高考物理一轮复习 专题十二 交变电流课件.ppt

专题十二交变电流 高考物理 课标 专用 考点一交变电流的产生和描述1 2018课标 16 6分 一电阻接到方波交流电源上 在一个周期内产生的热量为q方 若该电阻接到正弦交流电源上 在一个周期内产生的热量为q正 该电阻上电压的峰值均为u0 周期均为t 如图所示 则q方 q正等于 五年高考 a组统一命题 课标卷题组 a 1 b 1c 1 2d 2 1 答案d本题考查交变电流的有效值及焦耳定律 根据交变电流有效值的定义及焦耳定律可得 q方 t q正 t t 故 选项d正确 易错点拨正弦式交变电流的有效值是其峰值的 其他交流电的有效值和峰值间一般不存在该关系 2 2016课标 21 6分 多选 如图 m为半圆形导线框 圆心为om n是圆心角为直角的扇形导线框 圆心为on 两导线框在同一竖直面 纸面 内 两圆弧半径相等 过直线omon的水平面上方有一匀强磁场 磁场方向垂直于纸面 现使线框m n在t 0时从图示位置开始 分别绕垂直于纸面且过om和on的轴 以相同的周期t逆时针匀速转动 则 a 两导线框中均会产生正弦交流电b 两导线框中感应电流的周期都等于tc 在t 时 两导线框中产生的感应电动势相等 d 两导线框的电阻相等时 两导线框中感应电流的有效值也相等 答案bc本题中导线框的半径旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流 故a项错误 两导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同 b项正确 在t 时 两导线框切割磁感线的导线长度相同 且切割速度大小相等 故产生的感应电动势相等 均为e br2 c项正确 两导线框中感应电流随时间变化的图像如图所示 故两导线框中感应电流的有效值不相等 d项错误 疑难突破设m导线框中的电流有效值为im 则rt 2 r 得im 设n导线框中电流有效值为in 则rt 2 r 得in 故im in 考查点交变电流的产生 解题关键 确定转动过程中哪一部分是电源 画出i t图像 考点二变压器 远距离输电3 2016课标 16 6分 一含有理想变压器的电路如图所示 图中电阻r1 r2和r3的阻值分别为3 1 和4 为理想交流电流表 u为正弦交流电压源 输出电压的有效值恒定 当开关s断开时 电流表的示数为i 当s闭合时 电流表的示数为4i 该变压器原 副线圈匝数比为 a 2b 3c 4d 5 答案b设原 副线圈匝数比为n 根据能量守恒 当s断开时 ui i2r1 ni 2 r2 r3 当s闭合时 4ui 4i 2r1 4ni 2r2 联立解得n 3 所以b正确 4 2015课标 16 6分 0 664 一理想变压器的原 副线圈的匝数比为3 1 在原 副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻 原线圈一侧接在电压为220v的正弦交流电源上 如图所示 设副线圈回路中电阻两端的电压为u 原 副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k 则 a u 66v k b u 22v k c u 66v k d u 22v k 答案a设原线圈中电流为i 由 知副线圈中的电流i2 3i 由题意知副线圈中电阻两端的电压u 3ir 则原线圈回路中r两端的电压u ir 原线圈两端的电压u1 3u 由闭合电路中电压关系可知u1 u 220v 即 3u 220v u 66v 原线圈回路中电阻消耗的功率p1 i2r 副线圈回路中电阻消耗的功率p2 3i 2r k 选项a正确 考查点变压器 易错警示原线圈两端的电压u1 220v ir 而不是ir或220v 考点一交变电流的产生和描述1 2015四川理综 4 6分 小型手摇发电机线圈共n匝 每匝可简化为矩形线圈abcd 磁极间的磁场视为匀强磁场 方向垂直于线圈中心轴oo 线圈绕oo 匀速转动 如图所示 矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0 不计线圈电阻 则发电机输出电压 b组自主命题 省 区 市 卷题组 a 峰值是e0b 峰值是2e0c 有效值是ne0d 有效值是ne0 