2019届江苏专用高考物理总复习专题十一交变电流传感器讲义.ppt

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,*,*,专题十一交变电流传感器,高考物理,(江苏省专用),一、单项选择题,1.(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,U,1,的交变电流时,c,、,d,间的输出电压为,U,2,。在将滑动触头从,M,点顺时针旋转到,N,点的过程中,(,),A,组,自主命题,江苏卷题组,五年高考,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由图可知变压器的原线圈匝数,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,点的过程中,n,2,减小,U,2,降低,选项C正确,选项A、B、D错误。,考查点本题考查变压器变压的规律和变压器动态变化的分析,情景简单,考查的是最基础的知,识,属于中等难度题。,友情提醒自耦变压器的原理与我们熟悉的“回”字形铁芯的变压器的原理相同。,2.(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由理想变压器的变压比等于匝数比,即,=,解得,n,2,=,n,1,=400,选项B正确。,考查点本题考查考生对理想变压器电压与匝数关系的理解与应用,属于中等难度题。,易错警示有少数考生把,=,的比例关系记反了,从而错选C,真是遗憾啊!,3.(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,n,1,、,n,2,电压分别为,U,1,、,U,2,电流分别为,I,1,、,I,2,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.,I,2,=,C.,I,1,U,1,=,R,D.,I,1,U,1,=,I,2,U,2,答案D由理想变压器可知,=,选项A错;,I,2,=,而,U,2,=,U,R,+,U,3,故,I,2,B错;,P,入,=,P,出,即,U,1,I,1,=,U,2,I,2,而,U,2,I,2,R,C项错,D项正确。,考查点本题考查考生对远距离输电、理想变压器的理解,以及对欧姆定律、电功率等知识的应用,属于中等难度题。,错解分析易错选B和C,原因是没有真正理解远距离输电的过程、原理,而将升压变压器的副,线圈后面的电路当成了纯电阻电路。,4.(2017江苏单科,7,4分)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.电感线圈,L,1,的作用是通高频,B.电容器,C,2,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,二、多项选择题,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,L,1,到达扬声器甲,高频成分通过电容,C,2,到达扬声器乙,选项B、D正确。,规律总结分析电路,识记电感、电容的特性。,5.(2013江苏单科,8,4分)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,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。,考查点本题考查变压器的原理、电容器对交变电流的影响、闭合电路欧姆定律等知识,属于,中等难度题。,易错警示易漏选C,原因是不知道交变电流的频率越高,电容器对电流的阻碍作用越小。,考点一交变电流的产生和描述,一、单项选择题,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,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,B,组,统一,命题、省,（区、市）卷题组,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。,2.(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,=10,sin 10,t,(V),则,(),A.该交变电流的频率为10 Hz,B.该电动势的有效值为10,V,C.外接电阻,R,所消耗的电功率为10 W,D.电路中理想交流电流表,的示数为1.0 A,答案D由交变电流电动势的表达式,e,=10,sin 10,t,(V)=,E,m,sin,t,可知,该交变电流的频率,为,f,=,=,Hz=5 Hz,A错误。该交变电流电动势的有效值,E,=,=,V=10 V,B错误。电流,的有效值,I,=,=,A=1.0 A,外接电阻,R,所消耗的电功率,P,R,=,I,2,R,=1.0,2,9.0 W=9 W,故C错,误,D正确。,评析本题为交变电流的描述题,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。,3.(2017天津理综,6,6分)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,=1 s时,线圈中的电流改变方向,C.,t,=1.5 s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8,2,J,二、多项选择题,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,=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;交流电电动势的最大值,E,m,=,nBS,=,n,m,=4 V,有效值,E,=,E,m,=2,V,一个周期内线圈产生的热量,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。,4.(2016课标,21,6分)如图,M,为半圆形导线框,圆心为,O,M,;,N,是圆心角为直角的扇形导线框,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,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,O,M,和,O,N,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,T,C.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,=,BR,2,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,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,。