高考物理總復習 專題十一 交變電流 傳感器課件

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1、專題十一交變電流傳感器高考物理 (江蘇省專用)一、單項選擇題一、單項選擇題1.(2016江蘇單科,4,3分)一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈,將其接在a、b間作為原線圈。通過滑動觸頭取該線圈的一部分,接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時,c、d間的輸出電壓為U2。在將滑動觸頭從M點順時針旋轉(zhuǎn)到N點的過程中()A組 自主命題江蘇卷題組五年高考A.U2U1,U2降低B.U2U1,U2升高C.U2U1,U2降低D.U2U1,U2升高答案C由圖可知變壓器的原線圈匝數(shù)n1大于副線圈匝數(shù)n2,因=,則U2U1;在將滑動觸頭從M點順時針轉(zhuǎn)到N點的過程中,n2減小,U2降

2、低,選項C正確,選項A、B、D錯誤。11Un22Un考查點本題考查變壓器變壓的規(guī)律和變壓器動態(tài)變化的分析,情景簡單,考查的是最基礎(chǔ)的知識,屬于中等難度題。友情提醒自耦變壓器的原理與我們熟悉的“回”字形鐵芯的變壓器的原理相同。2.(2015江蘇單科,1,3分)一電器中的變壓器可視為理想變壓器,它將220V交變電流改變?yōu)?10V。已知變壓器原線圈匝數(shù)為800,則副線圈匝數(shù)為()A.200B.400C.1600D.3200答案B由理想變壓器的變壓比等于匝數(shù)比,即=,解得n2=n1=400,選項B正確。12UU12nn21UU考查點本題考查考生對理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系的理解與應用,屬于中等難度題。易

3、錯警示有少數(shù)考生把=的比例關(guān)系記反了,從而錯選C,真是遺憾啊!12UU12nn3.(2014江蘇單科,3,3分)遠距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,輸電線上的電阻為R。變壓器為理想變壓器,則下列關(guān)系式中正確的是()A.=B.I2=C.I1U1=RD.I1U1=I2U212II12nn2UR22I答案D由理想變壓器可知=,選項A錯;I2=,而U2=UR+U3,故I2,B錯;P入=P出,即U1I1=U2I2,而U2I2R,C項錯,D項正確。12II21nnRUR2UR考查點本題考查考生對遠距離輸電、理想變壓器的理解,以

4、及對歐姆定律、電功率等知識的應用,屬于中等難度題。錯解分析易錯選B和C,原因是沒有真正理解遠距離輸電的過程、原理,而將升壓變壓器的副線圈后面的電路當成了純電阻電路。4.(2017江蘇單科,7,4分)某音響電路的簡化電路圖如圖所示,輸入信號既有高頻成分,也有低頻成分,則()A.電感線圈L1的作用是通高頻B.電容器C2的作用是通高頻C.揚聲器甲用于輸出高頻成分D.揚聲器乙用于輸出高頻成分二、多項選擇題二、多項選擇題答案BD電感線圈具有“阻高頻通低頻”的特性,電容器具有“通交流隔直流”“通高頻阻低頻”的特性,當輸入端既有高頻成分,也有低頻成分時,低頻成分通過電感L1,到達揚聲器甲,高頻成分通過電容C

5、2,到達揚聲器乙,選項B、D正確。規(guī)律總結(jié)分析電路,識記電感、電容的特性。5.(2013江蘇單科,8,4分)如圖所示,理想變壓器原線圈接有交流電源,當副線圈上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光。要使燈泡變亮,可以采取的方法有()A.向下滑動PB.增大交流電源的電壓C.增大交流電源的頻率D.減小電容器C的電容答案BC向下滑動P,變壓器副線圈電壓降低,燈泡變暗,A錯誤;增大交流電源電壓,副線圈電壓升高,燈泡變亮,B正確;增大交流電源頻率,電容器容抗減小,電流變大,燈泡變亮,C正確;減小電容器的電容,容抗增大,電流減小,燈泡變暗,D錯誤?？疾辄c本題考查變壓器的原理、電容器對交變電流的影響、閉合電路

