高中物理電流教案

高三物理下冊交變電流知識點。

高三物理下冊交變電流知識點

1.電壓瞬時值e=Emsinωt電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf)

2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總

3.正(余)弦式交變電流有效值：E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2

4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系

U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出

5.在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線上損失的功率，P:輸送電能的總功率，U:輸送電壓，R:輸電線電阻)〔見第二冊P198〕;

6.公式1、2、3、4中物理量及單位：ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強度(T);

S:線圈的面積(m2);U:(輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。

注:

(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電=ω線，f電=f線;

(2)發(fā)電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變;

(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值;

(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定，輸入功率等于輸出功率,當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大，即P出決定P入;

練習題：

內(nèi)阻不計的交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢e=10sin50?tV，接有負載電阻R=10?，現(xiàn)在把發(fā)電機的轉(zhuǎn)速增加一倍，則（）

A、負載兩端電壓的有效值將變?yōu)?8.2V。

B、交流電的頻率將變?yōu)?00Hz。

C、負載消耗的功率將變?yōu)?0W。

D、負載消耗的功率將變?yōu)?0W。

矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為n，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場垂直的圖示位置時（）

A．線圈中的電動勢為0

B．線圈中的電動勢為nBS?

C．穿過線圈的磁通量為0

D．線圈不受安培力作用

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高考物理知識點匯總：交變電流

經(jīng)驗告訴我們，成功是留給有準備的人。高中教師要準備好教案為之后的教學做準備。教案可以保證學生們在上課時能夠更好的聽課，使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？以下是小編收集整理的“高考物理知識點匯總：交變電流”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

高考物理知識點匯總：交變電流

1.交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流，叫做交變電流。按正弦規(guī)律變化的電動勢、電流稱為正弦交流電。
2.正弦交流電----(1)函數(shù)式：e=Emsinωt(其中★Em=NBSω)
(2)線圈平面與中性面重合時，磁通量最大，電動勢為零，磁通量的變化率為零，線圈平面與中心面垂直時，磁通量為零，電動勢最大，磁通量的變化率最大。
(3)若從線圈平面和磁場方向平行時開始計時，交變電流的變化規(guī)律為i=Imcosωt。。
(4)圖像：正弦交流電的電動勢e、電流i、和電壓u，其變化規(guī)律可用函數(shù)圖像描述。
3.表征交變電流的物理量
(1)瞬時值：交流電某一時刻的值，常用e、u、i表示。
(2)最大值：Em=NBSω，最大值Em(Um，Im)與線圈的形狀，以及轉(zhuǎn)動軸處于線圈平面內(nèi)哪個位置無關(guān)。在考慮電容器的耐壓值時，則應(yīng)根據(jù)交流電的最大值。
(3)有效值：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。即在同一時間內(nèi)，跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值，叫做該交流電的有效值。
①求電功、電功率以及確定保險絲的熔斷電流等物理量時，要用有效值計算，有效值與最大值之間的關(guān)系
E=Em/，U=Um/，I=Im/只適用于正弦交流電，其他交變電流的有效值只能根據(jù)有效值的定義來計算，切不可亂套公式。②在正弦交流電中，各種交流電器設(shè)備上標示值及交流電表上的測量值都指有效值。
(4)周期和頻率----周期T：交流電完成一次周期性變化所需的時間。在一個周期內(nèi)，交流電的方向變化兩次。
頻率f：交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。角頻率：ω=2π/T=2πf。
4.電感、電容對交變電流的影響
(1)電感：通直流、阻交流;通低頻、阻高頻。(2)電容：通交流、隔直流;通高頻、阻低頻。
5.變壓器-(1)理想變壓器：工作時無功率損失(即無銅損、鐵損)，因此，理想變壓器原副線圈電阻均不計。
(2)★理想變壓器的關(guān)系式：
①電壓關(guān)系：U1/U2=n1/n2(變壓比)，即電壓與匝數(shù)成正比。
②功率關(guān)系：P入=P出，即I1U1=I2U2+I3U3+…
③電流關(guān)系：I1/I2=n2/n1(變流比)，即對只有一個副線圈的變壓器電流跟匝數(shù)成反比。
(3)變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細的導線繞制，低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)當用較粗的導線繞制。
6.電能的輸送-----(1)關(guān)鍵：減少輸電線上電能的損失：P耗=I2R線
(2)方法：①減小輸電導線的電阻，如采用電阻率小的材料;加大導線的橫截面積。②提高輸電電壓，減小輸電電流。前一方法的作用十分有限，代價較高，一般采用后一種方法。
(3)遠距離輸電過程：輸電導線損耗的電功率：P損=(P/U)2R線，因此，當輸送的電能一定時，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電導線上損耗的功率就減少到原來的1/n2。
(4)解有關(guān)遠距離輸電問題時，公式P損=U線I線或P損=U線2R線不常用，其原因是在一般情況下，U線不易求出，且易把U線和U總相混淆而造成錯誤。