,5.(2014天津理综,7,6分)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23,C.曲线,a,表示的交变电动势频率为25 Hz,D.曲线,b,表示的交变电动势有效值为10 V,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,T,a,T,b,=23,再由周期与转速的关系,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。,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。,1.(2017北京理综,16,6分)如图所示,理想变压器的原线圈接在,u,=220,sin 100,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220,W,B.电流表的读数为1 A,C.电压表的读数为110,V,D.副线圈输出交流电的周期为50 s,考点二变压器远距离输电,一、单项选择题,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,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、电流表的读数,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;交流电的周期,T,=,=,s=0.02 s,D项错误。,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。,2.(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,R,1,、,R,2,和,R,3,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4,I,。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,=,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。,误区警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。,3.(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,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。由以上分析过程可以看出,C错。由,=,和,=,可见,D错。,疑难突破审题要细心。原、副线圈减少相同匝数,不是减少相同的倍数。,比较两个代数式的大小,有“做差”和“做商”两种思路,要视代数式的特征而定。,4.(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,n,1,、,n,2,在,T,的原线圈两端接入一电压,u,=,U,m,sin,t,的交流电源,若输送电功率为,P,输电线的总电阻为2,r,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,(,),2,r,D.4(,),2,(,),2,r,答案C,T,的输入电压,U,1,=,则,P,=,U,1,I,1,I,1,=,=,又因为,=,所以,I,2,=,I,1,=,则输,电线上损失的电功率,P,损,=,2,r,=4(,),2,(,),2,r,C项正确。,5.(2015课标,16,6分,)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220 V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,=66 V,k,=,B.,U,=22 V,k,=,C.,U,=66 V,k,=,D.,U,=22 V,k,=,答案A设原线圈中电流为,I,由,=,知副线圈中的电流,I,2,=3,I,由题意知副线圈中电阻两端的,电压,U,=3,IR,则原线圈回路中,R,两端的电压,U,=,IR,=,原线圈两端的电压,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的功率,P,1,=,I,2,R,副线圈,回路中电阻消耗的功率,P,2,=(3,I,),2,R,=,k,=,=,选项A正确。,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。,6.(2016课标,19,6分)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10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91,B.原、副线圈匝数比为19,C.此时,a,和,b,的电功率之比为91,D.此时,a,和,b,的电功率之比为19,二、多项选择题,答案AD由题意知,U,=10,U,灯,a,、,b,均正常发光,则变压器输入电压,U,1,=9,U,灯,而输出电压,U,2,=,U,灯,所以原、副线圈匝数比,n,1,n,2,=,U,1,U,2,=91;而,I,1,I,2,=,n,2,n,1,=19,所以两灯功率之比,P,a,P,b,=,U,灯,I,1,U,灯,I,2,=19,选项A、D正确。,审题指导两灯均正常发光,U,a,=,U,b,=,U,灯,U,=,U,a,+,U,1,=10,U,灯,则,U,1,=9,U,灯,。,7.(2015天津理综,6,6分)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,R,0,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,U,2,不变,P,向上滑动,则,R,增大,副线圈电流,I,2,减小,由,P,1,=,UI,1,=,U,2,I,2,可知,I,1,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,n,2,变大,根据,=,得,U,2,=,U,则,U,2,增大,由,I,2,=,知,I,2,增大,由,UI,1,=,U,2,I,2,U,不变,知,I,1,增大,电流表,读数变大,所以C正确,D错误。故选B、C。,评析本题考查变压器的工作原理,难度较小。,1.