2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第11章 交變電流 傳感器配套教案.doc

《2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第11章 交變電流 傳感器配套教案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第11章 交變電流 傳感器配套教案.doc（54頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第11章 交變電流 傳感器配套教案一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1交變電流：大小和方向都隨時間做周期性變化的電流2正弦交流電(1)產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場里，線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(2)中性面定義：與磁場垂直的平面特點(diǎn)：線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動勢為零線圈每經(jīng)過中性面一次，電流的方向就改變一次(3)變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計時)電動勢(e)：eEmsin t.電壓(u)：uUmsin_t.電流(i)：iImsin_t.(4)圖象(如圖所示)二、描述交變電流的物理量1交變電流的周期和頻率的關(guān)系：T.2峰值和有效值(1)峰值：交變電流的峰值是它能達(dá)到的最大值(2)有效值：讓交變電流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，如果在交流的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，則這個恒定電流I、恒定電壓U就是這個交變電流的有效值(3)正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關(guān)系I，U，E.3平均值：n.自我診斷1判斷正誤(1)交變電流的主要特征是電流的方向隨時間周期性變化()(2)大小變化而方向不變的電流也叫交變電流()(3)線圈經(jīng)過中性面時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大()(4)在一個周期內(nèi)，正弦交流電的方向改變兩次()(5)最大值和有效值之間的倍關(guān)系只適用于正弦(余弦)交流電()(6)交流電壓表及交流電流表的讀數(shù)均為峰值()2矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為n，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場的軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場垂直的圖示位置時()A線圈中的電動勢為nBSB線圈中的電動勢為0C穿過線圈的磁通量為0D穿過線圈的磁通量變化率最大解析：選B.圖示時刻線框的四邊都不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，即線圈中的電動勢為0，故選項A錯誤，選項B正確；圖示時刻線框與磁場垂直，磁通量最大，為BS，故選項C錯誤；圖示位置線圈中的電動勢為0，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律En可知穿過線圈的磁通量變化率為0，故選項D錯誤3(多選)某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動勢為e50sin 100t(V)對此電動勢，下列表述正確的有()A最大值是50 VB頻率是100 HzC有效值是25 V D周期是0.02 s解析：選CD.由eEmsin t50sin 100 t(V)可知，Em50 V，E有效25 V，100 rad/s，T0.02 s，f50 Hz，C、D正確4一個小型電熱器若接在輸出電壓為10 V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為.如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為()A5 V B5 VC10 V D10 V解析：選C.電熱器接到直流電源上，由功率表達(dá)式P可知，P.當(dāng)其接到交流電源時，有，則U2U1，U2為正弦交流電的有效值，則此交流電的最大值UmU210 V，C正確5某手搖交流發(fā)電機(jī)，其線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場方向的軸(位于線圈平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流i隨時間t變化的圖象如圖，由圖象可知()A該交變電流頻率是0.4 HzB該交變電流有效值是0.8 AC該交變電流瞬時值表達(dá)式是i0.8sin(5t)ADt0.1 s時穿過線圈平面的磁通量最大解析：選C.根據(jù)電流隨時間變化的圖象知，交流電的周期為0.4 s，故交流電的頻率為2.5 Hz，A錯誤；交變電流的最大值為0.8 A，有效值為0.4 A，B錯誤；把5 rad/s代入正弦式交變電流的瞬時值表達(dá)式得i0.8sin(5t)A，C正確；t0.1 s時，電流最大，此時穿過線圈平面的磁通量為零，D錯誤考點(diǎn)一正弦交變電流的產(chǎn)生與瞬時值表達(dá)式1正弦式交變電流的變化規(guī)律及對應(yīng)圖象(線圈在中性面位置開始計時)函數(shù)圖象磁通量mcos tBScos t電動勢eEmsin tnBSsin t電壓uUmsin tsin t電流iImsin t sin t2.兩個特殊位置的特點(diǎn)(1)線圈平面與中性面重合時，SB，最大，0，e0，i0，電流方向發(fā)生改變(2)線圈平面與中性面垂直時，SB，0，最大，e最大，i最大，電流方向不改變考向1：正弦交變電流的產(chǎn)生(1)解決此類問題的關(guān)鍵在于把線圈在勻強(qiáng)磁場中的具體位置與轉(zhuǎn)動的時刻對應(yīng)好，也就是電流的變化規(guī)律與線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的具體情境對應(yīng)好(2)交變電動勢的最大值EmnBS，與轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)，與線圈形狀無關(guān)典例1如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時()A線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流B線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢C線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是abcdaD線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力解析線圈繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流，產(chǎn)生的電流、電動勢及線圈各邊所受安培力大小與轉(zhuǎn)軸所在位置無關(guān)，故A對，B、D錯；圖示時刻產(chǎn)生電流的方向為adcba，故C錯答案A考向2：交變電流的圖象(1)由圖象可讀出交變電流的電壓或電流的最大值，進(jìn)而利用正弦式交變電流最大值與有效值的關(guān)系得到有效值(2)由圖象可讀出交變電流的變化周期T，然后計算得出角速度.