2025年高考物理专题复习第十一章交变电流变压器.pdf

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