答案d发电机输出电压峰值是2ne0 a b错误 有效值是 2ne0 ne0 c错误 d正确 考点二变压器 远距离输电2 2018天津理综 4 6分 教学用发电机能够产生正弦式交变电流 利用该发电机 内阻可忽略 通过理想变压器向定值电阻r供电 电路如图所示 理想交流电流表a 理想交流电压表v的读数分别为i u r消耗的功率为p 若发电机线圈的转速变为原来的 则 a r消耗的功率变为pb 电压表v的读数变为uc 电流表a的读数变为2id 通过r的交变电流频率不变 答案b本题考查正弦交流电的产生原理 理想变压器 由正弦交流电的产生原理可知 其电动势的最大值em nbs 而 2 n 有效值e em 线圈转速变为原来的 则u1 e变为原来的 由 知u2变为原来的 电压表读数变为原来的 选项b正确 r消耗的功率p 故r消耗的功率变为原来的 选项a错误 由p入 p出得 u1i1 故i1变为原来的 即电流表读数变为原来的 选项c错误 变压器不改变交变电流的频率 故通过r的交变电流频率变为原来的 选项d错误 3 2018江苏单科 2 3分 采用220kv高压向远方的城市输电 当输送功率一定时 为使输电线上损耗的功率减小为原来的 输电电压应变为 a 55kvb 110kvc 440kvd 880kv 答案c本题考查电能的输送 由p送 u送 i线和p损 r线得 p损 r线 因为p送和r线一定 要使p损 p损 结合上式得 u送 2u送 440kv c项正确 规律总结输电线路功率损失的计算方法 1 p损 p送 p p送为输送的功率 p 为用户得到的功率 2 p损 r线 i线为输电线路上的电流 r线为输电线电阻 3 p损 u为输电线路上损失的电压 r线为输电线电阻 4 p损 ui线 u为输电线路上损失的电压 i线为输电线路上的电流 4 2017北京理综 16 6分 如图所示 理想变压器的原线圈接在u 220sin100 t v 的交流电源上 副线圈接有r 55 的负载电阻 原 副线圈匝数之比为2 1 电流表 电压表均为理想电表 下列说法正确的是 a 原线圈的输入功率为220wb 电流表的读数为1ac 电压表的读数为110vd 副线圈输出交流电的周期为50s 答案b本题考查交变电流 变压器 由题知 变压器的输入电压u1 v 220v 所以u2 u1 110v 副线圈电流i2 2a 原线圈电流i1 i2 1a 本题中电压表 电流表的读数为有效值 故b项正确 c项错误 原线圈输入功率p1 u1i1 220w a项错误 交流电的周期t s 0 02s d项错误 5 2016江苏单科 4 3分 一自耦变压器如图所示 环形铁芯上只绕有一个线圈 将其接在a b间作为原线圈 通过滑动触头取该线圈的一部分 接在c d间作为副线圈 在a b间输入电压为u1的交变电流时 c d间的输出电压为u2 在将滑动触头从m点顺时针旋转到n点的过程中 a u2 u1 u2降低b u2 u1 u2升高c u2 u1 u2降低d u2 u1 u2升高 答案c由图可知变压器的原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2 因 则u2 u1 在将滑动触头从m点顺时针转到n点的过程中 n2减小 u2降低 选项c正确 选项a b d错误 6 2015安徽理综 16 6分 图示电路中 变压器为理想变压器 a b接在电压有效值不变的交流电源两端 r0为定值电阻 r为滑动变阻器 现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置 观察到电流表a1的示数增大了0 2a 电流表a2的示数增大了0 8a 则下列说法正确的是 a 电压表v1示数增大b 电压表v2 v3示数均增大c 该变压器起升压作用d 变阻器滑片是沿c d的方向滑动 答案d变压器输入电压不变 原 副线圈的匝数比不变 故原 副线圈两端的电压不变 即电压表v1 v2示数不变 选项a b均错误 i1 i2增加 则副线圈电路中总电阻减小 故变阻器滑片应沿c d方向滑动 选项d正确 由原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率p入 p出知 调节滑动变阻器前i1n1 i2n2 调节滑动变阻器后i1 n1 i2 n2 联立得 i1 