(3)根據(jù)最大值、角速度等信息可以寫出交變電流的瞬時值表達(dá)式典例2(xx湖南衡陽聯(lián)考)(多選)如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢如圖乙中曲線a、b所示，則下列說法正確的是()A曲線a表示的交變電動勢瞬時值ea36 sin 25t VB曲線b表示的交變電動勢最大值為28.8 VCt5102 s時，曲線a、b對應(yīng)的感應(yīng)電動勢大小之比為32Dt6102 s時，曲線a對應(yīng)線框的磁通量最大，曲線b對應(yīng)線框的磁通量為0解析由圖乙可知，Ema36 V，a rad/s25 rad/s，則曲線a表示的交變電動勢瞬時值eaEmasin at36 sin 25t V，故A正確；由圖乙知曲線a、b表示的交變電流的周期之比為TaTb(8102)(12102)23，由可知abTbTa32，所以曲線a、b表示的交變電動勢的最大值之比EmaEmbNBSaNBSbab32，又知Ema36 V，則Emb24 V，故B錯誤；曲線a表示的交變電動勢瞬時值ea36 sin 25t V，曲線b表示的交變電動勢瞬時值eb24 sint V，將t5102 s代入，得ea18 V，eb12 V，|ea|eb32，故C正確；由圖乙知t6102 s時，a的電動勢最大，對應(yīng)線框的磁通量為0，b的電動勢為0，對應(yīng)線框的磁通量最大，故D錯誤答案AC考向3：交變電流瞬時值的書寫交變電流瞬時值表達(dá)式的推導(dǎo)思路(1)先求電動勢的最大值EmnBS；(2)求出角速度，；(3)明確從哪一位置開始計時，從而確定是正弦函數(shù)還是余弦函數(shù)；(4)寫出瞬時值的表達(dá)式典例3圖甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO轉(zhuǎn)動，由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞OO轉(zhuǎn)動的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路圖乙是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度逆時針轉(zhuǎn)動(只考慮單匝線圈)(1)線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導(dǎo)t時刻整個線圈中的感應(yīng)電動勢e1的表達(dá)式；(2)線圈平面處于與中性面成0夾角位置時開始計時，如圖丙所示，試寫出t時刻整個線圈中的感應(yīng)電動勢e2的表達(dá)式解析(1)矩形線圈abcd在磁場中轉(zhuǎn)動時，ab、cd切割磁感線，且轉(zhuǎn)動的半徑為r，轉(zhuǎn)動時ab、cd的線速度vr，且與磁場方向的夾角為t，所以，整個線圈中的感應(yīng)電動勢e12BL1vsin tBL1L2sin t.(2)當(dāng)t0時，線圈平面與中性面的夾角為0，則t時刻時，線圈平面與中性面的夾角為t0故此時感應(yīng)電動勢的瞬時值e22BL1vsin(t0)BL1L2sin(t0)答案(1)e1BL1L2sin t(2)e2BL1L2sin (t0)(1)交變電流圖象問題的三點(diǎn)注意只有當(dāng)線圈從中性面位置開始計時，電流的瞬時值表達(dá)式才是正弦形式，其變化規(guī)律與線圈的形狀及轉(zhuǎn)動軸處于線圈平面內(nèi)的位置無關(guān)注意峰值公式EmnBS中的S為有效面積在解決有關(guān)交變電流的圖象問題時，應(yīng)先把交變電流的圖象與線圈的轉(zhuǎn)動位置對應(yīng)起來，再根據(jù)特殊位置求特征解(2)瞬時值書寫的兩關(guān)鍵確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或由公式EmnBS，求出相應(yīng)峰值明確線圈的初始位置，找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式a線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)動，則it圖象為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImsin t，圖象如圖甲所示b線圈從垂直中性面位置開始轉(zhuǎn)動，則it圖象為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImcos t.圖象如圖乙所示考點(diǎn)二交變電流有效值的計算1公式法利用E、U、I計算，只適用于正(余)弦式交變電流2利用有效值的定義計算(非正弦式電流)計算時“相同時間”至少取一個周期或為周期的整數(shù)倍3利用能量關(guān)系當(dāng)有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來求有效值1通過一阻值R100 的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1 s電阻兩端電壓的有效值為()A12 V B4 VC15 V D8 V解析：選B.由題意結(jié)合有效值的定義可得I2RT2，將I10.1 A，I20.2 A代入可得流過電阻的電流的有效值I A，故電阻兩端電壓的有效值為IR4 V，選項B正確2如圖所示為一交變電流隨時間變化的圖象，則此交變電流的有效值為()A. A B2 AC. A D3 A解析：選C.由圖象可知此交變電流的周期是2 s設(shè)交變電流的有效值為I，周期為T，則I2RT2R2R，解得I A，故選C.3如圖所示為一交變電流的電壓隨時間變化的圖象，正半軸是正弦曲線的一個部分，則此交變電流的電壓的有效值是()A. V B5 VC. V D3 V解析：選C.