1.交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流，叫做交變電流。按正弦規(guī)律變化的電動勢、電流稱為正弦交流電。
2.正弦交流電----(1)函數(shù)式：e=Emsinωt(其中★Em=NBSω)
(2)線圈平面與中性面重合時，磁通量最大，電動勢為零，磁通量的變化率為零，線圈平面與中心面垂直時，磁通量為零，電動勢最大，磁通量的變化率最大。
(3)若從線圈平面和磁場方向平行時開始計時，交變電流的變化規(guī)律為i=Imcosωt。。
(4)圖像：正弦交流電的電動勢e、電流i、和電壓u，其變化規(guī)律可用函數(shù)圖像描述。
3.表征交變電流的物理量
(1)瞬時值：交流電某一時刻的值，常用e、u、i表示。
(2)最大值：Em=NBSω，最大值Em(Um，Im)與線圈的形狀，以及轉(zhuǎn)動軸處于線圈平面內(nèi)哪個位置無關(guān)。在考慮電容器的耐壓值時，則應(yīng)根據(jù)交流電的最大值。
(3)有效值：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。即在同一時間內(nèi)，跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值，叫做該交流電的有效值。
①求電功、電功率以及確定保險絲的熔斷電流等物理量時，要用有效值計算，有效值與最大值之間的關(guān)系
E=Em/，U=Um/，I=Im/只適用于正弦交流電，其他交變電流的有效值只能根據(jù)有效值的定義來計算，切不可亂套公式。②在正弦交流電中，各種交流電器設(shè)備上標示值及交流電表上的測量值都指有效值。
(4)周期和頻率----周期T：交流電完成一次周期性變化所需的時間。在一個周期內(nèi)，交流電的方向變化兩次。
頻率f：交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。角頻率：ω=2π/T=2πf。
4.電感、電容對交變電流的影響
(1)電感：通直流、阻交流;通低頻、阻高頻。(2)電容：通交流、隔直流;通高頻、阻低頻。
5.變壓器-(1)理想變壓器：工作時無功率損失(即無銅損、鐵損)，因此，理想變壓器原副線圈電阻均不計。
(2)★理想變壓器的關(guān)系式：
①電壓關(guān)系：U1/U2=n1/n2(變壓比)，即電壓與匝數(shù)成正比。
②功率關(guān)系：P入=P出，即I1U1=I2U2+I3U3+…
③電流關(guān)系：I1/I2=n2/n1(變流比)，即對只有一個副線圈的變壓器電流跟匝數(shù)成反比。
(3)變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細的導線繞制，低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)當用較粗的導線繞制。
6.電能的輸送-----(1)關(guān)鍵：減少輸電線上電能的損失：P耗=I2R線
(2)方法：①減小輸電導線的電阻，如采用電阻率小的材料;加大導線的橫截面積。②提高輸電電壓，減小輸電電流。前一方法的作用十分有限，代價較高，一般采用后一種方法。
(3)遠距離輸電過程：輸電導線損耗的電功率：P損=(P/U)2R線，因此，當輸送的電能一定時，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電導線上損耗的功率就減少到原來的1/n2。
(4)解有關(guān)遠距離輸電問題時，公式P損=U線I線或P損=U線2R線不常用，其原因是在一般情況下，U線不易求出，且易把U線和U總相混淆而造成錯誤。

