2019届高考物理总复习 第十一章 交变电流 传感器章末热点集训课件.pptx
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新课标2019届高考物理一轮复习第11章交变电流传感器第二节变压器远距离输电课件
3．基本关系式
(1)功率关系：P 入＝P 出．
(2)电压关系：Un11＝Un22.
(3)电流关系：只有一个副线圈时II21＝nn21.
(4)频率关系：f1＝f2.
由 P 入＝P 出及 P＝UI 推出有多个副线圈时，U1I1＝
U2I2＋U3I3＋…＋UnIn
．
[题组通关]
考向 1 理想变压器的基本关系
3．(多选)如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压 u1＝ 220 2·sin 100πt(V)，则下列表述正确的是( )
A．U1＜U2，U3＞U4 B．U1＝220 2 V C．若 U2 提高为原来的 10 倍，输电线上损失的功率为原来的1100 D．用户得到的交变电流频率为 25 Hz
解析：选 AC.远距离采用高压输电，然后降压后再使用，所以 A 正确；U1 为有效值，应该是 220 V，所以 B 错误；输电线上 损失的功率为 P 损＝UP22R 线，所以 C 正确；由交变电流的瞬时 值表达式可得交变电流的频率为 f＝1020ππ Hz＝50 Hz，所以 D 错误．
解析：选 AD.因为两灯泡额定电压相同且均正常发光，且输入 电压为灯泡额定电压的 10 倍，所以理想变压器的输入、输出 电压比为 9∶1，由理想变压器变压规律可知，原、副线圈的匝 数比为 9∶1，A 项正确，B 项错误；由理想变压器变流规律可 知，原、副线圈的电流比为 1∶9，由电功率 P＝UI 可知，a 和 b 的电功率之比为 1∶9，C 项错误，D 项正确．
4．(多选)(2018·江西赣中南五校联考)如图所示，有一矩形线圈 的面积为 S，匝数为 N，内阻不计，绕 OO′轴在水平方向的磁 感应强度为 B 的匀强磁场中以角速度 ω 做匀速转动，从图示位 置开始计时，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动接头 P 上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻 R，下列判 断正确的是( )
2019版高考大一轮物理复习顶层设计课件：第十一章 交变电流 传感器11-3
典|例|微|探 【例 1】 器材有： 灵敏电流表(待改装)， 学生电源(电动势为 E， 内阻不计)， 滑动变阻器， 单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC 热敏电阻 Rt(PTC 线性热敏电阻的阻值与摄氏温度 t 的关系为 Rt＝a＋kt， a>0，k>0)。 某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的
一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。( √ ) 2．金属热电阻的阻值随温度的升高而减小。( × ) 3．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大。 ( × )
二、对点微练 1．(传感器的原理)(多选)关于传感器的作用，下列说法正确的有( A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B．传感器可以用来采集信息 C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量 D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量 )
解析
街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜
晚电阻大，白天电阻小，控制了电路的通断。 答案 B
微考点· 悟方法 学生用书P178
微考点
1
热敏电阻的原理及应用 核|心|微|讲
金属热电阻和热敏电阻 金属的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以制作温度传感器， 称为热电阻。与金属不同的是有些半导体的导电能力随温度的升高而增 强，故可以用半导体材料制成热敏电阻。与热敏电阻相比，金属热电阻的 化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。
微知识 3 实验器材 热敏电阻，光敏电阻，烧杯，温度计，热水，多用电表，小灯泡，学生电 源，开关与导线，滑动变阻器，铁架台，光电计数器。 微知识 4 实验步骤 1．研究热敏电阻的热敏特性 (1)按图所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理，多用电表的选择开关置 于“×100”挡。
高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器分钟章末验收卷课件.ppt
√C.等效电阻R两端电压增大
D.为使灯泡L正常发光，滑片P应向下滑动
2019/7/19