設(shè)其有效值為U，根據(jù)交變電流的有效值定義和題圖中電流特點(diǎn)可得，在一個周期內(nèi)有t1t2t，即20.01 s(4 V)20.01 sU20.02 s，解得U V，故C正確4如圖所示為一個經(jīng)雙可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，正弦交流電的每一個二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，則現(xiàn)在電燈上電壓的有效值為()AUm B.C. D.解析：選D.由題給圖象可知，交流電壓的變化規(guī)律具有周期性，用電流熱效應(yīng)的等效法求解設(shè)電燈的阻值為R，正弦式交流電壓的有效值與峰值的關(guān)系是U，由于一個周期內(nèi)半個周期有交流電壓，一周期內(nèi)交流電產(chǎn)生的熱量為Q，設(shè)交流電壓的有效值為U，由電流熱效應(yīng)得QT，所以該交流電壓的有效值U，D正確有效值求解的三點(diǎn)注意(1)計算有效值時要注意根據(jù)電流的熱效應(yīng)，抓住“三同”：“相同時間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”列式求解(2)利用兩類公式QI2Rt和Qt可分別求得電流有效值和電壓有效值(3)若圖象部分是正弦(或余弦)交流電，其中的從零(或最大值)開始的周期整數(shù)倍的部分可直接應(yīng)用正弦式交變電流有效值與最大值間的關(guān)系ImI、UmU求解考點(diǎn)三正弦交變電流的“四值”物理含義重要關(guān)系適用情況瞬時值交變電流某一時刻的值eEmsin t iImsin t計算線圈某時刻的受力最大值最大的瞬時值EmnBSIm確定用電器的耐壓值，如電容器、晶體管等的擊穿電壓有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值對正（余）弦式交流電： EUI計算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量，如功、功率、熱量等；交流電表的測量值；電氣設(shè)備所標(biāo)注的額定電壓、額定電流；保險絲的熔斷電流平均值交變電流圖象中圖線與時間軸圍成面積與時間的比值n計算通過電路某一截面的電荷量：qt1小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，方向垂直于線圈中心軸OO，線圈繞OO勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓()A峰值是e0B峰值是2e0C有效值是Ne0 D有效值是Ne0解析：選D.因每匝矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的電動勢的最大值都是e0，每匝中ab和cd串聯(lián)，故每匝線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為2e0.N匝線圈串聯(lián)，整個線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為2Ne0，因線圈中產(chǎn)生的是正弦交流電，則發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值ENe0，故選項D正確2(多選)如圖所示，面積為S的矩形線圈共N匝，線圈總電阻為R，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中以豎直線OO為軸，以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，圖示位置C與紙面共面，位置A與位置C成45角線圈從位置A轉(zhuǎn)過90到達(dá)位置B的過程中，下列說法正確的是()A平均電動勢為NBSB通過線圈某一截面的電荷量qC在此轉(zhuǎn)動過程中，外界對線圈做的總功為D在此轉(zhuǎn)動過程中，電流方向會發(fā)生改變解析：選AC.線圈從位置A轉(zhuǎn)過90到達(dá)位置B的過程中，2BScos 45BS，t，根據(jù)N，得NBS，故A正確根據(jù)N，qtN，故B錯誤產(chǎn)生電動勢的峰值EmNBS，則有效值E，則WQt，故C正確線圈每經(jīng)過中性面一次，電流方向改變，線圈從位置A轉(zhuǎn)過90到達(dá)位置B的過程中，電流方向不變，故D錯誤3將阻值為100 的電阻絲繞成一個110匝的閉合矩形線圈，讓其在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢如圖乙所示則可以判斷()At0時刻線圈應(yīng)轉(zhuǎn)到圖甲所示的位置B該線圈的轉(zhuǎn)速為100 r/sC穿過線圈的磁通量的最大值為 WbD線圈轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的電熱為9.68 J解析：選D.t0時刻產(chǎn)生的電動勢為零，所以線圈應(yīng)處于中性面即線圈與磁場垂直的位置，故A錯誤；據(jù)圖乙可知，T0.02 s，據(jù)T可得100 rad/s，所以轉(zhuǎn)速為50 r/s，故B錯誤；據(jù)EmnBS可知，BS Wb9103 Wb，故C錯誤；據(jù)峰值可知，E0.707Em220 V，據(jù)焦耳定律可知，線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量QT9.68 J，故D正確4. 如圖所示，N50匝的矩形線圈abcd，ab邊長l120 cm，ad邊長l225 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T的勻強(qiáng)磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO軸以n3 000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，線圈電阻r1 ，外電路電阻R9 ，t0時線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里求：(1)t0時感應(yīng)電流的方向；(2)感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式；(3)線圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功；(4)從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中流過電阻R的電荷量解析：(1)根據(jù)右手定則，線圈感應(yīng)電流方向為adcba.(2)線圈的角速度2n100 rad/s圖示位置的感應(yīng)電動勢最大，其大小為EmNBl1l2代入數(shù)據(jù)得Em314 V感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式eEmcos t314cos(100t) V.(3)電動勢的有效值E線圈勻速轉(zhuǎn)動的周期T0.02 s線圈勻速轉(zhuǎn)動一圈，外力做功大小等于電功的大小，即WI2(Rr)TT代入數(shù)據(jù)得W98.6 J.