高中物理知識點匯總：交變電流

高中物理知識點匯總：交變電流

交變電流知識點講解
1.交流電的產(chǎn)生
（1）交流電：大小和方向均隨時間作周期性變化的電流。
方向隨時間變化是交流電的最主要特征。
（2）交流電的產(chǎn)生
①平面線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸轉(zhuǎn)動時，線圈中就會產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電，這種交流電叫正弦式交流電。
②中性面：垂直于磁場的平面叫中性面。線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零，此位置線圈中的感應(yīng)電動勢為零，且每經(jīng)過中性面一次感應(yīng)電流的方向改變一次。線圈每轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過中性面，感應(yīng)電流的方向改變兩次。
（3）正弦式交流電的變化規(guī)律：
若從中性面位置開始計時，那么線圈中的電動勢、電流、加在外電阻上的電壓的瞬時值均按正弦規(guī)律變化。
②圖像如圖所示：
2.表征交流電的物理量
（1）描述交流電的大小
①瞬時值：交流電的瞬時值反映的是不同時刻交流電的大小和方向。
②最大值：交流電在變化過程中所能達到的最大值是表征交流電強弱的物理量。
③有效值：是根據(jù)交流電的熱效應(yīng)規(guī)定的，反映的是交流電在能量方面的平均效果。讓交流電與恒定電流通過阻值相同的電阻，若在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，這一恒定電流值就是交流電的有效值。
各種電器設(shè)備所標明的額定電流和額定電壓均是有效值。
（2）周期和頻率
是用來表示交流電變化快慢的物理量：
3.變壓器
（1）變壓器的構(gòu)造及原理
①構(gòu)造：由一個閉合的鐵芯以及繞在鐵芯上的兩組（或兩組以上）的線圈組成。和電源相連的線圈叫原線圈，與負載相連的線圈叫副線圈。
②工作原理
原線圈加上交變電壓后會產(chǎn)生交變的電流，這個交變電流會在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，那么副線圈中會產(chǎn)生交變電動勢，若副線圈與負載組成閉合電路，副線圈中也會有交變電流產(chǎn)生，它同樣在鐵芯中激發(fā)交變的磁通量，這樣，由于原、副線圈中有交變電流通過而發(fā)生的一種相互感應(yīng)現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象。變壓器工作的物理基礎(chǔ)就是利用互感現(xiàn)象。
（2）理想變壓器
①鐵芯封閉性好、無漏磁現(xiàn)象，即穿過原、副線圈的磁通量相等。
②線圈繞組的電阻不計，無銅損現(xiàn)象。
③鐵芯中渦流不計，即鐵芯不發(fā)熱，無鐵損現(xiàn)象。
對理想變壓器有：原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率。
（3）原、副線圈中的電壓、電流關(guān)系。
②功率關(guān)系：P1=P2。

4.遠距離輸電
①遠距離輸電要解決的關(guān)鍵問題是減少輸電線上電能的熱損耗。
②減少遠距離輸電過程中電能損失的方法：
若輸電功率為P，輸電電壓為U，輸電線電阻為R，則輸電線上熱損耗P損=I2R小ρ和增大S的辦法減小R，但作用有限：另一是減小輸電電流I，在輸電功率P一定的輸電功率。

高考物理知識點速查復習交變電流

電磁感應(yīng)與電路結(jié)合問題
一、等效法處理電磁感應(yīng)與電路結(jié)合問題
解決電磁感應(yīng)電路問題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來啟發(fā)理解和變換物理模型，即把電磁感應(yīng)的問題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路，把產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導體等效為內(nèi)電路.感應(yīng)電動勢的大小相當于電源電動勢.其余部分相當于外電路，并畫出等效電路圖.此時，處理問題的方法與閉合電路求解基本一致，惟一要注意的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，有時導體兩端有電壓，但沒有電流流過，這類似電源兩端有電勢差但沒有接入電路時，電流為零.
二、電磁感應(yīng)中的動力學問題
這類問題覆蓋面廣，題型也多種多樣；但解決這類問題的關(guān)鍵在于通過運動狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度取最大值或最小值的條件等，基本思路是：

