2019-2020年高考物理一輪復習 第24講 電流（上）交流電經(jīng)典精講21、正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照圖1所示的方式連接，R=10，交流電壓表的示數(shù)是10V，圖2是交變電源輸出電壓u隨時間t變化的圖象。則V交變電源圖1u/Vt/10-2sOUm-Um12圖2A.通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iR=cos100t (A)B.通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iR=cos50t (V)C.R兩端的電壓uR隨時間t變化的規(guī)律是uR=10cos100t (V)D.R兩端的電壓uR隨時間t變化的規(guī)律是uR=5cos50t (V)2、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R120 ，R230 ，C為電容器。已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則A.交流電的頻率為0.02 HzB.原線圈輸入電壓的最大值為200 VC.電阻R2的電功率約為6.67 WD.通過R3的電流始終為零3、如圖(a)所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并繞過ab、cd中點的軸OO以角速度逆時針勻速轉動.若以線圈平面與磁場夾角=45時如圖(b)為計時起點，并規(guī)定當電流自a流向b時電流方向為正.則下列四幅圖中正確的是( )4、圖是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的（ ）A.周期是0.01s B.最大值是311V C.有效值是220V D.表達式為U=220sin100t（V） 5、某學校有一臺應急備用發(fā)電機,內阻為r=1 ,升壓變壓器的匝數(shù)比為14,降壓變壓器的匝數(shù)比為41,輸電線的總電阻為R=4 ,全校22個教室,每個教室用“220 V40 W”的燈泡6盞,要求所有燈都正常發(fā)光,則(1)輸電線上損耗的電功率多大?(2)發(fā)電機的輸出功率多大?(3)發(fā)電機的電動勢多大?6、在如圖的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有（ ）A升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率增大D輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大7、在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖2所示，則（ ）A. t=0.005s時線框的磁通量變化率為零B. t=0.01s時線框平面與中性面重合C. 線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD. 線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100HZ 8、一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖甲所示，則下列說法正確的是()At0時刻，線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時刻，的變化率最大Ct0.02 s時刻，交流電動勢達到最大D該線圈產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖乙所示9、兩個完全相同的電熱器，分別通過如圖a和b所示的電流最大值相等的方波交變電流和正弦交變電流，則這兩個電熱器的電功率之比PaPb等于多少？10、如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關系若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經(jīng)過1 min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲W乙為()A1 B12 C13 D16.11、圖甲所示電路中， 為相同的電流表，C為電容器，電阻的阻值相同，線圈L的電阻不計。在某段時間內理想變壓器原線圈內磁場的變化如圖乙所示，則在時間內 A電流表的示數(shù)比的小 B電流表的示數(shù)比A3的小 C電流表和的示數(shù)相同 D電流表的示數(shù)都不為零12、如圖所示，電路中A、B是完全相同的燈泡，L是一帶鐵芯的線圈.開關S原來閉合，則開關S斷開的瞬間( )A.L中的電流方向改變，燈泡B立即熄滅B.L中的電流方向不變，燈泡B要過一會兒才熄滅C.L中的電流方向改變，燈泡A比B熄滅慢D.L中的電流方向不變，燈泡A比B熄滅慢13、如圖，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側，若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)A將向_（填“左”或“右”）運動，并有_（填“收縮”或“擴張”）趨勢。ASERP14、如圖所示,絕緣水平面上有兩個離得很近的導體環(huán)a、b.將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(不到達該平面),a、b將如何移動( )A.a、b將相互遠離B.a、b將相互靠近C.a、b將不動D.