(4)從t0起轉(zhuǎn)過90過程中，t內(nèi)流過R的電荷量：qt代入數(shù)據(jù)得q0.1 C.答案：(1)感應(yīng)電流方向沿adcba(2)e314cos (100t) V(3)98.6 J(4)0.1 C交變電流“四值”應(yīng)用的幾點(diǎn)提醒(1)在解答有關(guān)交變電流的問題時，要注意電路結(jié)構(gòu)(2)注意區(qū)分交變電流的最大值、瞬時值、有效值和平均值，最大值是瞬時值中的最大值，有效值是以電流的熱效應(yīng)來等效定義的(3)與電磁感應(yīng)問題一樣，求解與電能、電熱相關(guān)的問題時，一定要用有效值；而求解通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量時，一定要用平均值課時規(guī)范訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固題組1(多選)關(guān)于中性面，下列說法正確的是()A線圈在轉(zhuǎn)動中經(jīng)中性面位置時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零B線圈在轉(zhuǎn)動中經(jīng)中性面位置時，穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率最大C線圈每經(jīng)過一次中性面，感應(yīng)電流的方向就改變一次D線圈每轉(zhuǎn)動一周經(jīng)過中性面一次，所以線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向就改變一次解析：選AC.中性面是線圈平面與磁感線垂直的位置，線圈經(jīng)過該位置時，穿過線圈的磁通量最大，各邊都不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，所以磁通量的變化率為零，A項正確，B項錯誤；線圈每經(jīng)過一次中性面，感應(yīng)電流的方向改變一次，但線圈每轉(zhuǎn)一周時要經(jīng)過中性面兩次，所以每轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向就改變兩次，C項正確，D項錯誤2某小型旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的交流電電動勢為110 V、頻率為60 Hz，要使它產(chǎn)生的電動勢變?yōu)?20 V、頻率變?yōu)?0 Hz，需要調(diào)整線圈的轉(zhuǎn)速n、匝數(shù)N或磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B.下列調(diào)整合適的是()A使n變?yōu)樵瓉淼?.2倍，B變?yōu)樵瓉淼?倍，N變?yōu)樵瓉淼?.2倍B使n變?yōu)樵瓉淼?，B變?yōu)樵瓉淼?，N變?yōu)樵瓉淼?倍C使n變?yōu)樵瓉淼?，N變?yōu)樵瓉淼?倍，B不變D使n變?yōu)樵瓉淼?，N變?yōu)樵瓉淼?.4倍，B不變解析：選D.因為發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電電動勢110 V指的是有效值，故其最大值為Em1110 V，調(diào)整后為Em2220 V，即，根據(jù)EmNBS和2n，可知，選項A中，Em21.2N2BS1.22n2.88Em1，故選項A錯誤；B、C、D三個選項中的調(diào)整使頻率均變?yōu)樵瓉淼?，?0 Hz，只有D項中的調(diào)整可使最大感應(yīng)電動勢增大到原來的2倍，故選項B、C錯誤，D正確3一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)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(dá)到最大D該線圈產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖乙所示解析：選B.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4(多選)如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面現(xiàn)使線框M、N在t0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則()A兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC在t時，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等D兩導(dǎo)線框的電阻相等時，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等解析：選BC.兩導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小不變，選項A錯誤；導(dǎo)線框的轉(zhuǎn)動周期為T，則感應(yīng)電流的周期也為T，選項B正確；在t時，切割磁感線的有效長度相同，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，選項C正確；M導(dǎo)線框中一直有感應(yīng)電流，N導(dǎo)線框中只有一半時間內(nèi)有感應(yīng)電流，所以兩導(dǎo)線框的電阻相等時，感應(yīng)電流的有效值不相等，選項D錯誤5(多選)圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A 為交流電流表線圈繞垂直于磁場的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示以下判斷正確的是()A電流表的示數(shù)為10 AB線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50 rad/sC0.01 s時線圈平面與磁場方向平行D0.02 s時電阻R中電流的方向自右向左解析：選AC.由題圖乙知Im10 A，I10 A，A正確T2102 s，100 rad/s，B錯誤t0.01 s時，iIm，此時線圈平面與磁場方向平行，C正確由右手定則判定0.02 s時電阻R中電流方向自左向右，D錯誤6A、B是兩個完全相同的電熱器，A通以圖甲所示的方波交變電流，B通以圖乙所示的正弦交變電流，則兩電熱器的電功率之比PAPB等于()A54B32C.1 D21解析：選A.對甲有PAIR，對乙有PB2RIR，則PAPB54，A正確，B、C、D錯誤7如圖所示為一正弦交流發(fā)電機(jī)和交流電路模型圖中電流表的示數(shù)為1 A，電阻R的阻值為2 ，線圈轉(zhuǎn)動角速度100 rad/s.則從圖示位置開始計時，電阻R兩端交變電壓的瞬時值表達(dá)式為()Au2sin100t(V)Bu2cos100t(V)Cu2sin100t(V)Du2cos100t(V)解析：選D.