高考物理总复习（知能要求+课前自修+随堂训练）第十一章 交变电流 传感器章末知识整合

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1、章末知识整合1．交变电流是由矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动而产生的，实际上，与线圈形状无关，且只要是绕垂直于磁感线的轴转动，与轴的位置也无关．2．由于交变电流的大小和方向、交变电压的大小和正负都随时间周期性变化，所以会引起磁场、电场的强弱和方向周期性变化．因此在研究带电粒子在电场中运动时，一定要认真进行动态的受力分析．同时还要注意因交变电压的周期性引起的结果出现多解的可能性．3．常用思维方法(1)图象法：用ut图、it图来描述交变电流产生的过程．(2)等效法：有效值是利用同一电阻通直流电和交流电，在相同时间内

2、产生相同热量来定义的，这也提供了一种计算有效值的方法．(3)理想模型：对所研究的变压器是在忽略了铜损、铁损以及漏磁条件下的理想模型，所以称为理想变压器．理想变压器输入功率等于输出功率．(4)比例法：变压器变压、变流，但不变频率，在具体问题中涉及电压与匝数之比、电流与匝数之比，因此常用比例法计算．交流电规律的图象问题【例1】　(双选)下图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的(　　)A．周期是0.01sB．最大值是311VC．有效值是220VD．表达式为u＝220sin100πt(V)解析：从图可读得电压峰值Um＝3

3、11V，周期T＝0.02s，计算得到转动的角速度ω＝＝100π(rad/s)，则电压瞬时值的表达式应该为u＝311sin100πt(V)．根据有效值与最大值的关系得：U＝＝220V.答案：BC点评：et、ut、it等正弦式图象能很好地反映交流电产生的变化规律，这是高考经常出题的原因．从图能读得两个值：峰值及周期，而其他的要利用公式计算．当然，图象属于正弦式，故图象要与其表达式一起理解．6变压器原理的实际应用【例2】　(2013·广东高考)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1n2＝21，和均为理想电表，灯泡电阻RL＝6Ω，

4、AB端电压u1＝12sin100πt(V)．下列说法正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　A．电流频率为100HzB.的读数为24VC.的读数为0.5AD．变压器输入功率为6W解析：由ω＝100π＝2πf解得：f＝50Hz，选项A错误；AB端电压有效值U1＝12V，根据变压公式，副线圈电压U2＝6V，的读数为6V．由欧姆定律可得I＝＝1A，的读数为1A，选项B、C错误；由理想变压器功率关系，变压器输入功率为P＝IU2＝6W，选项D正确．答案：D一、单项选择题1．(2013·天津高考)普通的交流电流表不能直接接在高压

5、输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab这一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd这一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则(　　)A．ab接MN、cd接PQ，IabIcdC．ab接PQ、cd接MN，IabIcd解析：根据电流互感器原理，原线圈中电流与副线圈电流的比值等于副线圈匝数与原线圈匝数的比值，电流互感器原线圈匝数少，接高压电路，副线圈匝数多，接电流表，所以ab6接MN、cd接

6、PQ，Iab>Icd，选项B正确．答案：B2．(2013·四川高考)用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图象如图所示，则(　　)A．变压器输入功率约为3.9WB．输出电压的最大值是110VC．变压器原、副线圈的匝数比是12D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin(100πt＋)A解析：通过负载的电流有效值为0.025A，变压器输入功率约为P＝UI＝110×0.025W＝3.9W，选项A正确．变压器输出电压的最大值是110V，选项B错误．由变压公式，变压器原、副线圈的匝数

7、比是21，选项C错误．负载电流的函数表达式i＝0.05sin100πt（A），选项D错误．答案：A3．(2013·湛江月考)一正弦交流电的电压随时间的变化规律如图所示，则该交流电(　　)A．交流电压表示数为100VB．周期为0.02sC．要使并接在该电源上的电容器安全工作，电容器的耐压应为100VD．频率为25Hz解析：依图象可得，该交流电压表示数为V＝50V，耐压为100V，故选项A、C错误；周期为0.04s，故频率f＝＝＝25Hz，B项错误，D项正确．6答案：D4．一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电

8、功率为P；若把它接在某个正弦式交流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为(　　)A．5VB．5VC．10VD．10V解析：由电流热效应可知，直流电在T时间内产生的热量为Q直＝T＝PT，该交流电在T时间内产生的热量为Q交＝T＝PT，两式联立可得，Umax