高考物理总复习 必考部分 专题十二 交变电流习题课件

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1、专题十二交变电流高考物理高考物理(新课标专用)A A组组统一命题统一命题课标卷题组课标卷题组1.(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.5五年高考答案答案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。误区警示误区警

2、示变压器原线圈上串联电阻之后,属于非纯电阻电路,不能在含有线圈的电路中应用欧姆定律。要计算原线圈上消耗的功率,只要计算出副线圈电阻上消耗的功率即可。2.(2016课标,19,6分)(多选)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为 灯 泡 额 定 电 压 的 1 0 倍 时 , 两 灯 均 能 正 常 发 光 , 下 列 说 法 正 确 的 是()A.原、副线圈匝数比为91B.原、副线圈匝数比为19C.此时a和b的电功率之比为91D.此时a和b的电功率之比为19答案答案AD由题意知U=10U灯,a、b均正常发光,则变压器输入电压U1=9U灯,而输出电压U2=U灯

3、,所以原、副线圈匝数比n1n2=U1U2=91;而I1I2=n2n1=19,所以两灯功率之比PaPb=U灯I1U灯I2=19,选项A、D正确。审题指导审题指导两灯均正常发光,Ua=Ub=U灯,U=Ua+U1=10U灯,则U1=9U灯。评析评析本题考查变压器原、副线圈的电压关系和电流关系等知识,难度为易,弄清变压器输入电压U1与U灯的关系是解决本题的关键。3.(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

4、=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

5、中感应电流随时间变化的图象如图所示,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。评析评析本题考查感应电动势及其相关知识,通过比较的方式对交流电的产生、感应电动势的产生及有效值等知识进行考查,难度中等,考生需要对导线框转动过程进行细致周全的分析,能力要求较高。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

6、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UR=IR=,原线圈两端的电压U1=3U,由闭合电路中电压关系可知U1+UR=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。解题指导解题指导理想变压器:U1U2=n1n2,I1I2=n2n1。原线圈回路UR+U1=220V

7、。评析评析此题为常见题型,但原线圈回路加一电阻,使试题难度大为增加。5.(2014课标,21,6分,0.266)(多选)如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通 过 一 理 想 电 流 表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd, 则()A.UabUcd=n1n2B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍答案答案BDa、b端的电压为正弦式交变电压,故电压表测得的

8、电压Ua b=。副线圈两端电压也为正弦式交变电压,但由于二极管的单向导电特性,从而使c、d两端的电压成为脉冲直流电,由 有 效 值 定 义 可 得T=,即Ucd=,故UabUcd=n1n2,A错误。因R增大时消耗的功率P=减小,原线圈输入功率减小,故U1不变时I1减小,B正确。由UabUcd=n1n2可知Ucd与负载的阻值无关,C错误。将二极管短路时R两端电压为正弦式交变电压,其有效值Ucd=,故此时R消耗的功率P =为原来的2倍,原线圈中的电流也变为原来的2倍,故D正确。易错点拨易错点拨经二极管的作用,使得c、d两端不再是正弦交流电,其有效值与峰值的关系不再是U=。B B组组自主命题自主命题

9、省省( (区、市区、市) )卷题组卷题组1.(2017江苏单科,7,4分)(多选)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低 频 成 分 , 则()A.电感L1的作用是通高频B.电容C2的作用是通高频C.扬声器甲用于输出高频成分D.扬声器乙用于输出高频成分答案答案BD电感线圈具有“阻高频通低频”的特性,电容器具有“通交流隔直流”“通高频阻低频”的特性,当输入端既有高频成分,也有低频成分时,低频成分通过电感L1,到达扬声器甲,高频成分通过电容C2,到达扬声器乙,选项B、D正确。2.(2017天津理综,6,6分)(多选)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直