三、電磁感應(yīng)中的能量、動量問題
無論是使閉合回路的磁通量發(fā)生變化，還是使閉合回路的部分導體切割磁感線，都要消耗其它形式的能量，轉(zhuǎn)化為回路中的電能。這個過程不僅體現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化，而且保持守恒，使我們進一步認識包含電和磁在內(nèi)的能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的普遍性。
分析問題時，應(yīng)當牢牢抓住能量守恒這一基本規(guī)律，分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化，如有摩擦力做功，必然有內(nèi)能出現(xiàn)；重力做功，就可能有機械能參與轉(zhuǎn)化；安培力做負功就將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能，做正功將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能；然后利用能量守恒列出方程求解。
（一）電磁感應(yīng)中的“雙桿問題”
電磁感應(yīng)中“雙桿問題”是學科內(nèi)部綜合的問題，涉及到電磁感應(yīng)、安培力、牛頓運動定律和動量定理、動量守恒定律及能量守恒定律等。要求學生綜合上述知識，認識題目所給的物理情景，找出物理量之間的關(guān)系，因此是較難的一類問題，也是近幾年高考考察的熱點。
1、“雙桿”向相反方向做勻速運動
當兩桿分別向相反方向運動時，相當于兩個電池正向串聯(lián)。
2.“雙桿”同向運動，但一桿加速另一桿減速
當兩桿分別沿相同方向運動時，相當于兩個電池反向串聯(lián)。
3.“雙桿”中兩桿都做同方向上的加速運動。
“雙桿”中的一桿在外力作用下做加速運動，另一桿在安培力作用下做加速運動，最終兩桿以同樣加速度做勻加速直線運動。
4．“雙桿”在不等寬導軌上同向運動。
“雙桿”在不等寬導軌上同向運動時，兩桿所受的安培力不等大反向，所以不能利用動量守恒定律解題。
四、電量的計算Q=IΔt
1、安培力的沖量公式求電量：
感應(yīng)電流通過直導線時，直導線在磁場中要受到安培力的作用，當導線與磁場垂直時，安培力的大小為F=BLI。在時間△t內(nèi)安培力的沖量
2、由法拉第電磁感應(yīng)定律求：
3、
五、電磁感應(yīng)中的圖象問題
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問題通常分為兩類：一類是由給出的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象；二是由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)物理量。分析此類問題時要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應(yīng)電動勢（電流）是否大小恒定，用愣次定律或右手定則判定感應(yīng)電動勢（電流）的方向，從而確定其正負.
交變電流
一、交流電中的各量：
電壓電流適用范圍備注
瞬時值e=Emsinωti=Imsinωt粒子在交變電場中的運動
最大值εm=NBSωIm=εm/R電容器耐壓
有效值正弦

電流做功、電阻發(fā)熱、保險絲的熔斷、儀表讀取的電壓、電流有效值是對能的平均
非正弦根據(jù)電流的熱效應(yīng)計算
平均值

計算通過的電量平均值是對時間的平均

變壓器
一、變壓器的原理
1、構(gòu)造
由一個閉合鐵芯、原線圈、副線圈組成

2、工作原理
在同一鐵芯上的磁通量的變化率處處相同
3、理想變壓器中的幾個關(guān)系
沒有漏磁和發(fā)熱損失的變壓器即沒有能量損失的變壓器叫理想變壓器
（1）電壓關(guān)系
在同一鐵芯上只有一組副線圈時
當有幾組副線圈時
（2）功率關(guān)系
對于理想變壓器不考慮能量損失，總有P入=P出
（3）電流關(guān)系
由功率關(guān)系，當只有一組副線圈時，I1U1=I2U2，得
當有多組副線圈時：I1U1=I2U2＋I3U3+……，得I1n1=I2n2+I3n3+……
二、變壓器的題型分析
(1)在同一鐵芯上磁通量的變化率處處相同
(2)電阻和原線圈串聯(lián)時，電阻與原線圈上的電壓分配遵循串聯(lián)電路的分壓原理。
(3)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率
3．解決變壓器問題的常用方法
思路1電壓思路.變壓器原、副線圈的電壓之比為U1/U2=n1/n2；當變壓器有多個副繞組時U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
思路2功率思路.理想變壓器的輸入、輸出功率為P入=P出，即P1=P2；當變壓器有多個副繞組時P1=P2+P3+……
思路3電流思路.由I=P/U知，對只有一個副繞組的變壓器有I1/I2=n2/n1；當變壓器有多個副繞組時n1I1=n2I2+n3I3+……
思路4（變壓器動態(tài)問題）制約思路.
（1）電壓制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比（n1/n2）一定時，輸出電壓U2由輸入電壓決定，即U2=n2U1/n1，可簡述為“原制約副”.
（2）電流制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比（n1/n2）一定，且輸入電壓U1確定時，原線圈中的電流I1由副線圈中的輸出電流I2決定，即I1=n2I2/n1，可簡述為“副制約原”.
（3）負載制約：①變壓器副線圈中的功率P2由用戶負載決定，P2=P負1+P負2+…；②變壓器副線圈中的電流I2由用戶負載及電壓U2確定，I2=P2/U2；③總功率P總=P線+P2.
動態(tài)分析問題的思路程序可表示為：
U1P1
思路5原理思路.變壓器原線圈中磁通量發(fā)生變化，鐵芯中ΔΦ/Δt相等；當遇到“”型變壓器時有
ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt，
此式適用于交流電或電壓（電流）變化的直流電，但不適用于穩(wěn)壓或恒定電流的情況.
遠距離輸電
一定要畫出遠距離輸電的示意圖來，包括發(fā)電機、兩臺變壓器、輸電線等效電阻和負載電阻。并按照規(guī)范在圖中標出相應(yīng)的物理量符號。一般設(shè)兩個變壓器的初、次級線圈的匝數(shù)分別為、n1、n1/n2、n2/，相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號來表示。
從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是：P1=P1/，P2=P2/，P1/=Pr=P2。
電壓之間的關(guān)系是：。
電流之間的關(guān)系是：。
可見其中電流之間的關(guān)系最簡單，中只要知道一個，另兩個總和它相等。因此求輸電線上的電流往往是這類問題的突破口。
輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計算時都必須用，而不能用。
特別重要的是要會分析輸電線上的功率損失，由此得出結(jié)論：⑴減少輸電線功率損失的途徑是提高輸電電壓或增大輸電導線的橫截面積。兩者相比，當然選擇前者。⑵若輸電線功率損失已經(jīng)確定，那么升高輸電電壓能減小輸電線截面積，從而節(jié)約大量金屬材料和架設(shè)電線所需的鋼材和水泥，還能少占用土地。
需要引起注意的是課本上強調(diào)：輸電線上的電壓損失，除了與輸電線的電阻有關(guān)，還與感抗和容抗有關(guān)。當輸電線路電壓較高、導線截面積較大時，電抗造成的電壓損失比電阻造成的還要大。