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 12
7.如图甲所示，自耦理想变压器输入端a、b接入图乙所示的交流电源， 一个二极管和两个阻值均为R＝40 Ω的负载电阻接到副线圈的两端，电 压表和电流表均为理想交流电表.当滑片位于原线圈中点位置时，开关S 处于断开状态，下列说法正确的是 答案 解析 A.t＝0.01 s时，电压表示数为零 B.t＝0.015 s时，电流表示数为5.5 A C.闭合开关S后，电压表示数增大
√C.当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动
D.当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高
2019/7/19
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4.如图所示，图a中变压器为理想变压器，其原线圈接在u＝122 sin100πt(V)的交流电源上，副线圈与阻值R1＝2 Ω的电阻接成闭合电路， 电流表为理想电流表.图b中阻值为R2＝32 Ω的电阻直接接2 到u＝12 sin 100πt (V)的交流电源上，结果电阻R1与R2消耗的电功答率案相等解，析则 A.通过电阻R1的交流电的频率为0.02 Hz B.电阻R1消耗的电功率为9 W C.电流表的示数为6 A
检测a、b两端的电压如图乙所示.设下列判断正确的是 答案 解析
A.原线圈上电压变化的频率为50 Hz
√B.电流表的示数为0.14 A
C.只将滑动触头P向上移动一些，
电流表示数可能减小
√D.只将a、b两端用导线连接，原线圈的输入功率为45 W
2019/7/19
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D.为使灯泡L正常发光，滑片P应向下滑动
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7.如图甲所示，自耦理想变压器输入端a、b接入图乙所示的交流电源， 一个二极管和两个阻值均为R＝40 Ω的负载电阻接到副线圈的两端，电 压表和电流表均为理想交流电表.当滑片位于原线圈中点位置时，开关S 处于断开状态，下列说法正确的是 答案 解析 A.t＝0.01 s时，电压表示数为零 B.t＝0.015 s时，电流表示数为5.5 A C.闭合开关S后，电压表示数增大
√C.当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动
D.当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高
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4.如图所示，图a中变压器为理想变压器，其原线圈接在u＝122 sin100πt(V)的交流电源上，副线圈与阻值R1＝2 Ω的电阻接成闭合电路， 电流表为理想电流表.图b中阻值为R2＝32 Ω的电阻直接接2 到u＝12 sin 100πt (V)的交流电源上，结果电阻R1与R2消耗的电功答率案相等解，析则 A.通过电阻R1的交流电的频率为0.02 Hz B.电阻R1消耗的电功率为9 W C.电流表的示数为6 A
检测a、b两端的电压如图乙所示.设下列判断正确的是 答案 解析
A.原线圈上电压变化的频率为50 Hz
√B.电流表的示数为0.14 A
C.只将滑动触头P向上移动一些，
电流表示数可能减小
√D.只将a、b两端用导线连接，原线圈的输入功率为45 W
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2019届高考一轮复习物理(经典版)课件：第11章 交变电流 传感器11-1a
0.005 s 时，线圈由图示位置转过 90° ，此时的磁通量为零， A 选项错误。t＝0.055 s 时，也就是线圈由图示位置转 270° 时，由楞次定律可知，电流方向应为 adcba，B 选项错误。 ΔΦ BS 从 t＝0 至 t1＝0.005 s 内，q＝ I Δt＝ r ＝ r ＝0.03 C，C 选 项正确。电动势的最大值 Em＝BSω＝BS·2πf，当磁感应强 度增大，其他量不变时，电动势的最大值增大，产生的是正 Em 弦式交流电，有效值 E＝ 也增大，D 选项错误。 2：100 分
一、选择题(本题共 10 小题，每小题 7 分，共 70 分。 其中 1～6 为单选，7～10 为多选) 1.在磁感应强度 B＝0.1 T 的匀强磁场中，一面积 S＝ 0.06 m2，电阻值 r＝0.2 Ω 的矩形金属线框绕与磁感线垂直 的转轴匀速转动，产生频率为 50 Hz 的交变电流。t＝0 时， 线圈平面与磁场垂直，如图所示。则( )
6.如图所示，矩形线圈 abcd 与可变电容器 C、理想电 流表 组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场 的 bc 边匀速转动， 转动的角速度 ω＝100π rad/s。 线圈的匝 数 N＝100 匝，边长 ab＝0.2 m、ad＝0.4 m，电阻不计。磁 2 场只分布在 bc 边的左侧，磁感应强度大小 B＝ T。电 16π 容器放电时间不计。下列说法正确的是( )
解析
