2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型專題26交流電的產(chǎn)生及描述

mmmm年考理輪習(xí)點(diǎn)型題26流的生描題型一題型二題型三題型四題一

交變電的產(chǎn)生及變規(guī)律交流電效值的求解含二極的交流電有值的求交變電“四值”的解和計(jì)交電的生變規(guī)交變電的變化規(guī)(圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)物理量

規(guī)律

函數(shù)表達(dá)式

圖象磁通量電動(dòng)勢(shì)電壓電流

Φ＝cosωt＝BScosωtmeE＝ωsinmRE＝sinωt＝ωtmR＋EiI＝mR＋r交變電瞬時(shí)值表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象讀出或由公式＝ω求相峰.m明確線圈的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系如：①線圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則it圖為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)表達(dá)式為iIsinm②線圈在垂直于中性面的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)i－t圖為余弦函數(shù)圖象表式為i＝Icosmωt【例題北京市順義區(qū)高三第二次統(tǒng)練如所，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、數(shù)為N，電阻不計(jì)的正方形線圈在感應(yīng)強(qiáng)度為B的強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度繞軸OO勻轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂于磁感線且位于線圈平面內(nèi)，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n和n，保持線圈以恒定角度ω轉(zhuǎn)，下列判斷正確的是12

2222A交流電壓表V的示數(shù)等于ωL1B變壓器的輸入功率與輸出功率之比為:n1C．流電壓表V的示數(shù)為副線圈兩端電壓的有效值2D．圖位置時(shí)線圈中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小【例題2(多選)(2016·全卷Ⅲ·21)如圖，M為半圓導(dǎo)線框，圓心為O；是圓心角為M直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直N線OO的平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙現(xiàn)使線框M、在＝0時(shí)圖M示位置開(kāi)始，分別繞垂直于紙面且過(guò)O和O的，以相同的周期逆針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則M()兩線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電兩線中感應(yīng)電流的周期都等于TTC.在t＝時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等兩線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)框中感應(yīng)電流的有效值也相等【例題3】多選(2018·河北省衡水金卷模擬一)如圖所示，線圈ABCD匝＝10面積＝0.4m，界MN與線圈的AB重合右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T的強(qiáng)磁場(chǎng)，若線圈π從圖示位置開(kāi)始繞邊ω10πrad/s角速度勻速轉(zhuǎn)則以下說(shuō)法正確的()線產(chǎn)生的是正弦交流電線在動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為V

2222C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)s時(shí)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為V線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效為40V【例題(2018·安省宣城市第二次調(diào)研)圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的強(qiáng)磁場(chǎng)中直磁場(chǎng)方向的固定軸OO沿平方向)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻＝10Ω連接，與電阻并的交流電壓為理想電壓表，示數(shù)是圖乙是矩形線圈中磁通量隨時(shí)間t變的圖.圈內(nèi)阻不計(jì)，則)此流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)平均值為102Vt＝s時(shí)R兩的電壓時(shí)值為零C.兩的電壓隨時(shí)間t變化的規(guī)律是＝cos(100t)V當(dāng)ab邊度方向向上時(shí)，它所受安培力的方向也向上題二

交電效的解交變電有效值的規(guī)定交變電流電I分別通過(guò)同一電阻R流一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的焦熱分別為Q、Q，Q，則交變電流的有效值I＝I(直流有效值也可以這樣)對(duì)有效的理解交流電流表、交流電壓表的示數(shù)是指有效值；用電器銘牌上標(biāo)的值(如額定電壓、額定功率等指的均是有效值；計(jì)算熱量、電功率及保險(xiǎn)絲的熔斷電流指的是有效值；沒(méi)有特別加以說(shuō)明的，是指有效值；(5)交流的最大值是有效值的倍僅用于正余)式交變電流.計(jì)算交電流有效值的方法計(jì)有值時(shí)要根據(jù)電流的熱效應(yīng)，抓住“同”：相時(shí)”內(nèi)相電阻上生相同熱量列求解.分段計(jì)算電熱求和得出一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱U利用兩個(gè)公式Q＝IRt和Qt可分別求得電流有效值和電壓有效.