i1 n1 i2 i2 n2 即 i1n1 i2n2 4 故该变压器起降压作用 选项c错误 7 2015海南单科 10 5分 多选 如图 一理想变压器原 副线圈匝数之比为4 1 原线圈与一可变电阻串联后 接入一正弦交流电源 副线圈电路中固定电阻的阻值为r0 负载电阻的阻值r 11r0 是理想电压表 现将负载电阻的阻值减小为r 5r0 保持变压器输入电流不变 此时电压表的读数为5 0v 则 a 此时原线圈两端电压的最大值约为34vb 此时原线圈两端电压的最大值约为24vc 原线圈两端原来的电压有效值约为68vd 原线圈两端原来的电压有效值约为48v 答案ad当r 5r0时 示数为5 0v 所以输出电流i出 ur0 i出r0 1v 则变压器输出电压为6v 由 得到输入电压的有效值为24v 所以原线圈两端电压最大值为u1 34v a正确 b错误 因i入 i出 n2 n1不变 故输入电流不变时输出电流也不变 当负载由r 11r0变为r 5r0时 由u ir知副线圈电压由i r0 11r0 降到i r0 5r0 6v 则副线圈两端原来的电压有效值为12v 原线圈两端原来的电压有效值为48v c错误 d正确 8 2015天津理综 6 6分 多选 如图所示 理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表 副线圈匝数可以通过滑动触头q来调节 在副线圈两端连接了定值电阻r0和滑动变阻器r p为滑动变阻器的滑动触头 在原线圈上加一电压为u的正弦交流电 则 a 保持q的位置不动 将p向上滑动时 电流表读数变大b 保持q的位置不动 将p向上滑动时 电流表读数变小c 保持p的位置不动 将q向上滑动时 电流表读数变大d 保持p的位置不动 将q向上滑动时 电流表读数变小 答案bc保持q位置不动 则副线圈两端电压u2不变 p向上滑动 则r增大 副线圈电流i2减小 由p1 ui1 u2i2 可知i1减小 电流表读数减小 a错误 b正确 保持p位置不动 则r不变 q向上滑动 n2变大 根据 得 u2 u 则u2增大 由i2 知i2增大 由ui1 u2i2 u不变 知i1增大 电流表读数变大 所以c正确 d错误 故选b c 9 2014广东理综 19 6分 多选 如图所示的电路中 p为滑动变阻器的滑片 保持理想变压器的输入电压u1不变 闭合开关s 下列说法正确的是 a p向下滑动时 灯l变亮b p向下滑动时 变压器的输出电压不变c p向上滑动时 变压器的输入电流变小d p向上滑动时 变压器的输出功率变大 答案bd对于理想变压器u2 u1 u1不变则u2不变 与调节p无关 故b正确 又ul u2 所以灯的亮度不变 a错 p向上滑动时rp减小 则r总减小 p出 增大 p入 p出 u1i1 所以i1增大 可知c错误 d正确 10 2014四川理综 1 6分 如图所示 甲是远距离输电线路的示意图 乙是发电机输出电压随时间变化的图像 则 a 用户用电器上交流电的频率是100hzb 发电机输出交流电的电压有效值是500vc 输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定d 当用户用电器的总电阻增大时 输电线上损失的功率减小 答案d由图乙知 交流电的周期为0 02s 所以频率f 50hz a错误 发电机输出交流电的电压最大值为um 500v 故有效值u 250v b错误 输电线电流i线 可见i线与r线及用户电路有关 c错误 当用户用电器总电阻增大时 p用减小 i用减小 i线减小 输电线上损失的电功率p损 r线减小 d正确 考点一交变电流的产生和描述1 2014天津理综 7 6分 多选 如图1所示 在匀强磁场中 一矩形金属线圈两次分别以不同的转速 绕与磁感线垂直的轴匀速转动 产生的交变电动势图像如图2中曲线a b所示 则 a 两次t 0时刻线圈平面均与中性面重合b 曲线a b对应的线圈转速之比为2 3c 曲线a表示的交变电动势频率为25hz c组教师专用题组 d 曲线b表示的交变电动势有效值为10v 答案ac由题图2知t 0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零 故a正确 由图2知两次转动所产生的交变电动势的周期之比ta tb 2 3 