创新设计浙江鸭2017版高考物理二轮复习高分突破专题七电磁感应交变电流第25课时交变电流变压器课件

1、第第25课时交变电流变压器课时交变电流变压器知识点一交变电流知识点一交变电流(/c)1如图所示，面积均为如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场强磁场B中以角速度中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势匀速转动，能产生正弦交变电动势eBSsin t的图是的图是()解析解析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在轴在线圈所在平面内平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为匀速转动，产生的正弦交变电动势为eBSsin t，由，由这一原理可判断，这一原理可判断，A图中感应电动势为图中感应电动势为eBSsin

2、 t；B图中的图中的转动轴不在线圈所在平面内；转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直。而不是垂直。答案答案A2.如图如图1所示，为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，所示，为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是正确的说法是()A线圈每转动一周，指针左右摆动两次线圈每转动一周，指针左右摆动两次B图示位置为中性面，线圈中无感应电流图示位置为中性面，线圈中无感应电流C图示位置图示位置ab边的感应电流方向为边的感应电流方向为abD线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零图图1解析解析线圈

3、在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故次，故A错；线圈处于图示位置时，错；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定边向右运动，由右手定则，则，ab边的感应电流方向为边的感应电流方向为ab，故，故C对；线圈平面与磁场方对；线圈平面与磁场方向平行时，向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，边垂直切割磁感

4、线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，但磁通量的变化率最大，B、D错误。错误。答案答案C答案答案CD4.一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图2所示。由图可所示。由图可知该交变电流知该交变电流()图图2答案答案B知识点三电感和电容对交变电流的影响知识点三电感和电容对交变电流的影响(/b)5(多选多选)如图如图3所示，输入端所示，输入端ab的输入电压既有直流成分，又的输入电压既有直流成分，又有交流成分，以下说法中正确的是有交流成分，以下说

5、法中正确的是(L的直流电阻与的直流电阻与R相同相同)()图图3A直流成分只能从直流成分只能从L通过通过B交流成分只能从交流成分只能从R通过通过C通过通过R的既有直流成分又有交流成分的既有直流成分又有交流成分D通过通过L的交流成分比通过的交流成分比通过R的交流成分必定要少的交流成分必定要少解析解析线圈具有通直流阻交流的作用，所以大部分交流成分通线圈具有通直流阻交流的作用，所以大部分交流成分通过过R，L的直流电阻与的直流电阻与R相同，对交流的阻碍作用要大于电阻相同，对交流的阻碍作用要大于电阻R，多数交流成分通过多数交流成分通过R，故选，故选C、D。答案答案CD6(多选多选)在如图在如图4所示的电路

6、中，所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；高频交流，又含低频交流；L是一个是一个25 mH的高频扼流圈，的高频扼流圈，C是一个是一个100 pF的电容器，的电容器，R是负载电阻。下列说法正确的是是负载电阻。下列说法正确的是()图图4AL的作用是的作用是“通低频，阻高频通低频，阻高频”BC的作用是的作用是“通交流，隔直流通交流，隔直流”CC的作用是的作用是“通高频，阻低频通高频，阻低频”D通过通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远小于高频交流的电流中，低频交流所占的百分比远远小于高频交流所占的百分比所占的百分比解析解析L是自感系数很小的高频扼流

7、圈，共作用是是自感系数很小的高频扼流圈，共作用是“通低频、阻通低频、阻高频高频”，A正确；正确；C是电容很小的电容器，其作用是是电容很小的电容器，其作用是“通高频，通高频，阻低频阻低频”，也称高频旁路电容，由于，也称高频旁路电容，由于L对高频的阻碍作用和对高频的阻碍作用和C对对高频的旁路作用，使得高频的旁路作用，使得R中的电流，低频成分远远大于高频成分，中的电流，低频成分远远大于高频成分，故故A、C正确。正确。答案答案AC知识点四变压器知识点四变压器(/c)7一电器中的变压器可视为理想变压器，它将一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流交变电流改变为改变为110 V。已知变压器

8、原线圈匝数为。已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数，则副线圈匝数为为()A200 B400 C1 600 D3 200答案答案B8在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器。如图所示的四个图中，能正确反映其的仪器是电流互感器。如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是工作原理的是()解析电流互感器是测电流的，应串联在火线上，故选项解析电流互感器是测电流的，应串联在火线上，故选项B、D错误；由变压器电流关系错误；由变压器电流关系n1I1n2I2，要使，要使I2I1，须，须n2n1，故，故选项选项A正确，正确，

9、C错误。错误。答案答案A答案答案C10(多选多选)(2016浙江温州模拟浙江温州模拟)如图如图5所示为远距离交流输电的所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是，用等效总电阻是r的两的两条输电线输电，输电线路中的电流是条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是流是I2。则。则()图图5答案答案AD易错点一理想变压器基本规律的应用易错点一理想变压器基本规律的应用理想变压器以及原、副线圈基本量的关系理想变

10、压器以及原、副线圈基本量的关系理想变压器没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，U1U2n1n2，与负载的多少无关电流关系只有一个副线圈时，I1I2n2n1；有多个副线圈时，由P入P出得I1U1I2U2I3U3InUn或I1n1I2n2I3n3Innn频率关系f1f2(变压器不改变交流电的频率)【练【练1】 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31，在原、，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在副线圈的回路中分别接有

