新编高考物理复习专题十二交变电流市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,专题十二交变电流,高考物理,(课标,专用),第1页,考点一交变电流产生和描述,1.(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,在一个周期内产生热量为,Q,正,。该电阻上电压峰值均为,u,0,周期均为,T,如图所表示。则,Q,方,Q,正,等于,(),A.1,B.,1C.12D.21,五年高考,A组 统一命题课标卷题组,第2页,答案D本题考查交变电流有效值及焦耳定律。依据交变电流有效值定义及焦耳定律,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有效值是其峰值,其它交流电有效值和峰值间普通不存,在该关系。,第3页,2.(课标,21,6分)(多项选择)如图,M,为半圆形导线框,圆心为,O,M,;,N,是圆心角为直角扇形导线,框,圆心为,O,N,;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线,O,M,O,N,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,O,M,和,O,N,轴,以相同周期,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周期都等于,T,C.在,t,=,时,两导线框中产生感应电动势相等,D.两导线框电阻相等时,两导线框中感应电流有效值也相等,第4页,答案BC本题中导线框半径旋转切割磁感线时产生大小不变感应电流,故A项错误;两,导线框产生感应电流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,导线长度相同,且切割速度大小相等,故产生感应电动势相等,均为,E,=,BR,2,C项正确;两,导线框中感应电流随时间改变图像如图所表示,故两导线框中感应电流有效值不相等,D项,错误。,第5页,疑难突破设,M,导线框中电流有效值为,I,M,则,rT,=2,r,得,I,M,=,;设,N,导线框中,电流有效值为,I,N,则,rT,=2,r,得,I,N,=,故,I,M,=,I,N,。,考查点交变电流产生,解题关键确定转动过程中哪一部分是电源。,画出,i,-,t,图像。,第6页,考点二变压器电能输送,3.(课标,16,6分)一含有理想变压器电路如图所表示,图中电阻,R,1,、,R,2,和,R,3,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,输出电压有效值恒定。当开关S,断开时,电流表示数为,I,;当S闭合时,电流表示数为4,I,。该变压器原、副线圈匝数比为,(),A.2B.3C.4D.5,第7页,答案B设原、副线圈匝数比为,n,依据能量守恒,当S断开时,UI,=,I,2,R,1,+(,nI,),2,(,R,2,+,R,3,);当S闭合,时,4,UI,=(4,I,),2,R,1,+(4,nI,),2,R,2,联立解得,n,=3,所以B正确。,考查点变压器、能量守恒,解题关键能量守恒思想、变压器输入功率等于输出功率。,一题多解设原、副线圈匝数比为,n,S断开时,原线圈电压,U,1,=,U,-3,I,副线圈电压,U,2,=5,nI,n,=,=,=,n,2,=,S闭合时,原线圈电压,U,1,=,U,-12,I,副线圈电压,U,2,=4,nI,n,=,=,n,2,=,联立解得,n,=3,第8页,4.(课标,16,6分,0.664)一理想变压器原、副线圈匝数比为31,在原、副线圈回,路中分别接有阻值相同电阻,原线圈一侧接在电压为220 V正弦交流电源上,如图所表示。,设副线圈回路中电阻两端电压为,U,原、副线圈回路中电阻消耗功率比值为,k,则,(),A.,U,=66 V,k,=,B.,U,=22 V,k,=,C.,U,=66 V,k,=,D.,U,=22 V,k,=,第9页,答案A设原线圈中电流为,I,由,=,知副线圈中电流,I,2,=3,I,由题意知副线圈中电阻两端,电压,U,=3,IR,则原线圈回路中,R,两端电压,U,=,IR,=,原线圈两端电压,U,1,=3,U,由闭合电路,中电压关系可知,U,1,+,U,=220 V,即,+3,U,=220 V,U,=66 V,原线圈回路中电阻消耗功率,P,1,=,I,2,R,副线圈回路中电阻消耗功率,P,2,=(3,I,),2,R,=,k,=,=,选项A正确。