6、歐姆定律等知識,屬于中等難度題。易錯警示易漏選C,原因是不知道交變電流的頻率越高,電容器對電流的阻礙作用越小?？键c一交變電流的產(chǎn)生和描述考點一交變電流的產(chǎn)生和描述一、單項選擇題一、單項選擇題1.(2015四川理綜,4,6分)小型手搖發(fā)電機線圈共N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場視為勻強磁場,方向垂直于線圈中心軸OO,線圈繞OO勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應電動勢的最大值都為e0,不計線圈電阻,則發(fā)電機輸出電壓()A.峰值是e0B.峰值是2e0C.有效值是Ne0D.有效值是Ne0222B組 統(tǒng)一命題、?。▍^(qū)、市）卷題組答案D發(fā)電機輸出電壓峰值是2Ne0,A、B

7、錯誤;有效值是2Ne0=Ne0,C錯誤,D正確。2222.(2013福建理綜,15,6分)如圖,實驗室一臺手搖交流發(fā)電機,內(nèi)阻r=1.0,外接R=9.0的電阻。閉合開關(guān)S,當發(fā)電機轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生的電動勢e=10sin10t(V),則()A.該交變電流的頻率為10HzB.該電動勢的有效值為10VC.外接電阻R所消耗的電功率為10WD.電路中理想交流電流表的示數(shù)為1.0A22答案D由交變電流電動勢的表達式e=10sin10t(V)=Emsint可知,該交變電流的頻率為f=Hz=5Hz,A錯誤。該交變電流電動勢的有效值E=V=10V,B錯誤。電流的有效值I=A=1.0A,外接電阻R所

8、消耗的電功率PR=I2R=1.029.0W=9W,故C錯誤,D正確。22102m2E10 22ERr109.01.0評析本題為交變電流的描述題,重點考查交變電流的表達式,易錯點是電流表的示數(shù)是有效值。3.(2017天津理綜,6,6分)在勻強磁場中,一個100匝的閉合矩形金屬線圈,繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動,穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化。設線圈總電阻為2,則()A.t=0時,線圈平面平行于磁感線B.t=1s時,線圈中的電流改變方向C.t=1.5s時,線圈中的感應電動勢最大D.一個周期內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為82J二、多項選擇題二、多項選擇題答案AD本題考查正弦交流電的產(chǎn)生、有效值,

9、焦耳熱。由-t圖可知,t=0時,=0,則線圈平面平行于磁感線,選項A正確;t=1s時=0,此時電動勢最大,t=0.5s和t=1.5s時,最大,此時電動勢為0,電流改變方向,選項B、C錯誤;交流電電動勢的最大值Em=nBS=nm=4V,有效值E=Em=2V,一個周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量Q=T=82J,D正確。2T2222ER疑難突破由E=n知隨時間按正弦規(guī)律變化,則E隨時間按余弦規(guī)律變化。電流改變方向的時刻在E=0時刻,即最大時刻。計算電流產(chǎn)生的焦耳熱應使用電動勢的有效值。t4.(2016課標,21,6分)如圖,M為半圓形導線框,圓心為OM;N是圓心角為直角的扇形導線框,圓心為ON;兩導線框在同一豎

10、直面(紙面)內(nèi);兩圓弧半徑相等;過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場,磁場方向垂直于紙面?，F(xiàn)使線框M、N在t=0時從圖示位置開始,分別繞垂直于紙面且過OM和ON的軸,以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動,則()A.兩導線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B.兩導線框中感應電流的周期都等于TC.在t=時,兩導線框中產(chǎn)生的感應電動勢相等D.兩導線框的電阻相等時,兩導線框中感應電流的有效值也相等8T答案BC本題中導線框的半徑旋轉(zhuǎn)切割磁感線時產(chǎn)生大小不變的感應電流,故A項錯誤;兩導線框產(chǎn)生的感應電流的周期與線框轉(zhuǎn)動周期相同,B項正確;在t=時,兩導線框切割磁感線的導線長度相同,且切割速度大小相等,故產(chǎn)生的感應電動勢相等