高三物理教案：《交變電流》教學設(shè)計

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。教師要準備好教案，這是教師需要精心準備的。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動，幫助教師營造一個良好的教學氛圍。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎？小編收集并整理了“高三物理教案：《交變電流》教學設(shè)計”，相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。

本文題目：高三物理教案：交變電流

1、交流電

產(chǎn)生：交流發(fā)電機

表述手段 圖像、三角函數(shù)表達式

瞬時值

正弦 最大值

電流 表征參量 有效值I

周期T

頻率f

觀察儀器：示波器

具

對交變電流

阻礙的器件

工作原理：互感

構(gòu)造

理想 法拉第電磁感應(yīng)定律

變壓器 遵循規(guī)律 感應(yīng)定律：

能量守恒定律：

遠程輸電

2、麥克斯韋電磁場理論

穩(wěn)定 不產(chǎn)生電(磁)場

磁(電)場 均勻變化 穩(wěn)定電(磁)場

變化

周期性變化 周期性變化的電(磁)場

【應(yīng)考指要】

本章的核心內(nèi)容是電場、電場強度、電勢差、電勢和電場線、等勢面。庫侖定律和電荷守恒定律是電場也是電學的實驗基礎(chǔ)。靜電屏蔽和電容器是電場性質(zhì)的應(yīng)用。帶電粒子在電場中的運動是電場性質(zhì)和力學規(guī)律的綜合應(yīng)用，對分析綜合能力的要求較高。

高考對本章知識的考查重點是①電場性質(zhì)的描述;②帶電粒子在電場中的運動;③平行板電容器。近幾年高考對本章知識的考查命題頻率較高且有相當難度的集中在電場力做功與電勢能變化、帶電粒子在電場中的運動這兩個知識點上，特別在與力學知識的結(jié)合中巧妙地把電場概念、牛頓定律和功能關(guān)系等聯(lián)系起來。

命題趨于綜合能力考查、且結(jié)合力學的平衡問題、運動學、牛頓運動定律及交變電流等構(gòu)成綜合試題，考查分析問題能力、綜合能力、用數(shù)學方法解決物理問題的能力。電場問題還可與生產(chǎn)技術(shù)、生活實際、科學研究、前沿科技等聯(lián)系起來，如靜電屏蔽、尖端放電、電容式傳感器、靜電的防止和應(yīng)用、示波管原理、靜電分選等。這些都可以成為新情景綜合問題的命題素材。

【好題精析】

例1 如圖13-3-1所示，線框在勻強磁場中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(右上向下看是逆時針)，當轉(zhuǎn)到圖示位置時，磁通量和感應(yīng)電動勢大小的變化情況是 ( )

