小题精练10 交变电流四值 变压器 远距离输电——2024年高考物理题型突破限时精练（广东专用）

小题精练10 交变电流四值 变压器 远距离输电 考点内容 考情分析 考点一 交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较 1、高考对于这部分知识点主要以创设的情景或者模型进行命题，强化对物理基本概念、基本规律的考核试题的呈现形式丰富，提问角度设置新颖。 2、2023年广东省高考第6题考察了变压器的构造和原理；交变电流的图像和函数表达式． 考点二 变压器及动态分析 考点三 远距离输电 公式、知识点回顾（时间：5分钟） 一、交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsinωt u＝Umsinωt i＝Imsinωt (适用于正弦式交变电流) 计算线圈某时刻的受力情况 峰值 最大的瞬时值 Em＝NBSω (适用于正弦式交变电流) Um＝ Im＝ 讨论电容器的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值 E＝ U＝ I＝ (适用于正弦式交变电流) (1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等) (2)电器设备“铭牌”上所标的额定电流、额定电压一般是指有效值 (3)保险丝的熔断电流为有效值 (4)交流电压表和电流表的读数为有效值 （5）没有特别说明，通常默认为有效值。 平均值 交变电流图像中图线与时间轴所围的面积与时间的比值 ＝Bl ＝n ＝ ＝ 计算通过电路导体截面的电荷量 二、变压器 1．构造：如图所示。变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。 (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。 (2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。 2．工作原理：电磁感应的互感现象。 (1)无漏磁，故原、副线圈中的Φ相同。 (2)线圈无电阻，因此无电压降，副线圈两端电压U2＝n2。 (3)根据＝得，套在同一铁芯上的线圈，有＝＝＝…。 (4)无电能损失，因此P入＝P出，无论副线圈是一个还是多个，总有U1I1＝U2I2＋U3I3＋…，将电压关系代入可得n1I1＝n2I2＋n3I3＋…。 (5)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。 (6)理想变压器基本关系中的U、I均为有效值。 3．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P入＝P出。 (2)电压关系：＝。若n1>n2，为降压变压器；若n1<n2，为升压变压器。 (3)电流关系：只有一个副线圈时，＝； 有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。 三、远距离输电 1．降低输电损耗的两个途径 减少输电损耗的理论依据：P损＝I2r。 (1)减小输电线的电阻：根据电阻定律r＝ρ，要减小输电线的电阻r，在输电距离一定的情况下，可采用减小材料的电阻率、增大导线的横截面积的方法。 (2)减小输电导线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高输电电压。 2.远距离输电问题的分析方法 对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析。 3．远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例) (1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3。 (2)电压、电流关系：＝＝，＝＝， U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线。 (3)输电电流：I线＝＝＝。 (4)输电线上损耗的电功率P损＝I线ΔU＝IR线＝2R线。 当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的。 【例题】（2023•深圳二模）图为某款电吹风的电路图，a、b、c、d为四个固定触点，可动扇形金属触片P可同时接触两个触点。当触片P接通c、d两点时，电吹风不工作。电路中的变压器可视为理想变压器，原副线圈匝数比。当电吹风接220V交流电时，额定功率为60W的小风扇能正常工作，小风扇的输出功率为52W。下列说法正确的是（　　） A．转动P接通b、c触点时，电吹风吹出热风 B．正常工作时通过小风扇的电流为1A C．风扇电动机的线圈内阻为60Ω D．转动P接通a、b触点时，因电热丝的电阻变大，会导致小风扇的电流变小 难度：★★★☆ 建议时间：30分钟 正确率： /15 1. （2023•广东模拟）如图所示为手摇发电机的结构示意图，矩形线圈abcd在两异名磁极之间顺时针匀速转动，线圈通过电刷与外界电阻构成回路，设两磁极之间为匀强磁场，图示位置线圈与磁场方向平行。线圈经过图示位置时，下列说法正确的是（　　） A．线圈内的瞬时电流为零 B．线圈磁通量的变化率为零 C．a点的电势高于b点的电势 D．若线