11、,均為E=BR2,C項正確;兩導線框中感應電流隨時間變化的圖像如圖所示,故兩導線框中感應電流的有效值不相等,D項錯誤。8T12疑難突破設M導線框中的電流有效值為IM,則rT=2r,得IM=;設N導線框中電流有效值為IN,則rT=2r,得IN=,故IM=IN。2MI222BR r2T22BR r2NI222BR r4T224BR r25.(2014天津理綜,7,6分)如圖1所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢圖像如圖2中曲線a、b所示,則()A.兩次t=0時刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對應的線圈轉(zhuǎn)速之比為2 3C.曲線a表

12、示的交變電動勢頻率為25HzD.曲線b表示的交變電動勢有效值為10V答案AC由題圖2知t=0時兩次轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的瞬時電動勢都等于零,故A正確。由圖2知兩次轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的交變電動勢的周期之比Ta Tb=2 3,再由周期與轉(zhuǎn)速的關(guān)系n=得na nb=3 2,故B錯誤。因Ta=410-2s,故fa=25Hz,C正確。因Ema=15V,而Em=NBS=,故Emb=Ema=10V,Eb=5V,D錯誤。1T1aT2 NBSTabTTm2bE2評析本題考查了交變電動勢的產(chǎn)生及描述,涉及交變電動勢的四值及其圖像。條件設置較為隱蔽,陷阱設置比較巧妙,對考生的分析能力要求較高,試題難度中等。1.(2017北京理綜,16

13、,6分)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=220sin100t(V)的交流電源上,副線圈接有R=55的負載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為2 1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是()A.原線圈的輸入功率為220WB.電流表的讀數(shù)為1AC.電壓表的讀數(shù)為110VD.副線圈輸出交流電的周期為50s222考點二變壓器遠距離輸電考點二變壓器遠距離輸電一、單項選擇題一、單項選擇題答案B本題考查交變電流、變壓器。由題知,變壓器的輸入電壓U1=V=220V,所以U2=U1=110V;副線圈電流I2=2A,原線圈電流I1=I2=1A。本題中電壓表、電流表的讀數(shù)為有效值,故B項正確,C項錯誤;原線圈輸入

14、功率P1=U1I1=220W,A項錯誤;交流電的周期T=s=0.02s,D項錯誤。220 2221nn2UR21nn22100易錯點撥交流電的最大值與有效值1.在正弦交流電中,U=。m2U2.在交流電路中,電表的讀數(shù)為有效值。2.(2016課標,16,6分)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3、1和4,為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定。當開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當S閉合時,電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A.2B.3C.4D.5答案B設原、副線圈匝數(shù)比為n,根據(jù)能量守恒,當S斷開時,UI=I2R1+(nI)2

15、(R2+R3);當S閉合時,4UI=(4I)2R1+(4nI)2R2,聯(lián)立解得n=3,所以B正確。誤區(qū)警示變壓器原線圈上串聯(lián)電阻之后,屬于非純電阻電路,不能在含有線圈的電路中應用歐姆定律。要計算原線圈上消耗的功率,只要計算出副線圈電阻上消耗的功率即可。3.(2016四川理綜,2,6分)如圖所示,接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電,如果將原、副線圈減少相同匝數(shù),其他條件不變,則()A.小燈泡變亮B.小燈泡變暗C.原、副線圈兩端電壓的比值不變D.通過原、副線圈電流的比值不變答案B由=得U2=U1由=得U2=U1由/得:=,因為n2n1,所以1,即U2U2,故小燈泡變暗,B正確,A錯。由以

16、上分析過程可以看出,C錯。由=和=可見,D錯。12UU12nn21nn12UU12nnnn21nnnn22UU2112()()nn nnn n2 112 12n nnnn nnn22UU12II21nn12II21nnnn疑難突破審題要細心。原、副線圈減少相同匝數(shù),不是減少相同的倍數(shù)。比較兩個代數(shù)式的大小,有“做差”和“做商”兩種思路,要視代數(shù)式的特征而定。4.(2015福建理綜,15,6分)圖為遠距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,在T的原線圈兩端接入一電壓u=Umsint的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其他因素的影

17、響,則輸電線上損失的電功率為()A.()B.()C.4()2()2rD.4()2()2r12nn2m4Ur21nn2m4Ur12nnmPU21nnmPU答案CT的輸入電壓U1=,則P=U1I1,I1=,又因為=,所以I2=I1=,則輸電線上損失的電功率P損=2r=4()2()2r,C項正確。m2U1PUm2PU12II21nn12nn212mn Pn U22I12nnmPU5.(2015課標,16,6分,)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3 1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上,如圖所示。設副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路