A、 磁通量和感應(yīng)電動勢都在變大

B、 磁通量和感應(yīng)電動勢都在變小

C、 磁通量在變小，感應(yīng)電動勢在變大

D、 磁通量在變大，感應(yīng)電動勢在變小

例2如圖13-3-2所示，理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比

為4：1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負

載電阻B的阻值相等，a、b端加一交流電壓后，兩電

阻消耗的功率之比PA：PB=_______，兩電阻兩端的電壓

之比UA：UB=_______

例3、如圖13-3-3在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在圖示變壓器的左右兩個臂上，當通以交流電時，每個線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂，已知線圈1、2的匝數(shù)比為2：1，在不接負載的情況下 ( )

A、 當線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為110V

B、 當線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為55V

C、 當線圈2輸入電壓110V時，線圈2輸出電壓為220V

D、 當線圈2輸入電壓110V時，線圈2輸出電壓為110V

例4、交流發(fā)電機向理想變壓器提供u=220 sinl00 t mV的交變電壓，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：10，遠距離輸電導線總電阻尺為10 ，輸送電功率為10kW， 求輸電導線上損失的功率

例5 某發(fā)電廠通過兩條輸電線向遠處的用電設(shè)備供電，當發(fā)電廠輸出的功率為P0時，額定電壓為U的用電設(shè)備消耗的功率為P1，若發(fā)電廠用一臺升壓變壓器T1先把電壓升高，仍通過原來的輸電線供電，到達用電設(shè)備所在地，再通過一臺降壓變壓器T2把電壓降到用電設(shè)備的額定電壓，供用電設(shè)備使用，如圖所示，這樣改動后，當發(fā)電廠輸出的功率仍為P0，用電設(shè)備可獲得的功率增加至P2。試求所用升壓變壓器的原線圈與副線圈的匝數(shù)比n1/n2以及降壓變壓器的原線圈與副線圈的匝數(shù)比n3/n4各為多少?

【變式遷移】

1、用理想變壓器給負載供電時，在輸入電壓不變的情況下： ( )

A.減少副線圈的匝數(shù)，其余保持不變，可增加變壓器的輸入功率

B.增加副線圈的匝數(shù)，其余保持不變，可增加變壓器的輸人功率

c.減少負載的電阻值，其余保持不變，可增加變壓器的輸入功率

D.增大負載的電阻值，其余保持不變，可增加變壓器的輸人功率

2、如圖13-3-4為一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1=1000，副線圈匝數(shù)n2=200，交流電源的電動勢 伏，電阻R=88歐。電流表和電壓表對電路的影響可忽略不計。則各表的示數(shù)為多少?

參考答案

【好題精析】

例1解析 此時，線框和磁感線的夾角在變大，與中性面的夾角在變小，線框面在中性面上的投影面積在變大，磁通量也在變大;當磁通量在變大時，感應(yīng)電動勢一定在變小。選D

點評 磁通量的變化率與電動勢大小相對應(yīng)

例2解析 根據(jù)理想變壓器的變流比

，得：IA：IB=1：4，

兩電阻消耗的功率之比PA：PB= ，

兩電阻兩端的電壓之比UA：UB=1：4

點評 注意區(qū)分原線圈上電阻的電壓與原線圈的端電壓

例3、解析 理想變壓器原副線圈中磁通量變化率相等，而誤繞以后，兩線圈中單匝線圈磁通量變化率不再相同。結(jié)合線圈匝數(shù)進行考慮，即可求解，選B、D

點評 原副線圈的磁通量變化率不同

例4、解：由u=220 sin100 V 得理想變壓器輸入電壓為U1=220V (2分)

。

例5 解析 從消耗的電功率上找出兩種情況下線路上的電流，從而確定升壓變壓器的匝數(shù)比，再求用電設(shè)備增加了功率后的電流，就可以解出降壓變壓器的匝數(shù)比。

設(shè)輸電線的電阻為R，當發(fā)電廠變壓器直接向用電設(shè)備供電時，輸電線中的電流為I1，則有P1=I1U，P0-P1= R，解得I1=P1/U， ，設(shè)降壓變壓器的輸入電流 ，輸出電流為I2，則有P2=I2U，P0-P2= 2R，有此可得I2=P2/U，

，

故降壓變壓器原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比 ，

升壓變壓器原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比

【變式遷移】

1、BC 2、V1的示數(shù)220V，V2的示數(shù)44V，A2的示數(shù)為0.5A，A1的示數(shù)為0.1A