【热点突破题+优化方案】2015届高三物理+新一轮复习+热点强化突破：交流电的产生及描述（含新题详解）

1、热点强化突破(十)热点1交流电的产生及描述正弦式交流电的物理量、图象、表达式是高考的热点，主要是以图象的形式考查交流电的频率(周期)、瞬时值表达式、有效值等1(单选)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为Em.设t0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交流电的电动势为()Ae2Emsin 2tBe4Emsin 2tCeEmsin 2t De4Emcos 2t2(多选)如图所示，边长为L0.2 m的正方形线圈abcd，其匝数为n10，总电阻为r2 ，外电路的电阻为R8 ，ab的中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场

2、的边界线上，磁场的磁感应强度B1 T若线圈从图示位置开始，以角速度2 rad/s绕OO轴匀速转动，则以下判断中正确的是()A在teq f(,4)时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量随时间变化最快B闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e0.8sin 2t VC从t0时刻到teq f(,4)时刻，电阻R上产生的热量为Q3.2104 JD从t0时刻到teq f(,4)时刻，通过R的电荷量q0.02 C3(单选)如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为()A220 V B

3、110 VC.eq f(220,r(2) V D.eq f(110,r(2) V4(多选)(2014淄博模拟)面积为S的两个电阻相同的线圈，分别放在如图所示的磁场中，图甲中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO轴匀速转动，图乙中磁场变化规律为BB0coseq f(2t,T)，从图示位置开始计时，则()A两线圈的磁通量变化规律相同B两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C经相同的时间t(tT)，两线圈产生的热量相同D从此时刻起，经eq f(T,4)时间，流过两线圈横截面的电荷量相同热点2理想变压器的综合分析变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，综合利用欧姆定律、串、

4、并联电路的特点进行判定是高考考查的热点之一5(多选)(2014郑州模拟)如图甲所示，调压器装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是()A电压表的示数为电压的有效值B电流表的示数为4 AC原、副线圈的匝数之比为12D原线圈电路中ieq r(2)sin (100t)A6(单选)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦式交变电源，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

5、光下列说法正确的是()A输入电压u的表达式u20eq r(2)sin(50t)VB只断开S2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后，R消耗的电功率为0.8 W7.(多选)(2013高考江苏卷)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P B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8.(多选)(2014温州测试)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为21，原线圈接有理想电流表A，副线圈接有灯泡L(50 V，25 W)和滑动变阻器，滑动变阻器

6、的阻值范围是049 ，不考虑温度对灯泡电阻的影响，已知交流电源的电压为U0220 V，适当调节滑动变阻器的滑片位置，当灯泡在额定电压下正常发光时，则()A电流表A的示数为1.25 AB灯泡的额定电流为2.0 AC滑动变阻器与灯泡并联部分的阻值为25 D滑动变阻器消耗的电功率为220 W实战演练 1解析选D.EmnBS，所以当n和都增大一倍时，电动势的最大值增大到原来的4倍，再考虑到，相位与的关系所以选项D正确2解析选AD.线圈在磁场中转动，Emeq f(1,2)nBS0.4 V，B项错，当线圈平面与磁场平行时磁通量变化最快，A正确；QRI2Rteq blcrc(avs4alco1(f(Em,r

7、(2)Rr)2Rt1.6103 J，C错；qneq f(,Rr)0.02 C，D正确3解析选B.设电压的有效值为U，根据有效值定义有eq f(blc(rc)(avs4alco1(f(220,r(2)2,R)eq f(T,2)eq f(U2,R)T，解得U110 V，则B正确4解析选ACD.图甲中的磁通量变化规律为甲B0Scoseq f(2,T)t，图乙中磁通量的变化规律为乙B0Scoseq f(2,T)t.由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线圈中感应电动势的变化规律相同，到达最大值的时刻也相同，有效值E也相同又因两线圈电阻相同，所以Qeq f(E2,R)t也相同经过eq f(T,4)时间，流

8、过两线圈横截面的电荷量qeq xto(I)eq f(T,4)也相同故A、C、D三项正确5解析选AD.电压表、电流表的示数均为有效值，A正确；负载电路中R55 ，电压为110 V，因此电流为2 A，即电流表读数为2 A，B错误；由题图乙可知，输入电压的有效值为220 V，原、副线圈上电压比等于匝数比，所以原、副线圈的匝数之比为21，C错误；由匝数关系可得电流关系，原线圈中的电流为1 A，电流最大值为eq r(2) A，所以原线圈电路中的电流值为ieq r(2)sin (100t)A，D正确6解析选D.读图知周期T0.02 s，所以u20 eq r(2)sin(100t)V.原本L2正常发光，只断

9、开S2后，电压被两灯泡均分，不会正常发光，且两灯泡串联，负载电阻增大，输出功率减小，输入功率也减小由变压器的变压比eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)可得副线圈输出电压为4 V，S1换接到2后，R消耗的功率Peq f(Uoal(2,2),R)eq f(42,20)W0.8 W，D正确7解析选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8解析选AC.根据变压器变压公式有eq f(U1,U2)eq f(n1,n2)eq f(I2,I1)eq f(2,1).由U1U0220 V得U2110 V，灯泡的额定电流Ieq f(P,U)eq f(25,50) A0.5 A，B错误；而灯泡的电阻RLeq f(U2,P)eq f(U,I)100 ，滑动变阻器下方未与灯泡并联的部分两端的电压U下U2U(11050)V60 V，滑动变阻器的总电阻R