高中物理大一轮复习第十三章物理思想方法回放十三讲义课件大纲人教.ppt
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答案 BCD
例 4 如图 3 所示，电源电压为 U，原、副线圈分别接入电阻 相同的电阻 R.原、副线圈匝数比为 2∶1，求副线圈两端的 电压．
图3
解析 根据相关规律有 U＝U1＋I1R. 由于变压器的输入功率等2 21＝U1＋UU212
电荷量计算应用相应时间内的平均值，从图示位置匀速转过
90°，通过电阻 R 的电荷量为：q＝ I Δt＝R＋E rΔt＝RΔ＋Φr＝
BL1L2 R＋r
答案
πB2L1 2L2 2ω R＋r
BL1L2 R＋r
二、用对“因果关系”处理变压器问题 变压器中的“因果关系”是指原、副线圈中各物理量的
制约关系．电压是原线圈决定副线圈，电流和功率是副线圈 决定原线圈．解题中应牢记制约关系，不可颠倒．
例 1 频率为 50 Hz 的交变电流，其电压 u＝120 2sin (ωt) V， 把它加在激发电压、熄灭电压均为 85 V 的霓虹灯的两端， 求在半个周期内霓虹灯点亮的时间． 解析 该交变电压的周期 T＝510 s＝ 0.02 s，电压的最大值 Um＝120 2 V ＝170 V＝2×85 V，作交变电压的 u－t 图象如图所示，由于加在霓虹灯两端 的电压大于 85 V 时灯才发光，由图象 可知在半个周期内灯管点亮的时间是：Δt＝t2－t1 交变电压瞬时值表达式为 u＝170sin (2πft) V＝85 V
将 u＝85 V 代入上式得：
2πft1＝π6，所以 t1＝6100 s
2πft2＝56π，所以 t2＝1210 s
Δt＝t2－t1＝1510 s＝23×1100 s
即霓虹灯在半个周期内，有23的时间被点亮，13的时间不发光，
点亮时间为1150 s.
答案
1 150
s
例 2 一个长为 L1、宽为 L2 的单 匝线圈，电阻为 r，在磁感应强
又根据理想变压器的电压比UU12＝nn12＝2∶1 则有 U＝2U2＋U2U2 22＝5U2 2，故 U2＝25U.
答案
2 5U
解析 由于输入电压不变且原副线圈匝数不变，所以 S 接通 时，理想变压器副线圈 M、N 两端输出电压不变，负载总电 阻变小，由欧姆定律 I＝RU总2知，流过 R 的电流增大，电阻上 的电压降 UR＝IR 增大；副线圈输出电流增大，根据输入功 率等于输出功率，即 I1U1＝I2U2 得原线圈输入电流 I1 也增 大．UMN 不变，UR 变大，所以 UL1 变小，流过灯泡 L1 的电 流减小．
度为 B 的匀强磁场中，从如图 1
所示的位置开始，以角速度 ω 匀
速转动一圈，则外力对线圈做的
功是__________；若线圈从图示
图1
位置匀速转过 90°，角速度仍为 ω，
则在这一过程中，通过电阻 R 的
电荷量为________．
解析 对交变电流，涉及功能计算应用有效值，以角速度 ω
匀速转动一圈，外力对线圈做功由能量转化和守恒定律得： W＝RE＋m2r2T Em＝nBSW＝BL1L2ω 故 W＝B2LR1L＋2ωr2×2ωπ 得 W＝πB2RL1＋2Lr2 2ω
例 3 如图 2 所示，理想变压器的副线圈 上通过输电线接有两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R.开始时，开关 S 断开，当 S 接通时，以下说法正确的是
()
图2
A．副线圈两端 M、N 的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻 R 上的电压增大
C．通过灯泡 L1 的电流减小
D．原线圈中的电流增大
例 4 如图 3 所示，电源电压为 U，原、副线圈分别接入电阻 相同的电阻 R.原、副线圈匝数比为 2∶1，求副线圈两端的 电压．
图3
解析 根据相关规律有 U＝U1＋I1R. 由于变压器的输入功率等2 21＝U1＋UU212
电荷量计算应用相应时间内的平均值，从图示位置匀速转过
90°，通过电阻 R 的电荷量为：q＝ I Δt＝R＋E rΔt＝RΔ＋Φr＝
BL1L2 R＋r
答案
πB2L1 2L2 2ω R＋r
BL1L2 R＋r
二、用对“因果关系”处理变压器问题 变压器中的“因果关系”是指原、副线圈中各物理量的
制约关系．电压是原线圈决定副线圈，电流和功率是副线圈 决定原线圈．解题中应牢记制约关系，不可颠倒．
例 1 频率为 50 Hz 的交变电流，其电压 u＝120 2sin (ωt) V， 把它加在激发电压、熄灭电压均为 85 V 的霓虹灯的两端， 求在半个周期内霓虹灯点亮的时间． 解析 该交变电压的周期 T＝510 s＝ 0.02 s，电压的最大值 Um＝120 2 V ＝170 V＝2×85 V，作交变电压的 u－t 图象如图所示，由于加在霓虹灯两端 的电压大于 85 V 时灯才发光，由图象 可知在半个周期内灯管点亮的时间是：Δt＝t2－t1 交变电压瞬时值表达式为 u＝170sin (2πft) V＝85 V
将 u＝85 V 代入上式得：
2πft1＝π6，所以 t1＝6100 s
2πft2＝56π，所以 t2＝1210 s
Δt＝t2－t1＝1510 s＝23×1100 s
即霓虹灯在半个周期内，有23的时间被点亮，13的时间不发光，
点亮时间为1150 s.
答案
1 150
s
例 2 一个长为 L1、宽为 L2 的单 匝线圈，电阻为 r，在磁感应强
又根据理想变压器的电压比UU12＝nn12＝2∶1 则有 U＝2U2＋U2U2 22＝5U2 2，故 U2＝25U.
答案
2 5U
解析 由于输入电压不变且原副线圈匝数不变，所以 S 接通 时，理想变压器副线圈 M、N 两端输出电压不变，负载总电 阻变小，由欧姆定律 I＝RU总2知，流过 R 的电流增大，电阻上 的电压降 UR＝IR 增大；副线圈输出电流增大，根据输入功 率等于输出功率，即 I1U1＝I2U2 得原线圈输入电流 I1 也增 大．UMN 不变，UR 变大，所以 UL1 变小，流过灯泡 L1 的电 流减小．
度为 B 的匀强磁场中，从如图 1
所示的位置开始，以角速度 ω 匀
速转动一圈，则外力对线圈做的
功是__________；若线圈从图示
图1
位置匀速转过 90°，角速度仍为 ω，
则在这一过程中，通过电阻 R 的
电荷量为________．
解析 对交变电流，涉及功能计算应用有效值，以角速度 ω
匀速转动一圈，外力对线圈做功由能量转化和守恒定律得： W＝RE＋m2r2T Em＝nBSW＝BL1L2ω 故 W＝B2LR1L＋2ωr2×2ωπ 得 W＝πB2RL1＋2Lr2 2ω
例 3 如图 2 所示，理想变压器的副线圈 上通过输电线接有两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R.开始时，开关 S 断开，当 S 接通时，以下说法正确的是
()
图2
A．副线圈两端 M、N 的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻 R 上的电压增大
C．通过灯泡 L1 的电流减小
D．原线圈中的电流增大