,考查点变压器,易错警示原线圈两端电压,U,1,=220 V-,I,1,R,而不是,I,1,R,或220 V。,第10页,考点一交变电流产生和描述,1.(天津理综,6,6分)(多项选择)在匀强磁场中,一个100匝闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直,固定轴匀速转动,穿过该线圈磁通量随时间按图示正弦规律改变。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,=1 s时,线圈中电流改变方向,C.,t,=1.5 s时,线圈中感应电动势最大,D.一个周期内,线圈产生热量为8,2,J,B,组 自主命题省（区、市）卷题组,第11页,答案AD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,=1 s时,=0,此时,电动势最大,t,=0.5 s和,t,=1.5 s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,动势最大值,E,m,=,nBS,=,n,m,=4 V,有效值,E,=,E,m,=2,V,一个周期内线圈产生热量,Q,=,T,=8,2,J,D正确。,疑难突破由,E,=,n,知,随时间按正弦规律改变,则,E,随时间按余弦规律改变。电流改,变方向时刻在,E,=0时刻,即,最大时刻。计算电流产生焦耳热应使用电动势有效值。,第12页,2.(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,如图所表示。矩形线圈,ab,边,和,cd,边产生感应电动势最大值都为,e,0,不计线圈电阻,则发电机输出电压,(),A.峰值是,e,0,B.峰值是2,e,0,C.有效值是,Ne,0,D.有效值是,Ne,0,答案D发电机输出电压峰值是2,Ne,0,A、B错误;有效值是,2,Ne,0,=,Ne,0,C错误,D正确。,第13页,3.(天津理综,7,6分)(多项选择)如图1所表示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不一样转,速,绕与磁感线垂直轴匀速转动,产生交变电动势图像如图2中曲线,a,、,b,所表示,则,(),A.两次,t,=0时刻线圈平面均与中性面重合,B.曲线,a,、,b,对应线圈转速之比为23,C.曲线,a,表示交变电动势频率为25 Hz,D.曲线,b,表示交变电动势有效值为10 V,第14页,答案AC由题图2知两次,t,=0时刻线圈产生瞬时电动势都等于零,故A正确。由图2知两次,转动所产生交变电动势周期之比,T,a,T,b,=23,再由周期与转速关系,n,=,得,n,a,n,b,=32,故B错误。因,T,a,=4,10,-2,s,故,f,a,=,=25 Hz,C正确。因,E,m,a,=15 V,而,E,m,=,NBS,=,故,E,m,b,=,E,m,a,=10 V,E,b,=,=5,V,D错误。,第15页,考点二变压器电能输送,4.(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),经过理想变压器向定值电阻,R,供电,电路如图所表示,理想交流电流表A、理想交流电压表V读,数分别为,I,、,U,R,消耗功率为,P,。若发电机线圈转速变为原来,则,(),A.,R,消耗功率变为,P,B.电压表V读数变为,U,C.电流表A读数变为2,I,D.经过,R,交变电流频率不变,第16页,答案B本题考查正弦交流电产生原理、理想变压器。由正弦交流电产生原理可知,其电动势最大值,E,m,=,NBS,而,=2,n,有效值,E,=,E,m,线圈转速变为原来,则,U,1,=,E,变为原,来,。由,=,知,U,2,变为原来,电压表读数变为原来,选项B正确;,R,消耗功率,P,=,故,R,消耗功率变为原来,选项A错误;由,P,入,=,P,出,得,U,1,I,1,=,故,I,1,变为原来,即电流表,读数变为原来,选项C错误;变压器不改变交变电流频率,故经过,R,交变电流频率变为,原来,选项D错误。,解题关键正弦交流电最大值与转速关系,理想变压器电流、电压及功率决定关系,是解答此题关键。,第17页,5.(江苏单科,2,3分)采取220 kV高压向远方城市输电。当输送功率一定时,为使输电线,上损耗功率减小为原来,输电电压应变为,(),A.55 kVB.110 kVC.440 kVD.880 kV,答案C本题考查电能输送。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,=2,U,送,=440 kV,C项正确。