高考物理一轮复习题及答案解析 第十章　交变电流　传感器.doc

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1、高考物理一轮复习题及答案解析 第十章交变电流传感器高考物理一轮复习题及答案:解析 第十章交变电流传感器未经允许 请勿转载 第十章 交变电流 传感器1从近三年高考试题考试点分布可以看出,高考对本章内容的考查重点有变压器的原理及应用、交变电流的有效值、交变电流的平均值以及远距离输电等知识的理解和应用。其中针对变压器的原理及应用的题目出现的频率非常高,另外交流电的最大值、瞬时值、平均值、有效值的计算和应用也是考查频率较高的知识点。2高考对本章内容的考查主要以选取题的形式出现，多和电路相结合进行命题。试题难度一般在中等及中等偏下的层次。 01高考考向前瞻预计在2015年高考未经许可 请勿转载中，对交流

2、电的考查仍会集中在上述知识点上,仍将通过交变电流的图像考查交变电流的四值、变压器等问题，以分值不超过6分的选择题为主。第1节交变电流的产生及描述交变电流的产生及变化规律想一想线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流电,对转轴方位有何要求?电动势的最大值峰值跟线圈角速度成正比，跟转轴的位置有关吗？跟线圈的面积成正比,跟线圈的形状有关吗？未经许可 请勿转载提示:转轴必须与磁场垂直，电动势的最大值与线圈转轴的位置和线圈的形状无关。记一记交变电流1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。2图像:如此图10-11a、b、c、所示都属于交变电流。其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，如此图10-1

3、-1a所示。未经许可 请勿转载图0-1-12正弦式电流的产生和图像1产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。图像：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置时开始计时,其图像为正弦曲线。如此图101所示。未经许可 请勿转载3.正弦式电流的函数表达式若n匝面积为S的线圈以角速度绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从中性面开始计时,其函数形式为=BSsin_t,用mnBS表示电动势最大值,则有eEsn 。其电流大小为i=sin t=Imsi t。未经许可 请勿转载试一试1一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如此图1012甲所示，则以

4、下说法正确的选项是未经许可 请勿转载图0-2At=0时刻，线圈平面与中性面垂直B=0.01s时刻,的变化率最大Ct0.02 时刻，交流电动势达到最大该线圈产生的交流电动势的图像如此图乙所示解析:选B 由t图知,t=0时,最大,即线圈处于中性面位置,此时,故、D两项错误;由图知T=0.0 s，在t0.01 s时,=,最大，e最大，则项正确；在t0.02 s时，最大,=，e0，则C项错误。未经许可 请勿转载描述正弦交流电的物理量记一记1周期和频率周期：交变电流完成一次周期性变化线圈转一周所需的时间，单位是秒,公式=。未经许可 请勿转载频率f:交变电流在 s内完成周期性变化的次数,单位是赫兹。3周期

5、和频率的关系：T= 或=。2有效值交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,而这个恒定电流是I、电压是U,我们就把I、U叫做这个交流的有效值。正弦式电流的有效值跟最大值之间的关系是：E=、I I，U= Um。未经许可 请勿转载试一试2小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如此图-1-所示。此线圈与一个R10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，以下说法正确的选项是 未经许可 请勿转载图01-A交变电流的周期为.12 B.交变电流的频率为8zC交变电流的有效值

6、为AD交变电流的最大值为 解析：选由图像可知交变电流的周期T0.20 s，频率f= Hz,故选项A、错误；交变电流的有效值I=A A,，故选项C正确；交变电流的最大值m= A2 A,故选项D错误。未经许可 请勿转载考试点一正弦式交变电流的变化规律未经许可 请勿转载例1 多项选择2014广东名校质检如此图10-14所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环上,CD边连在滑环L上，导体制作的两个电刷E、F分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，以下分析正确的选项是未经许可 请勿转载图10-1-4A当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大B

7、当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大C当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,穿过线圈的磁通量最小当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,线圈中的感应电流最小解析 选AC 当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，线圈中的感应电流为零,选项A正确B错误；当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小,磁通量变化率最大，感应电动势最大,感应电流最大，选项C正确错误。未经许可 请勿转载例2 2014连云港摸底如此图1015甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如此图乙所示。已经知道发电机

