（江苏专用）2018届高三物理一轮复习必考部分第10章交变电流传感器章末高效整合教师用书

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1、第10章交变电流传感器物理模型11电动机、发电机模型磁极饮芯磁极两种模型电动机发电机T作原理通电线圈在磁场屮受到安培力而转动闭合线圈在磁场小受外力转动，产牛感应电动势能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能解题耍点(1)受力方向由左手定则来判断；⑵能量关系：P怠出+P热;(1)产生的感应电动势方向由右手定则判断；⑵感应电动势人小由法拉第电磁感应定律计算；解题耍点(3)实际功率：户实际WP额定；(4)电压、电流关系：U>TR(3)注意感应电流的最人值、瞬时值、有效值和平均值的计算；⑷能量转化中满足能量守恒定律形彖比喻左手抓着电动机右手抓着发电机模型特点某兴趣小组设计了一种发电装置，如图10・

2、1所示.在磁极和圆柱状铁芯Z间形成的两磁场区域的圆心角均为80°,磁场均沿半径方向•匝数为河的短形线圈自％d的边长ab=cd=L、bc=ad=2Z.线圈以角速度少绕屮心轴匀速转动，be和白〃边同时进入磁场.在磁场中，这两条边所经过处的磁感应强度人小均为〃、方向始终与两边的运动方向垂总.线圈的总电阻为厂，外接电阻为左(1)求出感应电动势的最人值;画出感应电动势随时间变化(2)若产生的交流电周期为T,感应电动势的最大值为的图象；(3)求线圈切割磁感线时，比边所受安培力的大小A；(4)计算外接电阻上电流的有效值L【规范解答】(1)比、白〃边的运动速度v=^感应电动势的最大值5=2NB・2Lv=2

3、N眈3.(2)产生的交流电周期为T=—9感应电动势随时间变化的图象如图所示.(1)(3)电流L=7+r安培力F=2NB11解得F=4/VWGR+r*(4)在一个周期内,电阻斤中有电流的吋间为t=—根据冇效值的定义，斥上消耗的电能丘Rt=FRT,联立解得1=4NBlf⑺3R+r【答案】Q)2NBf3(2)见解析⑶4曲E3R+r/、4NBE3(4)3R+r［突破训练］1.如图10・2所示为电动机的简化模型，线圈必刃可绕轴自由转动.当线圈中通入如图所示的电流时，顺着的方向看去，线圈将()【导学号：96622183］图10-2A.顺时针转动B.逆吋针转动0.仍然保持静止D.既门J能顺时针转动，也对

4、能逆时针转动A在题中图示位置，由左手定则町以判断，“边受到的安培力向上，加边受到的安培力向下，贝IJ线圈顺时针转动，故A项正确.物理模型21三种特殊的变压器模型1.白耦变压器高中物理中研究的变压器木身就是一种忽略了能量损火的理想模型，自耦变压器(乂称调压器），它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时,它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对口耦变压器均适用，如图10・3所示.图10-31.互感器分为电压互感器和电流互感器，比较如下:类型电压互感器电流互感器原理图QJJIxvu一加zx/-0VZVVV原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测交流电路中副线圈的连接连接

5、电圧表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将人电流变成小电流利用的公式«AU1n>Im=皿3.双副线圈变压器计算具有两个（或两个以上）副线圈的变压器问题时，应注意三个联系:（1）电压关系:色=纟=纟=771他⑵电流关系：刀1厶=刀2,2+刀3厶+…（3）功率关系：A=—卜例（多选）一口耦调压变压器（可看做理想变压器）的电路如图10・4甲所示，移动滑动触头尸町改变副线圈匝数・己知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接图10-4A.交流电源电压瞬时值的表达式为z/=220sin100兀十（V）A./，向上移动吋，电压表的最大示数为380Vc.P向下移动时，原、副线圈的电流之比

6、减小D.户向下移动时，变压器的输入功率变大【规范解答】由图乙结合交流电瞬时值表达式u=lk・siner可得交流电源电压瞬时值的表达式为口=22丽・sin100Jiz（V）,A错课;P向上移动时，电压表的示数为有效值，当副线圈匝数达到1900吋，副线圈输出的电压最大，由变压器原、副线圈电压比跟线圈匝数成正比的关系可知副线圈最大输出电压为380V,即电压表的最大示数为380V,B」E确；户向下移动时，副线圈匝数减少，由变压器原副线圈电流比跟线圈匝数成反比的关系1}对知C」E确；由炉万可知副线圈的输出功率减小，故原线圈的输入功率也减小，D错误.【答案】BC［突破训练］1.（2017•苏州模拟）为

7、了测量高电压和强电流的大小，常用到变压器的冇关原理.如图10・5所示，厶和厶是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器，电压表和电流表为理想交流电表.若电压互感器上下线圈的匝数比为1000：1,电流互感器上下线圈的匝数比为1:100,电压表示数为220V,电流表示数为10A,则下列说法正确的是（）厶-La-甲图10-5A.两输电线间的电压为220VB.乙中的电流为10AC.输电线中输送的功率为2.2X108WD.两输电线间