专题11交流电路的分析与计算学案1.doc

专题11 交流电路的分析与计算 1.考点分析： 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，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，以计算题的形式出现，．，．如线圈的转速变化，影响交流电的角频率同时，对交流电的最大值也有影响，其函数表示式为：． ②图像表示法：为正弦函数图像． （3）交流电的四值 ①瞬时值 反映的是不同时刻交变电流大小和方向．如氖管只有在两端的电压值高于某一值时才能发光，若求其发光时间，则应用瞬时值． ②最大值 与线圈的形状、转轴的位置无关，只要满足转轴方向与磁场方向垂直即可．在考虑电容器的耐压值时用最大值． ③平均值：由图象的含义可知，交变电流的平均值是交变电流图象的波形与横轴所围图形的面积与时间的比值．一般只研究内的平均值．在求导体某段时间内通过的电量时，用平均值． 因：q=Δt， =，，故q=． ④有效值：由电流的热效应定义． 对于正弦式交变电流，有效值与最大值之间的关系为：，，． 在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率及确定保险丝的熔断电流时，用交流电的有效值．交流电表测量的数值，用电器设备上所标的额定电压和额定电流的数值均为有效值． 2．电感、电容对交流电的影响 （1）电感有“通直流、阻交流，通低频、阻高频”的性质．电感的阻碍作用主要是因为自感而引起的． （2）电容有“通交流、阻直流，能高频、阴低频”的性质．电容器的通断其实是电容器的不断充、放电过程． 2．变压器 （1）工作原理：电磁感应的应用 （2）理想变压器的基本关系式 理想变压器：磁通量全部集中在铁芯中(即无漏磁)，变压器本身不消耗能量． 基本关系式电压关系：电流关系，功率关系： 若干副线圈： ， 或据知：在匝数比一定时由决定．据知：输入电流由输出电流决定． 据知：输入功率由输出功率决定． 远距离输电输电导线功率损失分析 ，而，所以：． ②由知，要减小电能在输电线上的损耗，可以有两种方法减小输电导线的电阻，如采用电阻率低的材料，加大导提高输电电压，减小输电电流．远距离高压输电的电路模式如所示． （3）．远距离高压输电的基本关系，，U2=U3+U线， I2=I3， ③电流、电压、电功率之间的关系式：P线=． 所以当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电导线上损失的功率就减少到原来的l／2． 【】 例题1（07．宁夏理综卷）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 考点分析 本题解题思路由图象可知正弦交流电的周期，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，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，则D正确，所以正确答案为BD．答案：BD 失分陷阱 图表信息的把握不到位，应该根据选项的信息，从图表中抽出相关的物理信息． 例题2（07．天津理综卷）将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz B．通过电阻的电流为A C．电阻消耗的电功率为2.5 W D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 考点分析 本题交变电流图像解题思路从图中可以看出，电流的周期为所以频率为25Hz．电压的峰值为5V，所以通过电阻的电流的峰值为1A，用交流电表测量的是电压和电流的有效值．正弦交流电的有效值是峰值的倍，所以D错误．根据电功率的计算公式有所以C正确． 答案：失分陷阱 在看图的时候，没看清时间单位而选A；对交流电压表的电量数值错误理解而选D，对交流电的电压值理解错误而选B 例题3（06．四川理综卷）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 考点分析 本题理想变压器的电流关系、电压关系和功率关系等知识． 解题思路灯泡正常发光，则副线圈的电流为I1＝＝A/11，根据变压器的电流关系可得：原线圈中的电流I0＝＝A/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，故选择C． 失分陷阱例4．（06．江苏物理卷）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