再由周期与转速的关系n 得na nb 3 2 故b错误 因ta 4 10 2s 故fa 25hz c正确 因ema 15v 而em nbs 故emb ema 10v eb 5v d错误 评析本题考查了交变电动势的产生及描述 涉及交变电动势的四值及其图像 条件设置较为隐蔽 陷阱设置比较巧妙 对考生的分析能力要求较高 试题难度中等 2 2013四川理综 2 6分 用220v的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电 变压器输出电压是110v 通过负载的电流图像如图所示 则 a 变压器输入功率约为3 9wb 输出电压的最大值是110vc 变压器原 副线圈匝数比是1 2d 负载电流的函数表达式i 0 05sin 100 t a 答案a由题图可知通过负载的电流最大值为im 0 05a 周期t 0 02s 故电流的函数表达式i imsint 0 05sin100 ta d错误 理想变压器电压比等于匝数比 即n1 n2 u1 u2 2 1 c错误 输出电压u2 110v 其最大值u2m u2 110v b错误 理想变压器输入功率等于输出功率 即输入功率p i2u2 110w 3 9w a正确 3 2013福建理综 15 6分 如图 实验室一台手摇交流发电机 内阻r 1 0 外接r 9 0 的电阻 闭合开关s 当发电机转子以某一转速匀速转动时 产生的电动势e 10sin10 t v 则 a 该交变电流的频率为10hzb 该电动势的有效值为10vc 外接电阻r所消耗的电功率为10wd 电路中理想交流电流表的示数为1 0a 答案d由交变电流电动势的表达式e 10sin10 t v emsin t可知 该交变电流的频率为f hz 5hz a错误 该交变电流电动势的有效值e v 10v b错误 电流的有效值i a 1 0a 外接电阻r所消耗的电功率pr i2r 1 02 9 0w 9w 故c错误 d正确 4 2013海南单科 3 3分 通过一阻值r 100 的电阻的交变电流如图所示 其周期为1s 电阻两端电压的有效值为 a 12vb 4vc 15vd 8v 答案b由有效值定义可得 1s 0 1a 2 r 0 4s 2 0 2a 2 r 0 1s 2 其中r 100 可得u 4v b正确 考点二变压器 远距离输电5 2016四川理综 2 6分 如图所示 接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡l供电 如果将原 副线圈减少相同匝数 其他条件不变 则 a 小灯泡变亮b 小灯泡变暗c 原 副线圈两端电压的比值不变d 通过原 副线圈电流的比值不变 答案b由 得u2 u1 由 得u2 u1 由 得 因为n2 n1 所以 1 即u2 u2 故小灯泡变暗 b正确 a错 由以上分析过程可以看出 c错 由 和 可见 d错 6 2015广东理综 15 4分 图为气流加热装置的示意图 使用电阻丝加热导气管 视变压器为理想变压器 原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变 调节触头p 使输出电压有效值由220v降至110v 调节前后 a 副线圈中的电流比为1 2b 副线圈输出功率比为2 1c 副线圈的接入匝数比为2 1d 原线圈输入功率比为1 2 答案c电阻丝的阻值r可认为不变 由欧姆定律i 可知副线圈中的电流取决于副线圈的输出电压 故调节前后副线圈中电流之比为2 1 a错误 再由p2 i2u2或p2 可知副线圈的输出功率之比应为4 1 b错误 而理想变压器输入功率总是等于输出功率 故原线圈的输入功率之比也为4 1 d错误 因原线圈的输入电压u1 匝数n1恒定 故由电压关系 可知副线圈的接入匝数比为2 1 c正确 7 2015江苏单科 1 3分 一电器中的变压器可视为理想变压器 它将220v交变电流改变为110v 已知变压器原线圈匝数为800 则副线圈匝数为 a 200b 400c 1600d 3200 答案b由理想变压器的变压比等于匝数比 即 解得n2 n1 400 选项b正确 8 2014浙江理综 15 6分 如图所示为远距离交流输电的简化电路图 发电厂的输出电压是u 用等效总电阻是r的两条输电线输电 输电线路中的电流是i1 