矩形线框在均匀辐向磁场中转动， v 始终与 B 垂
直，由 E＝Blv 知 E 大小不变，方向周期性变化，D 正确。
3．如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由 x 轴 π 和 y＝2sin x 曲线围成(x≤2 m)，现把一边长为 2 m 的正方 2 形单匝线框以水平速度 v＝10 m/s 匀速地拉过该磁场区， 磁 场区的磁感应强度为 0.4 T，线框电阻 R＝0.5 Ω，不计一切 摩擦阻力，则( )
高考物理总复习课件第十一章交变电流传感器
温度控制
在温度控制系统中，温度传感 器将温度转换为电信号，通过 控制电路实现对加热或冷却设
备的控制。
压力测量
在气压计、血压计等设备中， 压力传感器将压力转换为电信 号进行测量和显示。
光电转换
在照相机、光电开关等设备中 ，光电传感器将光信号转换为 电信号进行处理和控制。
位移测量
在位移计、角度计等设备中， 霍尔传感器将位移或角度转换
利用物质热胀冷缩性质 或热电效应测量温度， 如热敏电阻、热电偶等
。
压力传感器
利用压电效应、压阻效 应等原理测量压力，如 压电陶瓷、应变片等。
光电传感器
利用光电效应将光信号 转换为电信号，如光敏 电阻、光电量磁场 强度，常用于位移、角
度等测量。
传感器在电路中应用实例剖析
变压器原理及在交变电流中应用
变压器工作原理简介
变压器的基本构造
由铁芯和线圈组成，线圈分为原 线圈和副线圈，利用电磁感应原
理实现电压的变换。
变压器的工作原理
当原线圈中通入交变电流时，铁芯 中产生交变的磁通量，使得副线圈 中产生感应电动势，从而实现电压 的变换。
变压器的分类
根据用途可分为电力变压器、自耦 变压器、互感器等；根据铁芯形式 可分为心式变压器和壳式变压器。
特高压输电是指交流1000千伏及以上 和直流正负800千伏及以上的电压等 级的输电技术。该技术具有输电容量 大、距离远、损耗低等优点，是实现 远距离、大容量输电的重要手段。我 国已成功投运多条特高压输电线路， 如“皖电东送”等工程。
柔性直流输电是基于电压源换流器的 高压直流输电技术。与传统的直流输 电技术相比，柔性直流输电具有无换 相失败、谐波水平低、无功功率独立 控制等优点。该技术特别适用于新能 源并网、城市电网增容等场景。
在温度控制系统中，温度传感 器将温度转换为电信号，通过 控制电路实现对加热或冷却设
备的控制。
压力测量
在气压计、血压计等设备中， 压力传感器将压力转换为电信 号进行测量和显示。
光电转换
在照相机、光电开关等设备中 ，光电传感器将光信号转换为 电信号进行处理和控制。
位移测量
在位移计、角度计等设备中， 霍尔传感器将位移或角度转换
利用物质热胀冷缩性质 或热电效应测量温度， 如热敏电阻、热电偶等
。
压力传感器
利用压电效应、压阻效 应等原理测量压力，如 压电陶瓷、应变片等。
光电传感器
利用光电效应将光信号 转换为电信号，如光敏 电阻、光电量磁场 强度，常用于位移、角
度等测量。
传感器在电路中应用实例剖析
变压器原理及在交变电流中应用
变压器工作原理简介
变压器的基本构造
由铁芯和线圈组成，线圈分为原 线圈和副线圈，利用电磁感应原
理实现电压的变换。
变压器的工作原理
当原线圈中通入交变电流时，铁芯 中产生交变的磁通量，使得副线圈 中产生感应电动势，从而实现电压 的变换。
变压器的分类
根据用途可分为电力变压器、自耦 变压器、互感器等；根据铁芯形式 可分为心式变压器和壳式变压器。
特高压输电是指交流1000千伏及以上 和直流正负800千伏及以上的电压等 级的输电技术。该技术具有输电容量 大、距离远、损耗低等优点，是实现 远距离、大容量输电的重要手段。我 国已成功投运多条特高压输电线路， 如“皖电东送”等工程。
柔性直流输电是基于电压源换流器的 高压直流输电技术。与传统的直流输 电技术相比，柔性直流输电具有无换 相失败、谐波水平低、无功功率独立 控制等优点。该技术特别适用于新能 源并网、城市电网增容等场景。
高考物理一轮复习第11章交变电流传感器章末专题复习课件
老师没提了一个问题，同学们就应当立即主动地去思考，积极地寻找答案，然后和老师的解答进行比较。通过超前思考，可以把注意力集中在对这些“难点”的理解 上，保证“好钢用在刀刃上”，从而避免了没有重点的泛泛而听。通过将自己的思考跟老师的讲解做比较，还可以发现自己对新知识理解的不妥之处，及时消除知识 的“隐患”。
【导学号：92492397】
甲
乙
图 11-5
A．电阻 R 上的电功率为 20 W B．0.02 s 时 R 两端的电压瞬时值为零 C．R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u＝14.1cos 100πt(V) D．通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 i＝1.41cos 50πt(A)
C．电阻 R 所产生的焦耳热为 Q＝N42BR2S＋2ωrR2π
D．当线圈由图示位置转过 60°时的电流为2NRB＋Sωr
图 11-4
B [线圈在磁场中转动产生了正弦交流电，其电动势的最大值 Em＝NBSω， 电动势的有效值 E＝NBS2ω，电压表的读数等于交流电源的路端电压，且为有效 值，则 U＝ N2BRS＋ωrR，A 错误；求通过电阻 R 的电荷量要用交流电的平均电流， 则 q＝ I Δt＝NR＋ΔΦr＝NBRS－＋12rBS＝2NRB＋Sr，故 B 正确；