圖示位置為線圈平面與中性面垂直的位置，因此線圈產(chǎn)生的電流的瞬時值表達(dá)式為iImcostcos100t(A)，則電阻R兩端的瞬時電壓為uiR2cos100t(V)，D項正確8(多選)100匝的線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢為e100sinV，下列說法正確的是()A交變電動勢有效值為100 VB交變電動勢有效值為100 VC穿過線圈的最大磁通量為 WbD穿過線圈的最大磁通量為 Wb解析：選AD.由交流電的表達(dá)式可知，該交變電壓的最大電動勢為100 V，故電動勢的有效值為100 V，選項A正確；角速度100，而EmnBSnm，所以m Wb，選項D正確綜合應(yīng)用題組9如圖所示，正方形單匝線框abcd的邊長為L，每邊電阻均為r，線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度繞cd軸從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁感線垂直一理想電壓表用電刷接在線框的c、d兩點(diǎn)上，下列說法中正確的是()A電壓表讀數(shù)為BL2B電壓表讀數(shù)為BL2C從圖示位置開始計時，流過線框電流的瞬時值表達(dá)式為isin tD線框從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，流過cd邊的電荷量為q解析：選B.線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為EmBL2，對應(yīng)有效值為EEmBL2，電壓表讀數(shù)為BL2，B正確，A錯誤；圖示位置線框磁通量為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為最大值，則感應(yīng)電流瞬時表達(dá)式為icos t，C錯誤；線框從題圖所示位置處轉(zhuǎn)過的過程中，流過cd的電荷量為q，D錯誤10圖甲是一臺小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻不計，外接燈泡的電阻為12 .則()A在t0.01 s時刻，穿過線圈的磁通量為零B電壓表的示數(shù)為6 VC燈泡消耗的電功率為3 WD若其他條件不變，僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則線圈電動勢的表達(dá)式e12 sin 100t(V)解析：選C.在t0.01 s的時刻，電動勢為0，則線圈位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，選項A錯誤；電動勢的最大值為Em6 V，電壓表測量的為有效值，故示數(shù)為 V6 V，選項B錯誤；燈泡消耗的電功率P W3 W，選項C正確；周期為0.02 s，則瞬時電動勢的表達(dá)式為eEmsin 6 sin 100t(V)，轉(zhuǎn)速提高一倍后，最大值變成12 V，2n，故角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，表達(dá)式應(yīng)為e12 sin 200t(V)，選項D錯誤11如圖是某學(xué)習(xí)小組在空曠的場地上做“搖繩發(fā)電實驗”的示意圖他們將一銅芯線像甩跳繩一樣勻速搖動，銅芯線的兩端分別通過細(xì)銅線與靈敏交流電流計相連搖繩的兩位同學(xué)的連線與所在處的地磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)垂直搖動時，銅芯線所圍成半圓周的面積S2 m2，轉(zhuǎn)動角速度10 rad/s，用電流計測得電路中電流I40 A，電路總電阻R10 ，g取10 m/s2，2.25.(1)求該處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)從銅芯線所在平面與該處地磁場平行開始計時，求其轉(zhuǎn)過四分之一周的過程中，通過電流計的電荷量q；(3)求銅芯線轉(zhuǎn)動一周的過程中，電路產(chǎn)生的焦耳熱Q.解析：(1)銅芯線中產(chǎn)生的是正弦交流電，則ImI，EmImR，EmBS，解得B2105T.(2)從銅芯線與地面平行開始至銅芯線轉(zhuǎn)動四分之一周的過程中，E/t，EIR，qIt，解得q4106C.(3)銅芯線轉(zhuǎn)動一周，電路中產(chǎn)生的焦耳熱QI2RT，解得Q7.2109 J.答案：(1)2105T(2)4106 C(3)7.2109 J12如圖所示，交變電流發(fā)電機(jī)的矩形框abdc0.40 m，bcad0.20 m，共有50匝線圈，其電阻r1.0 ，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.20 T的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的對稱軸OO以 r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，向R9.0 的電阻供電，求：(1)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；(2)交變電流電壓表和電流表的示數(shù)；(3)此發(fā)電機(jī)的功率解析：(1)線圈面積Sabad0.40.2 m20.08 m2線圈旋轉(zhuǎn)角速度2n rad/s200 rad/sEmNBS500.22000.08 V160 V(2)電壓表示數(shù)(即路端電壓示數(shù))UR9.0 V72 V電流表示數(shù)I A8 A(3)發(fā)電機(jī)的功率PUI W1 280 W答案：(1)160 V(2)U72 VI8 A(3)P1 280 W第2節(jié)變壓器遠(yuǎn)距離輸電一、變壓器原理1構(gòu)造和原理(如圖所示)(1)主要構(gòu)造：由原線圈、副線圈和閉合鐵芯組成(2)工作原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象2理解變壓器的基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入P出(2)電壓關(guān)系：，若n1n2，為降壓變壓器，若n1n2，為升壓變壓器(3)電流關(guān)系：只有一個副線圈時，；有多個副線圈時，U1I1U2I2U3I3UnIn.二、遠(yuǎn)距離輸電1電路損失(1)功率損失：設(shè)輸電電流為I，輸電線的電阻為R，則功率損失為PI2R.(2)電壓損失：UIR.