,规律总结输电线路功率损失计算方法,(1),P,损,=,P,送,-,P,P,送,为输送功率,P,为用户得到功率。,(2),P,损,=,R,线,I,线,为输电线路上电流,R,线,为输电线电阻。,(3),P,损,=,U,为输电线路上损失电压,R,线,为输电线电阻。,(4),P,损,=,UI,线,U,为输电线路上损失电压,I,线,为输电线路上电流。,第18页,6.(北京理综,16,6分)如图所表示,理想变压器原线圈接在,u,=220,sin 100,t,(V)交流电,源上,副线圈接有,R,=55 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。以下说法正确是,(),A.原线圈输入功率为220,W,B.电流表读数为1 A,C.电压表读数为110,V,D.副线圈输出交流电周期为50 s,第19页,答案B本题考查交变电流、变压器。由题知,变压器输入电压,U,1,=,V=220 V,所以,U,2,=,U,1,=110 V;副线圈电流,I,2,=,=2 A,原线圈电流,I,1,=,I,2,=1 A。本题中电压表、电流表读,数为有效值,故B项正确,C项错误;原线圈输入功率,P,1,=,U,1,I,1,=220 W,A项错误;交流电周期,T,=,=,s=0.02 s,D项错误。,第20页,7.(江苏单科,4,3分)一自耦变压器如图所表示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在,a,、,b,间,作为原线圈。经过滑动触头取该线圈一部分,接在,c,、,d,间作为副线圈。在,a,、,b,间输入电压,为,U,1,交变电流时,c,、,d,间输出电压为,U,2,。在将滑动触头从,M,点顺时针旋转到,N,点过程中,(),A.,U,2,U,1,U,2,降低B.,U,2,U,1,U,2,升高,C.,U,2,U,1,U,2,降低D.,U,2,U,1,U,2,升高,答案C由图可知变压器原线圈匝数,n,1,大于副线圈匝数,n,2,因,=,则,U,2,U,1,;在将滑动触,头从,M,点顺时针转到,N,点过程中,n,2,减小,U,2,降低,选项C正确,选项A、B、D错误。,第21页,8.(四川理综,2,6分)如图所表示,接在家庭电路上理想降压变压器给小灯泡L供电,假如将,原、副线圈降低相同匝数,其它条件不变,则,(),A.小灯泡变亮,B.小灯泡变暗,C.原、副线圈两端电压比值不变,D.经过原、副线圈电流比值不变,第22页,答案B由,=,得,U,2,=,U,1,由,=,得,U,2,=,U,1,由/得:,=,=,因为,n,2,n,1,所以,1,即,U,2,U,2,故小灯泡变暗,B正确,A,错。由以上分析过程能够看出,C错。由,=,和,=,可见,D错。,疑难突破审题要细心。原、副线圈降低相同匝数,不是降低相同倍数。,比较两个代数式大小,有“做差”和“做商”两种思绪,要视代数式特征而定。,第23页,9.(江苏单科,1,3分)一电器中变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110,V。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为,(),A.200B.400C.1 600D.3 200,答案B由理想变压器变压比等于匝数比,即,=,解得,n,2,=,n,1,=400,选项B正确。,第24页,10.(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交流,电源两端,R,0,为定值电阻,R,为滑动变阻器。现将变阻器滑片从一个位置滑动到另一位置,观,察到电流表A,1,示数增大了0.2 A,电流表A,2,示数增大了0.8 A,则以下说法正确是,(),A.电压表V,1,示数增大,B.电压表V,2,、V,3,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,方向滑动,第25页,答案D变压器输入电压不变,原、副线圈匝数比不变,故原、副线圈两端电压不变,即,电压表V,1,、V,2,示数不变,选项A、B均错误;,I,1,、,I,2,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;由原线圈输入功率等于副线圈输出功率,P,入,=,P,出,知,调整,滑动变阻器前,I,1,n,1,=,I,2,n,2,调整滑动变阻器后,I,1,n,1,=,I,2,n,2,联立得(,I,1,-,I,1,),n,1,=(,I,2,-,I,2,),n,2,即,I,1,n,1,=,I,2,n,2,=,=,=4,故该变压器起降压作用,选项C错误。