电阻 R 上产生的热量应该用有效值来计算，则电阻 R 产生的热量 Q＝I2Rt
π ＝[ N2BRS＋ωr]2R·ω3＝πN62RB＋2S2rR2ω，故 C 错误；线圈由图示位置转过 60°时的电流为
瞬时值，则 i＝NRB＋Sωr sin ωt＝NRB＋Sωr sinπ3＝ 23RN＋BSrω ，故 D 错误．]
图 11-1
2．互感器
分为电压互感器和电流互感器，比较如下
【导学号：92492397】
甲
乙
图 11-5
A．电阻 R 上的电功率为 20 W B．0.02 s 时 R 两端的电压瞬时值为零 C．R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u＝14.1cos 100πt(V) D．通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 i＝1.41cos 50πt(A)
C．电阻 R 所产生的焦耳热为 Q＝N42BR2S＋2ωrR2π
D．当线圈由图示位置转过 60°时的电流为2NRB＋Sωr
图 11-4
B [线圈在磁场中转动产生了正弦交流电，其电动势的最大值 Em＝NBSω， 电动势的有效值 E＝NBS2ω，电压表的读数等于交流电源的路端电压，且为有效 值，则 U＝ N2BRS＋ωrR，A 错误；求通过电阻 R 的电荷量要用交流电的平均电流， 则 q＝ I Δt＝NR＋ΔΦr＝NBRS－＋12rBS＝2NRB＋Sr，故 B 正确；
电阻 R 上产生的热量应该用有效值来计算，则电阻 R 产生的热量 Q＝I2Rt
π ＝[ N2BRS＋ωr]2R·ω3＝πN62RB＋2S2rR2ω，故 C 错误；线圈由图示位置转过 60°时的电流为
瞬时值，则 i＝NRB＋Sωr sin ωt＝NRB＋Sωr sinπ3＝ 23RN＋BSrω ，故 D 错误．]
图 11-1
2．互感器
分为电压互感器和电流互感器，比较如下
2019版高考物理总复习第十一章交变电流传感器基础课1变压器远距离输电课件
A.1.5 A
C.
14 5
答案 C
图4 B.2 A
D.
28 5
正弦交变电流的产生及变化规律 1.交流电产生过程中的两个特殊位置
图示 概念 中性面位置 与中性面垂直的位置
B⊥S
B∥S
Φ＝BS，最大
Φ＝0，最小
特点
e＝nΔΔΦt ＝0，最小
e＝nΔΔΦt ＝nBSω，最大
感应电流为零，方向改变 感应电流最大，方向不变
实验十二：传感器的简单
中串有灯泡)
使用
基础课1 交变电流的产生和描述
知识排
交变电流、交变电查流的图象
1.交变电流 大小 和 方向 都随时间做周期性变化的电流。
2.正弦式交变电流的产生和图象
(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。(如图1所示)
图1
(2)图象：线圈从中性面位置开始计时，如图2甲、乙、丙所示。 图2
A为.t2＝Ω0，时则，(线圈平) 面平行于磁感线
B.t＝1 s时，线圈中的电流改变方向
C.t＝1.5 s时，线圈中的感应电动势最大
D.一个周期内，线圈产生的热量为8π2 J
图8
解析 t＝0 时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故选项 A 正确；每经过一次 中性面(线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值)电流的方向改变一次，t＝1 s 时， 磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故选项 B 错误；t＝1.5 s 时，磁通量有最大 值，但磁通量的变化率为零ΔΔΦt ＝0，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应 电动势为零，故选项 C 错误；感应电动势最大值 Em＝NBSω＝N·Φm·2Tπ＝4π V，有 效值 E＝Em2＝2 2π V，一个周期内线圈产生的热量 Q＝ER2T＝8π2 J，故选项 D 正确。
2019版高考物理总复习第十一章交变电流传感器基础课2变压器远距离输电课件
ห้องสมุดไป่ตู้电流
原线圈电流 I1 由副线圈电流 I2 和匝数比决定 I1＝nn21I2
2.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器，如图A、B所示。
(2)互感器电电压流互互感感器器：：把把高大电电压流变变成成低小电电压流，，如如图图CD所所示示。。
1.(2016·江苏单科，4)一自耦变压器如图4所示，环形铁芯上 只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动 触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间 输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在 将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中( )
电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.原线圈的输入功率为 220 2 W
