1、上一页返回首页下一页高三一轮总复习章末过关练专题突破练章末高效整合 上一页返回首页下一页高三一轮总复习物理模型 1|电动机、发电机模型模型特点两种模型电动机发电机工作原理通电线圈在磁场中受到安培力而转动闭合线圈在磁场中受外力转动，产生感应电动势能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能解题要点(1)受力方向由左手定则来判断；(2)能量关系：P 总P 输出P 热；(1)产生的感应电动势方向由右手定则判断；(2)感应电动势大小由法拉第电磁感应定律计算；上一页返回首页下一页高三一轮总复习解题要点(3)实际功率：P 实际P 额定；(4)电压、电流关系：UIR(3)注意感应电流的最大值、瞬时值、有效值和平
2、均值的计算；(4)能量转化中满足能量守恒定律形象比喻左手抓着电动机右手抓着发电机上一页返回首页下一页高三一轮总复习 某兴趣小组设计了一种发电装置，如图 10-1 所示在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为 80，磁场均沿半径方向匝数为 N的矩形线圈 abcd 的边长 abcdL、bcad2L.线圈以角速度 绕中心轴匀速转动，bc 和 ad 边同时进入磁场在磁场中，这两条边所经过处的磁感应强度大小均为 B、方向始终与两边的运动方向垂直线圈的总电阻为 r，外接电阻为 R.上一页返回首页下一页高三一轮总复习图 10-1上一页返回首页下一页高三一轮总复习(1)求出感应电动势的最大值；(2)
3、若产生的交流电周期为 T，感应电动势的最大值为 Em，画出感应电动势随时间变化的图象；(3)求线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小 F；(4)计算外接电阻上电流的有效值 I.【规范解答】(1)bc、ad 边的运动速度 vL2感应电动势的最大值 Em2NB2Lv2NBL2.上一页返回首页下一页高三一轮总复习(2)产生的交流电周期为 T2，感应电动势随时间变化的图象如图所示(3)电流 Im EmrR安培力 F2NBImL解得 F4N2B2L3Rr.上一页返回首页下一页高三一轮总复习(4)在一个周期内，电阻 R 中有电流的时间为 t4T9.根据有效值的定义，R 上消耗的电能 I2mRtI2RT
4、，联立解得 I4NBL23Rr.【答案】(1)2NBL2(2)见解析(3)4N2B2L3Rr(4)4NBL23Rr上一页返回首页下一页高三一轮总复习突破训练1如图 10-2 所示为电动机的简化模型，线圈 abcd可绕轴 O1O2 自由转动当线圈中通入如图所示的电流时，顺着 O1O2 的方向看去，线圈将()【导学号：96622183】图 10-2A顺时针转动B逆时针转动C仍然保持静止D既可能顺时针转动，也可能逆时针转动A 在题中图示位置，由左手定则可以判断，ab 边受到的安培力向上，cd边受到的安培力向下，则线圈顺时针转动，故 A 项正确上一页返回首页下一页高三一轮总复习物理模型 2|三种特殊的
5、变压器模型1自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用，如图 10-3 所示图 10-3上一页返回首页下一页高三一轮总复习2互感器分为电压互感器和电流互感器，比较如下：类型电压互感器电流互感器原理图上一页返回首页下一页高三一轮总复习原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测交流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用 将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式U1U2n1n2I1n1I2n2上一页返回首页下
6、一页高三一轮总复习3.双副线圈变压器计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时，应注意三个联系：(1)电压关系：U1n1U2n2U3n3(2)电流关系：n1I1n2I2n3I3(3)功率关系：P1P2P3上一页返回首页下一页高三一轮总复习(多选)一自耦调压变压器(可看做理想变压器)的电路如图 10-4 甲所示，移动滑动触头 P 可改变副线圈匝数已知变压器线圈总匝数为 1 900 匝；原线圈为 1 100 匝，接在如图 10-2-14 乙所示的交流电源上，电压表为理想电表则()甲 乙图 10-4上一页返回首页下一页高三一轮总复习A交流电源电压瞬时值的表达式为 u220sin 100t(V)B
7、P 向上移动时，电压表的最大示数为 380 VCP 向下移动时，原、副线圈的电流之比减小DP 向下移动时，变压器的输入功率变大上一页返回首页下一页高三一轮总复习【规范解答】由图乙结合交流电瞬时值表达式 uUmsin t 可得交流电源电压瞬时值的表达式为 u220 2sin 100t(V)，A 错误；P 向上移动时，电压表的示数为有效值，当副线圈匝数达到 1 900 时，副线圈输出的电压最大，由变压器原、副线圈电压比跟线圈匝数成正比的关系可知副线圈最大输出电压为 380 V，即电压表的最大示数为 380 V，B 正确；P 向下移动时，副线圈匝数减少，由变压器原副线圈电流比跟线圈匝数成反比的关系可
8、知 C 正确；由 PU2R 可知副线圈的输出功率减小，故原线圈的输入功率也减小，D 错误【答案】BC上一页返回首页下一页高三一轮总复习突破训练2(2017苏州模拟)为了测量高电压和强电流的大小，常用到变压器的有关原理如图 10-5 所示，L1 和 L2 是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器，电压表和电流表为理想交流电表若电压互感器上下线圈的匝数比为 1 0001，电流互感器上下线圈的匝数比为 1100，电压表示数为 220 V，电流表示数为 10 A，则下列说法正确的是()图 10-5上一页返回首页下一页高三一轮总复习A两输电线间的电压为 220 VBL2 中的电流为 10 AC输电线中输