減小功率損失和電壓損失，都要求提高輸電電壓，減小輸電電流2降低損耗的兩個途徑(1)一個途徑是減小輸電線的電阻由電阻定律R可知，在輸電距離一定的情況下，為減小電阻，應(yīng)當(dāng)用電阻率小的金屬材料制造輸電線此外，還要盡可能增加導(dǎo)線的橫截面積(2)另一個途徑是減小輸電導(dǎo)線中的電流，由PIU可知，當(dāng)輸送功率一定時，提高電壓可以減小輸電電流自我診斷1判斷正誤(1)變壓器不但可以改變交流電壓，也可以改變直流電壓()(2)變壓器只能使交變電流的電壓減小()(3)高壓輸電的目的是增大輸電的電流()(4)在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸送過程中損失的功率越小()(5)變壓器原線圈中的電流由副線圈中的電流決定()(6)高壓輸電可以減少輸電線路上的電能損失，且輸電線路上電壓越高越好()2(多選)關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的是()A通過正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都相等C穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢D原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈解析：選BC.理想變壓器沒有漏磁現(xiàn)象，故原、副線圈產(chǎn)生的磁通量任何時候都相等，且隨時間而改變，使副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而不是電流流到副線圈，綜合上述選項B、C正確3一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220 V交變電壓改為110 V，已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈匝數(shù)為()A200B400C1 600 D3 200解析：選B.理想變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即，解得n2n1400，選項B正確4(xx遼寧撫順重點(diǎn)高中協(xié)作體聯(lián)考)(多選)為了監(jiān)測變電站向外輸電情況，要在變電站安裝互感器，其接線如圖所示兩變壓器匝數(shù)分別為n1、n2和n3、n4，a和b是交流電表則()An1n2Bn3n4Ca為交流電流表，b為交流電壓表Da為交流電壓表，b為交流電流表解析：選AD.電壓互感器并聯(lián)在電路中，電流互感器串聯(lián)在電路中，故a為交流電壓表，b為交流電流表，選項C錯誤，D正確；含電壓互感器電路中是強(qiáng)電壓，通過變壓器變成弱電壓，用電壓表測量，因為電壓之比等于線圈匝數(shù)之比，所以n1n2，選項A正確；含電流互感器的電路中是強(qiáng)電流，通過變壓器變成弱電流，用電流表測量，因為電流之比等于線圈匝數(shù)的倒數(shù)之比，所以n3n4，選項B錯誤5如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡化電路圖發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2.則()A用戶端的電壓為B輸電線上的電壓降為UC理想變壓器的輸入功率為IrD輸電線路上損失的電功率為I1U解析：選A.變壓器輸入功率等于輸出功率，由I1U1I2U2解得，U2，選項A正確；輸電線上的電壓降為UU1，選項B錯誤；理想變壓器的輸入功率為I1U1，輸電線的損失功率為Ir，選項C、D錯誤考點(diǎn)一理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用1理想變壓器的基本特點(diǎn)(1)無漏磁，故原、副線圈中的、相同(2)線圈無電阻，因此無電壓降，UEn.(3)根據(jù)得，套在同一鐵芯上的線圈，無論是原線圈，還是副線圈，該比例都成立，則有2理想變壓器的基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即，與副線圈的個數(shù)無關(guān)電流關(guān)系只有一個副線圈時：有多個副線圈時：由P入P出得U1I1U2I2U3I3UnIn或I1n1I2n2I3n3Innn.頻率關(guān)系f1f2，變壓器不改變交流電的頻率典例(xx高考全國丙卷)(多選)如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光下列說法正確的是()A原、副線圈匝數(shù)比為91B原、副線圈匝數(shù)比為19C此時a和b的電功率之比為91D此時a和b的電功率之比為19解析設(shè)燈泡的額定電壓為U0，輸入電壓為燈泡額定電壓的10倍時燈泡正常發(fā)光，則變壓器原線圈的電壓為9U0，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為91，選項A正確，選項B錯誤；由9U0IaU0Ib得，流過b燈泡的電流是流過a燈泡電流的9倍，根據(jù)PUI，a、b燈泡的電功率之比為19，選項C錯誤，選項D正確答案AD理想變壓器問題三點(diǎn)應(yīng)牢記(1)熟記兩個基本公式：，即對同一變壓器的任意兩個線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比P入P出，即無論有幾個副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于輸出功率之和(2)原、副線圈中通過每匝線圈磁通量的變化率相等(3)原、副線圈中電流變化規(guī)律一樣，電流的周期、頻率一樣1(xx河南“五?！倍?lián))自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 900匝；原線圈為1 100匝，接在有效值為220 V的交流電源上當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負(fù)載R上的功率為2.0 kW.設(shè)此時原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為()A380 V和5.3 AB380 V和9.1 AC240 V和5.3 A D240 V和9.1 A解析：選B.當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，由得U2U1220 V380 V，由P1P2，P1U1I1，P2U2I2，得I1 A9.1 A，選項B正確2一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖所示，設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()AU66 V，kBU22 V，kCU66 V，k DU22 V，k解析：選A.設(shè)原、副線圈中的電流分別為I1、I2，則，故k.設(shè)原線圈兩端的電壓為U1，則，故U13U，而原線圈上電阻分擔(dān)的電壓為U，故3U220 V，解得U66 V選項A正確3(xx湖南五市十校聯(lián)考)(多選)如圖所示，將額定電壓為60 V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220 V和2.2 A以下判斷正確的是()A變壓器輸入功率為484 WB通過原線圈的電流的有效值為0.6 AC通過副線圈的電流的最大值為2.2 AD變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2113解析：選BD.