8、线圈内阻为0，外接灯泡的电阻为9.0 。求:未经许可 请勿转载图101-51写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；2转动过程中穿过线圈的最大磁通量；3线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。解析1由图得 Esin tsin 100则电流 i06i 100t2=BSm=6V=10BS=.12WE=6 ，外力所做的功WQT.20-2J。答案:：:1=0.sin 0tA2710-Wb未经许可 请勿转载3702 J1两个特殊位置的特点线圈平面与中性面重合时,S，最大,0，e0,i=0,电流方向将发生改变。未经许可 请勿转载2线圈平面与中性面垂直时，S,=0,最大,e最大，i最大，电流方向不改变。未经许可 请

9、勿转载书写交变电流瞬时值表达式的基本思路1确定正弦式交变电流的峰值,根据已经知道图像读出或由公式mBS求出相应峰值。2明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式若线圈从中性面位置开始转动，则i图像为正弦函数图像，函数式为=Imin 。若线圈从垂直中性面位置开始转动，则it图像为余弦函数图像，函数式为Imco t。考试点二交流电四值的理解和应用未经许可 请勿转载例3多项选择201山东高考图01-6甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴O沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如此图乙所示。以下

10、判断正确的选项是 未经许可 请勿转载图0-6A电流表的示数为1 .线圈转动的角速度为50 rd/sC00 s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左解析 选C 根据it图像可知，交流电的最大值为10 ,所以电流表的示数有效值为0 ,正确。交流电的周期T2 s,线圈转动的角速度100 rd/s,B错误。1 时，感应电流达到峰值，线圈平面与磁场方向平行,C正确。0.02 时，线圈又回到题图所示位置,根据右手定则可以判断,电阻R中电流的方向自左向右，D错误。未经许可 请勿转载例4201福建高考如此图10-1-,实验室一台手摇交流发电机,内阻r1.0，外接R9.0 的电阻。

11、闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e1s 10tV，则 未经许可 请勿转载图10-7A.该交变电流的频率为HzB.该电动势的有效值为10 VC.外接电阻所消耗的电功率为10 WD.电路中理想交流电流表的示数为. 解析选D 由交流电的表达式可知=10rads，Em=0V,得f=5 Hz，E=10 V，A、B错误。I=1 A,D正确。PR2R=9W,C错误。未经许可 请勿转载交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值emsin tiIsi计算线圈某时刻的受力最大值最大的瞬时值EmnBIm确定用电器的耐压值,如电容器、晶体管

12、等的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值对正弦式交流电：E= I=计算与电流热效应相关的量，如功、功率、热量等;交流电表的测量值；电气设备所标注的额定电压、额定电流;保险丝的熔断电流平均值交变电流图像中图线与时间轴围成面积与时间的比值=n=计算通过电路某一截面的电荷量q=t“电动机模型和“发电机模型是高考题中时常出现的两种物理模型,凡在安培力作用下在磁场中运动的通电导体均可看做电动机模型，在外力作用下在磁场中做切割磁感线运动的导体均可看做发电机模型,此模型综合考查了磁场力的作用、电磁感应、恒定电流、交流电、能量转化与守恒等知识。电动机发电机工作原理通电线圈在磁场中受到安培力而转动闭

13、合线圈在磁场中受外力转动，产生感应电动势能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能解题要点受力由左手定则来判断2能量关系:总=P输出+P热3实际功率:P实际P额定4电压、电流关系：UR1产生的感应电动势方向由右手定则判定感应电动势大小由法拉第电磁感应定律计算注意感应电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值的计算4能量转化中满足守恒形象比喻左手抓着电动机右手抓着发电机典例 如此图101-8甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r0.10 m、匝数n的线圈套在永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布其右视图如此图乙所示。在线圈所在位置磁感应强度的大小均为B0.0 T，线圈的电阻为1

14、=.50，它的引出线接有R2=9.5的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如此图丙所示时x取向右为正。求：未经许可 请勿转载图181线圈运动时产生的感应电动势的大小；2线圈运动时产生的感应电流I的大小;3每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；4该发电机的输出功率P。解析 1由-t图，可得线圈的切割速度v=0.8 m/s。线圈做切割磁感线运动产生的感应电动势=n2rBv03.40.20. V=2 V。未经许可 请勿转载2由闭合电路的欧姆定律，感应电流I= =0.2A3由于线圈每次运动都是匀速直线运动，由平衡条件F推=F

