高考物理5年高考3年模拟全国卷2地区通用课件专题十二交变电流.pptx

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.1B.1C.12D.21,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=2r,得IM=;设N导线框中电流有效值为IN,则rT=2r,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31,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=2n,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=220sin100t(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21,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.U2U1,U2降低B.U2U1,U2升高C.U2U1,U2降低D.U2U1,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U2U1;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cd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cd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I1n1=I2n2,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41,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U134V,A正确,B错误。因I入I出=n2n1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23C.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TaTb=23,再由周期与转速的关系n=得nanb=32,故B错误。因Ta=410-2s,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12D.负载电流的函数表达式i=0.05sin(100t+)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=0.05sin100tA,D错误;理想变压器电压比等于匝数比,即n1n2=U1U2=21,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=110W3.9W,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=10sin10t(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=10sin10t(V)=Emsint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=1.029.0W=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)2R0.4s2+(0.2A)2R0.1s2,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n2n1,所以1,则2R+RL+kRLI1I2,因PR1=R,PR3=R故PR1I2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n1n2=21,和均为理想电表,灯泡电阻RL=6,AB端电压u1=12sin100t(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=12sin100t(V)可知,Um=12V,=100rad/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=311cos100t(V)D.通过每个灯泡的电流随时间变化的规律是i=cos100t(A),A组20162018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=155.5cos100t(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=cos100t(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=12sin5tVD.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=5rad/s,故电压的表达式为u=12sin5tV,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21,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BSB.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=sint(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=sint(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n1n2=111,原线圈接u=220sin100t(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=220V=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.n3n4=251B.n1n2=110C.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-103V=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NBL2,D.变压器的输入功率与输出功率之比为12,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=5sin10t(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=2sin10t(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n1n2=51,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(50t)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20162018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=100rad/s,所以输入电压u的表达式应为u=20sin(100t)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12,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51,两电表均为理想电表,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51,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,灯泡电压也减小,故L1变暗,消耗功率减小,则A输入功率减小,故C错误、D正确;故选D。,解题关键清楚理想变压器的输入功率由输出功率决定。理解变压器输出电压由输入电压决定。,6.(2016陕西西安一中一模,19)如图所示,匝数为5