B.电流表的读数为 1 A
C.电压表的读数为 110 2 V
D.副线圈输出交流电的周期为 50 s
图5
解析 由 u＝220 2sin 100πt(V)可知，原线圈电压最大值为 220 2 V，故原线圈电 压的有效值为 U1＝220 V ，根据UU12＝nn12可知，U2＝nn21U1＝110 V，故电压表的读数 为 110 V，选项 C 错误；副线圈电流有效值为 I2＝UR2＝2 A，根据 P＝UI 可知，输 出功率为 220 W，则原线圈的输入功率为 220 W，故选项 A 错误；原线圈中的电流 I1＝UP1＝1 A，故选项 B 正确；因为 ω＝2Tπ＝100π rad/s，所以 T＝0.02 s，故选项 D 错误。 答案 B
3. [ 人 教 版 选 修 3 － 2·P50·T3 改 编 ] 从 发 电 站 输 出 的 功 率 为 220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV 两种电压 输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为
(全章合集)2019届高中物理一轮复习PPT课件第十一章交变电流传感器共186张幻灯片
B．e＝ 24πsin120πt(V) D． e＝0.4πcos2πt(V)
解析
矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势的最大值为
2πn 2πn 12 Em＝ BSω＝ BS· ＝ 1×0.1×0.4π(V)＝ 0.04π(V)， 角速度 ω＝ ＝ 2π× 60 60 60 rad/s ＝ 0.4π rad/s ， 从 中 性 面 开 始 ， 故 其 瞬 时 值 表 达 式 为 e ＝ 0.04πsin0.4πt(V)， C 项正确。 答案 C
Em ②正弦交流电有效值和峰值的关系： E＝ 2
。
， U＝
Um Im 2 ， I＝ 2
。
(4)平均值：交变电流图象中波形与横轴 所围面积
跟时间的比值。
一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化。(√ ) 2．线圈经过中性面位置时产生的感应电动势最大。( × ) 3．我国使用的交流电周期是 0.02 s，电流方向每秒钟改变 100 次。(√ ) 4．任何交变电流的最大值 Im 与有效值 I 之间的关系是 Im＝ 2I。 ( × ) 5．交流电压表及电流表的读数均为峰值。( × )
4． (交变电流的有效值 )已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流 按如图所示的规律变化。现与这个电阻元件串联一个多用电表(已调至交变 电流挡)，则多用电表的读数为( )
A．4 2 A C．5 A
B．4 A D．5 2 A
解析 多用电表的读数为有效值，
8 2 T T 由 I RT＝ R ＋ (3 2)2R 得 I＝ 5 A。 2 2 2
A．t＝ 0.005 s 时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s 时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为 311 V D．线框产生的交变电动势频率为 100 Hz 【解题导思】 (1)线框转动到中性面位置时，通过线框的磁通量最大，磁通量的变化 率也最大，对吗？
2019年高考物理一轮复习第11章交变电流传感器第1讲交变电流的产生及描述课件新人教版
第1讲 交变电流的产生及描述
1
知识梳理自测
2
核心考点突破
3
阶段培优微专题
4
2年高考模拟
知识梳理自测
•交变电流
• 1．定义：
• 大小和方向都随时间周做期_性_变__化__________的电流叫作交变 电流。
• 2图．_图_甲_象、__乙：_、_如丙__图、_丁_所_示__，__ 所示电流都属于交变戊 电 流，图________所示 电流属于恒定电流。
秒(s)
2π ω
________所需要的时1s内间完，成单周期位性是变_化_______，公式赫T兹＝(Hz)
________。
T＝1f
f＝T1
• (2)频率(f)：交变电流在____________________的次数， 单位是_________。
• 2．交变电流的“四值”
• (1)瞬时值：交变电某流一_时_刻_________的值，是时间的函数。
考点内容 要求 说明
要点解读
直接考查或渗透考查。正弦式交变电流的有效
1. 不 要 求 值是考查的重点，往往借助电表读数考查正弦
讨 论 交 变 式交变电流的有效值。能够知道交变电流瞬时
正弦交变电
电 流 的 相 值、峰值、有效值、平均值的用法：电容器的
流 的 函数表 Ⅰ 位 和 相 位 击穿电压对应交变电流的峰值，计算电功和电
1．(2017·湖北黄冈中学月考)(多选)有一个交变电流 u＝311sin314t(V)，则下 列说法中正确的是 导学号 21992717 ( ABD )
A．这个交变电流的频率是 50Hz B．它可以使“220V 100W”的灯泡正常发光 C．用交流电压表测量时，读数为 311V D．使用这个交变电流的用电器，每通过 1C 的电荷量时，电流做功 220J