15、安，即F推nB2r00.223.10.1 N05 N。未经许可 请勿转载4发电机的输出功率即小电珠的电功率P2R0.229.5 W=038 W。答案:：:1V.2A305 N 40.3 W题后悟道1线圈在辐射形磁场中切割磁感线产生的电动势等于每匝线圈产生电动势的和。2线圈所受的安培力等于各匝线圈所受安培力的和。3线圈是电源,灯泡是负载，其能量来源是推力做的功。如此图-9所示为电动机的简化模型,线圈abd可绕轴2自由转动。当线圈中通入如以以下图的电流时,顺着O的方向看去,线圈将未经许可 请勿转载图09A顺时针转动.逆时针转动C仍然保持静止.既可能顺时针转动,也可能逆时针转动解析：选A 在题中图示

16、位置，由左手定则可以判断,ab边受到的安培力向上，cd边受到的安培力向下,则线圈顺时针转动，故A项正确。未经许可 请勿转载随堂对点训练多项选择2014通州检测北京市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为u=220in 10tV，对此交变电压，以下表述正确的选项是 未经许可 请勿转载A.最大值是220V B.频率是0 Hz.有效值是220 D.周期是0.0解析:选C此交变电压最大值是220 V,有效值是22 ，频率是0 Hz,周期是0.0，选项、正确A、D错误。未经许可 请勿转载2.通过某电流表的电流按如此图10-1-10所示的规律变化,则该电流表的读数为 图1

17、0-1-0A.4A B4 AC5A D.5 A解析:选 根据交变电流有效值的定义取一个周期。有I2RT=232,得I5 A。未经许可 请勿转载3.04北京丰台期末在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如此图10-111甲所示,产生的交变电动势的图像如此图乙所示,则 未经许可 请勿转载图10111At =005 时线圈平面与磁场方向平行 B.t0.010 s时线圈的磁通量变化率最大.线圈产生的交变电动势频率为100 Hz线圈产生的交变电动势有效值为311 V解析：选A t0.005s时线圈平面与磁场方向平行,感应电动势最大，选项正确；=0.01s时线圈的磁通量最大,变化率最小

18、，选项B错误;线圈产生的交变电动势周期0.02 s,频率为 Hz，选项C错误；线圈产生的交变电动势最大值为311 V,选项D错误。未经许可 请勿转载4. 01南京质检如此图11-12所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图像如此图线所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的选项是未经许可 请勿转载图0-1-2A.线圈先后两次转速之比为12B交流电a的电压瞬时值u=10sin 4tV.交流电b的电压最大值为 D.在图中t=时刻穿过线圈的磁通量为零解析:选C产生的正弦交流电的周期之比为3，线圈先后两次转速之比为32 ,选项错误;交流

19、电a的周期为04s,交流电a的电压瞬时值10sin t，选项B错误；由最大值S可知，二者最大值之比为32,交流电b的电压最大值为 ，选项C正确;在图中t0时刻感应电动势为零,穿过线圈的磁通量最大,选项D错误。未经许可 请勿转载52014江苏名校质检交流发电机电枢电阻为 ,感应电动势瞬时值表达式为e89sn100tV，给电阻=8 的用电器供电，则未经许可 请勿转载1通过用电器的电流为多少？电源输出功率和发电总功率为多少？3发电机输出端电压为多少？解析：1交变电流电动势的有效值为:EV=75 V根据闭合电路欧姆定律：I=A=27.5 A2发电机的输出功率即电阻消耗的电功率：出=2=65W电源消耗的

20、总功率为:PEI2752.5W7 56. 3发电机路端电压为：U=8 V220V答案:1275 A 26 0 2. 3220 V课时跟踪检测一、单项选取题114扬州测试一交流电压为u100in 10tV，由此表达式可知未经许可 请勿转载A用电压表测该电压其示数为0VB该交流电压的周期为0.02 sC将该电压加在“100 V 10 W的灯泡两端，灯泡的实际功率小于10 W.t400s时,该交流电压的瞬时值为5V解析:选电压有效值为1 V，故用电压表测该电压其示数为10V,A项错误;=00 r,则周期T=. ,B项正确;该电压加在“100 V00W的灯泡两端，灯泡恰好正常工作,C项错；t=/40

