专题七　交流、变压器及远距离输电

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1、专题七　交流、变压器及远距离输电1．（2011·山东理综，20）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是（　　）。A．u2＝190sin（50πt）VB．u2＝190sin（100πt）VC．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移2．（2010·山东理综，19）一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶

2、1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（　　）。A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加3．（2009·山东理综，19）某小型水电站的电能输送示意图如下，发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工

3、作，则（　　）。北京天梯志鸿教育科技有限责任公司A．＞B．＜C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率在本专题中，高考命题主要围绕以下问题进行：（1）能够从交流电图象中获取峰值、有效值、周期、频率等，对非正弦电流，会根据有效值的定义求其有效值；（2）变压器变压规律的简单应用，一般不涉及两个副线圈的情况，一般不与其他模块知识综合，其中，变压器的“动态分析”问题是命题热点；（3）远距离输电的简单应用，题型以选择题为主，四个选项相对独立，多是把4～5个本专题知

4、识点拼盘成四个选项，难度较低，以考查基本知识和基本方法为主。热点一、交流电的产生、图象和规律1．正弦交流电的产生线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴，以某一角速度匀速转动，线圈中将产生交流电。2．规律（1）若从中性面开始计时，交流电的瞬时表达式为e＝Emsinωt＝Emsin（）t，u＝Umsinωt＝Umsin（）t，i＝Imsinωt＝Imsin（）t（2）图象：正弦（或余弦）曲线（3）交变电流的“四值”的比较北京天梯志鸿教育科技有限责任公司物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值

5、e＝Emsinωti＝Imsinωt计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值Em＝nBSωIm＝讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值对正（余）弦交变电流有：E＝，U＝I＝（1）计算与电流的热效应有关的量（如功、功率、热量等）（2）电气设备“铭牌”所标的一般是有效值（3）保险丝的熔断电流为有效值（4）交流电表的示数均为有效值（5）在没有具体说明的情况下，所给出的交变电流的电压、电流及电功率指的都是有效值平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比＝n＝计算通过电路截面的电荷量【

6、例1】（2011·天津理综，4）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（　　）。图甲北京天梯志鸿教育科技有限责任公司　　　　图乙A．t＝0．005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0．01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz（1）求解交流电的“四值”时，要特别注意的是，它们的适用情况，尤其是要区分有效值和平均值。（2）U＝对非正弦电流不成立，一般要根据有效值的定义来求解其有

7、效值。热点二、理想变压器的规律和“动态变化”问题理想变压器的规律理想变压器没有能量损失基本关系功率关系P入＝P出电压关系＝，与负载、副线圈的个数多少无关电流关系＝，适用于只有一个原、副线圈的情况频率关系f1＝f2，变压器不改变交流电的频率因果关系（n1，n2不变）U1决定U2；I2决定I1；P出决定P入【例2】（2011·福建理综，15）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化

8、关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是（　　）。北京天梯志鸿教育科技有限责任公司A．输入电压u的表达式u＝20sin（50πt）VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0．8W解决变压器动态问题，要注意把副线圈作为电源，与副线圈连接的电路作为外电路，采用直流电路动态问题分析的方法分析。分析问题的思路程序