专题30 交变电流与变压器(教师版）-2025版高考物理热点题型讲义.pdf

专题30交变电流与变压器

目录

题型一交变电流的产生和描述1

类型1正弦式交变电流的产生及变化规律1

类型2交变电流的有效值的求解9

类型3交变电流“四值”的理解和计算15

题型二变压器及其应用23

类型1实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系23

类型2变压器基本物理量的分析与计算30

类型3原线圈接入负载电阻的变压器问题分析35

类型4两种特殊的变压器模型44

类型4理想变压器的动态分析50

题型三远距离输电模型分析61

题型一交变电流的产生和描述

【解题指导】1．交变电流的产生往往与交变电流图像结合出题，要能将交变电流的图像与

线圈的转动过程一一对应起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律.2.交流电气设备上所

标的电压值和电流值、交流电压表和电流表的测量值都是交变电流的有效值，只有正弦式交

2

变电流的峰值才是有效值的倍．

类型1正弦式交变电流的产生及变化规律

1．交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)

规律

函数表达式图像

物理量

磁通量Φ＝Φcosωt＝BScosωt

m

电动势e＝Esinωt＝nωBSsinωt

m

REm

u＝Usinωt＝sinωt

电压m

R＋r

Em

i＝Isinωt＝sinωt

电流m

R＋r

2.书写交变电流瞬时值表达式的步骤

(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式E＝nωBS求出相应峰值。

m

(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。

①线圈从中性面位置开始计时，则i－t图像为正弦函数图像，函数表达式为i＝Isinωt。

m

②线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则i－t图像为余弦函数图像，函数表达式为i＝

Icosωt。

m

1．如图所示，交流发电机的矩形线框共有N100匝，总电阻r1.0，

BCADABDC0.1m。绕垂直于磁场方向的对称轴OO以400rad/s的转速匀速转

动，给R7.0的电阻供电。线框所在匀强磁场的磁感应强度B0.1T，其处于中性面时开

始计时，则（）

A．电阻R两端的最大电压为40V



B．通过R的电流方向在0s内改变1次

200



C．在0s内外力至少对系统做功πJ

200

1

D．在0s内通过线框导线横截面的电荷量为C

1200160

【答案】D

【详解】．线圈产生感应电动势的最大值为