高中物理 第二章 交變電流章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 粵教版選修32

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1、我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu)

2、化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 第二章第二章 交變電流交變電流 章末復(fù)習(xí)課 【知識(shí)體系】 交變電流正弦式交變電流定義：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流產(chǎn)生線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)特殊位置SB：最大，e0，i0SB：0，e最大，i最大描述圖象

3、函數(shù)表達(dá)式表征交變電流的物理量周期和頻率的關(guān)系 峰值 有效值 瞬時(shí)值 平均值 電感器電容器電感器：通直流、阻交流、通低頻、阻高頻電容器：隔直流、通交流、阻低頻、通高頻理想變壓器結(jié)構(gòu)：原副線圈，鐵芯原理：互感現(xiàn)象基本規(guī)律變壓關(guān)系 變流關(guān)系 功率關(guān)系 遠(yuǎn)距離輸電功率損失 電壓損失 高壓輸電高壓交流高壓直流 答案填寫 T1f EmnBS EEm2 eEmsin t nt U1U2n1n2 I1I2n2n1 P1P2 P耗I2線R線 U耗I線R線 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì)

4、結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng)

5、濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 主題 1 交變電流的“四值”應(yīng)用 1瞬時(shí)值 (1)當(dāng)線圈平面與中性面重合(BS)時(shí)， 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零， 若從此位置開始計(jì)時(shí)，則瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmsin tnBSsin t，iImsin tnBSRsin t. (2)當(dāng)線圈平面與中性面垂直(BS)時(shí)， 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大； 若從此位置開始計(jì)時(shí)，則瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為eEmcos tnBScos t，iImcos tnBSRcos

6、t. 2最大值 線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的交變電流的電動(dòng)勢(shì)，其最大值EmnBS.其中n表示線圈匝數(shù)，S表示線圈面積，與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)，與線圈的形狀無關(guān)在考慮電容器的耐壓值時(shí)，應(yīng)采用交流電的最大值 3有效值 正弦式交流電的有效值大小為EEm2，IIm2.其他交變電流的有效值根據(jù)有效值的定義計(jì)算求電功、電功率，確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流，要用有效值；沒有特殊說明時(shí)，交流電的電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)均指有效值，交流電表的測(cè)量值是有效值，交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓、額定電流是有效值 4平均值 平均值需用進(jìn)行計(jì)算，求一段時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)要用平均值，qt. 【典例 1】 如

7、圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，邊長(zhǎng)L10 cm 的正方形線圈abcd共 100 匝，線圈電阻r1，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為2 rad/s，外電路電阻R4，求： (1)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值； 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā)

8、 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。

9、 (2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過 60時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； (3)由圖示位置轉(zhuǎn)過 60角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； (4)交流電壓表的示數(shù)； (5)轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力做的功； (6)16周期內(nèi)通過R的電荷量 解析：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值EmNBS1000.50.122 V3.14 V. (2)轉(zhuǎn)過 60時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： eEmcos 603.140.5 V1.57 V. (3)通過 60角過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： E1000.5320.1232 V2.6 V. (4)電壓表示數(shù)為外電路電壓的有效值： UERrR3.14245 V1.78 V. (5)轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功等

10、于電流產(chǎn)生的熱量： WQEm22Rrt0.99 J. (6)16周期內(nèi)通過電阻R的電荷量： tntRrtnRrnBSsin 60Rr0.086 6 C. 答案：(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.086 6 C 針對(duì)訓(xùn)練 1(2014天津卷)(多選)如圖 1 所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖 2 中曲線a、b所示，則( ) 圖 1 圖 2 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式

11、 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城

12、 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 A兩次t0 時(shí)刻線圈平面均與中性面重合 B曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為 23 C曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為 25 Hz D曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為 10 V 解析：線圈位于中性面時(shí)，磁通量最大，電動(dòng)勢(shì)為零，所以選項(xiàng) A 正確；轉(zhuǎn)速之比等于周期的反比，故該比值為 32，故選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；頻率為周期的倒數(shù)，即f1T，a的周期為0.04