18、中電阻消耗的功率的比值為k,則()A.U=66V,k=B.U=22V,k=C.U=66V,k=D.U=22V,k=19191313答案A設原線圈中電流為I,由=知副線圈中的電流I2=3I,由題意知副線圈中電阻兩端的電壓U=3IR,則原線圈回路中R兩端的電壓U=IR=,原線圈兩端的電壓U1=3U,由閉合電路中電壓關(guān)系可知U1+U=220V,即+3U=220V,U=66V,原線圈回路中電阻消耗的功率P1=I2R,副線圈回路中電阻消耗的功率P2=(3I)2R,=k=,選項A正確。12II21nn3U3U12PP22(3 )I RIR19評析此題為常見題型,但原線圈回路加一電阻,使試題難度大為增加。6

19、.(2016課標,19,6分)如圖,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時,兩燈均能正常發(fā)光,下列說法正確的是()A.原、副線圈匝數(shù)比為9 1B.原、副線圈匝數(shù)比為1 9C.此時a和b的電功率之比為9 1D.此時a和b的電功率之比為1 9二、多項選擇題二、多項選擇題答案AD由題意知U=10U燈,a、b均正常發(fā)光,則變壓器輸入電壓U1=9U燈,而輸出電壓U2=U燈,所以原、副線圈匝數(shù)比n1 n2=U1 U2=9 1;而I1 I2=n2 n1=1 9,所以兩燈功率之比Pa Pb=U燈I1 U燈I2=1 9,選項A、D正確。審題指導兩燈均正常發(fā)光,

20、Ua=Ub=U燈,U=Ua+U1=10U燈,則U1=9U燈。7.(2015天津理綜,6,6分)如圖所示,理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表,副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié),在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,P為滑動變阻器的滑動觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電,則()A.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變大B.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變小C.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變大D.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變小答案BC保持Q位置不動,則副線圈兩端電壓U2不變,P向上滑動,則R增大,副線圈電流I2減小,由P

21、1=UI1=U2I2,可知I1減小,電流表讀數(shù)減小,A錯誤,B正確。保持P位置不動,則R不變,Q向上滑動,n2變大,根據(jù)=得,U2=U,則U2增大,由I2=,知I2增大,由UI1=U2I2,U不變,知I1增大,電流表讀數(shù)變大,所以C正確,D錯誤。故選B、C。1Un22Un21nn20URR評析本題考查變壓器的工作原理,難度較小。1.(2014福建理綜,16,6分,)圖為模擬遠距離輸電實驗電路圖,兩理想變壓器的匝數(shù)n1=n42R,忽略燈絲電阻隨溫度的變化。當A、B端接入低壓交流電源時()A.A1、A2兩表的示數(shù)相同B.L1、L2兩燈泡的亮度相同一、單項選擇題一、單項選擇題C.R1消耗的功率大于R

22、3消耗的功率D.R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓C組 教師專用題組答案D解法一:由歐姆定律可知A2的讀數(shù)I2=。U2=n2,I12R=U2-U3,=,U4=I4RL,=,聯(lián)立可得:I12R=U1-I1RL由題意可知:I12R=U1-I1RLI1=U1I1=令=k,則有I1=由于RL2R,k1,則2R+RL+kRLI1I2,因PR1=R,PR3=R故PR1PR3,因UR2=I1R,UR4=I2R1L2URR11Un33Un44Un14II43nn21nn234nn21nn221nn22L12nRRn21nn21122L12nUnnRRn12L2112UnRRnnn21nn1L2URkRk2Rk2

23、1I22I故UR2=I2,知I4I2故L1燈亮度比L2燈亮度大,選項B錯誤。解法二:由題意可知為模擬遠距離輸電,先采用升壓變壓器,將輸入電壓升高,這是為了減小輸電線路中的電流I1,其目的是減小輸電線路中的電能損失和電壓降落,使用戶得到更多的電能,因此,L1的亮度大,選項A、B、C錯誤,選項D正確。34nn21nn1L22URRk1L2URR2.(2013天津理綜,4,6分)普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流,通常要通過電流互感器來連接,圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少,工作時電流為Iab,cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多,工作時電流為Icd,為了使電流表能正常工作,則()A.ab接M