21、代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为100V,D项错。未经许可 请勿转载2. 04北京海淀期末将定值电阻R1=1 、R20 串联接在正弦交流电路中，通过电阻的电流i随时间t变化的情况如此图所示。则 未经许可 请勿转载图通过R1的电流有效值是2A.R两端的电压有效值是6VC.通过2的电流有效值是.AD.2两端的电压有效值是 V解析：选 通过R1的电流有效值是0.6 A，1两端的电压有效值是6V,选项错误B正确;通过2的电流有效值是0.6 A ,2两端的电压有效值是12 V，选项、D错误。未经许可 请勿转载3.2启东模拟电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如此图甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金

22、属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号。若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如此图乙所示，则螺线管内感应电流i随时间t变化图像为 未经许可 请勿转载图图解析:选由法拉第电磁感应定律，则螺线管内感应电流i随时间变化图像为。4.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为,它在磁感应强度为B、方向如此图4所示的匀强磁场中匀速转动,转速为n，导线在a、两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为未经许可 请勿转载

23、图4A B.未经许可 请勿转载. D未经许可 请勿转载解析:选B 导线转动过程中产生正弦交流电,其最大值m=2B2，小灯泡正常发光,则P2,解得R,B项正确。未经许可 请勿转载520宁波联考如此图所示电路，电阻与电阻R阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大,在A、间加一正弦交流电20sin100t ，则加在R2上的电压有效值为 未经许可 请勿转载图A.0V B.20 VC.15 V D.5V解析:选D由二极管的单项导电性可知,若二极管导通，加在R2上的电压波形为半个周期最大值为2 V，若二极管截止，R、R2串联,则2上的电压半个周期最大值为1 。由有

24、效值的定义可得加在R2上的电压有效值为5V,选项D正确。未经许可 请勿转载6.201无锡模拟传统的自行车发电机内部电路如此图甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连,另一端连接条形永磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动磁铁在铁芯之间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如此图乙所示。已经知道波形图中正负尖峰电压分别为Um和Um。两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为，发电机线圈匝数为n。以下判断正确的选项是 未经许可 请勿转载图6驱动轴转动的角速度=2tB.线圈电压的有效值=m/C穿过线圈磁通量变化率的最大值mUm/nD.相邻两个向上尖峰时间内,线圈电压的平均值=m/解析:选 根据题述两个相邻正负尖峰

25、电压所对应的时间差为t,可得交变电流周期2t,驱动轴转动的角速度=/2t=/t,选项A错误。由于产生的交变电流不是按照正弦规律变化，线圈电压的有效值不是UUm/2，选项B错误。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁通量变化率成正比，Umnk,穿过线圈磁通量变化率的最大值mUmn，选项C正确。相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值=n，因为线圈转过一个完整的周期,磁通量变化量=0,所以电压平均值等于零,选项D错误。未经许可 请勿转载二、多项选取题7.014常州质检交流发电机电枢中产生的交变电动势为=Esin ,如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是 未经许可 请

26、勿转载A.将电枢转速提高一倍,其他条件不变B将磁感应强度增加一倍，其他条件不变C.将线圈的面积增加一倍，其他条件不变D将磁感应强度增加一倍,线圈的面积缩小一半,其它条件不变解析：选C 将磁感应强度增加一倍，其他条件不变，或将线圈的面积增加一倍，其他条件不变,选项B、C正确。未经许可 请勿转载8. 24青岛测试一交变电流的图像如此图所示,由图可知 图用电流表测该电流其示数为14.1AB该交变电流的频率为0HzC.该交变电流通过0 电阻时，电阻消耗的电功率为 00 WD该交变电流瞬时值表达式为141sin628t A解析:选根据图像知交流电的有效值为A，则电流表示数为有效值10，项错；周期=0.0

