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章末核心素养提升
本章核心考点解读
1.本章主要考查的知识点有：交变电流的产生及变化规律、交变电流“四值”的计算及应用、变压器的工作原理、远距离输电等。
2.常考点分析
（1）交变电流的产生和描述：交变电流的产生和描述包含对中性面的理解、瞬时值表达式的书写、认识相关图像等。
（2）理想变压器的基本关系：理想变压器工作原理的理解，原、副线圈中电压、电流、功率等物理量之间的关系等。
（3）理想变压器与电路的综合问题：包括电路的有关计算及电路的动态变化分析问题。
（4）远距离输电问题：对输电原理图的理解以及两组变压器中电压、电流及功率关系的理解，是对变压器和电路知识的综合考查。
一、交变电流的产生和描述
1.（2021·北京卷，5）一正弦式交变电流的it图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.在t＝0.4 s时电流改变方向
B.该交变电流的周期为0.5 s
C.该交变电流的表达式为i＝2cos（5πt）A
D.该交变电流的有效值为 A
2.（2022·广东卷，4）如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　）
A.两线圈产生的电动势的有效值相等
B.两线圈产生的交变电流频率相等
C.两线圈产生的电动势同时达到最大值
D.两电阻消耗的电功率相等
交变电流的“四值”的使用情况
（1）求电荷量时只能用平均值。
（2）交流电表显示的是有效值。
（3）计算热量、热功率、保险丝的熔断电流时一定用有效值。
（4）判断电容器是否能被击穿看最大值。
（5）计算氖管的发光时间和计算线圈在某时刻的受力情况只能用交变电流的瞬时值。
二、理想变压器的基本关系的应用
3.（2023·广东卷，6）用一台理想变压器对电动汽车充电，该变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，输出功率为8.8 kW，原线圈的输入电压u＝220sin（100πt）V。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是（　　）
A.20 A，50 Hz B.20 A，50 Hz
C.20 A，100 Hz D.20 A，100 Hz
4.（多选）（2023·海南卷，11）如图是工厂利用u＝220sin（100πt）V的交流电给36 V照明灯供电的电路，变压器原线圈匝数为1 100，下列说法正确的是（　　）
A.电源电压有效值为220 V
B.交变电流的周期为0.02 s
C.副线圈匝数为180
D.副线圈匝数为240
三、远距离输电问题
5.（2023·6月浙江选考，7）我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（　　）
A.送电端先升压再整流
B.用户端先降压再变交流
C.1 100 kV是指交流电的最大值
D.输电功率由送电端电压决定
6.（多选）（2023·天津卷，6）如图是输电线为用户输电的示意图，电路中升压变压器T1和降压变压器T2都认为是理想变压器，中间输电线上的总电阻为R，下列说法正确的是（　　）
A.T1的输出电压与T2的输入电压相等
B.T1的输出功率大于T2的输入功率
C.若用户接入的用电器增多，则R消耗的电功率减小
D.若用户接入的用电器减少，则T2的输出功率减小
章末核心素养提升
知识网络构建
垂直　最大　零　改变　零　最大　NBSω　　　　　n　　　I2R线
核心素养提升
1.C　[在t＝0.4 s时电流最大，电流方向不变，A错误；该交变电流的周期为0.4 s，B错误；ω＝＝5π rad/s，故该交变电流的表达式为i＝2cos(5πt)A，C正确；该交变电流的有效值为 A，D错误。]
2.B　[根据E＝n，可知两线圈中磁通量的变化率相等，但是匝数不同，则产生的感应电动势最大值不相等，有效值也不相等，根据P＝可知，两电阻的电功率也不相等，选项A、D错误；因两线圈放在同一个旋转磁铁的旁边，则两线圈产生的交变电流的频率相等，选项B正确；当磁铁的磁极到达线圈附近时，磁通量变化率最大，感应电动势最大，由题图可知两线圈产生的感应电动势不可能同时达到最大值，选项C错误。]
3.A　[由题可知原线圈输入电压的有效值为U1＝＝220 V，原线圈电流为I1＝＝40 A，副线圈输出电流的有效值为I2＝I1＝20 A，变压器不改变电流的频率，其频率为f＝＝ Hz＝50 Hz，故A正确。]