10、的 固 定 轴 匀 速 转 动 , 穿 过 该 线 圈 的 磁 通 量 随 时 间 按 图 示 正 弦 规 律 变 化 。 设 线 圈 总 电 阻 为 2 , 则()A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1s时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5s时,线圈中的感应电动势最大D.一个周期内,线圈产生的热量为82J答案答案AD本题考查正弦交流电的产生、有效值,焦耳热。由-t图可知,t=0时,=0,则线圈平面平行于磁感线,选项A正确;t=1s时=0,此时电动势最大,t=0.5s和t=1.5s时,最大,此时电动势为0,电流改变方向,选项B、C错误;交流电电动势的最大值Em=nBS=nm=4V,有效

11、值E=Em=2V,一个周期内线圈产生的热量Q=T=82J,D正确。疑难突破疑难突破由E=n知随时间按正弦规律变化,则E随时间按余弦规律变化。电流改变方向的时刻在E=0时刻,即最大时刻。计算电流产生的焦耳热应使用电动势的有效值。3.(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答案答案B本题考查交变电流、

12、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。易错点拨易错点拨交流电的最大值与有效值1.在正弦交流电中,U=。2.在交流电路中,电表的读数为有效值。4.(2016天津理综,5,6分)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表 。 下 列 说 法 正 确 的 是()A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触

13、头P向上滑动时,电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大、A2示数变大答案答案B由于原、副线圈两端电压不变,当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时,连入电路的电阻变大,所在电路总电阻变大,副线圈中电流减小,R1中电流减小,R1消耗的功率减小,A项错误;R1中电流减小,则R1两端电压减小,而副线圈两端电压不变,所以滑动变阻器两端电压增大,电压表示数变大,B项正确;副线圈中电流减小,原线圈中电流随之减小,故C项错误;若闭合开关S,负载电路的总电阻减小,副线圈中电流增大,R1中电流增大,则R1两端电压升高,R2两端电压减小,A2示数变

14、小,D项错误。反思总结反思总结此题是变压器工作电路中的动态问题,要注意其中的因果关系:原线圈电压决定副线圈输出电压,副线圈的输出电压和负载电阻共同决定副线圈中的电流,副线圈中的电流决定原线圈中的电流。5.(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的方向滑动答案答案D变压器输入

15、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。6.(2015福建理综,15,6分)图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u=Umsint的交流

16、电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为()A.()B.()C.4()2()2rD.4()2()2r答案答案CT的输入电压U1=,则P=U1I1,I1=,又因为=,所以I2=I1=,则输电线上损失的电功率P损=2r= 4 r,C项正确。7.(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

17、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。评析评析本题考查变压器的工作原理,难度较小。8.(2015广东理综,15,4分)图为气流加热装置的示意

18、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12B.副线圈输出功率比为21C.副线圈的接入匝数比为21D.原线圈输入功率比为12答案答案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21,A错误;再由P2=I2U2或P2=可知副线圈的输出功率之比应为41,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41,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

19、知副线圈的接入匝数比为21,C正确。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R4两端的电压答案答案D解法一:由欧姆定律可知A2的读数I2=。U2=n2,I12R=U2-U3,=,U4=I4RL,=,联立可得:I12R=U1-I1RL由题意可知:I12R=U1-I1RLI1=U1I1=令=k,则有I1=由于RL2R,k1,则2R+RL+kRLI1I2,因PR1=R,

20、PR3=R故PR1PR3,因UR2=I1R,UR4=I2R故UR2=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.(2014山东理综,17,6分)(多选)如图,将额定电压为60V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A。以下判断正确的是()A.变压器输入功率为484WB

21、.通过原线圈的电流的有效值为0.6AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2AD.变压器原、副线圈匝数比n1n2=113答案答案BD对于理想变压器,P入=P出,所以输入功率P入=602.2W=132W,A错。I1=A=0.6A,B正确。通过副线圈的电流的最大值I2m=I2=2.2A,C错误。变压器原、副线圈匝数比n1n2=U1U2=113,D正确。11.(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= 1 0sin10t( V ) , 则()A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势

22、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。评析评析本题重点考查交变电流的表达式,易错点是电流表的示数是有效值的确定。12.(2013天津理综,4,6分)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器