輸入功率P1P2I2U22.260 W132 W，A錯誤原線圈的電流I10.6 A，B正確副線圈的電流最大值I2mI22.2 A，C錯誤變壓器原、副線圈匝數(shù)比，D正確考點(diǎn)二理想變壓器的動態(tài)分析常見的理想變壓器的動態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負(fù)載電阻不變兩種情況1匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)(1)U1不變，根據(jù)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化(3)I2變化引起P2變化，P1P2，故P1發(fā)生變化不變，負(fù)載R變化改變，負(fù)載R不變圖甲圖乙2負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)(1)U1不變，發(fā)生變化，故U2變化(2)R不變，U2變化，故I2發(fā)生變化(3)根據(jù)P2，P2發(fā)生變化，再根據(jù)P1P2，故P1變化，P1U1I1，U1不變，故I1發(fā)生變化1(xx高考全國乙卷)一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 、1 和4 ，A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A2B3C4 D5解析：選B.設(shè)原、副線圈的匝數(shù)比為k，根據(jù)變壓器匝數(shù)比與電流成反比的關(guān)系，則原線圈電流為I時，副線圈電流為kI；原線圈電流為4I時，副線圈電流為4kI.根據(jù)變壓器的輸入功率等于輸出功率得UII2R1(kI)2(R2R3)4UI(4I)2R1(4kI)2R2聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)解得k3選項B正確2(xx陜西西安二模)(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2101，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開關(guān)，定值電阻R10 .從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是()A當(dāng)S與a連接后，理想電流表的示數(shù)為2.2 AB當(dāng)S與a連接后，t0.01 s時理想電流表示數(shù)為零C當(dāng)S由a撥到b后，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍D由S由a撥到b后，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5 Hz解析：選AC.S與a連接后，由，又知U1 V220 V，得U222 V，則理想電壓表的示數(shù)為22 V，又知定值電阻R10 ，可得理想電流表示數(shù)為I2.2 A，A正確，B錯誤S由a撥到b后，n1n251，則U1U251，得U22U2，據(jù)P得功率變?yōu)樵瓉淼?倍，C正確變壓器輸出電壓頻率不變，仍為50 Hz，D錯誤3(多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑動觸頭，在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()A保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變大B保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表讀數(shù)變小C保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變大D保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表讀數(shù)變小解析：選BC.保持Q的位置不動，則U2不變，將P向上滑動時，R接入電路的電阻變大，根據(jù)I2知，I2變小，由得I1也變小，即電流表讀數(shù)變小，選項A錯誤、選項B正確；保持P的位置不動，將Q向上滑動時，U2變大，則根據(jù)P2知副線圈輸出功率變大，由P1P2知，變壓器原線圈輸入功率P1變大，而P1I1U，輸入電壓U一定，I1變大，即電流表讀數(shù)變大，選項C正確、選項D錯誤4(xx湖北襄陽二聯(lián))(多選)如圖所示，理想變壓器原線圈a、b兩端接正弦交變電壓u，u220sin 100t(V)，電壓表V接在副線圈c、d兩端(不計導(dǎo)線電阻)，則當(dāng)滑動變阻器滑片向右滑動時()A電壓表示數(shù)不變B電流表A2的示數(shù)始終為0C若滑動變阻器的滑片不動，僅改變u，使u220 sin 200t(V)，則電流表A1的示數(shù)增大D若滑動變阻器的滑片不動，僅改變u，使u220 sin 200t(V)，則電流表A1的示數(shù)減小解析：選AC.電壓表示數(shù)為副線圈兩端電壓，副線圈兩端電壓只與原線圈兩端電壓及原副線圈匝數(shù)比有關(guān)，故A正確；因電容器“通交流、隔直流”，則電流表A2始終有示數(shù)，B錯誤；改變u后，交變電流的頻率變大，電容器的容抗減小，故A1示數(shù)增大，C正確、D錯誤解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動態(tài)分析問題的方法(1)分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定(2)分析該類問題的一般思維流程是：考點(diǎn)三遠(yuǎn)距離輸電問題1遠(yuǎn)距離輸電的處理思路對高壓輸電問題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)升壓變壓器遠(yuǎn)距離輸電線降壓變壓器用電器”，或按從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”的順序一步一步進(jìn)行分析2遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系(以下圖為例)(1)功率關(guān)系：P1P2，P3P4，P2P損P3.(2)電壓、電流關(guān)系：，U2UU3，I2I3I線(3)輸電電流：I線.