,第26页,11.(广东理综,15,4分)图为气流加热装置示意图,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交流电并保持匝数不变,调整触头,P,使输出电压有效,值由220 V降至110 V。调整前后,(),A.副线圈中电流比为12,B.副线圈输出功率比为21,C.副线圈接入匝数比为21,D.原线圈输入功率比为12,第27页,答案C电阻丝阻值,R,可认为不变,由欧姆定律,I,=,可知副线圈中电流取决于副线圈,输出电压,故调整前后副线圈中电流之比为21,A错误;再由,P,2,=,I,2,U,2,或,P,2,=,可知副线圈输,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,故原线圈输入功率,之比也为41,D错误;因原线圈输入电压,U,1,、匝数,n,1,恒定,故由电压关系,=,可知副线圈,接入匝数比为21,C正确。,第28页,12.(海南单科,10,5分)(多项选择)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阻值为,R,0,负载电阻阻值,R,=,11,R,0,是理想电压表。现将负载电阻阻值减小为,R,=5,R,0,保持变压器输入电流不变,此时电,压表读数为5.0 V,则,(),A.此时原线圈两端电压最大值约为34 V,B.此时原线圈两端电压最大值约为24 V,C.原线圈两端原来电压有效值约为68 V,D.原线圈两端原来电压有效值约为48 V,第29页,答案AD当,R,=5,R,0,时,示数为5.0 V,所以输出电流,I,出,=,U,R,0,=,I,出,R,0,=1 V,则变压器输出电,压为6 V,由,=,得到输入电压有效值为24 V,所以原线圈两端电压最大值为,U,1,34 V,A正确,B错误。因,I,入,I,出,=,n,2,n,1,不变,故输入电流不变时输出电流也不变,当负载由,R,=11,R,0,变,为,R,=5,R,0,时,由,U,=,IR,知副线圈电压由,I,(,R,0,+11,R,0,)降到,I,(,R,0,+5,R,0,)=6 V,则副线圈两端原来电压有,效值为12 V,原线圈两端原来电压有效值为48 V,C错误,D正确。,第30页,13.(四川理综,1,6分)如图所表示,甲是远距离输电线路示意图,乙是发电机输出电压随时,间改变图像,则,(),A.用户用电器上交流电频率是100 Hz,B.发电机输出交流电电压有效值是500 V,C.输电线电流只由降压变压器原副线圈匝数比决定,D.当用户用电器总电阻增大时,输电线上损失功率减小,第31页,答案D由图乙知,交流电周期为0.02 s,所以频率,f,=,=50 Hz,A错误。发电机输出交流电,电压最大值为,U,m,=500 V,故有效值,U,=,=250,V,B错误。输电线电流,I,线,=,可见,I,线,与,R,线,及用户电路相关,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,失电功率,P,损,=,R,线,减小,D正确。,第32页,考点一交变电流产生和描述,1.(福建理综,15,6分)如图,试验室一台手摇交流发电机,内阻,r,=1.0,外接,R,=9.0 电阻。,闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生电动势,e,=10,sin 10,t,(V),则,(),A.该交变电流频率为10 Hz,B.该电动势有效值为10,V,C.外接电阻,R,所消耗电功率为10 W,D.电路中理想交流电流表,示数为1.0 A,C,组 教师专用题组,第33页,答案D由交变电流电动势表示式,e,=10,sin 10,t,(V)=,E,m,sin,t,可知,该交变电流频率,为,f,=,=,Hz=5 Hz,A错误。该交变电流电动势有效值,E,=,=,V=10 V,B错误。电,流有效值,I,=,=,A=1.0 A,外接电阻,R,所消耗电功率,P,R,=,I,2,R,=1.0,2,9.0 W=9 W,故C,错误,D正确。,第34页,2.(全国,19,6分)一台电风扇额定电压为交流220 V。在其正常工作过程中,用交流电流,表测得某一段时间内工作电流,I,随时间,t,改变如图所表示。