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远距离输电的计算 (2018·武汉模拟)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电 线上的功率损失．有一个小型发电站，输送的电功率为 P＝ 500 kW，当使用 U＝5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路 起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差 4800 kW·h.求： (1)输电效率 η 和输电线的总电阻 r； (2)若想使输电效率提高到 98%，又不改变输电线，那么发电站 应使用多高的电压向外输电？
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[解析] (1)输送功率 P＝500 kW，一昼夜输送电能 E＝Pt＝ 12 000 kW·h 由题知输电线上损失的电能ΔE＝4 800 kW·h 终点得到的电能 E′＝E－ΔE＝7 200 kW·h 所以输电效率 η＝EE′×100%＝60% 输电线上的电流 I＝UP＝100 A 输电线损耗功率 Pr＝I2r
[答案] BD
11
理想变压器的动态分析 (多选)(高考广东卷)如图所示的电路中，P 为滑动变 阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U1 不变，闭合电 键 S，下列说法正确的是( )
12
A．P 向下滑动时，灯 L 变亮 B．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大
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2.(多选)如图所示，三只灯泡均正常发光，现 将滑动变阻器 R 的滑片向下移动，已知原线圈两端的电压及 原、副线圈的匝数均不变，则下列说法中正确的是( ) A．灯 L3 变暗 B．灯 L1 和 L2 均变暗 C．变压器原线圈的输入功率变大 D．副线圈 n2 中的电流变大
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解析：选 AC.由于原线圈两端的电压及原、副线圈的匝数均 不变，由电压与匝数成正比可知，两个副线圈两端的电压均 不变．当滑动变阻器 R 的滑片向下移动时，副线圈 n3 中的 电流增大，电阻 R1 两端的电压增大，则灯 L3 两端的电压减 小，故灯 L3 变暗，而副线圈 n2 两端的电压及回路中的电阻 和电流不发生变化，故灯 L1 和 L2 的亮度不变，A 正确，B、 D 错误；由于副线圈中的电流增大，故原线圈中的电流也随 之增大，则原线圈的输入功率变大，C 正确．
6
A．第二次是 A 图 C．第三次是 B 图
B．第二次是 C 图
D．第三次是 D 图
7Hale Waihona Puke 解析：选 D.第二次将转轴移到 ab 边上产生的感应电流，同 第一次相同，第三次将 OO1 右侧磁场去掉，线圈在转动过程 中只有一边切割，产生感应电动势的最大值为原来的12，因 此选 D.
8
交变电流“四值”的应用 (多选)(2018·忻州联考)如图所 示，一个“U”形线框处在磁感应强度 大小为 B 的匀强磁场中，OO′为磁场 的边界．现使线框以角速度 ω 绕轴 OO′ 匀速转动，线框通过金属转轴和电刷与阻值为 R 的外电阻相 连．已知线框各边的长均为 L，总电阻为 r，不计转轴与电 刷的电阻，则( )
4
Δq＝2（NRB＋Sr），选项 C 正确；电压表的示数 U＝RR＋Er， 而 E＝NBS2ω，故 U∝ω，选项 D 错误． [答案] ABC
5
1.为了研究交流电的产生过程，小张同学设 计了如下实验构思方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁 场中，线圈绕转轴 OO1 按图示方向匀速转动(ab 向纸外，cd 向纸内)．并从图甲所示位置开始计时．此时产生的交流电 如图乙所示．第二次他仅将转轴移至 ab 边上，第三次他仅 将转轴右侧的磁场去掉，关于后两次的电流图象，下列说法 正确的是( )
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A．图示时刻线框产生的感应电动势为 BωL2 B．线框产生的感应电动势的最大值为 BωL2 C．电路中电阻 R 两端电压的有效值为BRω＋L2rR D．电路中电流的有效值为2（BRω＋L2r）
10
[解析] 由法拉第电磁感应定律知，图示时刻，磁通量最大，
感应电动势为零，A 项错误；由交变电流电动势最大值表达
13
[解析] 由于理想变压器输入电压 U1 不变，原、副线圈匝数 不变，所以输出电压 U2 也不变，灯 L 亮度不随 P 的滑动改 变，故选项 A 错误，选项 B 正确；P 向上滑动时，滑动变 阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻 R 总减小，由 I2＝RU总2 知，通过副线圈的电流 I2 增大，输出功率 P2＝U2I2 增大， 再由II12＝nn21知输入电流 I1 也增大，故选项 C 错误，D 正确． [答案] BD
2
