2022新亮剑高考物理总复习讲义第十一单元交变电流传感器课时2含解析x

章末滚动验收（十一）(时间：45分钟）一、单项选择题1.一理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，原线圈中接有定值电阻R，副线圈中并联有两个阻值也为R的定值电阻，如图所示。

原线圈电路接有电压为U的交流电源，则副线圈的输出电压为（）A．错误! B．错误! C．错误! D．错误!B［本题考查原线圈含负载的理想变压器问题.由闭合电路欧姆定律得,通过副线圈的电流I2＝错误!，由错误!＝错误!得,U1＝2U2，由错误!＝错误!得,I1＝错误!I2，对原线圈所在电路，有U＝I1R＋U1，由以上各式解得U2＝错误!,选项B正确,选项A、C、D错误.] 2．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2＝11∶2,保险丝R1的电阻为2 Ω。

若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，要求通过保险丝的电流（有效值）不超过 5 A,加在电容器两极板的电压不超过50 V，则滑动变阻器接入电路的阻值可以为( ）甲乙A．5 ΩB．10 ΩC．16 ΩD．20 ΩB[本题考查正弦式交变电流的电压变化图象、理想变压器的规律及电路的动态分析.根据图象可知变压器原线圈接入的交流电的有效值为U1＝220 V，根据理想变压器的电压比等于匝数比,可得变压器的输出电压U2＝错误!U1＝40 V，通过保险丝的最大电流为5 A,由欧姆定律可得I2＝错误!，解得滑动变阻器接入电路的最小阻值为 6 Ω，且电容器两极板的电压不超过50 V，有U C＝错误!R2<50 V，解得R2〈15.2 Ω，故B正确。

]3.如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1＝R2＝10 Ω,正弦交流电的表达式为u＝20错误!sin 100πt(V）,R1和理想二极管D（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）并联，则R2上的电功率为（）A．10 W B．15 WC．25 W D．30 WC［由题图可知，当电流从A流入时，R1被短路,则此时R2上电压有效值为:U2＝错误!＝20 V，当电流从B流入时，R1、R2串联，则R2两端电压有效值为U′2＝错误!＝10 V,设在一个周期内R2两端的电压有效值为U，则错误!·错误!＋错误!·错误!＝错误!·T,解得：U ＝5错误! V，则有：P＝错误!＝错误! W＝25 W.]4．某住宅小区的应急供电系统由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成,发电机中矩形线圈电阻不计，它可绕轴OO′在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动。

第2讲 变压器、电能的输送知识排查理想变压器(1)构造：如图1所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

图1(2)原理：电磁感应的互感现象。

(1)功率关系：P 入＝P 出 (2)电压关系：U 1n 1＝U 2n 2有多个副线圈时U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…(3)电流关系：只有一个副线圈时I 1I 2＝n 2n 1有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n (由P 入＝P 出及P ＝UI 推出)(1)自耦变压器及调压变压器，如图甲(降压作用)、图乙(升压作用)所示。

(2)互感器⎩⎪⎨⎪⎧电压互感器〔n 1>n 2〕：把高电压变成低电压，如图丙所示。

电流互感器〔n 1<n 2〕：把大电流变成小电流，如图丁所示。

电能的输送如图2所示，假设发电站输出电功率为P ，输电电压为U ，用户得到的电功率为P ′，用户的电压为U ′。

图2I ＝P U ＝P ′U ′＝U －U ′R 线ΔU ＝U －U ′＝IRΔP ＝P －P ′＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R(1)减小输电线的电阻R 。

由R ＝ρLS知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线。

(2)减小输电导线中的电流。

在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高输电电压。

小题速练(1)变压器能改变恒定电流的电压。

( )(2)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率。

( ) (3)变压器正常工作，当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。

( ) (4)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失。

( ) (5)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小。

( ) (6)在输送的电功率一定时，输电线上的功率损失与送电电压成反比。

( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×2.[人教版选修3－2·P 44·T 2改编]有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V ，这个电压是把380 V 的电压降压后得到的。

第2讲 变压器 电能的输送[A 组 基础题组]一、单项选择题1．如图所示为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的是( )A ．这是一个升压变压器B ．原线圈的匝数比副线圈的匝数多C ．当原线圈输入交流电压220 V 时，副线圈输出直流电压12 VD ．当原线圈输入交流电压220 V 、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小 解析：根据铭牌上所提供的信息可知，变压器的输入电压为220 V ，输出电压为12 V ，该变压器为降压变压器，故选项A 错误，B 正确；变压器的工作原理是电磁感应，故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压，选项C 错误；由理想变压器的输出功率等于输入功率，且原线圈的电压大于副线圈的电压，故副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流大，选项D 错误。

答案：B2．(2019·高考江苏卷)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10，当输入电压增加20 V 时，输出电压( ) A ．降低2 V B ．增加2 V C ．降低200 VD ．增加200 V解析：假设理想变压器原线圈的输入电压为U 1，则由变压器的工作原理可知U 1n 1＝U 2n 2，变压器副线圈的输出电压为U 2＝10U 1；当输入电压增加20 V 时，即输入电压为U 1＋20 V ，则变压器的输出电压为U 2′＝10(U 1＋20 V)，则输出电压的变化量为ΔU ＝U 2′－U 2＝10U 1＋200 V －10U 1＝200 V ，即输出电压增加200 V ，A 、B 、C 错误，D 正确。

答案：D3．(2021·河北衡水高三调研)如图所示，理想变压器的原线圈接入u ＝11 0002sin 100πt (V)的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“220 V 880 W”的电器R L 供电，该电器正常工作。