这段时间内电风扇用电量为,(),A.3.9,10,-2,度B.5.5,10,-2,度,C.7.8,10,-2,度D.11.0,10,-2,度,答案B因1度=3.6,10,6,J,且电流表示数为电流有效值,故用电量,W,=,U,(,I,1,t,1,+,I,2,t,2,+,I,3,t,3,),代入数值,得,W,=5.5,10,-2,度,故B项正确。,第35页,考点二变压器电能输送,3.(浙江理综,15,6分)如图所表示为远距离交流输电简化电路图。发电厂输出电压是,U,用等效总电阻是,r,两条输电线输电,输电线路中电流是,I,1,其末端间电压为,U,1,。在输电线,与用户间连有一理想变压器,流入用户端电流为,I,2,。则,(),A.用户端电压为,B.输电线上电压降为,U,C.理想变压器输入功率为,r,D.输电线路上损失电功率为,I,1,U,第36页,答案A由理想变压器输入、输出功率相等可知,P,1,=,P,2,即,U,1,I,1,=,U,2,I,2,U,2,=,A正确。输电线,上电压降为,U,=,U,-,U,1,B错。理想变压器输入功率,P,=,U,1,I,1,=,UI,1,-,r,C错。输电线路上损失,电功率为,P,=,r,=,I,1,U,-,I,1,U,1,D错。,第37页,4.(福建理综,16,6分)图为模拟远距离输电试验电路图,两理想变压器匝数,n,1,=,n,4,2,R,忽略灯丝电阻随温度改变。当,A,、,B,端接入低压交流电源时,(),A.A,1,、A,2,两表示数相同,B.L,1,、L,2,两灯泡亮度相同,C.,R,1,消耗功率大于,R,3,消耗功率,D.,R,2,两端电压小于,R,4,两端电压,第38页,答案D解法一:由欧姆定律可知A,2,读数,I,2,=,。,U,2,=,n,2,I,1,2,R,=,U,2,-,U,3,=,U,4,=,I,4,R,L,=,联立可得:,I,1,2,R,=,U,1,-,I,1,R,L,由题意可知:,I,1,2,R,=,U,1,-,I,1,R,L,I,1,=,U,1,I,1,=,=,令,=,k,则有,I,1,=,因为,R,L,2,R,k,1,则2,R,+,R,L,+,kR,L,I,1,I,2,因,P,R,1,=,R,P,R,3,=,R,故,P,R,1,P,R,3,因,U,R,2,=,I,1,R,U,R,4,=,I,2,R,第39页,故,U,R,2,知,I,4,I,2,故L,1,灯亮度比L,2,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,先采取升压变压器,将输入电压升高,这是为了减小输,电线路中电流,其目标是减小输电线路中电能损失和电压降落,使用户得到更多电能,因,此,L,1,亮度大,选项A、B、C错误,选项D正确。,第40页,5.(四川理综,2,6分)用220 V正弦交流电经过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压,是110 V,经过负载电流图像如图所表示,则,(),A.变压器输入功率约为3.9 W,B.输出电压最大值是110 V,C.变压器原、副线圈匝数比是12,D.负载电流函数表示式,i,=0.05 sin(100,t,+,)A,第41页,答案A由题图可知经过负载电流最大值为,I,m,=0.05 A,周期,T,=0.02 s,故电流函数表示式,i,=,I,m,sin,t,=0.05 sin 100,t,A,D错误;理想变压器匝数比等于电压比,即,n,1,n,2,=,U,1,U,2,=21,C,错误;输出电压,U,2,=110 V,其最大值,U,2m,=,U,2,=110,V,B错误;理想变压器输入功率等于输出,功率,即输入功率,P,=,I,2,U,2,=,110 W,3.9 W,A正确。,第42页,6.(江苏单科,8,4分)(多项选择)如图所表示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上滑片,P,处于图示位置时,灯泡L能发光。要使灯泡变亮,能够采取方法有,(),A.向下滑动,P,B.增大交流电源电压,C.增大交流电源频率D.减小电容器,C,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,小电容器电容,容抗增大,电流减小,灯泡变暗,D错误。,第43页,7.(天津理综,4,6分)普通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,ab,一侧线圈匝数较少,工作时电流为,I,ab,cd,一侧线圈,匝数较多,工作时电流为,I,cd,为了使电流表能正常工作,则,(),A.,ab,接,MN,、,cd,接,PQ,I,ab,I,cd,C.,ab,接,PQ,、,cd,接,MN,I,ab,I,cd,答案B在测量高压线路上电流时,电流互感器作用是减小测量支路电流。