23、ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Ic d,为了使电流表能正常工作,则()A.ab接MN、cd接PQ,IabIcdC.ab接PQ、cd接MN,IabIcd答案答案B在测量高压线路上电流时,电流互感器的作用是减小测量支路的电流。根据变压器原理,=,I大n小,故ab端应接MN,cd端应接PQ,IabIcd,选项B正确。13.(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

24、.5AD.变压器输入功率为6W答案答案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。C C组组教师专用题组教师专用题组1.(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答案B由=得U2=U1由=得U2=U1由/得:=

25、,因为n2n1,所以1,即U2U1,U2降低B.U2U1,U2升高C.U2U1,U2降低D.U2U1,U2升高答案答案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。3.(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110 V 。 已 知 变 压 器 原 线 圈 匝 数 为 8 0 0 , 则 副 线 圈 匝 数 为()A.200B.400C.1600D.3200答案答案B由理想变压器的变压比等于匝数比,即=,解得n2=n1=400,选

26、项B正确。4.(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

27、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。5.(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()A.

28、峰值是e0B.峰值是2e0C.有效值是Ne0D.有效值是Ne0答案答案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。6.(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

29、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。评析评析本题考查学生对远距离输电知识的掌握情况。本题侧重于基础知识、基本概念的考查,属基础题。7.(2014江苏单科,3,3分)远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是()A.=B.I2=C.I1U1=RD.I1U1=I2U2答案答案D 由 理 想 变 压 器 可 知=,选项A错;I2=,而U2=UR+U3,故I2n2,

30、则I1I2,I1等于灯泡L1的电流,I2是灯泡L2和L3的电流之和,则灯泡L1、L2中的电流有效值可能相等,故A正确;当S闭合后,副线圈回路总电阻变小,输出功率变大,输出电流变大,变压器的输入功率等于输出功率,所以变压器的输入功率变大,输入电流变大,灯泡L1分担的电压变大,灯泡L1变亮,则原线圈两端电压减小,又原副线圈匝数不变,故副线圈两端电压变小,灯泡L2两端的电压变小,L2变暗,故B正确,C、D错误。5.(2016河北邢台质检,15)如图甲是远距离输电线路示意图,图乙是用户端电压随时间变化的图象 , 则()A.发电机产生的交流电的频率是100HzB.降压变压器输出的电压有效值是340VC.

31、输电线的电流仅由输送功率决定D.仅增加升压变压器的副线圈匝数,其他条件不变,输电线上损失的功率减小答案答案D由乙图可知交流电的周期T=0.02s,则频率f=50Hz,变压器不改变交流电的周期与频率,则A错。由乙图可知Um=340V,有效值U=340V,则B错。输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定,则C错。当仅增加升压变压器的副线圈匝数时,则输电电压增大,由P=UI可知,输电电流减小,再由P=I2R可知输电线上损失的功率减小,则D正确。解题关键解题关键由乙图可知发电机发出的是正弦式交流电。变压器不改变交流电的周期与频率。340V是用户端电压的最大值。U=。P=UI。P=I2R。评析评析本题考

32、查了变压器与远距离输电的基本知识,题目难度适中。6.(2016广东佛山二模,20)(多选)交流发电机和理想变压器如图连接,灯泡的额定电压为U0,灯泡与定值电阻的阻值均为R。当该发电机以转速n匀速转动时,电压表示数为U,灯泡恰能正常发光。设电表均为理想电表,图示位置时磁场恰与线圈平面垂直,则()A.变压器原副线圈匝数比为2U0UB.电流表的示数为C.在图示位置时,发电机输出电压的瞬时值恰为零D.从图示位置开始计时,变压器输入电压的瞬时值表达式为u=Usin2nt答案答案BC因灯泡正常发光,则其两端电压为额定电压U0,又因灯泡与定值电阻的阻值相等,则定值电阻两端电压也为U0,故副线圈两端电压为2U

