高考物理二轮复习 专题七 电磁感应 交变电流 第25课时 交变电流 变压器课件.ppt

第25课时交变电流变压器 知识点一交变电流 c 1 如图所示 面积均为s的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场b中以角速度 匀速转动 能产生正弦交变电动势e bs sin t的图是 解析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴 轴在线圈所在平面内 匀速转动 产生的正弦交变电动势为e bs sin t 由这一原理可判断 a图中感应电动势为e bs sin t b图中的转动轴不在线圈所在平面内 c d图转动轴与磁场方向平行 而不是垂直 答案a 2 如图1所示 为演示交变电流产生的装置图 关于这个实验 正确的说法是 a 线圈每转动一周 指针左右摆动两次b 图示位置为中性面 线圈中无感应电流c 图示位置ab边的感应电流方向为a bd 线圈平面与磁场方向平行时 磁通量变化率为零 图1 解析线圈在磁场中匀速转动时 在电路中产生呈周期性变化的交变电流 线圈经过中性面时电流改变方向 线圈每转动一周 有两次通过中性面 电流方向改变两次 指针左右摆动一次 故a错 线圈处于图示位置时 ab边向右运动 由右手定则 ab边的感应电流方向为a b 故c对 线圈平面与磁场方向平行时 ab cd边垂直切割磁感线 线圈产生的电动势最大 也可以这样认为 线圈平面与磁场方向平行时 磁通量为零 但磁通量的变化率最大 b d错误 答案c 答案cd 4 一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图2所示 由图可知该交变电流 图2 答案b 知识点三电感和电容对交变电流的影响 b 5 多选 如图3所示 输入端ab的输入电压既有直流成分 又有交流成分 以下说法中正确的是 l的直流电阻与r相同 图3 a 直流成分只能从l通过b 交流成分只能从r通过c 通过r的既有直流成分又有交流成分d 通过l的交流成分比通过r的交流成分必定要少解析线圈具有通直流阻交流的作用 所以大部分交流成分通过r l的直流电阻与r相同 对交流的阻碍作用要大于电阻r 多数交流成分通过r 故选c d 答案cd 6 多选 在如图4所示的电路中 a b两端连接的交流电源既含高频交流 又含低频交流 l是一个25mh的高频扼流圈 c是一个100pf的电容器 r是负载电阻 下列说法正确的是 图4 a l的作用是 通低频 阻高频 b c的作用是 通交流 隔直流 c c的作用是 通高频 阻低频 d 通过r的电流中 低频交流所占的百分比远远小于高频交流所占的百分比解析l是自感系数很小的高频扼流圈 共作用是 通低频 阻高频 a正确 c是电容很小的电容器 其作用是 通高频 阻低频 也称高频旁路电容 由于l对高频的阻碍作用和c对高频的旁路作用 使得r中的电流 低频成分远远大于高频成分 故a c正确 答案ac 知识点四变压器 c 7 一电器中的变压器可视为理想变压器 它将220v交变电流改变为110v 已知变压器原线圈匝数为800 则副线圈匝数为 a 200b 400c 1600d 3200 答案b 8 在变电所 经常要用交流电表去监测电网上的强电流 使用的仪器是电流互感器 如图所示的四个图中 能正确反映其工作原理的是 解析电流互感器是测电流的 应串联在火线上 故选项b d错误 由变压器电流关系n1i1 n2i2 要使i2 i1 须n2 n1 故选项a正确 c错误 答案a 答案c 10 多选 2016 浙江温州模拟 如图5所示为远距离交流输电的简化电路图 发电厂的输出电压是u 用等效总电阻是r的两条输电线输电 输电线路中的电流是i1 其末端间的电压为u1 在输电线与用户间连有一理想变压器 流入用户端的电流是i2 则 图5 答案ad 易错点一理想变压器基本规律的应用理想变压器以及原 副线圈基本量的关系 练1 一理想变压器的原 