A．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 e＝NBSωsin ωt B．线框通过中性面前后，流过电阻 R 的电流方向将发生改 变，1 秒钟内流过电阻 R 的电流方向改变ωπ次 C．线框从图示位置转过 60°的过程中，通过电阻 R 的电荷 量为2（NRB＋Sr） D．电压表的示数跟线框转动的角速度 ω 大小无关
第十一章 交变电流 传感器
章末热点集训
1
交变电流的产生和描述 (多选)如图所示，面积为 S、匝数为 N、电阻为 r 的 正方形导线框与阻值为 R 的电阻构成闭合回路，理想交流电 压表并联在电阻 R 的两端．线框在磁感应强度为 B 的匀强 磁场中，以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角 速度 ω 匀速转动，不计其他电阻，则下列说法正确的是( )
3
[解析] 从图示位置开始计时，即从线框处于中性面位置开 始计时，感应电动势瞬时值 e＝NBSωsin ωt，选项 A 正确； 线框通过中性面前后，流过电阻 R 的电流方向发生改变，每 转 1 周电流方向改变 2 次，1 秒钟内线框转动圈数为T1＝2ωπ， 故流过电阻 R 的电流方向改变 2×2ωπ＝ωπ次，选项 B 正确； 线框从图示位置转过 60°的过程中，通过电阻 R 的电荷量 Δq＝ I Δt＝R＋E rΔt＝NRΔ＋Φr，而ΔΦ＝BΔS⊥＝12BS，故
式 Em＝BSω＝BωL2 可知 B 项正确；根据闭合电路欧姆定律 可知，C 项中表达式为 R 两端电压的最大值，C 项错误；由
图可知，线框转动一圈的过程中，只有半个周期为正弦交变
电
流
，
另
半
个
周
期
电
流
为
零
，
由
有
效
值
定
义
有
E2 R＋r
T
＝
Em2
2 R＋r
·T2，解得
E＝E2m，由欧姆定律可知，D
项正确．
远距离输电的计算 (2018·武汉模拟)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电 线上的功率损失．有一个小型发电站，输送的电功率为 P＝ 500 kW，当使用 U＝5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路 起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差 4800 kW·h.求： (1)输电效率 η 和输电线的总电阻 r； (2)若想使输电效率提高到 98%，又不改变输电线，那么发电站 应使用多高的电压向外输电？
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[解析] (1)输送功率 P＝500 kW，一昼夜输送电能 E＝Pt＝ 12 000 kW·h 由题知输电线上损失的电能ΔE＝4 800 kW·h 终点得到的电能 E′＝E－ΔE＝7 200 kW·h 所以输电效率 η＝EE′×100%＝60% 输电线上的电流 I＝UP＝100 A 输电线损耗功率 Pr＝I2r
[答案] BD
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理想变压器的动态分析 (多选)(高考广东卷)如图所示的电路中，P 为滑动变 阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U1 不变，闭合电 键 S，下列说法正确的是( )
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A．P 向下滑动时，灯 L 变亮 B．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大
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2.(多选)如图所示，三只灯泡均正常发光，现 将滑动变阻器 R 的滑片向下移动，已知原线圈两端的电压及 原、副线圈的匝数均不变，则下列说法中正确的是( ) A．灯 L3 变暗 B．灯 L1 和 L2 均变暗 C．变压器原线圈的输入功率变大 D．副线圈 n2 中的电流变大
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解析：选 AC.由于原线圈两端的电压及原、副线圈的匝数均 不变，由电压与匝数成正比可知，两个副线圈两端的电压均 不变．当滑动变阻器 R 的滑片向下移动时，副线圈 n3 中的 电流增大，电阻 R1 两端的电压增大，则灯 L3 两端的电压减 小，故灯 L3 变暗，而副线圈 n2 两端的电压及回路中的电阻 和电流不发生变化，故灯 L1 和 L2 的亮度不变，A 正确，B、 D 错误；由于副线圈中的电流增大，故原线圈中的电流也随 之增大，则原线圈的输入功率变大，C 正确．
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A．第二次是 A 图 C．第三次是 B 图
B．第二次是 C 图
D．第三次是 D 图
7Hale Waihona Puke 解析：选 D.第二次将转轴移到 ab 边上产生的感应电流，同 第一次相同，第三次将 OO1 右侧磁场去掉，线圈在转动过程 中只有一边切割，产生感应电动势的最大值为原来的12，因 此选 D.