33、0,因电压表测原线圈两端电压,则原线圈两端电压为U,由=可 知 , 变 压 器 原 副 线 圈 匝 数 比=,由=, 可知=,又I2=,所以电流表示数为I1=,A错误、B正确;图中线圈正处于中性面位置,产生的电动势瞬时值为零,所以C正确;从图示位置开始计时,变压器的输入电压的瞬时值表达式为u=Usin2nt,所以D错误。审题指导审题指导电压表示数为电压的有效值,灯泡正常发光,其两端电压为U0,阻值为R。电阻与灯泡串联,则副线圈两端电压为2U0。理想变压器:=,=。由中性面开始计时,u=Umsint。7.(2016河南八市质检,19)(多选)如图所示,甲图是一理想变压器,原、副线圈的匝数比为10

34、01。若向原线圈输入图乙所示的正弦交变电流,图中Rt为热敏电阻(阻值随温度升高而变小),R1为可变电阻,电压表和电流表均为理想电表,下列说法中正确的是()甲乙A.在t=0.005s时,电压表的示数约为50.9VB.变压器原、副线圈中的电流之比为1001C.Rt温度降低时,适当增大R1可保持Rt两端的电压不变D.Rt温度升高时,电压表的示数不变、电流表的示数变大答案答案C D 由 图 甲 可 知 电 压 表 显 示 的 是 变 压 器 原 线 圈 两 端 电 压 的 有 效 值 , 再 由 图 乙 可 知 其示数为 36 V ,则 A错。变压器原、副线圈中的电流之比为=,则B错。因副线圈两端电压

35、U2不变,且URt+UR1=U2,=,则当Rt温度降低时,其阻值增大,为了使URt不变,应增大R1,则C正确。Rt温度升高时,其阻值下降,电压表示数不变,电流表示数变大,则D正确。易错点评易错点评电压表的示数为原线圈两端电压有效值。R1与Rt为串联关系,UR1+URt=U2保持不变,且=。温度升高Rt变小,温度降低Rt变大。对理想变压器=。评析评析本题综合考查了变压器的工作特性及串联电路电压关系和热敏电阻相关知识,难度适中。8.(2015湖南六校联考,17)如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=T,单匝矩形线圈的面积S=1m2,电阻不计,绕垂直于磁场的轴OO匀速转动。线圈通过电刷与理想变压器原线圈

36、相接,A为交流电流表。调整副线圈的触头P,当变压器原、副线圈的匝数比为21时,副线圈电路中标有“6V6W”的灯泡正常发光,以下判断正确的是()A.电流表的示数为1AB.矩形线圈产生电动势的有效值为18VC.从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈产生的电动势随时间的变化规律为e=12sin30tVD.若矩形线圈的转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将P适当上移答案答案D因灯泡正常发光,则副线圈两端的电压有效值为U2=6V,通过灯泡的电流为I2=A=1A,电流表的示数为I1=I2=0.5A,原线圈两端电压的有效值为U1=U2=12V,矩形线圈产生电动势的有效值为12V,最大值为Em=BS=12V,得

37、=60rad/s,矩形线圈产生的电动势随时间的变化规律为e=12sin60tV,矩形线圈的转速增大,产生的感应电动势增大,滑片P适当上移可以保持副线圈两端电压不变,小灯泡仍能正常发光。9.(2015山东济南一模,17)(多选)如图为发电厂向远处用户的输电电路示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。若输送功率增大,下列说法中正确的有()A.升压变压器的输出电压增大B.降压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大答案答案CD已知发电厂的输出电压不变,升压变压器的原、副线圈匝数比不变,则由=知,升压变压器的输出

38、电压U2不变,A错;若输送功率增大,输电电压U2不变,则由P=U2I2知,输电线上电流I2增大,又输电线的电阻不变,由U损=I2R知输电线上损失电压增大,则降压变压器输出电压减小,B错。因输电电流增大,则由P损=R知,输电线上损耗的功率变大。输电线上损耗功率占总功率的比例(=)增大,C、D对。10.(2016湖南衡阳联考,20)(多选)如图甲所示,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,产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示,则下列说法正确的是()A.曲线a表示的交变电动势瞬时值ea=36sin25tVB.曲线b表示的交变电动势最大值为28.8VC.t=51