(4)輸電線上損耗的電功率：P損I線UIR線2R線當(dāng)輸送功率一定時，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的.1(xx河北邢臺質(zhì)檢)如圖甲是遠(yuǎn)距離輸電線路示意圖，圖乙是用戶端電壓隨時間變化的圖象，則()A發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電的頻率是100 HzB降壓變壓器輸出的電壓有效值是340 VC輸電線的電流僅由輸送功率決定D僅增加升壓變壓器的副線圈匝數(shù)，其他條件不變，輸電線上損失的功率減小解析：選D.由乙圖可知交流電的周期T0.02 s，則頻率f50 Hz，變壓器不改變交流電的周期與頻率，則A錯由乙圖可知Um340 V，有效值U340 V，則B錯輸電線的電流由輸送功率和輸送電壓共同決定，則C錯當(dāng)僅增加升壓變壓器的副線圈匝數(shù)時，則輸電電壓增大，由PUI可知，輸電電流減小，再由PI2R可知輸電線上損失的功率減小，則D正確2(xx山東濰坊高三質(zhì)檢)通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為R.當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為P2，則P1和分別為()A.，B2R，C.， D.2R，解析：選D.由理想變壓器得：副線圈電壓UkU，而理想變壓器P入P出，副線圈電流I，線路損耗的電功率P1I2R2R.同理可知P2I2R2R，得，D正確3如圖所示，某發(fā)電機(jī)輸出功率是100 kW，輸出電壓是250 V，從發(fā)電機(jī)到用戶間的輸電線總電阻為8 ，要使輸電線上的功率損失為5%，而用戶得到的電壓正好為220 V，則升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比分別是()A16119011 B11611190C11619011 D16111190解析：選C.輸電線損失功率P損1001035% W5103 W，所以，輸電線電流I225 A，升壓變壓器原線圈電流I1400 A，故升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為.升壓變壓器副線圈兩端電壓U2U14 000 V，輸電線損失電壓U損I2R線200 V，降壓變壓器原線圈兩端電壓U3U2U損3 800 V，故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為.故C正確輸電過程電壓和功率的辨析(1)輸電線上電壓損失和輸送電壓不能混用，如P損UIIU線(U或U線指輸電線電阻上的電壓降)，P損2R(U指輸送總電壓)(2)輸電過程的電壓關(guān)系：(3)輸電過程功率的關(guān)系：課時規(guī)范訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固題組1如圖所示，半徑為L1 m的金屬圓環(huán)，其半徑Oa是銅棒，兩者電阻均不計且接觸良好今讓Oa以圓心O為軸，以角速度10 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，圓環(huán)處于垂直于環(huán)面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2 T的勻強(qiáng)磁場中從圓心O引出導(dǎo)線，從圓環(huán)上接出導(dǎo)線，并接到匝數(shù)比為n1n214的理想變壓器原線圈兩端則接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為()A40 VB20 VC80 V D0解析：選D.由于Oa以圓心O為軸，以角速度10 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢，變壓器鐵芯中磁通量不變，接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為0，選項D正確2有一理想變壓器，副線圈所接電路如圖所示，燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡當(dāng)S斷開時，燈L1正常發(fā)光S閉合后，下列說法正確的是()A燈L1、L2都能正常發(fā)光B原線圈的輸入功率減小C原、副線圈的電流比增大D電阻R消耗的功率增大解析：選D.斷開S時，L1正常發(fā)光，當(dāng)閉合S后，總電阻減小，回路中總電流增大，R兩端電壓變大，燈泡兩端電壓減小，兩燈不能正常發(fā)光，A項錯誤由P入P出，且R總減小，U2不變，則P入變大，B項錯誤由可知，因線圈匝數(shù)比不變，則原、副線圈的電流比不變，C項錯誤電阻R的功率PI2R，因I變大，R不變，則P變大，D項正確3如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則()A小燈泡變亮B小燈泡變暗C原、副線圈兩端電壓的比值不變D通過原、副線圈電流的比值不變解析：選B.變壓器接在家庭電路上，可知U1220 V，因是降壓變壓器，則n1n2，當(dāng)減少相同匝數(shù)時有.對理想變壓器有，所以U2減小，小燈泡變暗，A錯誤，B正確對于理想變壓器，電壓之比為匝數(shù)之比，所以原、副線圈兩端電壓之比變大，C錯誤理想變壓器原、副線圈電流之比與匝數(shù)之比成反比，所以原、副線圈電流的比值變小，D錯誤4一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中()AU2U1，U2降低 BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低 DU2U1，U2升高解析：選C.由圖可知，cd間的線圈為整個線圈的一部分，故其匝數(shù)比作為原線圈的整個線圈的匝數(shù)少，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知，U2U1，當(dāng)觸頭由M點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中，cd間的線圈的匝數(shù)減少，所以輸出電壓降低，選項C正確5如圖所示，變壓器輸入有效值恒定的電壓，副線圈匝數(shù)可調(diào)，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶(電燈等用電器)，R表示輸電線的電阻，則()A用電器增加時，變壓器輸出電壓增大B要提高用戶的電壓，滑動觸頭P應(yīng)向上滑C用電器增加時，輸電線的熱損耗減小D用電器增加時，變壓器的輸入功率減小解析：選B.由于變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，而且輸入電壓不變，因此增加負(fù)載不會影響輸出電壓，選項A錯誤；根據(jù)變壓器原理可知輸出電壓U2U1，當(dāng)滑動觸頭P向上滑時，n2增大，所以輸出電壓增大，用戶的電壓增大，選項B正確；由于用電器是并聯(lián)的，因此用電器增加時總電阻變小，輸出電壓不變，總電流增大，故輸電線的熱損耗增大，選項C錯誤；用電器增加時總電阻變小，總電流增大，輸出功率增大，所以輸入功率增