压器的 电压决定 电压; 电流决定 电流; 功率决定 功率 n2 L n3 R 220V n1 针对练习9、 理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1=1760匝、n2=288匝、n3=800 0匝,电源电压为U1=220V。n2上连接的灯泡的实际功率为36W,测得初级线圈的电流为I1=0.3A,求通过n3的负载R的电流I3。 针对练习10、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,能正确反应其工作原理的是 ( ) A A A A 零线 火线 火线 零线 零线 火线 零线 火线 A. B. C. D. 针对练习11、如图所示,理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯,原、副线圈的匝数比为n1∶n2=2∶1,电源电压为U,求B灯两端的电压UB为多少? 针对练习12、如图,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,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则 A.保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将增大 B.保持U1及P的位置不变,K由b合到a时,R消耗的功率减小 C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大 D.保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大 专题四 远距离输电 远距离输电的示意图如图所示:包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n1′, n2、n2′,相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。 从图中应该看出功率之间的关系是: P1=P1′,P2=P2′,P1′=Pr=P2。 电压之间的关系是:。 电流之间的关系是:。 可见其中电流之间的关系最简单,中只要知道一个,另两个总和它相等。因此求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。 输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用,而不能用。 针对练习13、在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个坑口电站,输送的电功率为P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度。求:⑴这时的输电效率η和输电线的总电阻r。⑵若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么电站应使用多高的电压向外输电? 针对练习14、发电机输出功率为100 kW,输出电压是250 V,用户需要的电压是220 V,输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求: (1)在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比. (2)画出此输电线路的示意图. (3)用户得到的电功率是多少? ~ R 针对练习15、学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω ,升压变压器匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻为R=4Ω,全校22个教室,每个教室用“220V,40W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光,则:⑴发电机的输出功率多大?⑵发电机的电动势多大?⑶输电线上损耗的电功率多大?查看更多