其末端间的电压为u1 在输电线与用户间连有一理想变压器 流入用户端的电流为i2 则 a 用户端的电压为b 输电线上的电压降为uc 理想变压器的输入功率为rd 输电线路上损失的电功率为i1u 答案a由理想变压器输入 输出功率相等可知p1 p2 即u1i1 u2i2 u2 a正确 输电线上的电压降为 u u u1 b错 理想变压器的输入功率p u1i1 ui1 r c错 输电线路上损失的电功率为 p r i1u i1u1 d错 9 2014福建理综 16 6分 图为模拟远距离输电实验电路图 两理想变压器的匝数n1 n42r 忽略灯丝电阻随温度的变化 当a b端接入低压交流电源时 a a1 a2两表的示数相同b l1 l2两灯泡的亮度相同 c r1消耗的功率大于r3消耗的功率d r2两端的电压小于r4两端的电压 答案d解法一 由欧姆定律可知a2的读数i2 u2 n2 i1 2r u2 u3 u4 i4 rl 联立可得 i1 2r u1 i1rl由题意可知 i1 2r u1 i1rli1 u1i1 令 k 则有i1 由于rl 2r k 1 则2r rl krli1 i2 因pr1 r pr3 r故pr1 pr3 因ur2 i1r ur4 i2r 故ur2 知i4 i2故l1灯亮度比l2灯亮度大 选项b错误 解法二 由题意可知为模拟远距离输电 先采用升压变压器 将输入电压升高 这是为了减小输电线路中的电流i1 其目的是减小输电线路中的电能损失和电压降落 使用户得到更多的电能 因此 l1的亮度大 选项a b c错误 选项d正确 10 2013江苏单科 8 4分 多选 如图所示 理想变压器原线圈接有交流电源 当副线圈上的滑片p处于图示位置时 灯泡l能发光 要使灯泡变亮 可以采取的方法有 a 向下滑动pb 增大交流电源的电压c 增大交流电源的频率d 减小电容器c的电容 答案bc向下滑动p 变压器副线圈电压降低 灯泡变暗 a错误 增大交流电源电压 副线圈电压升高 灯泡变亮 b正确 增大交流电源频率 电容器容抗减小 电流变大 灯泡变亮 c正确 减小电容器的电容 容抗增大 电流减小 灯泡变暗 d错误 11 2013广东理综 16 4分 如图 理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 2 1 和均为理想电表 灯泡电阻rl 6 ab端电压u1 12sin100 t v 下列说法正确的是 a 电流频率为100hzb 的读数为24vc 的读数为0 5ad 变压器输入功率为6w 答案d由u1 12sin100 t v 可知 um 12v 100 rad s 则频率f 50hz a项错误 u1 12v u2 u1 6v b项错误 i2 1a c项错误 p1 p2 u2i2 6w d项正确 考点一交变电流的产生和描述1 2018甘肃兰州一诊 19 多选 理想电压表和理想电流表与两个相同的灯泡连成如图甲所示的电路 接在正弦交变电源上 每个灯泡的电阻r 110 图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图像 则下列选项正确的是 a 电流表读数是1ab 电压表读数是311vc 每个灯泡两端的电压随时间变化的规律是ur 311cos100 t v d 通过每个灯泡的电流随时间变化的规律是i cos100 t a a组2016 2018年高考模拟 基础题组 三年模拟 答案ad由题图乙知输出电压最大值为311v 则有效值为220v 故电压表示数应为220v 电流i u 2r a 1a 即电流表示数为1a 故a正确 b错误 灯泡电阻相同 故其两端电压相等 每只灯泡两端电压为输出电压的一半 而每只灯泡两端电压的变化周期与输出电压相同 所以灯泡两端电压随时间变化的规律为ur 155 5cos100 t v 故c错误 根据i e r得 电路最大电流为imax a a 故电流i cos100 t a 故d正确 故选a d 考查点交流电的描述 温馨提示电压表与电流表所测得的电压值和电流值都为有效值 有效值 串联电路中电流处处相等 电压之比等于各电阻的阻值之比 2 2017甘肃张掖三诊 6 多选 图甲为风力发电的简易模型 在风力作用下 风叶带动与杆固连的永磁铁转动 磁铁下方的线圈与电压传感器相连 在某一风速时 