11、阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为电压为220 V的正弦交流电源上，如图的正弦交流电源上，如图6所示。设副线圈回路所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为的比值为k，则，则()图图6答案答案A疑难点二理想变压器的动态分析疑难点二理想变压器的动态分析含有变压器的动态电路问题的解题思路：含有变压器的动态电路问题的解题思路：【练【练2】 (多选多选)如图如图7所示，理想变压器的原线圈连接一只理想所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调

12、节，在副来调节，在副线圈两端连接了定值电阻线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器和滑动变阻器R，P为滑动变阻器为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则的正弦交流电，则()图图7A保持保持Q的位置不动，将的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大向上滑动时，电流表读数变大B保持保持Q的位置不动，将的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小向上滑动时，电流表读数变小C保持保持P的位置不动，将的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大向上滑动时，电流表读数变大D保持保持P的位置不动，将的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小向上滑动时，电流表读

13、数变小答案答案BC易混点三远距离输电问题易混点三远距离输电问题1输电线路与物理量基本关系输电线路与物理量基本关系输电线路如图输电线路如图8所示：所示：图图8【练【练3】 远距离输电的原理图如图远距离输电的原理图如图9所示，升压变压器原、副线所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为，电压分别为U1、U2，电流分别为，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是式中正确的是()图图9答案答案D真题示例真题示例图图10A与电阻与电阻R并联的电压表示数为并联的电压表示数为3.11

14、 VB流过电阻流过电阻R的电流最大值为的电流最大值为0.311 AC变压器的输入功率为变压器的输入功率为0.484 WD一个周期内，电阻一个周期内，电阻R上产生的热量为上产生的热量为9.68103 J答案答案BCD冲刺训练冲刺训练1(多选多选)如图如图11甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则所示，则()图图11A两次两次t0时刻线圈平面均与中性面重合时刻线圈平面均与中性面重合B曲线曲

15、线a、b对应的线圈转速之比为对应的线圈转速之比为23C曲线曲线a表示的交变电动势频率为表示的交变电动势频率为25 HzD曲线曲线b表示的交变电动势有效值为表示的交变电动势有效值为10 V答案答案AC2(多选多选)如图如图12所示，将额定电压为所示，将额定电压为60 V的用电器通过一理想的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表均为理想电表)的示数分别为的示数分别为220 V和和2.2 A。以下判断正确的是。以下判断正确的是()图图12A变压器输入功率为

16、变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比变压器原、副线圈匝数比n1n2113答案答案BD图图13A电流表的示数为电流表的示数为0.24 AB0.01 s时回路中的电流最大时回路中的电流最大C回路中交流电的频率为回路中交流电的频率为50 HzD0.015 s时电珠时电珠L中电流的方向为从中电流的方向为从CLD答案答案CD4(多选多选)(2016丽水选考模拟丽水选考模拟)如图如图14甲所示为一个小型电风扇甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线

17、圈匝数之比的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1n2101，接线柱，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12 V的灯泡的灯泡和风扇电动机，电动机线圈电阻和风扇电动机，电动机线圈电阻r2 。接通电源后，灯泡。接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，则正常发光，风扇正常工作，则()图图14 A电阻电阻R两端的电压是两端的电压是10 V B通过风扇电动机的电流是通过风扇电动机的电流是6 A C通过灯泡的交流电频率是通过灯泡的交流电频率是100 Hz D风扇突然卡住的

18、瞬间，灯泡变暗风扇突然卡住的瞬间，灯泡变暗解析解析 据题图乙可知原线圈电压的有效值为据题图乙可知原线圈电压的有效值为220 V，周期为，周期为0.02 s，故其频率为，故其频率为50 Hz。由于理想变压器原、副线圈的电压。由于理想变压器原、副线圈的电压跟匝数成正比，故副线圈两端的电压为跟匝数成正比，故副线圈两端的电压为22 V，又额定电压为，又额定电压为12 V的灯泡正常发光，故电阻的灯泡正常发光，故电阻R两端的电压是两端的电压是10 V，A正确；风扇正确；风扇电动机不是纯电阻用电器，故风扇电动机线圈两端的电压小于电动机不是纯电阻用电器，故风扇电动机线圈两端的电压小于12 V，通过风扇电动机的电流小于，通过风扇电动机的电流小于6 A，B错误；变压器不改变错误；变压器不改变交流电的频率，故通过灯泡的交流电频率是交流电的频率，故通过灯泡的交流电频率是50 Hz，C错误；风错误；风扇突然卡住的瞬间，风扇电动机线圈两端的电压增大，通过风扇突然卡住的瞬间，风扇电动机线圈两端的电压增大，通过风扇的电流增大，则副线圈干路电流增大，扇的电流增大，则副线圈干路电流增大，R两端的电压增大，两端的电压增大，由于原、副线圈匝数不变，故副线圈两端的电压不变，加在灯由于原、副线圈匝数不变，故副线圈两端的电压不变，加在灯泡