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交变电流“四值”的应用 (多选)(2018·忻州联考)如图所 示，一个“U”形线框处在磁感应强度 大小为 B 的匀强磁场中，OO′为磁场 的边界．现使线框以角速度 ω 绕轴 OO′ 匀速转动，线框通过金属转轴和电刷与阻值为 R 的外电阻相 连．已知线框各边的长均为 L，总电阻为 r，不计转轴与电 刷的电阻，则( )
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Δq＝2（NRB＋Sr），选项 C 正确；电压表的示数 U＝RR＋Er， 而 E＝NBS2ω，故 U∝ω，选项 D 错误． [答案] ABC
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1.为了研究交流电的产生过程，小张同学设 计了如下实验构思方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁 场中，线圈绕转轴 OO1 按图示方向匀速转动(ab 向纸外，cd 向纸内)．并从图甲所示位置开始计时．此时产生的交流电 如图乙所示．第二次他仅将转轴移至 ab 边上，第三次他仅 将转轴右侧的磁场去掉，关于后两次的电流图象，下列说法 正确的是( )
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A．图示时刻线框产生的感应电动势为 BωL2 B．线框产生的感应电动势的最大值为 BωL2 C．电路中电阻 R 两端电压的有效值为BRω＋L2rR D．电路中电流的有效值为2（BRω＋L2r）
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[解析] 由法拉第电磁感应定律知，图示时刻，磁通量最大，
感应电动势为零，A 项错误；由交变电流电动势最大值表达
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[解析] 由于理想变压器输入电压 U1 不变，原、副线圈匝数 不变，所以输出电压 U2 也不变，灯 L 亮度不随 P 的滑动改 变，故选项 A 错误，选项 B 正确；P 向上滑动时，滑动变 阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻 R 总减小，由 I2＝RU总2 知，通过副线圈的电流 I2 增大，输出功率 P2＝U2I2 增大， 再由II12＝nn21知输入电流 I1 也增大，故选项 C 错误，D 正确． [答案] BD
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A．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 e＝NBSωsin ωt B．线框通过中性面前后，流过电阻 R 的电流方向将发生改 变，1 秒钟内流过电阻 R 的电流方向改变ωπ次 C．线框从图示位置转过 60°的过程中，通过电阻 R 的电荷 量为2（NRB＋Sr） D．电压表的示数跟线框转动的角速度 ω 大小无关
第十一章 交变电流 传感器
章末热点集训
1
交变电流的产生和描述 (多选)如图所示，面积为 S、匝数为 N、电阻为 r 的 正方形导线框与阻值为 R 的电阻构成闭合回路，理想交流电 压表并联在电阻 R 的两端．线框在磁感应强度为 B 的匀强 磁场中，以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角 速度 ω 匀速转动，不计其他电阻，则下列说法正确的是( )
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[解析] 从图示位置开始计时，即从线框处于中性面位置开 始计时，感应电动势瞬时值 e＝NBSωsin ωt，选项 A 正确； 线框通过中性面前后，流过电阻 R 的电流方向发生改变，每 转 1 周电流方向改变 2 次，1 秒钟内线框转动圈数为T1＝2ωπ， 故流过电阻 R 的电流方向改变 2×2ωπ＝ωπ次，选项 B 正确； 线框从图示位置转过 60°的过程中，通过电阻 R 的电荷量 Δq＝ I Δt＝R＋E rΔt＝NRΔ＋Φr，而ΔΦ＝BΔS⊥＝12BS，故
式 Em＝BSω＝BωL2 可知 B 项正确；根据闭合电路欧姆定律 可知，C 项中表达式为 R 两端电压的最大值，C 项错误；由
图可知，线框转动一圈的过程中，只有半个周期为正弦交变
电
流
，
另
半
个
周
期
电
流
为
零
，
由
有
效
值
定
义
有
E2 R＋r
T
＝
Em2
2 R＋r
·T2，解得
E＝E2m，由欧姆定律可知，D
项正确．