传感器显示如图乙所示 则 a 磁铁的转速为10r sb 线圈两端电压的有效值为6v c 交流电压的表达式为u 12sin5 tvd 该交流电可以直接加在击穿电压为9v的电容器上 答案bc电流的周期为t 0 4s 故磁体的转速为n r s 2 5r s 故a错误 通过乙图可知电压的最大值为12v 故有效值u v 6v 故b正确 周期t 0 4s 故 rad s 5 rad s 故电压的表达式为u 12sin5 tv 故c正确 交流电的最大值大于电容器的击穿电压 故不能把该交流电直接加在击穿电压为9v的电容器上 故d错误 考查点交流电的描述 温馨提示电容器的击穿电压应为交流电的最大值 3 2018吉林三调 8 多选 如图所示 n匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为b的水平匀强磁场中 线框面积为s 电阻为r 线框绕垂直于磁场的轴oo 以角速度匀速转动 并与理想变压器原线圈相连 原副线圈匝数之比为2 1 变压器副线圈接入一只额定电压为u 电阻为r的灯泡 灯泡正常发光 从线框通过中性面开始计时 下列说法正确的是 a 匀速转动过程中穿过每匝线框的磁通量变化率最大值为bs b 灯泡中的电流方向每秒改变次c 线框中产生的感应电流表达式为i sin t a d 变压器原线圈两端电压最大值为nbs 答案ac根据em n nbs 则 bs 则匀速转动过程中穿过每匝线框的磁通量变化率最大值为bs 选项a正确 频率f 则灯泡中的电流方向每秒改变次 选项b错误 变压器副线圈电流i2 则原线圈电流为i1 原线圈电流最大值为im 则线框中产生的感应电流表达式为i sin t a 选项c正确 由于线圈有内阻 则变压器原线圈两端电压最大值小于nbs 选项d错误 故选a c 考查点交流电的描述 温馨提示线圈有内阻会影响输出电压的大小哦 4 2018海南华侨中学月考 2 一根电阻丝接入220v的直流电路中 1min内产生的热量为q 同样的电阻丝接入正弦交流电路中 2min内产生的热量也是q 则该正弦交流电路的电压最大值为 a 310vb 220vc 155 5vd 110v 答案b设正弦交流电电压有效值为u2对于恒定电流 q t1 对于正弦交变电流 q t2 由 联立得 u2 110v该正弦交流电路的电压最大值为 um u2 220v 故选b 考点二变压器 远距离输电5 2018辽宁丹东一模 18 如图所示的电路中 理想变压器原 副线圈的匝数比n1 n2 11 1 原线圈接u 220sin100 t v 的交流电 电阻r1 2r2 10 d1 d2均为理想二极管 正向电阻为零 反向电阻为无穷大 则副线圈电路中理想交流电流表的读数为 a 3ab 2ac ad a 答案a由表达式知原线圈电压有效值为200v 根据 得副线圈两端的电压为u2 u1 220 v 20v 因为二极管具有单向导电性 电阻r1 r2中半个周期有电流 半个周期电流为0 i1 2a i2 4a 根据电流的热效应有 u2it r1 r2 解得i 3a 即电流表的读数为3a 故选a 温馨提示根据原线圈所接交流电瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值 周期和频率等 再根据原副线圈电压与匝数成正比和二极管的特点即可求得电流 根据电流热效应求得电流表的读数 考查点变压器 6 2018辽宁鞍山一中四模 4 如图所示为向额定电压为220v的用户供电的远距离输电的示意图 已知输入原线圈两端的电压u1 500v 发电机的输出功率p 50kw 输电线的电阻r 3 输电线上损失的功率为输送功率的0 6 如果图中的升压变压器以及降压变压器均为理想的变压器 则下列正确的是 a n3 n4 25 1b n1 n2 1 10c 流过输电线的电流大小为100ad 降压变压器原线圈两端的电压为4700v 答案b输电线上的电流i2 a 10a 升压变压器副线圈电压u2 v 5000v 则 故b正确 c错误 降压变压器的原线圈电压 u3 u2 i2r 5000v 10 3v 4970v 则 选项a d错误 故选b 考查点远距离输电 答题指导解决本题的关键是知道变压器原副线圈电压之比等于匝数之比 知道升压变压器的输出电压与降压变压器的输入电压的关系 7 