13、 s，頻率為 25 Hz，所以選項(xiàng) C 正確；正弦交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為EEm2nBS2，已知Ea152 V，且b23a，故可知Eb23152 V102 V，所以選項(xiàng) D 錯(cuò)誤 答案：AC 主題 2 理想變壓器的分析 1輸入功率和輸出功率 理想變壓器無能量損失，輸入功率和輸出功率相等，即P入P出當(dāng)變壓器只有一個(gè)副線圈時(shí)，P1P2；當(dāng)變壓器有多個(gè)副線圈時(shí)，P1P2P3 輸入功率P入由輸出功率P出決定，即輸出功率增大，輸入功率也隨之增大，輸出功率減小，輸入功率也隨之減小通俗地說，就是用多少給多少，而不是給多少用多少 2輸入電壓和輸出電壓 變壓器原、副線圈的電壓之比為U1U2n1n2；當(dāng)變壓器有多個(gè)副

14、線圈時(shí)U1n1U2n2U3n3即對(duì)同一變壓器的任意兩個(gè)線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比 輸入U(xiǎn)1電壓決定輸出電壓U2，即U2隨著U1的變化而變化，因?yàn)閁2n2n1U1，所以只要U1和匝數(shù)比不變化，不論負(fù)載如何變化，U2不變 3輸入電流與輸出電流 由IPU知，當(dāng)變壓器只有一個(gè)副線圈時(shí)：I1I2n2n1. 有多個(gè)副線圈時(shí)n1I1n2I2n3I3 當(dāng)線圈的結(jié)構(gòu)一定時(shí)，n1、n2一定，輸出電流決定輸入電流輸出電流增大，輸入電流也隨之增大；輸出電流減小，輸入電流也隨之減小當(dāng)變壓器有多個(gè)副線圈同時(shí)輸出時(shí)，同樣也有輸出電流決定輸入電流的關(guān)系 【典例 2】 如圖所示的電路中，理想變壓器的兩端共接有三個(gè)規(guī)格完全相同的

15、燈泡，變壓器輸入端接交變電壓U0，在開關(guān) S 閉合的情況下，三個(gè)燈泡的亮度相同如果將開關(guān) S斷開，燈泡都不會(huì)損壞時(shí)，將要發(fā)生的現(xiàn)象是( ) 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào)

16、等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 A燈泡 L1比 S 閉合時(shí)暗一些 B燈泡 L1比 S 閉合時(shí)亮一些 C燈泡 L2亮度不變 D

17、燈泡 L2比 S 閉合時(shí)暗一些 解析：當(dāng)開關(guān) S 斷開后，減少了輸出功率，因輸出功率減少，輸入功率也減少，因U0不變，則流過 L1的電流變小，燈 L1變暗，燈 L1兩端的電壓U1IR，I減少，U1也減少，變壓器初級(jí)線圈兩端的電壓U1U0U1增大，輸入電壓增大，輸出電壓與輸入電壓成正比也增大，即 L2兩端的電壓增大，流過 L2的電流增大，燈泡 L2比 S 閉合時(shí)亮，故 A 正確，B、C、D 錯(cuò)誤 答案：A 針對(duì)訓(xùn)練 2.(2017北京卷)如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u220 2sin 100t (V)的交流電源上，副線圈接有R55 的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為 21，電流表、電壓表均為理

18、想電表下列說法正確的是( ) A原線圈的輸入功率為 220 2 W B電流表的讀數(shù)為 1 A C電壓表的讀數(shù)為 110 2 V D副線圈輸出交流電的周期為 50 s 解析：電表的讀數(shù)均為有效值，原線圈兩端電壓有效值為 220 V，由理想變壓器原、副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)成正比，可知副線圈兩端電壓有效值為 110 V，C 錯(cuò)誤；流過電阻R的電流為 2 A，可知負(fù)載消耗的功率為 220 W，根據(jù)能量守恒可知，原線圈的輸入功率為220 W，A 錯(cuò)誤；由PUI可知，電流表的讀數(shù)為 1 A，B 正確，由交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式可知，100 rad/s，周期T0.02 s，D 錯(cuò)誤 答案：B 主題 3 遠(yuǎn)距離