24、N、cd接PQ,IabIcdC.ab接PQ、cd接MN,IabIcd答案B在測量高壓線路上電流時,電流互感器的作用是減小測量支路的電流。根據(jù)變壓器原理,=,I大n小,故ab端應接MN,cd端應接PQ,IabIcd,選項B正確。12II21nn3.(2013四川理綜,2,6分)用220V的正弦交流電通過理想變壓器對一負載供電,變壓器輸出電壓是110V,通過負載的電流圖像如圖所示,則()A.變壓器輸入功率約為3.9WB.輸出電壓的最大值是110VC.變壓器原、副線圈匝數(shù)比是1 2D.負載電流的函數(shù)表達式i=0.05sin(100t+)A2答案A由題圖可知通過負載的電流最大值為Im=0.05A,周期

25、T=0.02s,故電流的函數(shù)表達式i=Imsint=0.05sin100t(A),D錯誤;理想變壓器匝數(shù)比等于電壓比,即n1 n2=U1 U2=2 1,C錯誤;輸出電壓U2=110V,其最大值U2m=U2=110V,B錯誤;理想變壓器輸入功率等于輸出功率,即輸入功率P=I2U2=110W3.9W,A正確。2T220.0524.(2014廣東理綜,19,6分)如圖所示的電路中,P為滑動變阻器的滑片,保持理想變壓器的輸入電壓U1不變,閉合電鍵S,下列說法正確的是()A.P向下滑動時,燈L變亮B.P向下滑動時,變壓器的輸出電壓不變C.P向上滑動時,變壓器的輸入電流變小D.P向上滑動時,變壓器的輸出功

26、率變大二、多項選擇題二、多項選擇題答案BD對于理想變壓器U2=U1,U1不變則U2不變,與調(diào)節(jié)P無關(guān),故B正確。又UL=U2,所以燈的亮度不變,A錯。P向上滑動時RP減小,則R總減小,P出=增大,P入=P出=U1I1,所以I1增大,可知C錯誤,D正確。21nn22UR總5.(2014山東理綜,17,6分)如圖,將額定電壓為60V的用電器,通過一理想變壓器接在正弦交變電源上。閉合開關(guān)S后,用電器正常工作,交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220V和2.2A。以下判斷正確的是()A.變壓器輸入功率為484WB.通過原線圈的電流的有效值為0.6AC.通過副線圈的電流的最大值為2.2A

27、D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1 n2=11 3答案BD對于理想變壓器,P入=P出,所以輸入功率P入=602.2W=132W,A錯。I1=A=0.6A,B正確。通過副線圈的電流的最大值I2m=I2=2.2A,C錯誤。變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1 n2=U1 U2=11 3,D正確。1PU入13222022一、單項選擇題(每題3分,共6分)1.(2017江蘇四市一聯(lián),5)如圖所示,接在家庭電路上的理想降壓變壓器給一個電阻R供電,如果將原、副線圈增加相同匝數(shù),其他條件不變,則()A.電阻R的功率變大B.電阻R的功率變小C.原、副線圈兩端電壓的比值不變D.通過原、副線圈電流的比值不變?nèi)昴MA組 201

28、52017年高考模擬基礎(chǔ)題組(時間：15分鐘 分值：30分)答案A由=和=可知C錯。由上述兩式得=,因為n1n2,所以U2U2,并由P=可知,B錯,A正確。由=和=可知D錯。2UU21nn2UU21nnnn22UU121122n nn nn nnn2UR12II21nn12II21nnnn2.(2016蘇北三市三聯(lián),3)如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為n1 n2=1 2,副線圈與阻值R=10的電阻相連,原線圈兩端所加的電壓u=10sin100t(V),下列說法正確的是()A.交流電壓表的示數(shù)為14.1VB.原線圈中的電流為4AC.電阻R消耗的電功率為400WD.副線圈中交流電的頻率為1