2018宁夏石嘴山4月一模 6 如图所示 边长为l 匝数为n 电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为b的匀强磁场中绕轴oo 转动 轴oo 垂直于磁感线 在线圈外有一含理想变压器的电路 变压器原 副线圈的匝数分别为n1和n2 保持线圈以恒定的角速度 转动 下列判断正确的是 a 当滑动变阻器r的滑片p向上滑动时 电压表v2的示数变大b 在图示位置时线圈中磁通量为零 感应电动势最大c 电压表v1的示数等于nb l2 d 变压器的输入功率与输出功率之比为1 2 答案b电压表v2测量的是副线圈两端的电压 副线圈两端电压由原线圈两端电压决定 与负载电阻无关 a错误 当线圈转到题图所示位置时 穿过线圈的磁通量为零 但磁通量变化率最大 线圈中产生的感应电动势最大 b正确 电压表v1的示数为有效值 u c错误 理想变压器输入功率等于输出功率 d错误 考查点交流电的描述 变压器 温馨提示理想变压器原副线圈电压比等于匝数比 电压表的读数为有效值 输出电压由输入电压及线圈的匝数之比决定 理想变压器的输入功率等于输出功率 8 2017第二次全国大联考 课标 19 多选 每到夜深人静的时候我们就会发现灯泡比睡觉前要亮 其原因在于大家都在用电时 用电器较多 利用如图模拟输电线路 开关的闭合或者断开模拟用户的变化 原线圈输入50hz和220v交流电 则下列分析正确的是 a 定值电阻相当于输电线电阻b 开关闭合 灯泡l1两端电压升高 c 开关闭合 原线圈输入功率增大d 开关断开 副线圈电压增大 答案ac由于原副线圈匝数比不变 原线圈输入电压也不变 所以副线圈电压不会变化 选项d错 定值电阻实际可等效为输电线的电阻 选项a对 开关闭合 副线圈总电阻变小 总电流变大 定值电阻分压增大 并联电压变小 即灯泡l1两端电压减小 选项b错 副线圈电压不变 电流增大 副线圈电功率增大 根据能量守恒 原线圈电功率也增大 选项c对 考查点理想变压器 串并联电路 解题关键理解用户越多 并联支路越多 总电阻越小 总电流越大 易错警示常有学生利用 得出 原副线圈电流变化情况相反 的错误结论 其实i1与i2是正比关系 9 2017吉林长春质量监测 三 17 如图所示 一个理想变压器原线圈的匝数为50匝 副线圈的匝数为100匝 原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上 导轨的间距为0 4m 导轨上垂直于导轨放置一长度略大于导轨间距的导体棒 导轨与导体棒的电阻忽略不计 副线圈回路中的电阻r1 5 r2 15 图中交流电压表为理想电压表 导轨所在空间有垂直于导轨平面 磁感应强度大小为1t的匀强磁场 导体棒在水平外力的作用下运动 其速度随时间变化的关系式为 v 5sin10 t m s 则下列说法中正确的是 a r1的功率为0 2wb 电压表的示数为5v c 水平外力为恒力d 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0 04wb s 答案d导体棒两端瞬时电动势表达式e blv 2sin10 t v 其有效值e v 对变压器有 所以电压表示数即输出电压有效值u2 2v 选项b错误 输出电流i a 电阻r1上消耗的功率p1 i2r1 0 1w 选项a错误 由导体棒的速度随时间变化的关系式可知 导体棒在做往复性运动 故水平外力方向必然发生变化 不可能是恒力 选项c错误 副线圈电压的最大值为4v 由法拉第电磁感应定律e n可知 通过线圈电压的最大值可求出铁芯中磁通量变化率的最大值 0 04wb s 选项d正确 1 2018陕西咸阳一模 5 图甲中理想变压器原 副线圈的匝数之比为n1 n2 5 1 电阻r 20 l1 l2为规格相同的两只灯泡 s1为单刀双掷开关 原线圈接正弦交变电源 输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示 现将s1接1 s2闭合 此时l2正常发光 下列说法正确的是 a 输入电压u的表达式为u 20sin 50 t vb 只断开s1后 l1 l2均正常发光c 只断开s2后 原线圈的输入功率增大d 若s1换接到2 r消耗的电功率为0 8w b组2016 2018年高考模拟 综合题组 