副线圈的匝数比为3 1 在原 副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻 原线圈一侧接在电压为220v的正弦交流电源上 如图6所示 设副线圈回路中电阻两端的电压为u 原 副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k 则 图6 答案a 疑难点二理想变压器的动态分析含有变压器的动态电路问题的解题思路 练2 多选 如图7所示 理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表 副线圈匝数可以通过滑动触头q来调节 在副线圈两端连接了定值电阻r0和滑动变阻器r p为滑动变阻器的滑动触头 在原线圈上加一电压为u的正弦交流电 则 图7 a 保持q的位置不动 将p向上滑动时 电流表读数变大b 保持q的位置不动 将p向上滑动时 电流表读数变小c 保持p的位置不动 将q向上滑动时 电流表读数变大d 保持p的位置不动 将q向上滑动时 电流表读数变小 答案bc 易混点三远距离输电问题1 输电线路与物理量基本关系输电线路如图8所示 图8 练3 远距离输电的原理图如图9所示 升压变压器原 副线圈的匝数分别为n1 n2 电压分别为u1 u2 电流分别为i1 i2 输电线上的电阻为r 变压器为理想变压器 则下列关系式中正确的是 图9 答案d 真题示例 图10 a 与电阻r并联的电压表示数为3 11vb 流过电阻r的电流最大值为0 311ac 变压器的输入功率为0 484wd 一个周期内 电阻r上产生的热量为9 68 10 3j答案bcd 冲刺训练 1 多选 如图11甲所示 在匀强磁场中 一矩形金属线圈两次分别以不同的转速 绕与磁感线垂直的轴匀速转动 产生的交变电动势图象如图乙中曲线a b所示 则 图11 a 两次t 0时刻线圈平面均与中性面重合b 曲线a b对应的线圈转速之比为2 3c 曲线a表示的交变电动势频率为25hzd 曲线b表示的交变电动势有效值为10v 答案ac 2 多选 如图12所示 将额定电压为60v的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上 闭合开关s后 用电器正常工作 交流电压表和交流电流表 均为理想电表 的示数分别为220v和2 2a 以下判断正确的是 图12 a 变压器输入功率为484wb 通过原线圈的电流的有效值为0 6ac 通过副线圈的电流的最大值为2 2ad 变压器原 副线圈匝数比n1 n2 11 3 答案bd 图13 a 电流表的示数为0 24ab 0 01s时回路中的电流最大c 回路中交流电的频率为50hzd 0 015s时电珠l中电流的方向为从c l d 答案cd 4 多选 2016 丽水选考模拟 如图14甲所示为一个小型电风扇的电路简图 其中理想变压器的原 副线圈匝数之比n1 n2 10 1 接线柱a b接上一个正弦交变电源 电压随时间变化规律如图乙所示 输出端接有额定电压均为12v的灯泡和风扇电动机 电动机线圈电阻r 2 接通电源后 灯泡正常发光 风扇正常工作 则 图14 a 电阻r两端的电压是10vb 通过风扇电动机的电流是6ac 通过灯泡的交流电频率是100hzd 风扇突然卡住的瞬间 灯泡变暗 解析据题图乙可知原线圈电压的有效值为220v 周期为0 02s 故其频率为50hz 由于理想变压器原 副线圈的电压跟匝数成正比 故副线圈两端的电压为22v 又额定电压为12v的灯泡正常发光 故电阻r两端的电压是10v a正确 风扇电动机不是纯电阻用电器 故风扇电动机线圈两端的电压小于12v 通过风扇电动机的电流小于6a b错误 变压器不改变交流电的频率 故通过灯泡的交流电频率是50hz c错误 风扇突然卡住的瞬间 风扇电动机线圈两端的电压增大 通过风扇的电流增大 则副线圈干路电流增大 r两端的电压增大 由于原 副线圈匝数不变 故副线圈两端的电压不变 加在灯泡两端的电