29、00Hz2答案B交流電壓表的示數(shù)為有效值,應為10V,故A錯。由2f=100得f=50Hz,故D錯。由=得U2=20V,則I2=2A,R消耗的電功率P=R=40W,故C錯。由=得I1=4A,故B正確。12UU12nn2UR22I12II21nn3.(2017江蘇四市一模,7)如圖甲所示,為一臺小型交流發(fā)電機構(gòu)造示意圖,線圈逆時針轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間按余弦規(guī)律變化,其e-t圖像如圖乙所示。發(fā)電機線圈內(nèi)阻為2,匝數(shù)為1000,外接燈泡的電阻為18,則()A.在2.010-2s時刻,電流表的示數(shù)為0.3AB.發(fā)電機的輸出功率為3.24WC.在1s內(nèi),回路中電流方向改變25次D.在4.010-2s

30、時刻,穿過線圈的磁通量變化率為Wb/s3 2500二、多項選擇題(每題8分,共24分)答案AD由乙圖得電動勢E=6V,則電流I=A=0.3A,故A項正確。由P=I2R=1.62W可知B項錯。每個周期內(nèi)電流方向改變兩次,故1s內(nèi)電流方向改變50次,C項錯。由e=n可知,=Wb/s=Wb/s,故D正確。ERr6182tt6 210003 25004.(2017江蘇徐州調(diào)研,8)如圖所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進行高壓輸電,接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖(圖中變壓器均可視為理想變壓器,圖中電表均為理想交流電表)。設發(fā)電廠輸出的電壓一定,兩條輸電線總電阻用R0表示,變阻器R相當于用戶

31、用電器的總電阻。當用電器增加時,相當于R變小,則當用電進入高峰時()A.電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變,電流表A2的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小B.電壓表V3、V1的讀數(shù)均減小,電流表A2的讀數(shù)增大,電流表A3的讀數(shù)減小C.電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變D.發(fā)電廠的輸出功率增大答案CD因為發(fā)電廠輸出電壓和匝數(shù)比都不變,電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變,用電高峰期,用電器的總電阻減小,用戶端電流增大,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知電流都增大,故A錯誤。發(fā)電廠輸出的電壓一定,V1的讀數(shù)不變,電流表A2的讀數(shù)增大,輸電線上的電壓損失增大,故電壓表V3的讀數(shù)減小,電流表A3的讀數(shù)增大,故B

32、錯誤。電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變,等于輸電線的電阻值,故C正確。變壓器的輸入功率等于輸出功率,用戶端的電功率增大,則發(fā)電廠的輸出功率增大,故D正確。5.(2016蘇北四市一模,6)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5 1,V、R和L分別是電壓表、定值電阻和電感線圈,D1、D2均為燈泡。已知原線圈兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化,下列說法正確的是()A.電壓表示數(shù)為62.2VB.電壓u的表達式為u=311sin100t(V)C.僅增大電壓u的頻率,電壓表示數(shù)增大D.僅增大電壓u的頻率,D1亮度不變,D2變暗答案BD由乙圖可知U1=220V,由=得U2=44V,

33、則電壓表示數(shù)為44V,A錯。B項顯然正確。僅增大電壓u的頻率,電壓表的示數(shù)不變,R不受影響,故D1亮度不變;電感線圈的感抗增大,故D2變暗,所以C錯,D正確。11Un22Un一、單項選擇題(共2分)1.(2017安徽屯溪一中月考,7)有一理想變壓器,副線圈所接電路如圖所示,燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡。當S斷開時,燈L1正常發(fā)光,S閉合后,下列說法正確的是()A.電阻R消耗的電功率增大B.燈L1、L2都能正常發(fā)光C.原線圈的輸入功率減小D.原、副線圈的電流比減小B組 20152017年高考模擬綜合題組(時間：15分鐘 分值：30分)答案A副線圈兩端電壓不變,S閉合后,總電阻減小,副線圈中