依据变压,器原理,=,I,大,n,小,故,ab,端应接,MN,cd,端应接,PQ,I,ab,I,cd,选项B正确。,第44页,8.(广东理综,16,4分)如图,理想变压器原、副线圈匝数比,n,1,n,2,=21,和,均为理想电,表,灯泡电阻,R,L,=6,AB,端电压,u,1,=12,sin 100,t,(V)。以下说法正确是,(),A.电流频率为100 Hz,B.,读数为24 V,C.,读数为0.5 A,D.变压器输入功率为6 W,第45页,答案D由,u,1,=12,sin 100,t,(V)可知,U,m,=12,V,=100 rad/s,则频率,f,=,=50 Hz,A项错,误。,U,1,=,=12 V,U,2,=,U,1,=6 V,B项错误。,I,2,=,=1 A,C项错误。,P,1,=,P,2,=,U,2,I,2,=6 W,D项正确。,第46页,9.(课标,17,6分)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈某部分。,一升压式自耦调压变压器电路如图所表示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 9,00匝;原线圈为 1 100匝,接在有效值为220 V交流电源上。当变压器输出电压调至最大时,负,载,R,上功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为,I,1,负载两端电压有效值为,U,2,且变压,器是理想,则,U,2,和,I,1,分别约为,(),A.380 V和5.3 AB.380 V和9.1 A,C.240 V和5.3 AD.240 V和9.1 A,第47页,答案B对理想变压器有,U,2,=,U,1,=380 V,由,P,2,=,I,2,U,2,得,I,2,=,5.3 A。依据,=,得,I,1,=,I,2,9.1 A,故只有选项B正确。,第48页,10.(课标,17,6分)如图,一理想变压器原副线圈匝数比为12;副线圈电路中接有灯泡,灯,泡额定电压为220 V,额定功率为22 W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯,泡正常发光。若用,U,和,I,分别表示此时电压表和电流表读数,则,(),A.,U,=110 V,I,=0.2 A,B.,U,=110 V,I,=0.05 A,C.,U,=110,V,I,=0.2 A,D.,U,=110,V,I,=0.2,A,第49页,答案A由变压原理,=,可得,U,1,=110 V,即电压表示数为110 V。由,P,入,=,P,出,灯泡正常发光,可得,P,入,=,U,1,I,1,=,P,出,=22 W,I,1,=,A=0.2 A,故A正确。,第50页,11.(全国,19,6分)(多项选择)图中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变交流电,源相连:,P,为滑动头。现令,P,从均匀密绕副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯,泡L两端电压等于其额定电压为止。用,I,1,表示流过原线圈电流,I,2,表示流过灯泡电流,U,2,表示灯泡两端电压,N,2,表示灯泡消耗电功率(这里电流、电压均指有效值,电功率指平均,值)。以下4个图中,能够正确反应对应物理量改变趋势是,(),第51页,答案BC当滑动头,P,匀速上滑时,副线圈匝数均匀增大,由,=,知,U,2,=,U,1,U,2,随时间均匀,增大,C项正确;因为灯泡电阻随温度升高而增大,所以当电压均匀增加时,由欧姆定律,I,=,知灯泡中电流并非均匀增加,而是增加得越来越慢,其,I,2,-,t,图线斜率逐步减小,B项正确;灯泡,消耗功率,N,2,=,U,2,I,2,N,2,随时间并不是均匀增加,D项错误;变压器输入功率与输出功率相等,当灯泡功率增大时,输入功率也在增大,原线圈中电流增大,A项错误。,第52页,考点一交变电流产生和描述,1.(贵州铜仁适应性考试二,18)在匀强磁场中,一个150匝闭合矩形金属线圈,绕与磁感线,垂直固定轴匀速转动,穿过该线圈磁通量随时间改变规律如图所表示。设线圈总电阻为2,则,(),A.,t,=0时,线圈平面与磁感线方向垂直,B.,t,=1 s时,线圈中电流改变方向,C.,t,=2 s时,线圈中磁通量改变率为零,D.