m2m2若圖象部分是正弦(或余弦式交變電流其的周必須是從零至最大值或從最大值至IU零和周部分可直接應(yīng)用正弦式交變電流有效值與最大值間的關(guān)系I＝、＝求解2【例題】(2018·全卷Ⅲ一電阻接到方波交流電源上一周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q

；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為該電阻上電壓的峰值均.為u，期均為，如圖5所.則Q等于()0A.12B.2C.1D.2∶【例題2(2019·福建省寧德市上學(xué)期期末阻值為的爐絲通以大小為I的恒定電流時(shí)其電功率為P把它接在某正弦交流電源端時(shí)其電功率也為P.該交流電源電壓的最大值為)

IR

2IRC.

D.2【例題3】(多選(2017·天理綜6)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖所示正弦規(guī)律變化設(shè)線圈總電阻為2，則()t＝0時(shí)線圈平面平行于磁感線t＝，線圈中的電流改變方向C.＝1.5s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大一周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量π題三

含極的流有值求【例題】如圖所示電路，電阻與阻串聯(lián)接在交變電源上，且＝R＝，正弦12交流電的表達(dá)式為＝sinπtR和想極管正向電阻為零，反向電阻為無(wú)1窮大并聯(lián)，則R上電率()2

mΔtmΔtA.10WB.15W【例題】在如圖甲所示的電路D為想二極(向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮)R

1＝，R＝，R＝在間上如圖乙所示的交變電壓時(shí)兩理想電壓表233的讀數(shù)大約)A.3VVC.4VV題四

交電“值的解計(jì)交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較物理量瞬時(shí)值峰值

物理含義交變電流某一時(shí)刻的值最大的瞬時(shí)值

重要關(guān)系e＝Eωtmi＝IωtmE＝ωmEI＝mR＋

適用情況及說(shuō)明計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況討論電容器的擊穿電壓E＝

E

m

(1)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(電功、跟交變電流的熱

UU＝

m

電功率、電熱等有效值

效應(yīng)等效的恒定電流的值

I＝

I

m

(2)電氣設(shè)備銘”上所標(biāo)的一般是有效值平均值

交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸所夾的面積與時(shí)間的比值

適用于余弦式交變電流E＝BlΔΦE＝nEI＝＋

(3)保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值計(jì)算通過(guò)電路橫截面的電荷量【例題如圖甲所示為手機(jī)無(wú)線電工作原理的示意圖送線圈和受電線圈組成已知受電線圈的匝數(shù)為＝，電阻r1.0Ω，在它的c、d兩端接一阻值R＝9.0Ω的阻設(shè)在受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場(chǎng)磁通量隨時(shí)間按圖乙所示的規(guī)律變化在受電線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)最大值為20V的弦交流電，設(shè)磁場(chǎng)豎直向.：

12212R22224212212R222242在tπ×10

s時(shí)，受電線圈中產(chǎn)生電流的大小、d兩哪端電勢(shì)高？在一個(gè)周期內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的熱量；從t到時(shí)內(nèi)，通過(guò)電阻R的荷1【例題】(多選)(2018·河省張家口市上學(xué)期期)如圖所示，處在垂直紙面向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線框，以恒定的角速度繞角線動(dòng)已知MN長(zhǎng)l，NP為l，線框電阻為.t＝0時(shí)線框平面與紙面重合，下列說(shuō)法正確的是12()矩線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為

Bllω12矩線轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)的電流強(qiáng)度為零BllC.矩形線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周，通過(guò)線框意橫截面的電荷量為Bll矩線框轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)中產(chǎn)生的熱量為

ω【例題3】多選如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線圈abcd，電阻為r外電路的電阻為的點(diǎn)和的點(diǎn)的連線恰位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