34、電流增大,由P=I2R可知,R上消耗的功率增大,故A項正確。S閉合后,L1、L2并聯(lián),電阻減小,兩燈分壓減小,低于額定電壓,都不能正常發(fā)光,故B項錯誤。副線圈中電流增大,由P=UI可知,功率變大,輸入功率等于輸出功率,故C項錯誤。=,線圈匝數(shù)比不變,因此原、副線圈的電流比不變,故D項錯誤。12II21nn考查點本題考查理想變壓器的動態(tài)分析。為中等難度題。溫馨提示原線圈兩端的電壓不變是分析本題的基本依據(jù),當線圈匝數(shù)不變時,副線圈兩端的電壓也不變。2.(2017蘇北三市三模,7)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2 1,原線圈接入圖乙所示的正弦交變電流,電表均為理想電表。下列說法正確的有(

35、)A.電壓表的示數(shù)為110VB.交變電流的頻率為50HzC.滑動變阻器滑片向下滑動時,電壓表示數(shù)變大D.滑動變阻器滑片向上滑動時,電流表示數(shù)變小二、多項選擇題(每題7分,共28分)答案BD由乙圖可知,T=0.02s,則f=50Hz,故B正確;U1=V=220V,由=可得U2=110V,由甲圖可知,電壓表示數(shù)小于110V,故A錯?；禄瑫r,R減小,電流I2增大,則R0分壓增大,電壓表示數(shù)變小,故C錯。滑片上滑時,I2減小,由=可知,I2減小時,I1也減小,故D正確。311212UU12nn12II21nn考查點本題考查交變電流的u-t圖像、周期與頻率、最大值與有效值及電路動態(tài)變化分析,對考生的

36、理解能力和分析推理能力均有較高要求,為中等難度題。友情提醒電壓表示數(shù)不等于副線圈兩端的電壓。3.(2017江蘇三市二模,7)如圖甲所示是家用臺燈亮度調(diào)節(jié)原理圖,理想自耦變壓器的a、b間接入如圖乙所示正弦交流電壓。交流電流表A為理想電表,燈泡額定電壓為15V、額定功率為30W(設燈泡的電阻值保持不變),當P在c處時燈泡正常發(fā)光。下列描述正確的有()A.燈泡正常發(fā)光時變壓器線圈的總匝數(shù)與c點下方的匝數(shù)之比為44 3B.當燈泡正常發(fā)光時電流表的讀數(shù)為2AC.將調(diào)壓端的滑動觸頭P向下移動時,變壓器的輸入功率變小D.將調(diào)壓端的滑動觸頭P向下移動時,變壓器的輸入電壓變小答案AC由乙圖可知U1=220V,根

37、據(jù)=,可見A正確。燈泡的額定電流I=A=2A,可見B錯。P下移時,n2減小,則U2減小,燈泡消耗的功率變小,U1始終等于220V不變,故D錯,C正確。12nn12UU220154432PU3015考查點本題考查變壓器的原理和對交變電流u-t圖像的理解,以及變壓器動態(tài)變化中物理量大小變化的分析。為中等難度題。友情提醒注意u-t圖像的橫坐標單位。變壓器的輸入電壓決定于電源的輸出電壓,與線圈的匝數(shù)無關(guān)。4.(2016江蘇揚州二模,7)如圖甲所示電路中,電阻R的阻值為484,C為電容器,L為自感線圈,開關(guān)S斷開,現(xiàn)通以如圖乙所示的電壓u,下列說法正確的是()A.R兩端的電壓等于110VB.電壓表的示數(shù)

38、為220VC.電阻R消耗的功率小于50WD.為保證閉合開關(guān)S后電容器不被擊穿,該電容器的耐壓值不得小于311V2答案CD設電壓的有效值為U,則T=+0得U=110V,由于線圈的感抗作用,R兩端的電壓小于110V,故A、B均錯。電阻R消耗的功率P1,所以I將偏大,D錯。0II1nt00n In考查點本題考查變壓器的工作原理及原、副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系。為中等難度題。知識鏈接變壓器的鐵芯,具有“束磁”的作用,理想情況下,原、副線圈中的磁通量相同。當鐵芯沒有完全閉合,“漏磁”就不可忽略。2.(2017江蘇徐州模擬,8)某同學在實驗室中研究遠距離輸電。由于輸電線太長,他將每100米導線卷成一卷,共卷