时间 30分钟分值 42分 一 选择题 每题6分 共42分 答案d周期是0 02s 则有 100 rad s 所以输入电压u的表达式应为u 20sin 100 t v a错误 只断开s1 l1 l2的电路都被断开 则l1 l2均不能正常发光 b错误 只断开s2后 负载电阻变大 原副线圈电流变小 原线圈的输入功率减小 c错误 若s1换接到2 电阻r两端电压有效值为4v r消耗的电功率为p w 0 8w d正确 故选d 考查点变压器 交流电的描述 答题指导根据原副线圈电压与匝数成正比 原副线圈电流与匝数成反比 变压器的输入功率和输出功率相等 逐项分析即可得出结论 2 2018黑龙江齐齐哈尔一模 4 如图所示的理想变压器电路中 变压器原副线圈的匝数比为1 2 在a b端输入正弦交流电压u 甲 乙 丙三个灯泡均能正常发光 且三个灯泡的额定功率相等 则下列说法正确的是 a 乙灯泡的额定电流最大b 甲灯的额定电压为uc 丙灯的电阻最小d 甲灯泡的额定电流最小 答案b设原线圈中电流为i1 根据原副线圈电流与匝数成反比可知 副线圈中的电流为i1 即丙灯泡的额定电流为i1 设原线圈两端的电压为u1 则副线圈两端的电压为2u1 由于三个灯泡的额定功率相等 则u甲 i乙 i1 u1i乙 u1i1 可见乙灯的额定电流为i1 甲灯的额定电流为i甲 i乙 i1 2i1 a错误 丙灯的额定电流最小 d错误 u甲 u1 u b正确 由电阻定义式r甲 r乙 r丙 c错误 故选b 考查点变压器 解题关键解答本题关键是知道变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比 在只有一个副线圈的情况下原副线圈电流之比等于匝数的反比 知道理想变压器的输出功率决定输入功率且两者相等 3 2018宁夏吴忠联考 4 在图1所示的电路中 理想变压器原副线圈匝数比为5 1 两电表均为理想电表 r为可变电阻 在变压器的原线圈接入如图2所示的电压 下列说法中正确的是 图1图2a 变压器输入电压的有效值为220vb r减小时电流表示数增大c r减小时电压表示数减小d 电压表的示数为44v 答案b设将此电压加在阻值为r1的电阻上 电压的最大值为um 电压的有效值为u t 代入数据解得u 110v 故a错误 r减小时 由于电压不变 所以副线圈电流增大 则原线圈电流增大 电流表示数增大 故b正确 c错误 变压器原 副线圈电压与匝数成正比 所以变压器原 副线圈电压之比是5 1 所以电压表的示数为22v 故d错误 考查点交流电的有效值 变压器 答题指导根据电流的热效应 求解电压的有效值 根据图像准确找出已知量 是对学生认图的基本要求 准确掌握理想变压器的特点及电压 电流与匝数的关系 是解题的关键 4 2017江苏无锡期末 3 如图 交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等 两电源的内阻均可忽略 三个灯泡是完全相同的 分别与定值电阻 电感器和电容器相接 当s接1时三个灯泡的亮度相同 那么s接2时 a 三个灯泡亮度相同b 甲灯比乙灯亮 丙灯不亮c 甲灯比乙灯暗 丙灯不亮d 甲灯和乙灯亮度相同 丙灯不亮 温馨提示当交流电源电动势有效值与直流电源电动势相等时 对电阻r来说 热效应相同 解题关键 理解线圈 通直流 阻交流 通低频 阻高频 理解电容器 通交流 隔直流 通高频 阻低频 答案c电容器接直流电时 电容器断路 丙灯不亮 电感器接直流电时不再有感抗 乙灯比甲灯亮 选项c正确 5 2017黑龙江鸡西虎林高中3月模拟 5 某同学模拟 远距离输电 将实验室提供的器材连接成如图所示电路 a b为理想变压器 灯l1 l2相同且阻值不变 保持a的输入电压不变 开关s断开时 灯l1正常发光 则 a 仅闭合s l1变亮b 仅闭合s a的输入功率变小c 仅将滑片p上移 l1变亮d 仅将滑片p上移 a的输入功率变小 答案d闭合s 则消耗功率增大 b副线圈中电流增大 b原线圈电流也增大 则r上损失的电压和功率增大 则b输入电压ub1 ua2 ir减小 灯泡两端电压ub2减小 故灯泡会变暗 故a错误 由以上分析知a的输入电流增大 电压不变 根据p ui知输入功率增大 故b错误 仅将滑片p上移 a副线圈匝数减小 则输出电压减小 b的输入电压减小 灯泡电压也减