在2 s内,线圈产生热量为18,2,J,三年模拟,A组 201,6,201,8,年高考模拟基础题组,第53页,答案D依据图像可知,t,=0时,穿过线圈磁通量为零,则线圈平面和磁感线方向平行,选项A,错误;,t,=1 s时,穿过线圈磁通量为零,则线圈平面和磁场方向平行,电流最大,不改变方向,选项,B错误;,t,=2 s时,穿过线圈磁通量为零,则线圈平面和磁场方向平行,线圈中磁通量改变率最,大,选项C错误;依据焦耳定律可得,P,=,t,=,t,=,t,=18,2,J,选项D正确。,第54页,2.(云南昆明一中七模,18)(多项选择)如图所表示,一矩形线圈,abcd,在匀强磁场中绕垂直于磁感线,对称轴,OO,匀速转动,沿着,OO,从上向下观察,线圈沿逆时针方向转动。已知线圈匝数为,n,总,电阻为,r,ab,边长为,l,1,ad,边长为,l,2,线圈转动角速度为,外电阻阻值为,R,匀强磁场磁感应强,度为,B,则以下判断正确是,(),A.由图示位置开始计时,感应电动势瞬时值表示式为,e,=,nBl,1,l,2,sin,t,B.在图示位置,穿过线圈磁通量改变率为0,C.在图示位置,ab,边所受安培力为,F,=,D.线圈从图示位置转过90,过程中,流过电阻,R,电荷量为,q,=,第55页,答案CD由图示位置开始计时,感应电动势瞬时值表示式为,e,=,nBl,1,l,2,cos,t,故A错;在图,示位置,穿过线圈磁通量改变率最大,故B错;在图示位置,ab,边所受安培力为,F,=,nBIl,1,=,=,故C正确;线圈从图示位置转过90,过程中,流过电阻,R,电荷量为,q,=,=,故D正确。,第56页,3.(广西南宁3月适应性测试,17)某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴做匀速转动,经过线圈磁通量随时间按如图所表示规律改变,当,t,=0时,=,0,图中,0,、,t,1,、,t,2,均已知,则下,列说法正确是,(),A.,t,1,时刻,线圈中感应电流为零,B.,t,1,t,2,时间内,线圈中电流先增大后减小,C.线圈转动角速度大小为,=,D.若将线圈转速增大为原来2倍,则线圈中感应电流电功率是原来4倍,第57页,答案D,t,1,时刻,磁通量改变率不为零,所以感应电动势不为零,感应电流不为零,A项错误;,t,1,t,2,时间内,磁通量改变率先变小后变大,所以感应电流先变小后变大,B项错误;线圈转动角,速度大小为,=,=,=,C项错误;若将线圈转速,n,增大为原来2倍,由,E,m,=,NBS,=,N,0,2,n,可知,感应电动势最大值为原来2倍,感应电动势有效值为原来2倍,由,P,=,可知,电功,率是原来4倍,D项正确。,第58页,4.(云南曲靖一中4月质量监测七,21)(多项选择)如图所表示,一单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕,垂直于磁感线轴,OO,匀速转动,转动周期为,T,0,。线圈产生电动势最大值为,E,m,则,(),A.线圈产生电动势有效值为,E,=,B.线圈转动过程中穿过线圈磁通量最大值为,C.线圈转动过程中磁通量改变率最大值为,E,m,D.经过2,T,0,时间,经过线圈电流方向改变2次,第59页,答案ABC线圈转动产生正弦交变电流,其电动势有效值,E,=,故A正确。电动势最大,值,E,m,=,BS,=,m,所以穿过线圈磁通量最大值,m,=,故B正确。线圈转动过程中磁,通量改变率最大值即电动势最大值,故C正确。一个周期内电流方向改变2次,两个周期,内改变4次,故D错误。,第60页,考点二变压器电能输送,5.(广西防城港3月模拟,17)如图所表示,接在家庭电路上理想降压变压器给小灯泡L供电,假如将原副线圈增加相同匝数,其它条件不变,小灯泡仍发光,则,(),A.小灯泡L两端电压不变,B.经过小灯泡L电流变小,C.经过原线圈电流不变,D.经过原线圈电流变大,第61页,答案D因为降压变压器,n,1,n,2,若将原副线圈增加相同匝数,则,依据,=,可知,故,U,2,U,2,小灯泡L两端电压增大,经过小灯泡L电流变大,输出功率增加,A、B错误;,依据输入功率等于输出功率,经过原线圈电流变大,C错误、D正确。,第62页,6.(广西防城港1月模拟,16)如图a所表示,理想变压器原副线圈匝数比为21,原线圈两端,所加电压如图b所表示,与副线圈相连两个灯泡完全相同,闭合开关K后,正确是,(),A.电流表示数减小,B.电压表示数为110,V,C.变压器输入功率增大,D.