39、成8卷來代替輸電線路。第一次直接將輸電線與學生電源及用電器相連,測得輸電線上損失的功率為P1,第二次采用如圖所示的電路輸電,其中變壓器T1與電源相連,其原、副線圈的匝數(shù)比為n1 n2,變壓器T2與用電器相連,測得輸電線上損失的功率為P2,下列說法正確的是()A.第二次實驗也可研究遠距離直流輸電二、多項選擇題B.T1是升壓變壓器,T2是降壓變壓器C.若輸送功率一定,則P2 P1= D.實驗可以證明,增大輸電電流能減小遠距離輸電的能量損失21n22n答案BC變壓器只能改變交變電流的電壓,所以第二次實驗只能研究遠距離交流輸電,故A錯誤;遠距離輸電采用高壓輸電,到用戶區(qū)采用降壓變壓器降壓,所以T1是升

40、壓變壓器,T2是降壓變壓器,故B正確;第一次實驗輸電線上的電流I=,輸電線上損失的功率P1=I2R=R,第二次實驗,升壓變壓器副線圈上的電壓U2=U1,輸電線上的電流I=,輸電線上損失的功率P2=I2R=R,=,故C正確;實驗可以證明,減小輸電電流能減小遠距離輸電的能量損失,故D錯誤。1PU221PU21nn2PU222PU21PP2122UU2122nn考查點本題考查變壓器的構(gòu)造和原理、遠距離輸電的分析研究等內(nèi)容,為中等難度題。溫馨提示研究遠距離輸電時,按發(fā)電廠輸送的電功率不變進行分析。根據(jù)變壓器的特點,電壓比等于匝數(shù)比,電流比等于匝數(shù)反比,輸入功率等于輸出功率去分析。3.(2017江蘇連云

41、港模擬,7)如圖所示的電路中,理想變壓器原線圈接圖示正弦交變電壓。閉合S后,額定電壓為20V的用電器正常工作,理想交流電流表A的示數(shù)為0.1A。已知圖中元件D具有正向電流導通、反向電流截止的作用,下列判斷正確的是()A.交變電流的頻率為100HzB.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11 1C.用電器額定功率為22WD.在用電器電阻不變的情況下斷開開關(guān)S,用電器功率將變?yōu)樵瓉淼囊话?答案CD交變電流的周期T=0.02s,頻率f=50Hz,故A項錯誤。用電器能夠正常工作,說明副線圈兩端電壓為20V,原線圈中電壓有效值為220V,故原、副線圈匝數(shù)比為11 1,B項錯誤。原線圈中電流為0.1A,故副線圈中電流

42、I2=I1=1.1A,額定功率P=UI2=22W,故C項正確。在用電器電阻不變的情況下斷開開關(guān)S,由于元件D具有正向電流導通、反向電流截止的作用,在一個周期內(nèi),用電器將有一半周期不工作,一半周期正常工作,故用電器功率將變?yōu)樵瓉淼囊话?D項正確。1T12nn考查點本題考查交流電的周期與頻率、變壓器的原理及其應用、圖像的理解等內(nèi)容,為中等難度題。4.(2017江蘇鹽城期中,7)如圖所示,理想變壓器輸入端接在電動勢隨時間變化、內(nèi)阻為r的交流電源上,輸出端接理想電流表及阻值為R的負載,變壓器原、副線圈匝數(shù)的比值為,如果要求負載上消耗的電功率最大,則下列說法正確的是()A.交流電源的效率為50%B.電流

43、表的讀數(shù)為C.負載上消耗的熱功率為rRm2 2ERr2m4ErD.該交流電源電動勢的瞬時值表達式為e=Emsin(100t)V答案AB把變壓器和R看做一個整體,等效電阻為R,則當R=r時,負載上消耗的電功率最大,總功率為P總=,負載上消耗的熱功率為P負載=,則交流電源的效率為50%,A正確,C錯誤。原線圈中電流有效值為I1=,則:I2=I1=I1=,所以B選項是正確的。由圖知周期為0.04s,則=50rads-1,瞬時值表達式為e=Emsin(50t)V,故D錯誤。2m4Er2m8Erm2 2Er12nnrRm2 2ERr2T考查點本題考查交流電圖像的理解、變壓器的原理及其應用、交流的有效值、效率、瞬時值表達式等知識,涉及知識點較多,為中等難度題。溫馨提示計算電功率、電熱時,應用有效值計算。