2013届高考一轮物理复习课件选修3-2第十章交变电流 传感器第第2讲 变压器 电能的输送(教科版)

总
Um
U
2
Im
nBS
【答案】C
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4.(2012年辽宁本溪模拟)如图所示,单匝闭合线框在匀强磁场中,绕 垂直于磁场方向的轴OO'匀速转动,在转动过程中,穿过线框的最大 磁通量为Φm,线框中的最大感应电动势为Em,穿过线框的磁通量为 的时刻,线框中的感应电动势为 2 2
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【解析】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, 最大,e最 t 大,则B项正确;在t=0.02 s时,Φ最大, =0,e=0,则C项错误. t 【答案】B

甲
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(1)磁感应强度B多大?
(2)画出t=0时刻线圈平面与磁感线间的相对位置关系.
(3)在t= 时,线圈平面与磁感线方向间的夹角多大? 12
T
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【名师点金】解答本题时可按以下思路分析: 由图象知 Em和T 由Em求B 由Em确定
B与S关系
定夹角关系
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(1)两个特殊位置
2.正弦式交变电流的变化规律 线圈平面与中性面重合时,磁感线与线圈平面垂直,磁通量Φ③最大, 但磁通量的变化率 =④0,感应电动势为⑤零,感应电流为零,电流 t 方向在此位置前后发生变化.

线圈平面与中性面垂直时,磁感线与线圈平面平行,磁通量Φ为⑥零,
由瞬时式确
【规范全解】(1)由e-t图象可直接读得Em和T,由Em=BSω和ω= 得B= T

总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上电流增加，但并联电路
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如右图所示，理想变压器的原线圈两端输入的交变电压保持恒
定．则当开关S合上时，下列说法正确的是(
A．电压表的示数变小 B．原线圈的电流增大 C．流过R1的电流不变 D．变压器的输入功率减小
)
工具
必考部分 选修3-2 第十章 交变电流 传感器
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解析：
由于原、副线圈两端电压不变，当开关S闭合时，回路中
A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
工具
必考部分 选修3-2 第十章 交变电流 传感器
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解析：
U1 n1 交流电源的电压有效值不变，即 V1 示数不变，因 ＝ ， U2 n2
B．电流表 的示数为 0.2 A D．电压表的示数为 44 V
工具
必考部分 选修3-2 第十章 交变电流 传感器
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解析：
由交流电源的电压瞬时值表达式可知，ω＝100π，所以频
1 ω 率 f＝ ＝ ＝50 Hz，A 项说法正确；理想变压器的电压比等于线圈匝 T 2π n1 U1 n2 数比， ＝ ， 即 其中原线圈电压的有效值 U1＝220 V， 2＝ U1＝44 V， U n2 U2 n1 U2 故 D 项说法正确；I2＝ ＝1 A，故 C 项说法错误；由电流比与线圈匝 R I1 n2 n2 数成反比，即 ＝ ，所以 I1＝ I2＝0.2 A，故 B 项说法正确．综上所 I2 n1 n1 述，说法错误的是 C 项．
工具
必考部分 选修3-2 第十章 交变电流 传感器

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在图 a 中，设理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1∶n2，原线圈两 U1 端的电压为 U1，副线圈上负载电阻为 R.根据变压器的电压比公式 ＝ U2 n1 n2 ，可求得变压器副线圈两端的电压 U2＝ U1，所以通过副线圈的电流 n2 n1 U2 n2U1 I1 n2 I2＝ ＝ ，再根据变压器的电流比公式 ＝ ，可求得通过原线圈的 R n1R I2 n1 n2 n2 2U1 电流为 I1＝ I2＝ ( ) ， 因此从输入端看， 变压器的等效电阻应为 R′ n1 n1 R U1 n1 2 ＝ ，解得 R′＝( ) R，此即变压器的等效电阻公式． I1 n2
n2 4 R′ R 另由题意知： I1≤ 1 A．由以上两式可解得： R≥880 Ω.所以正确选项为 D.
[答案] D
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二、转化思想及其应用
例 2 矩形线圈 abcd，长 ab＝ 20 cm，宽 bc＝ 10 cm，线圈匝数 n＝ 200 匝，线圈回路总电阻 R＝ 5 Ω，整个线圈平面内均有垂直于线框平面 的磁场穿过．若该 磁场的磁感应强度 B 随时间的变化规律为 B＝ 0.2sin100πtT，如图 所示，求 1 min 内回路中产生的焦耳热．(计算时 π2＝ 10)
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ΔB [解析] (1)注意到本题给出的是 B 随时间的变化率， 即 ＝ 100 Δt ΔB πsin ωt，根据法拉第电磁感应定律 E＝ S＝ 100 Δt 中的感应电动势的最大值为 Enmax＝ 100 ＝ 400 2rn，将 r1＝ 1.0 cm＝ 10
－2
2
2πsin ωt · S，第 n 环
4
(对应学生用书 P192) 一、变压器电路的等效思想
1．变压器的等效电阻公式 在解决涉及理想变压器问题时，我们可以用一个电阻来代替变压器 (包括负载)电路．即可以把图 a 中的虚线部分等效成一个电阻 R′，从 而使较为复杂的变压器电路简化为图 b 的简单形式， 下面我们来推导其 等效电阻 R′的计算公式．

4.几种常见的变压器 (1)自耦变压器—— 调压变压器。 电压互感器 :把 高 电压变成 低 电压 (2)互感器 电流互感器 :把 大 电流变成 小 电流
知识梳理
-5一 二
知识梳理
双基自测
二、电能的输送
如图所示,若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'。
(5)× 通过线圈的电流与副线圈两端的电压及负载有关。 (6)× 远距离输电时输电电压远大于输电线的损失电压。 (7)× 由变压器原理可知,原线圈输入直流电 ,副线圈没有电压输出。
答案
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-7-
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双基自测
1 2 3 4 5
2.(理想变压器的工作原理) 如图甲、乙所示的两电路中 , 当 a 、 b 两端与 e 、 f 两端分别加上 110 V 的交流电压时,测得 c、d 间与 g、h 间的电压均为 55 V。若分别在 c、d 两端与 g 、h 两端加上 55 V 的交流电压,则 a、b 间与 e、 f 间的电压分别为( )
1.输电电流 I=
������ ������
= =
������' ������'
������-������' 。 ������线
线
2.输电导线损耗的电功率 ������ 2 2 R P 损=I · R 线= ������ · 。 即在输送功率一定时,输电电压增大为原来的 n 倍,输电导线上损耗的 1 功率就减少为原来的 ������2 倍。 3.输电导线损耗的电压 ������ R U 损=I· R 线= ������· 。
知识梳理
-3一 二
知识梳理
双基自测
一、变压器