19、高壓輸電問題 1輸電示意圖 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化

20、經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 2正確理解幾個(gè)基本關(guān)系 (1)功率關(guān)系，P1P2，P2P損P3，P3P4. (2)電壓關(guān)系：U1U2n1n2，U2U線U3，U3U4n3n4. (3)電流關(guān)系：I1I2n2n1，I2I線I3，I3I4n4

21、n3. (4)輸電電流：I線P2U2P3U3U線R線. (5)輸電導(dǎo)線上損耗的電功率： P損P2P3I2線R線U2線R線U線I線 (6)輸電導(dǎo)線上的電壓損失U線I線R線U2U3. 【典例 3】 如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是I2.則( ) A用戶端的電壓為I1U1I2 B輸電線上的電壓降為U C理想變壓器的輸入功率為I21r D輸電線路上損失的電功率為I1U 解析：根據(jù)理想變壓器輸入端與輸出端的電功率相同，可得U1I1U2I2，得U2U

22、1I1I2，所以 A 正確；根據(jù)歐姆定律可得輸電線上的電壓降為I1r，所以 B 錯(cuò)誤；理想變壓器的輸入功率為U1I1，故 C 錯(cuò)誤；輸電線路上損失的電功率為I21r，故 D 錯(cuò)誤 答案：A 針對(duì)訓(xùn)練 3如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖發(fā)電機(jī)輸出功率恒定，升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2.下列說法正確的是( ) 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化

23、， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、

24、城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 A采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流 B升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2U1U2 C輸電線損耗的功率為U22r D將P下移，用戶獲得的電壓將升高 解析： 發(fā)電機(jī)輸出功率恒定， 根據(jù)PUI可知， 采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流，故 A 錯(cuò)誤；變壓器的原副線圈兩端電壓與匝數(shù)成正比，即U1U2n1n2，故 B 正確；輸電線上損失的功率為P損U2損r， U2為升壓變壓器副線圈兩端的電壓，C 錯(cuò)誤；若P下移降壓變壓器的原線圈匝數(shù)增大， U2n2n1U1，用戶的電壓減小，D 錯(cuò)誤 答案：B 統(tǒng)攬考情 1交

25、變電流的四值計(jì)算以及變壓器的原理和應(yīng)用是高考考查的熱點(diǎn)，題型以選擇題為主，分值 6 分左右 2本章知識(shí)與生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密，理論聯(lián)系實(shí)際的題目出現(xiàn)的可能性較大，如涉及民生的遠(yuǎn)距離輸電問題 真題例析 (2015課標(biāo)全國(guó)卷)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為 31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為 220 V 的正弦交流電源上，如圖所示設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則( ) AU66 V，k19 BU22 V，k19 CU66 V，k13 DU22 V，k13 解析：原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，根據(jù)副線圈負(fù)載電阻的電壓U，

26、可知副線圈電壓為我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié)

27、構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 U，原線圈電壓為 3U，副線圈電流IUR，原副線圈電流與匝數(shù)成反比，所以原線圈電流I1U3R，那么原線圈輸入電壓 2203UU3RR，整理可得U66 V；原副線圈電阻消耗的功率根據(jù)PI2R，電阻相等，電流為 13，可

28、得功率比為 19，k19，對(duì)照選項(xiàng) A 對(duì) 答案：A 針對(duì)訓(xùn)練 (2016全國(guó)卷)一含有理想變壓器的電路如圖所示， 圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為 3 、1 、4 ，A 為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定當(dāng)開關(guān) S 斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng) S 閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為 4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為( ) A2 B3 C4 D5 解析：設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為k，則可知，開關(guān)斷開時(shí)，副線圈電流為kI； 則根據(jù)理想變壓器原理可知：UIR1kI（R2R3）k 同理可知，U4IR14kIR2k 代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：U48I；代入式可得：k3; 故 B 正確，A、