4.BC　[由交变电流的表达式可知，该交变电流有效值为220 V，A错误；交变电流的周期T＝＝0.02 s，B正确；根据理想变压器的变压规律＝，得n2＝n1＝＝180，C正确，D错误。]
5.A　[由于变压器的工作原理是电磁感应现象，因此升压变压器和降压变压器原线圈两端的电压均为交流电压，所以送电端先升压再整流，用户端先变交流再降压，A正确，B错误；1 100 kV指的是直流电的电压，C错误；由远距离输电的原理可知，输电功率由用户端决定，D错误。]
6.BD　[设输电线中的电流为I2，T1的输出电压与T2的输入电压分别为U2、U3，则有U2＝I2R＋U3，即T1的输出电压大于T2的输入电压，A错误；T1的输出功率为P2＝U2I2，输电线上损耗的功率为ΔP＝IR，T2的输入功率为P3＝U3I2，则P2＝ΔP＋P3，即T1的输出功率大于T2的输入功率，B正确；若用户接入电路的用电器增多，则T2副线圈中的电流增大，由变压器的工作原理可知，T2原线圈中的电流增大，即输电线上的电流增大，输电线上损耗的功率增大，即R消耗的电功率增大，C错误；若用户接入电路的用电器减少，则用电器消耗的功率减小，即T2的输出功率减小，D正确。](共19张PPT)
章末核心素养提升
第三章　交变电流
目 录
CONTENTS
知识网络构建
01
核心素养提升
02
知识网络构建
1
垂直
最大
零
改变
零
最大
NBSω
I2R线
核心素养提升
2
本章核心考点解读
1.本章主要考查的知识点有：交变电流的产生及变化规律、交变电流“四值”的计算及应用、变压器的工作原理、远距离输电等。
2.常考点分析
(1)交变电流的产生和描述：交变电流的产生和描述包含对中性面的理解、瞬时值表达式的书写、认识相关图像等。
(2)理想变压器的基本关系：理想变压器工作原理的理解，原、副线圈中电压、电流、功率等物理量之间的关系等。
(3)理想变压器与电路的综合问题：包括电路的有关计算及电路的动态变化分析问题。
(4)远距离输电问题：对输电原理图的理解以及两组变压器中电压、电流及功率关系的理解，是对变压器和电路知识的综合考查。
C
一、交变电流的产生和描述
1.(2021·北京卷，5)一正弦式交变电流的i－t图像如图所示。下列说法正确的是(　　)
B
2.(2022·广东卷，4)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是(　　)
A.两线圈产生的电动势的有效值相等
B.两线圈产生的交变电流频率相等
C.两线圈产生的电动势同时达到最大值
D.两电阻消耗的电功率相等
交变电流的“四值”的使用情况
(1)求电荷量时只能用平均值。
(2)交流电表显示的是有效值。
(3)计算热量、热功率、保险丝的熔断电流时一定用有效值。
(4)判断电容器是否能被击穿看最大值。
(5)计算氖管的发光时间和计算线圈在某时刻的受力情况只能用交变电流的瞬时值。
A
BC
A
三、远距离输电问题
5.(2023·6月浙江选考，7)我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是(　　)
A.送电端先升压再整流 B.用户端先降压再变交流
C.1 100 kV是指交流电的最大值 D.输电功率由送电端电压决定
解析　由于变压器的工作原理是电磁感应现象，因此升压变压器和降压变压器原线圈两端的电压均为交流电压，所以送电端先升压再整流，用户端先变交流再降压，A正确，B错误；1 100 kV指的是直流电的电压，C错误；由远距离输电的原理可知，输电功率由用户端决定，D错误。
BD
6.(多选)(2023·天津卷，6)如图是输电线为用户输电的示意图，电路中升压变压器T1和降压变压器T2都认为是理想变压器，中间输电线上的总电阻为R，下列说法正确的是(　　)
A.T1的输出电压与T2的输入电压相等
B.T1的输出功率大于T2的输入功率
C.若用户接入的用电器增多，则R消耗的电功率减小
D.若用户接入的用电器减少，则T2的输出功率减小
解析　设输电线中的电流为I2，T1的输出电压与T2的输入电压分别为U2、U3，则有U2＝I2R＋U3，即T1的输出电压大于T2的输入电压，A错误；T1的输出功率为P2＝U2I2，输电线上损耗的功率为ΔP＝IR，T2的输入功率为P3＝U3I2，则P2＝ΔP＋P3，即T1的输出功率大于T2的输入功率，B正确；若用户接入电路的用电器增多，则T2副线圈中的电流增大，由变压器的工作原理可知，T2原线圈中的电流增大，即输电线上的电流增大，输电线上损耗的功率增大，即R消耗的电功率增大，C错误；若用户接入电路的用电器减少，则用电器消耗的功率减小，即T2的输出功率减小，D正确。

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