1、高考复习十六.交流电例 1：给额定功率 60W、额定电压 220V 的白炽灯加上如图所示的电压，恰使灯正常发光，则所加电压 U0 的大小约为 （ C ） A. 220V B. 310V C. 350V D. 440V解：所加电压的周期为 20 10 -3s = 8ms设电灯的电阻为 R，加上图示的电压时的功率为 PL，PLt2 = (U02 /R)t1 +0 (式中 t1 = 8ms t2 =20 ms) 由题意 PL= (U02 /R)t1/t2= U 额 2 /R =60WU02 = U 额 2 t2/t 1 =2202 20/8 =1102 10 U0350V 例 2:如图是一个理想变压
2、器的电路图，若 A、B 两点接交流电压 U 时，五个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈的匝数比为： ( C )A. 5 : 1 B. 1 : 5 C. 4 : 1 D. 1 : 4U0 U/Vt/10 -3s2080 28 40 48 60n1 n2UAB解：设灯泡正常发光的电流为 I，则原、副线圈的电流分别为 I 和 4I，如图示。所以原、副线圈的匝数比为 4 : 1例 3.如图所示，abcd 是交流发电机的矩形线圈, ab=30cm,bc=10cm, 共 50 匝, 它在 B=0.8T 的匀强磁场中绕中心轴OO顺时针方向匀速转动，转速为 480r/min,线圈的总电阻为 r=1,外电阻为
3、R=3 ,试求:1. 若线圈从图示位置开始计时,沿 abcd 流动的方向为正方向,画出交流电流的图象.2. 线圈从图示位置转过 1/4 转的过程中,电阻 R 上产生的热量和通过导线截面的电量3.电流表和电压表的读数4.从图示位置转过 180过程中的平均感应电动势解：从中性面开始计时有 e=E m sin t ，其中 Em = NB S，ab cdBRVA=2n=2 480/60=16， E m = NBS =60.3V，I m = Em /（R+r）=15.1A注意到从开始转动时产生的感应电流沿 dcbad 方向，与规定方向相反，为负值。i = - Im sin t= -15.1 sin 16
4、t （A）T=2/=1/8 s图线如图示2. 有效值为转过 900 的过程中电阻 R 上产生的热量为 Q=I2 R t= I2 R T/4=10.7J 感应电流的平均值为转过 900 的过程中通过导线横截面的电量为3.电流表和电压表的读数 I=10.7A4. 求从图示位置转过 180过程中的平均感应电动势3/16 1/16-15.115.1i / At / s1/80 10.7A25./Imr)(Rt /N)(EI.3Cr)(BS/)( /tIq2V10.7IRU解：由法拉第电磁感应定律例 4. 如图所示，一个变压器(可视为理想变压器 )的原线圈接在 220V 的市电上，向额定电压为 1.80
5、104V 的霓虹灯供电，使它正常发光为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过 12mA 时，熔丝就熔断（1）熔丝的熔断电流是多大? （2）当副线圈电路中电流为10mA 时变压器的输入功率是多大?解：(1) 设原、副线圈上的电压、电流分别为 U1、U 2、I 1、I 2根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有 I1 U1= I2U2当I2=12 mA 时，I 1 即为熔断电流代人数据，得 I1 =0.98 A (2) 设副线圈中电流为 I2 =10 mA 时，变压器的输入功率为 P1 根据理想变压器的输入功 率等于输出功率，有 P1= I2U 2， 代人数据，得 P1 =18
6、0 W 。练习 1.如图所示，有一理想变压器，原线圈匝数为 n1，两个副线圈的匝数分别为 n2 和 n3，原副线圈的电压分别为U1、U 2、U 3，电流分别为 I1、I 2、I 3，两个副线圈负载电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是：( ) (A) U1:U2n 1:n2，U 2:U3=n2:n3；SNB21St NE38.4V60.2m熔断器霓虹灯n2n3n1U1(B) I1/I3=n3/n1， I1/I2=n2/n1；(C) I1U1=I2U2I 3U3 ； (D) n1I1=n2I2n 3I3 。练习 2. 如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈 ab和 cd(匝数都为 n1)、
7、ef 和 gh(匝数都为 n2)组成 .用 I1 和 U1 表示输入电流和电压,I 2 和 U2 表示输出电流和电压.在下列 4 种连接法中,符合关系 U1/U2=n1/n2, I1/ I2=n2/n1 的有( ) (A) b 与 c 相连,以 a、d 为输入端;f 与 g 相连,以 e、h 为输出端(B) b 与 c 相连,以 a、d 为输入端;e 与 g 相连,f 与 h 相连作为输出端(C) a 与 c 相连、b 与 d 相连作为输入端; f 与 g 相连,以 e、h 为输出端(D) a 与 c 相连、b 与 d 相连作为输入端;e 与 g 相连 , f 与 h 相连作为输出端练习 3.
8、 在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是（ ）(A)减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，但此种方法很有限.(B)提高输送电压从而减小输送电流，可大大减小损失 的功率(C)损失的功率与输送电压的二次方成反比(D)损失的功率与输电线上的电压降成反比练习 4. 如图所示，边长为 L,电阻为 R 的单匝正方形线圈habcdefgabcd，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,以 cd 边为轴以角速度 w 作匀速转动，转动方向如图, cd 边与磁场方向垂直.求: (1)当它从图示位置转过 900 的过程中产生的热量(2)当它从图示位置转过 900 的过程中通过导线
9、横截面的电量(3) ts 内外界驱动线圈所做的功( t 2p/)练习 5. 有一条河流，河水流量为 4m 3/s，落差为 5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为 50，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为 4，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的 5，而用户所需要电压为 220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比g=9.8m/s 2练习 6、 如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.20T,OCA 金属导轨与 OA 金属直导轨分别在 O 点和 A 点接一阻值为 R1 =3.0 和 R2=6.0 体积可忽略的定值电阻,导轨 OCA 的曲线方程为 y=1.0si
10、n(/3 x) (m),金属棒 ab 平行于 y 轴, 长为1.5m,以速度 v=5.0 m/s 水平向右匀速运动（b 点始终在 Ox 轴上）,设金属棒与导轨接触良好,摩擦不计,电路中除了电阻 R1 和 R2 外,其余电阻均不计，求：（1）金属棒在导轨上运动时 R1 的最大功率（2）金属棒在导轨上从 x=0到 x=3m 的运动过程中，外力ab cdB必须做的功练习答案：1.ACD2.AD3.ABC4. Q= B2 L4 4R 电量 q=BL2/R W= B2 2L4 t / 2R5.n1n 2 =U 1U 2 =3502800 =18n3n 4 =U3U 4 =2660220 1216.(1) P1m=1/3 W W=Q= E 有 2/R 并 t = 0.5/20.6 = 0.15 J1R2R1 AOCx/ my/m1.0baB3.0