27、 ，频率为100 z，B项错；通过10 的电阻,电功率PI2R= 0 W，C项正确；瞬时值表达式为=Isit141sin 0A1.1sin 8 A，D项正确。未经许可 请勿转载9.一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动,形成如此图8所示的交变电动势图像，根据图像提供的信息，以下说法正确的选项是 未经许可 请勿转载图A线圈转动的角速度为 ra/sB.电动势的有效值为14.1 VC. =1.00-时，线圈平面和磁场方向的夹角为30.t=.510-2s时，穿过线圈平面的磁通量最大解析:选AC 角速度= rds,A项正确；电动势的有效值=4. V,B项正确;电动势的瞬时值=20sin,将t1

28、.01-2s代入该式,解得，这是线圈从中性面开始转过的夹角，故线圈平面和磁场方向的夹角0,C项正确;t1.510-2s时，线圈平面与磁场平行，磁通量最小,D项错。未经许可 请勿转载10204贵州六校联考如此图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动，转动周期为T 。线圈产生的电动势的最大值为E,则 未经许可 请勿转载图9A线圈产生的电动势的有效值为mB.线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 .线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em.经过T的时间，通过线圈电流的方向改变次解析：选BC由交变电流有效值和最大值的关系可知线圈产生的电动势的有效值为m，选项错误;由题意知

29、线圈产生的电动势的最大值为m=SB，故线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值BS=，选项B正确；线圈转动过程中磁通量变化率的大小等于产生的感应电动势的大小,选项C正确；正弦式交变电流一个周期内电流方向变化两次,经过20的时间,通过线圈电流的方向改变4次，选项D错误。未经许可 请勿转载三、非选取题12014郑州模拟如此图10甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已经知道线圈的匝数=100 匝,总电阻r=.0 ,所围成矩形的面积S=0.040，小灯泡的电阻90 ,磁感应强度随时间按如此图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应

30、电动势瞬时值的表达式为enBScs，其中m为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求:未经许可 请勿转载图11线圈中产生感应电动势的最大值;2小灯泡消耗的电功率；3在磁感应强度变化的0时间内,通过小灯泡的电荷量。解析：由图像知，线圈中产生的交变电流的周期T.4102 s，所以Em=nBmS=8.0 V。未经许可 请勿转载2电流的最大值Im=0.80 A，有效值= A,小灯泡消耗的电功率PIR=2.88 W。未经许可 请勿转载3在0时间内,电动势的平均值=,未经许可 请勿转载平均电流=，未经许可 请勿转载流过灯泡的电荷量Qt=4.10 C。未经许可 请勿转载答案:8.

31、0 V 22.88 3.010 C1.2014东台模拟如此图11甲所示,长、宽分别为L、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n,总电阻为,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D集流环焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如此图11乙所示，其中0、B1和t均为已经知道。在0t1的时间内，线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度匀速转动。求:未经许可 请勿转载图101时间内通过电阻R的电流大小;线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流

32、通过电阻产生的热量；3线框匀速转动后,从图甲所示位置转过0的过程中，通过电阻R的电荷量。解析：10t1时间内,线框中的感应电动势 =n=根据闭合电路欧姆定律可知,通过电阻R的电流=2线框产生感应电动势的最大值EmnBL1L2感应电动势的有效值EB1L1L2通过电阻R的电流的有效值I线框转动一周所需的时间此过程中，电阻R产生的热量QI2Rt=2未经许可 请勿转载3线框从图甲所示位置转过90的过程中，平均感应电动势n未经许可 请勿转载平均感应电流=通过电阻R的电荷量q=答案:：1 2R23未经许可 请勿转载第2节变压器_电能的传输理想变压器记一记1构造:如此图102-1所示。图102-1理想变压器

33、由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成。2.原理线圈的互感现象。3基本关系1电压关系：=2功率关系:P入=P出电流关系:只有一个副线圈时：有多个副线圈时:UUI2U3I+UnIn.几种常用的变压器1自耦变压器也叫调压变压器。2互感器电压互感器，用来把高电压变成低电压。电流互感器，用来把大电流变成小电流。试一试1.如此图0-2，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为20 ，额定功率为2 W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用和分别表示此时电压表和电流表的读数,则 未经许可 请勿转载图12-2.U=110 V，I0.2 AB.U10 V，=0