9、送的功率为 2.2108 WD两输电线间的电阻为 22 C 根据变压器的工作原理有U1U21 0001和I1I21001，解得 U12.2105 V，I11 000 A，所以 A、B 错误；输电线中输送的功率 PU1I12.2108 W，C 正确；由于输电线路不能视为简单的纯电阻电路，不能用欧姆定律求出电阻，D 错误上一页返回首页下一页高三一轮总复习3如图 10-6 所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比 n1：n2：n3 为()【导学号：96622184】图 10-6A111 B321C621 D221上一页返回首页下一页高三一轮总复习B 灯泡正常发光
10、，可得 UAUBUCUD，所以 U22U3.由变压器的电压比公式n2n3U2U32U3U3 21，所以 n22n3，同理，灯泡正常发光，功率相等，即 PAPBPCPD.由 PI2R，得 IAIBICID，即 I1I2I3.由 U1I1U2I2U3I3得 n1I1n2I2n3I3，即 n1n2n32n3n33n3，所以 n1n2n3321.上一页返回首页下一页高三一轮总复习高考热点 1|交变电流“四值”的应用1正弦式交变电流的重要公式瞬时值峰值有效值平均值eEmsin t iImsin tuUmsin tEmNBSIm EmRrUmImREEm2UUm2I Im2EntI ERr上一页返回首页下
11、一页高三一轮总复习2.对交变电流有效值的理解交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算注意“三同”，即“相同电阻”上“相同时间”内产生“相同热量”计算时，“相同时间”至少要取一个周期的时间上一页返回首页下一页高三一轮总复习 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 10-7 甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()甲 乙图 10-7上一页返回首页下一页高三一轮总复习At0.005 s 时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s 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
12、 311 VD线框产生的交变电动势频率为 100 Hz【规范解答】线框中感应电动势与磁通量的变化率成正比，而 t0.005 s时 e 最大，故选项 A 错误；t0.01 s 时，e0，故选项 B 正确；电动势有效值为 311 22 V220 V，故选项 C 错误；周期 T0.02 s，频率 f1T50 Hz，故选项 D 错误【答案】B上一页返回首页下一页高三一轮总复习突破训练4如图 10-8 甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻 R10 连接，与电阻 R 并联的交流电压表为理想电
13、压表，示数是 10 V图乙是矩形线圈中磁通量 随时间 t 变化的图象则()甲 乙图 10-8上一页返回首页下一页高三一轮总复习A电阻 R 上的电功率为 20 WB0.02 s 时 R 两端的电压瞬时值为零CR 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是u14.1cos 100t(V)D通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是i1.41cos 50t(A)C R 上电功率 PU2R 10 W，A 错；0.02 s 时，0，t 最大，此时 R 两端的电压瞬时值最大，B 错；R 两端电压的最大值为 10 2 V，2T 100 rad/s，因此 R 两端电压 u14.1cos 100t(V)，C
14、正确；i1.41cos 100t(A)，D 错上一页返回首页下一页高三一轮总复习高考热点 2|与变压器相关的综合问题1远距离高压输电的几个基本关系上一页返回首页下一页高三一轮总复习2理想变压器中相关物理量间的制约关系的分析程序可表示为：上一页返回首页下一页高三一轮总复习(多选)如图 10-9 所示，某理想变压器的原线圈接一交流电，副线圈接如图所示电路，开关 S 原来闭合，且 R1R2，再将 S 断开，那么交流电压表的示数 U、交流电流表的示数 I、电阻 R1 上的功率P1及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况正确的是()图 10-9AU 增大 BI 增大CP1 减小DP 减小上一页返回首页下一
15、页高三一轮总复习【规范解答】开关 S 由闭合到断开时，负载的总电阻变大，变压器的输出电压 U2 不变，则输出电流 I2 变小，R 上的电压变小，R1 上的电压变大，电阻R1 上的功率 P1U2R1R1 U2R1，R1 不变，U 变大，则 P1 增大，故 A 正确，C 错误由电流与匝数的关系可知电流表的示数 I 减小，B 错误输出电功率 P 出I2U2，U2 不变，I2 减小，则 P 出减小，输入功率等于输出功率，所以 D 正确【答案】AD上一页返回首页下一页高三一轮总复习突破训练5如图 10-10 甲所示为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为 1100，降压变压器原、副线圈匝数比为
16、1001，远距离输电线的总电阻为100.若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为 750 kW.下列说法正确的是()【导学号：96622185】图 10-10上一页返回首页下一页高三一轮总复习A用户端交流电的频率为 100 HzB输电线中电流为 30 AC用户端电压为 250 VD输电线路损耗功率为 180 kWB 变压器不改变交变电流的频率，故用户端交变电流的周期为 T0.02 s，频率为 50 Hz，选项 A 错误；升压变压器输入电压为 U1250 V，则输出电压为U225 000 V，由 P2P1750 kW 及 P2I2U2 得，输电线中的电流为 I230 A，选项 B 正确；输电线路损耗功率为 PI22r302100 W90 kW，选项 D 错误；线路损失电压为 UI2r3 000 V，则降压变压器输入电压为 U3U2U22 000 V，则用户端电压为 220 V，选项 C 错误上一页返回首页下一页高三一轮总复习专题突破练（十）点击图标进入 上一页返回首页下一页高三一轮总复习章末过关练（十）点击图标进入
