2025年高考物理专题复习第十一章交变电流变压器.pdf

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第十一章交变电流变压器

[定标——核心素养]

物理观念熟知交变电流特点、了解理想变压器和远距离输电特点。

科学思维掌握理想变压器模型,并能分析解决实际问题。

[定位——主干知识]

1.交变电流、交变电流的图像

2.正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值

3.理想变压器4.远距离输电

5.实验:探究变压器线圈两端电压与匝数的关系

6.实验:利用传感器制作简单的自动控制装置

第1课时交变电流的产生和描述基础自修课

必备知识(一)交变电流的产生与变化规律

1.中性面和峰值面

[]

如图所示,一线圈在匀强磁场中匀速转动,经过图示位置时()

A.穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最大

B.穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小

C.穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大

D.穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最小

解析:选C题图所示位置线圈平面与磁感线平行,处于垂直于中性面的位置,故穿

过线圈的磁通量为零(即最小),而磁通量的变化率最大,故C正确。

2.[交变电流的函数表达式]

2

一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e=200·sin100πt(V),下列说法正确的

是()

A.该交变电流的频率是100Hz

B.当t=0时,线圈平面恰好与中性面垂直

1

C.当t=s时,e达到峰值

200

2

D.该交变电流的电动势的有效值为200V

解析:选C由交变电流的电动势瞬时值表达式e=nBSω·sinωt可知,交变电流的频

ω100π

率f==Hz=50Hz,选项A错误。在t=0时,电动势瞬时值为0,线圈平面恰好

2π2π

1

在中性面处,选项B错误。当t=s时,e达到峰值E=2002V,选项C正确。该交

m

200

Em

变电流的电动势的有效值E==200V,选项D错误。

2

3.[交变电流的图像]

(多选)如图是正弦交变电流的图像,由该图像可知()

A.该交变电流的频率是0.02Hz

B.该交变电流的有效值是14.14A

C.该交变电流的瞬时值表达式是i=20sin(0.02t)A

T

D.在t=(T是周期)时刻,该电流的大小与其有效值相等

8

解析:选BD由题图可知,周期T=0.02s,频率f=50Hz,A错误;电流的最大值

20

I=20A,有效值I=A≈14.14A,B正确;瞬时值表达式i=20sin(100πt)A,C错误;

m

2

T

将t=代入瞬时值表达式,解得i′≈14.14A,D正确。

8

[系统归纳]

正弦式交变电流的产生及特点

(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

(2)两个特殊位置的特点:

ΔΦ

①线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ最大,=0,e=0,i=0,电流方向将发生改

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