29、C、D 錯(cuò)誤 答案：B 1 (2015江蘇卷)一電器中的變壓器可視為理想變壓器， 它將 220 V 交變電流改為 110 V，已知變壓器原線圈匝數(shù)為 800，則副線圈匝數(shù)為( ) A200 B400 C1 600 D3 200 解析：根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律U1U2n1n2，代入數(shù)據(jù)可求副線圈匝數(shù)為 400，B 正確 答案：B 2.(2017天津卷)(多選)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 一個(gè) 100 匝的閉合矩形金屬線圈， 繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， 穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化 設(shè)線圈總電阻為2 ，則( ) 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方

30、 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持

31、 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 At0 時(shí)，線圈平面平行于磁感線 Bt1 s 時(shí)，線圈中的電流改變方向 Ct1.5 s 時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 D一個(gè)周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為 82 J 解析：t0 時(shí)， 磁通量為零， 線圈平面平行于磁感線， 故 A 正確； 每經(jīng)過一次中性面(線圈平面垂直于磁感線，磁通量有最大值)電流的方向改變一次，t1 s

32、 時(shí)，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，故 B 錯(cuò)誤；t1.5 s 時(shí)，磁通量有最大值，但磁通量的變化率為零(t0)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故 C 錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EmNBSNm.2T4 V，有效值EEm22 2 V，一個(gè)周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量QE2RT82 J，故 D 正確 答案：AD 3(2015福建卷)下圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2.在T的原線圈兩端接入一電壓uUmsin t的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為 2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為( ) A.n1n2U

33、2m4r B.n2n1U2m4r C4n1n22PUm2r D4n2n12PUm2r 解析： 原線圈電壓的有效值U1Um2， 根據(jù)U1U2n1n2可求得U2n2n1Um2， 又因?yàn)槭抢硐胱儔浩?，所以T的副線圈的電功率等于輸入功率P， 所以輸電線上電流IPU2， 導(dǎo)線上損耗的電功率PI2(2r)4rn1n22PUm2，所以 C 正確，A、B、D 錯(cuò)誤 答案：C 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展

34、 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高

35、 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 4(2016天津卷)如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表，下列說法正確的是( ) A當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大 B當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大 C當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大 D若閉合開關(guān) S，則電流表示數(shù)變大，示數(shù)變大 解析：滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電阻變大，則干路電流變小，則R1消耗的功率變小，則 A 錯(cuò)誤；干路電流變小，R1分壓變小，則電壓表的測(cè)量的電

36、壓變大，示數(shù)變大， 則 B 正確； 因輸出電流變小， 則輸出功率變小即輸入功率變小， 電流表示數(shù)變小 則C 錯(cuò)誤；閉合開關(guān) S 并聯(lián)支路增加，電阻變小，則副線圈即R1的電流變大，分壓變大，則R2的分壓變小，電流變小，即的示數(shù)變小電流表示數(shù)隨副線圈電流的變大而變大，則D 錯(cuò)誤 答案：B 5(2016海南)(多選)如圖(a)所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為 41，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻， 電壓表和電流表均為理想交流電表 原線圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖(b)所示下列說法正確的是( ) 圖(a) 圖(b) A變壓器輸入功率和輸出功率之比為 41 B變壓

37、器原、副線圈中的電流強(qiáng)度之比為 14 Cu隨t變化的規(guī)律為u51sin(50t)(國(guó)際單位制) D若熱敏電阻RT的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大 解析：原副線圈輸入功率和輸出功率相等，故 A 錯(cuò)誤；根據(jù)I1I2n2n1得，原副線圈的電流之比為 14，故 B 正確；交變電壓的峰值為 51 V，周期T0.02 s，則角速度2T100 rad/s，則u隨t的變化規(guī)律為u51sin 100t，故 C 錯(cuò)誤； 若熱敏電阻RT的溫度升高，則熱敏電阻的阻值減小，由于原線圈的電壓不變，則副線圈的電壓不變，副線圈中的電流變我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā)

38、 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 進(jìn) 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長(zhǎng) 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進(jìn) 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進(jìn) 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動(dòng) 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實(shí) 挑 戰(zhàn) 。 大，故 D 正確 答案：BD