高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器基础学案.doc

第十章 交变电流 传感器第1节交变电流的产生和描述精题对点诊断1正弦式交变电流的产生图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()【解析】a、b选项中闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场且过线圈平面的转轴匀速转动，满足产生正弦式交变电流的条件，能产生正弦式交变电流；c选项中转轴平行于磁场，转动过程中，穿过线圈的磁通量始终为零，故c中不产生正弦式交变电流；d选项中虽然只有一半线圈在磁场中，但是始终有一边切割磁感线按照正弦规律产生感应电动势，且一边转出磁场时，另一边恰好进入磁场，保证转动过程中感应电动势连续按照正弦规律变化，故c选项正确【答案】c2有效值与最大值交流电压的瞬时值uumsin(100t) v，当t s时，u5 v，从电压表中看到的示数应为()a10 vb10 vc5 vd5 v【解析】由交流电压表达式可知t s时有5 umsin(100)，则得um10 v从电压表中看到的任何时刻都是有效值，u10 v，选项a正确【答案】a3交流电的瞬时表达式某交流电的瞬时表达式是i5sin(50t) a从t0时刻到第一次出现最大值的时间是()a. sb sc. sd s【解析】依题意从中性面开始计时，第一次出现电流最大值需 s，t s s，选项a正确【答案】a基础知识回顾一、正弦式交变电流1产生如图1011所示，将闭合线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁感线方向的轴做匀速转动图10112变化规律(线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势e随时间变化的规律：eemsin_t.(2)电压u随时间变化的规律：uumsin_t.(3)电流i随时间变化的规律：iimsin_t.其中等于线圈转动的角速度：emnbl1l2nbs.3正弦式交变电流的图象(如图1012所示)图1012二、描述交变电流的物理量1周期和频率(1)周期t：交变电流完成一次周期性变化(线圈转动一周)所需的时间，单位是秒(s)公式表达式为t.(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或f.2交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值(3)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交变电流的一个周期内产生的热量相等，则这个恒定电流i、恒定电压u就是这个交变电流的有效值(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系i，u，e.(5)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，其数值可以用n计算 基本能力提升一、判断题(1)闭合线圈在磁场中转动，当线圈中磁通量最大时，线圈中产生的电流最大()(2)只有在中性面开始计时时，电动势表达式才可书写为eemsin t.()(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零()(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值()(5)交流电压表和电流表测量的是交流电的有效值()(6)交变电流的峰值总是有效值的倍()二、选择题一正弦式电流的电压随时间变化的规律如图1013所示由图可知()图1013a该交变电流的电压瞬时值的表达式为u100sin 25 t(v)b该交变电流的频率为4 hzc该交变电流的电压的有效值为100 vd若将该交流电压加在阻值为r100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 w【解析】由题图可知，交变电流周期t4102 s，峰值电压um100 v，故交变电流的频率f25 hz，有效值u50 v加在r100 的电阻上的热功率p50 w，瞬时值表达式uumsint100sin 50t(v)，故选项d正确【答案】d第2节变压器电能的输送精题对点诊断1变压器的原理(多选)理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有()a交变电流的频率b交变电流的功率c磁通量的变化率d交变电流的电压的最大值【解析】理想变压器原、副线圈中交变电流的频率相同，因为磁通量始终相同，变化的周期一样，a项正确；理想变压器没有能量损耗，b项正确；磁通量一样，变化率也一样，但根据公式en，匝数不同，e的最大值也就不一样，c项正确，d项错误【答案】abc2. 变压器的电压关系、电流关系如图1021所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 v，额定功率为22 w；原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用u和i分别表示此时电压表和电流表的读数，则()图1021au110 v，i0.2 abu110 v，i0.05 acu110 v，i0.2 adu110 v，i0.2 a【解析】由变压原理可得u1110 v，即电压表示数为110 v；由p入p出，灯泡正常发光可得p入u1i1p出22 w，i1 a0.2 a，故选项a正确【答案】a3远距离输电问题(多选)(2010江苏高考)在如图1022所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()图1022a升压变压器的输出电压增大b降压变压器的输出电压增大c输出电线上损耗的功率增大d输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【解析】升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时升压变压器的输出电压不变，a项错误；由i可知当输出功率增大时输出电流增大，由u损ir及p损i2r可知u损及p损均增大，故c项正确；当u损增大时降压变压器的输出电压减小，b项错误；由p损r可知r，当输出功率增大时输电线损耗比例增大，d项正确【答案】cd基础知识回顾一、理想变压器1构造和原理(如图1023所示)图1023(1)主要构造：由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成(2)工作原理：电磁感应的互感现象2理想变压器的基本关系式(1)功率关系：p入p出(2)电压关系：，若n1n2，为降压变压器；若n1n2，为升压变压器(3)电流关系：只有一个副线圈时，；有多个副线圈时，u1i1u2i2u3i3unin.二、远距离输电1输电过程(如图1024所示)图10242输送电流(1)i.(2)i.3电压损失(1)uuu.(2)uir.4功率损失(1)ppp.(2)pi2r()2r.基本能力提升一、判断题(1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用()(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)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()(4)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增大()(5)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()(6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗()二、选择题一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有