39、0-2s时,曲线a、b对应的感应电动势大小之比为32D.t=610-2s时,曲线a对应线框的磁通量最大,曲线b对应线框的磁通量为0答案答案AC由图乙可知,Ema=36V,a=rad/s=25rad/s,则曲线a表示的交变电动势瞬时值ea=Emasinat=36sin25tV,故A正确;由图乙知曲线a、b表示的交变电流的周期之比为TaTb=(810-2)(1210-2)=23,由=可知ab=TbTa=32,所以曲线a、b表示的交变电动势的最大值之比EmaEmb=NBSaNBSb=ab=32,又知Ema=36V,则Emb=24V,故B错误;曲线a表示的交变电动势瞬时值ea=36sin25tV,曲线

40、b表示的交变电动势瞬时值eb=24sintV,将t=510-2s代入,得ea=-18V,eb=12V,|ea|eb=32,故C正确;由图乙知t=610-2s时,a的电动势最大,对应线框的磁通量为0,b的电动势为0,对应线框的磁通量最大,故D错误。思路点拨思路点拨由乙图可知a和b都是由中性面开始计时的正弦式交变电动势,Ta=810-2s,Tb=1.210-1s。对于正弦式交变电动势,Em=NBS,e=Emsint,=。线框平面与磁场垂直时,最大,=0;线框平面与磁场平行时,=0,=2BLv最大。评析评析本题涉及的知识点多、能力要求高、综合性强,是难度较大的题目。主要考查学生分析综合能力。C C组

41、组2015201520172017年高考模拟年高考模拟创新题组创新题组1.(2017江西南昌3月模拟,15)某课外活动小组用二极管、电感线圈(感抗很大)、电容器、小灯泡等元件组装了一个简易交通指示灯模型,电路如图所示。关于该交通指示灯,下列说法正确的是()A.若在A、B端加合适的直流电,且当B端为正时,绿灯亮,黄灯始终不亮B.若在A、B端加合适的直流电,且当A端为正时,红灯亮,黄灯始终不亮C.若在A、B端加合适的正弦交流电,黄灯亮,绿灯、红灯始终不亮D.若在A、B端加合适的正弦交流电,黄灯始终不亮,绿灯、红灯交替闪烁答案答案C电容器具有通交流、隔直流的特性,二极管具有单向导电性,因电感线圈的感

42、抗很大,则其具有通直流,阻交流的特性。若在AB端加合适的直流电,当B端为正时,只有红灯亮;当A端为正时,只有绿灯亮,则A、B两项错误。若在A、B端加合适的正弦交流电时,黄灯亮,而红、绿灯都不亮,则C项正确,D项错误。解题关键解题关键研究红、绿灯的亮与不亮,不仅要考虑二极管的单向导电性,还要考虑电感线圈的作用。2.(2017湖南六校联考,19)(多选)总理在十二届五次人大会议上提出了清洁能源问题,某大型光伏电站的功率是500kW,电压为12V,送往外地时,先通过逆变器转化为220V的交流电(转化效率 为 8 0 % ) , 然 后 经 变 压 器 升 压 为 2 0 0 0 0 V, 通 过 总

43、 电 阻 为 2 0 的 输 电 线 路 送 往 某 地 , 再 经 变 压器降为220V电压供用户使用,下列说法正确的是()A.变压器的原副线圈匝数比为100011B.变压器的原副线圈匝数比为111000C.用户最多可使用的功率为392kWD.用户负载越多,线路上损耗的功率越小答案答案BC变压器的原副线圈匝数比=,B项正确。变压器的输出功率P2=P1=500kW80%=400kW,输电电流I=20A,则输电线上损失的电压U=IR线=400V,变压器的输入电压U1=U2-U=19600V,则变压器的原副线圈匝数比=,A项错误。用户最多可使用的功率为P用=P2-I2R线=4105W-8000W=392kW,C项正确。用户负载越多,线路上电流越大,线路上损耗的功率越大,D项错误。