無法判斷 第24講 電流交流電1、AC詳解：由圖可知：交流電的周期：T=0.02S，f=50Hz，電壓表指示的是有效值，最大值是V，R兩端電壓uR隨時間t變化的規(guī)律是uR=10cos100t (V)，C正確，D錯；根據(jù)歐姆定律, 通過R的電流iR隨時間t變化的規(guī)律是iR=cos100t (A),A 正確，B錯誤。2、C詳解：根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯。由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20V，再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V、B錯；因為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D錯；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關系并聯(lián)電路特點可知電阻R2的電流有效值為I、電壓有效值為UUm/V，電阻R2的電功率為P2UIW、C對。3、D.詳解：t=0時，由右手定則得，此時ad中電流方向為由a到d，與規(guī)定的正方向相反，電流為負值.又因為此時ad、bc兩邊的切割速度方向與磁場方向成45夾角，由E=2Blv，可得E=2Blv=Em，故電流是最大值的，A、B均錯.線圈在接下來45的轉動過程中，ad、bc兩邊的切割速度越來越小，所以感應電動勢應減小，感應電流應減小，因此C錯D正確.4、BC詳解：由圖知：最大值Um=311V有效值周期T=0.02s 表達式 選BC。5：C D詳解：逐項判斷A.應不變，A錯誤； B.，,，因P變大，I變大，所以U損變大，所以降壓變壓器初級電壓U3變小，B錯誤； C.,因P變大，所以P損變大，C正確； D.，因P變大，所以比值變大，D正確；6、(1)144 W (2)5 424 W (3)250 V詳解：(1)根據(jù)題意,畫出從發(fā)電機到教室燈泡之間的傳輸過程,如圖所示.所有燈都正常工作的總功率為P2=22640 W=5 280 W 用電器都正常工作時的總電流為I2=A=24 A 兩個變壓器之間輸電線上的電流為IR=I2= =6 A 故輸電線上損耗的電功率PR= R=144 W (2)升壓變壓器的輸出功率為P1=PR+P2=5 424 W 而發(fā)電機輸出功率即為升壓變壓器的輸入功率P出=P1=P1=5 424 W (3)降壓變壓器上的輸入電壓U2=4U2=880 V 輸電線上的電壓損失為UR=IRR=24 V因此升壓變壓器的輸出電壓為U1=UR+U2=904 V 升壓變壓器的輸入電壓為U1= =226 V 升壓變壓器的輸入電流為I1=4IR=24 A 發(fā)電機的電動勢E=U1+I1r=226 V+241 V=250 V 7、選B。詳解：由圖2可知該正弦交變電流的電壓最大值為311v，周期等于0.02s，因此，根據(jù)正弦交變電流的最大值與有效值之間的關系式得知選項C錯誤，又，則頻率為，選項D錯誤，當t=0.005s時，取得最大值，穿過線圈的磁通量變化率最大，選項A錯誤，當t=0.01s時，交變電壓及電流方向發(fā)生改變，電壓值最小等于零，線框平面與中性面重合，選項B正確。8、B詳解：由t圖知，t0時，最大，即線圈處于中性面位置，此時e0，故A、D兩項錯誤；由圖知T0.04 s，在t0.01 s時，0，最大，e最大，則B項正確；在t0.02 s時，最大，0，e0，則C項錯誤9、21詳解：有效值與最大值關系I=是僅對正弦交變電流適用，即對于b圖才有Ib=，Pb=R=R，對于a圖的方波交變電流來說，由于每時刻通過電阻R的電流都是Im，只是方向做周期性變化，而對于電流通過電阻發(fā)熱來說，它與電流方向是沒有關系的.因此從熱效應來說,a圖交變電流與電流是Im的恒定電流是等效的，也可以說a圖交變電流有效值就是Im.因此Ia=Im，Pa=R=R.所以PaPb =1=21. 10、C詳解：電功的計算，I要用有效值計算，圖甲中，由有效值的定義得2R210202R2102I12R6102，解得I1 A；圖乙中，I的值不變I21 A，由WUItI2Rt可以得到W甲W乙13.11、C詳解：由B-t圖像知在t1-t2時間內，原線圈中磁場先負向減小后正向增大，則副線圈中磁通量是均勻變化的，根據(jù)法拉第電磁感應定律在副線圈中產(chǎn)生的感應電流大小不變，再根據(jù)楞次定則可判斷負向較小時和正向增大時感應電流的方向相同，則在t1-t2時間內副線圈中個電流為穩(wěn)恒電流，所以A1和A2的示數(shù)相同，A3的示數(shù)為0，正確答案C。12、選D.詳解：當開關S斷開時，L與燈泡A組成回路，由于自感，L中的電流由原來數(shù)值逐漸減小，電流方向不變，A燈熄滅要慢；B燈電流瞬間消失，立即熄滅，正確的選項為D.13、右，收縮詳解：變阻器滑片P向左移動，電阻變小，電流變大，根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場方向原電流磁場方向相反，相互吸引，則金屬環(huán)A將向右移動，因磁通量增大，金屬環(huán)A有收縮趨勢。14、選A.詳解：根據(jù)=BS,磁鐵向下移動過程中B增大,所以穿過每個環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢，由于S不可改變,為阻礙磁通量增大,導體環(huán)應該盡量遠離磁鐵,所以a、b將相互遠離.