34、. C.U110 V，I02 ADU10V,I=2 A解析：选A直接求出副线圈中的电压、电流分别为:220 V、0.1 A。故原线圈中的电压、电流分别为10、0.2A。未经许可 请勿转载电能的输送想一想 照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的。可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些。这是什么原因呢？未经许可 请勿转载提示:在用电高峰时，总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大,因而每盏灯两端的电压较低。未经许可 请勿转载记一记1输电过程如此图10-2-所示图10-2-3.电压损失UUU2UI3.功率损失1PP-2P=I22输送电流I=I试一试2中国

35、已投产运行的000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用50 k的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000k特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为 未经许可 请勿转载A. B.C2PD.4解析:选A 远距离输电问题中,若输送电功率不变,则输电电压与输电电流成反比,所以用1 00 kV特高压输电时,输电电流为原来输电电流的一半，而输电线上损耗的电功率与输电电流的平方成正比,所以输电线上损耗的电功率为原来输电线上损耗的电功率的，即，正确。未经许可 请勿转载考试点一理想变压器的工作原理及基

36、本量的关系未经许可 请勿转载 例 213广东高考如此图0-所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=1，和均为理想电表，灯泡电阻R=6 ，A端电压=2 sin 100tV。以下说法正确的选项是 未经许可 请勿转载图104A电流频率为10 HzB. 的读数为24 VC 的读数为.5 A.变压器输入功率为6 解析 选D由=得f=50 Hz，A错误;原线圈电压的有效值U1=12 ,由=得U6 V，B错误;I2=1 A,C错误;P=2=U26 W，D正确。未经许可 请勿转载例22013四川高考用2 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 ,通过负载的电流图像如此图1-2-5所

37、示，则未经许可 请勿转载图025A变压器输入功率约为3.9 WB.输出电压的最大值是110VC变压器原、副线圈匝数比是2D.负载电流的函数表达式i0.05 in100+A解析选A由图像可知,输出电流的最大值为0.05 A,则=0.035，P入=出I.9 W,A正确。平时所说的物理量为有效值，B错误。由公式=可知,变压器的匝数之比为21,错误。由图像可知，T=.2 s，角速度=100 rad/s,所以电流的表达式i0.5sin 100 ,错误。未经许可 请勿转载1.变压器的工作原理2.理想变压器及其原、副线圈基本量的关系理想变压器没有能量损失铜损、铁损 没有磁通量损失磁通量全部集中在铁芯中基本关

38、系功率关系P入P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系只有一个副线圈时,电流和匝数成反比;有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系频率关系原、副线圈中电流的频率相等制约关系电压副线圈电压U2由原线圈电压1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定电流原线圈电流I由副线圈电流I和匝数比决定考试点二变压器的动态分析未经许可 请勿转载常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。1.匝数比不变的情况如此图10-6所示图-6U1不变,根据,输入电压U决定输出电压2，可以得出不论负载电阻如何变化,

39、U不变。未经许可 请勿转载2当负载电阻发生变化时，I2变化,根据输出电流2决定输入电流1，可以判断I1的变化。3I2变化引起变化,根据P2，可以判断1的变化。2.负载电阻不变的情况如此图1027所示图10-2-71U1不变,发生变化,U2变化。2R不变,2变化,2发生变化。3根据P2和P1=2，可以判断变化时，P1发生变化,U1不变时，I1发生变化。未经许可 请勿转载例3多项选择2014杭州模拟如此图10-2所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈中心的抽头,电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sn100tV,则 未

40、经许可 请勿转载图12当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为2 VB当t= s时，电压表0的读数为20 VC单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大,电流表示数变小D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表V1和电流表的示数均变小思路点拨1请分析当开关接a时，滑片P上移,负载电阻如何变化?原、副线圈的电压如何变化？提示:负载电阻变大，原、副线圈电压不变。2请分析当开关由a扳向b时，原、副线圈电压的变化。提示：原线圈电压不变，副线圈电压变大。解析 选BC当单刀双掷开关与a连接时,理想变压器原、副线圈的匝数比为101，副线圈输出电压为U22V，但电压表V1的示数小于U,故A错误;当t s时,电压表V0的读数为有效值220 V,故B正确;单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大,电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压U是