由此可知( ) A ．原、副线圈的匝数比为50∶1 B ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4 AD ．变压器的输入功率为880 W解析：由题可知，副线圈输出电压U 2＝220 V ＋U r ，n 1n 2＝U 1U 2＝11 000220＋U r ＜501，故A 错误；2πf ＝100π rad/s，f ＝50 Hz ，故B 错误；I 2＝880220 A ＝4 A ，故C 正确；由理想变压器输入功率等于输出功率可知P 入＝P 出＝I 22r ＋880 W ＞880 W ，故D 错误。

高考物理总复习第十一单元交变电流传感器课时2变压器远距离输电教师用书含解析新人教版1.理想变压器(1)构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

①原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫作初级线圈。

②副线圈:与负载连接的线圈,也叫作次级线圈。

(2)原理:电流磁效应、电磁感应。

(3)基本关系式①功率关系:P入=P出。

②电压关系:只有一个副线圈时,U1U1=U2 U2。

有多个副线圈时,U1U1=U2U2=U3U3=…。

③电流关系:只有一个副线圈时,U1U2=U2 U1。

由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1=U2I2+U3I3+…。

2.远距离输电(1)输电过程(如图所示)1.(2018湖北黄冈中学入学考试)关于理想变压器,下列说法正确的是()。

A.变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用B.变压器不但能改变交变电流的电压,还能改变交变电流的频率C.正常工作的变压器,当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压D.变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小A2.(2018湖南宁远一中检测)(多选)图甲是远距离输电线路的示意图,图乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则()。

A.发电机输出交流电的电压有效值是500VB.用户用电器上交流电的频率是50HzC.输电线中的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.保持升压变压器原线圈匝数不变,增加副线圈匝数,可减少输电线上损失的功率BD(2)输电导线上的能量损失:主要是由输电线的电阻发热产生的,表达式Q=I2Rt。

(3)电压损失①ΔU=U-U'。

②ΔU=IR。

(4)功率损失①ΔP=P-P'。

)2R。

②ΔP=I2R=(UU(5)输送电流①I=U。

U②I=U-U'U。

3.(2018浙江金华一中模拟)(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为200V,输电线的总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器),要使额定电压为220V的用电器正常工作,则()。

第十一章 交变电流 传感器考 纲 要 求考 情 分 析交变电流、交变电流的图像Ⅰ 1.命题规律近几年高考对本章内容常以选择题的形式考查：交变电流的有效值、瞬时值，变压器的原理及应用，远距离输电等学问。

其中与变压器有关的题目消灭频率较高。

2.考查热点估计2022年高考对交变电流的考查仍会集中于变压器的原理及应用，还可能综合图像考查有效值、瞬时值或远距离输电等学问。

正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ 抱负变压器 Ⅱ 远距离输电Ⅰ试验十二：传感器的简洁使用第63课时 交变电流的产生与描述(双基落实课)[命题者说] 本课时内容是交变电流的基础学问，包括交变电流的产生与变化规律、交变电流的有效值、交变电流的“四值”的应用等，其中交变电流的有效值、图像等是高考的热点，虽然很少单独考查，但在相关类型的题目中经常涉及。

一、交变电流的产生与变化规律1.正弦式交变电流的产生和图像(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。

(2)图像：用以描述交变电流随时间变化的规律，假如线圈从中性面位置开头计时，其图像为正弦曲线。

如图甲、乙所示。

2．周期和频率(1)周期(T )：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(s)，公式T ＝2πω。

(2)频率(f )：交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数。

单位是赫兹(Hz)。

(3)周期和频率的关系：T ＝1f 。

3．正弦式交变电流的函数表达式(线圈从中性面开头计时) (1)电动势e ＝E m sin ωt ＝nBSωsin_ωt 。

(2)电流i ＝I m sin_ωt ＝E mR ＋rsin ωt 。

(3)电压u ＝U m sin_ωt ＝E m RR ＋rsin ωt 。

[小题练通]1．(2021·惠州模拟)如图甲所示，在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，有一矩形单匝线圈，其面积为S ，总电阻为r ，线圈两端外接一电阻R 和一个抱负沟通电流表。

2021-2022年高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器考点通关考纲下载考情上线1.交变电流、交变电流的图象(Ⅰ)2．正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ)3．理想变压器(Ⅰ)4．远距离输电(Ⅰ)实验十一：传感器的简单应用高考地位高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现，但也出现过关于交变电流的计算题，试题的难度一般在中等偏下，分值在6～10分考点点击1.交变电流的产生、图象和有效值问题2．变压器、电压、功率、电流关系及远距离输电单元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]线圈在匀强磁场中转动产生交变电流，线圈平面每转动一周，感应电流的方向改变几次？线圈在什么位置，电流方向会发生改变？提示：线圈每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，线圈平面每转动一周，经过两次中性面，故感应电流的方向改变两次。

[记一记]1．交变电流(1)定义：强弱和方向都随时间做周期性变化的电流。

(2)图象：如图11－1－1(a)、(b)、(c)、(d)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，如图11－1－1(a)所示。

图11－1－12．正弦式电流的产生和图象(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。

(2)图象：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，其图象为正弦曲线。

如图11－1－1(a)所示。

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ω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e＝nBSωsin_ωt，用E m＝nBSω表示电动势最大值，则有e＝E m sinωt。

其电流大小为i＝eR＝E mRsinωt＝Imsinωt。

[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象如图11－1－2甲所示，则下列说法正确的是( )图11－1－2A ．t ＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B ．t ＝0.01 s 时刻，Φ的变化率最大C ．t ＝0.02 s 时刻，交流电动势达到最大D ．该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示解析：选B 由Φ－t 图知，t ＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e ＝0，故A 、D 两项错误；由图知T ＝0.04 s ，在t ＝0.01 s 时，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e 最大，则B 项正确；在t ＝0.02 s 时，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，则C 项错误。