灯泡上交流电每秒钟方向改变50次,第63页,答案C由图b知,U,m,=220,V,则,U,1,=,=220 V,由,=,可得,U,2,=110 V。当闭合开关后,副,线圈两端电压不变,故电压表示数为110 V,电流表示数不变,A、B错误;由一个灯泡工作变成,两个灯泡并联工作,故变压器输出功率增大,则输入功率增大,C正确;经过灯泡电流频率为50,Hz,每秒钟方向改变100次,D错误。,第64页,7.(四川凉山三诊,16)用理想变压器为一定值电阻,R,供电,变压器输入有效值恒定正弦交,流电,当副线圈滑动触头从最高点向下移动到匝数为原来,时,以下说法正确是(),A.副线圈输出电压变为原来,倍,B.流过原线圈电流变成原来,倍,C.,R,消耗功率变成原来,D.变压器输入功率变成原来,第65页,答案D依据理想变压器特点得,=,=,可得,U,2,=,U,2,选项A错误;,I,1,n,1,=,n,2,I,2,=,n,2,I,1,n,1,=,n,2,I,2,=,n,2,可得,I,1,=,I,1,选项B错误;电阻消耗功率,P,=,电压变为原来,功率,变为原来,选项C错误;依据变压器输入功率等于输出功率可知,变压器输入功率变成原,来,选项D正确。,第66页,8.(贵州黔东南一模,17)小型发电站为某村寨110户家庭供电,输电原理如图所表示,图中变,压器均为理想变压器,其中降压变压器匝数比,n,3,n,4,=501,输电线总电阻,R,=10。某时,段全村平均每户用电功率为200 W,该时段降压变压器输出电压为220 V。则此时段,(),A.发电机输出功率为22 kW,B.降压变压器输入电压为11 kV,C.输电线中电流为1 100 A,D.输电线上损失功率约为8.26 W,第67页,答案B全村在该时段消耗功率,P,=200,110 W=22 kW;降压变压器输出电压,U,4,=220 V,由,=,得,U,3,=220,50 V=11 kV,B正确。输电线中电流,I,2,=,=2 A,则输电线上损失功率,P,=,R,=40 W,C、D错误。升压变压器输出功率,P,0,=,P,+,P,=22 040 W,发电机输出功率,P,出,=,P,0,A错误。,温馨提醒远距离输电电路中存在三个电路、三个关系,并注意电路间经过变压器联络在一,起。,第68页,B组高考模拟综合题组,（时间:20分钟分值:36分）,选择题(每小题6分,共36分),1.(云南师大附中第八次月考,21)(多项选择)如图所表示为模拟远距离输电试验电路图。两理,想变压器匝数,n,1,=,n,4,2,R,忽略灯丝电阻随温度变,化。将,A,、,B,端接入输出电压为,U,低压交流电源,以下说法正确是,(),A.A,1,表示数,I,1,=,B.灯泡L,1,比灯泡L,2,亮,C.,R,1,消耗功率大于,R,3,消耗功率,D.,R,2,两端电压小于,R,4,两端电压,第69页,答案BD经过升压变压器升压后输出电压,U,2,=,U,降压变压器原线圈取得电压,U,3,=,U,2,-,I,1,2,R,=,U,-,I,1,2,R,灯泡L,1,两端电压,U,4,=,则经过灯泡L,1,电流,I,L1,=,故由变压器电流改变规律得A,1,表示数,I,1,=,又因为,n,1,=,n,4,2,R,所以,I,1,I,2,故灯泡L,1,亮度更大,故B正确。,P,1,=,R,1,P,3,=,R,3,则,P,1,P,3,C错误;,U,2,=,I,1,R,2,U,4,=,I,2,R,4,则,U,2,U,4,D正确。,第70页,2.(西南名校质量检测,16)图甲所表示为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器,升压变,压器原、副线圈匝数比为1100,其输入电压如图乙所表示,远距离输电线总电阻为50。降,压变压器右侧部分为火灾报警系统原理图(报警器未画出),其中,R,1,为一定值电阻,R,2,为用半导,体热敏材料制成传感器,当温度升高时其阻值变小,电压表V能够显示传感器两端电压。,未出现火警时,升压变压器输入功率为660 kW。以下说法中正确是,(),A.0.01 s时刻,电压表示数是0 V,B.未出现火警时,远距离输电线损耗功率为45 kW,C.当传感器,R,2,所在处出现火警时,电压表V示数变大,D.当传感器,R,2,所在处出现火警时,输电线上电流变小,第71页,答案B电压表示数指是交流电有效值,故A错误;升压变压器输入端电压有效值为2,20 V,依据电压与匝数关系知,副线圈两端电压为22 000 V,所以输电线中电流,I,=,=30 A,输电线损失电压,U,=,IR,=30,50 V=1 500 V,输电线损耗