(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,n,1,=,n,4,2,R,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.A,1,、A,2,两表的示数相同,B.L,1,、L,2,两灯泡的亮度相同,一、单项选择题,C.,R,1,消耗的功率大于,R,3,消耗的功率,D.,R,2,两端的电压小于,R,4,两端的电压,C,组,教师专用题组,答案D解法一:由欧姆定律可知A,2,的读数,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,=,由于,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,故,U,R,2,=,I,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,I,1,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,L,1,的亮度大,选项A、B、C错误,选项D正确。,2.(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,ab,一侧线圈的匝数较少,工作时电流为,I,ab,cd,一侧线圈的匝数,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,I,ab,I,cd,选项B正确。,3.(2013四川理综,2,6分)用220 V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110 V,通过负载的电流图像如图所示,则,(),A.变压器输入功率约为3.9 W,B.输出电压的最大值是110 V,C.变压器原、副线圈匝数比是12,D.负载电流的函数表达式,i,=0.05 sin(100,t,+,)A,答案A由题图可知通过负载的电流最大值为,I,m,=0.05 A,周期,T,=0.02 s,故电流的函数表达式,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。,4.(2014广东理综,19,6分)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,U,1,不变,闭合电键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,二、多项选择题,答案BD对于理想变压器,U,2,=,U,1,U,1,不变则,U,2,不变,与调节,P,无关,故B正确。又,U,L,=,U,2,所以,灯的亮度不变,A错。,P,向上滑动时,R,P,减小,则,R,总,减小,P,出,=,增大,P,入,=,P,出,=,U,1,I,1,所以,I,1,增大,可知C,错误,D正确。,5.(2014山东理综,17,6分)如图,将额定电压为60 V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220 V和2.2 A。以下判断正确的是,(),A.变压器输入功率为484 W,B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A,C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A,D.变压器原、副线圈匝数比,n,1,n,2,=113,答案BD对于理想变压器,P,入,=,P,出,所以输入功率,P,入,=60,2.2 W=132 W,A错。,I,1,=,=,A=,0.6 A,B正确。通过副线圈的电流的最大值,I,2m,=,I,2,=2.2,A,C错误。变压器原、副线圈匝数,比,n,1,n,2,=,U,1,U,2,=113,D正确。,一、单项选择题(每题3分,共6分),1.(2017江苏四市一联,5)如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给一个电阻,R,供电,如果将,原、副线圈增加相同匝数,其他条件不变,则,(),A.电阻,R,的功率变大,B.电阻,R,的功率变小,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,三年模拟,A组 2015,2017年高考模拟,基础题组,(时间：15分钟 分值：30分),答案A由,=,和,=,可知C错。由上述两式得,=,因为,n,1,n,2,所以,U,2,U,2,并由,P,=,可知,B错,A正确。由,=,和,=,可知D错。,2.(2016苏北三市三联,3)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为,n,1,n,2,=12,副线圈与阻,值,R,=10 的电阻相连,原线圈两端所加的电压,u,=10,sin 100,t,(V),下列说法正确的是,(),A.交流电压表的示数为14.1 V,B.原线圈中的电流为4 A,C.电阻,R,消耗的电功率为400 W,D.副线圈中交流电的频率为100 Hz,答案B交流电压表的示数为有效值,应为10 V,故A错。由2,f,=100得,f,=50 Hz,故D错。由,=,得,U,2,=20 V,则,I,2,=,=2 A,R,消耗的电功率,P,=,R,=40 W,故C错。由,=,得,I,1,=4 A,故B正确。,3.(2017江苏四市一模,7)如图甲所示,为一台小型交流发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生,的电动势随时间按余弦规律变化,其,e,-,t,图像如图乙所示。发电机线圈内阻为2,匝数为1 000,外,接灯泡的电阻为18,则,(),A.在2.0,10,-2,s时刻,电流表的示数为0.3 A,B.发电机的输出功率为3.24 W,C.在1 s内,回路中电流方向改变25次,D.在4.0,10,-2,s时刻,穿过线圈的磁通量变化率为,Wb/s,二、多项选择题(每题8分,共24分),答案AD由乙图得电动势,E,=6 V,则电流,I,=,=,A=0.3 A,故A项正确。由,P,=,I,2,R,=1.62,W可知B项错。每个周期内电流方向改变两次,故1 s内电流方向改变50次,C项错。由,e,=,n,可,知,=,Wb/s=,Wb/s,故D正确。,4.(2017江苏徐州调研,8)如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过,降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交,流电表)。设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用,R,0,表示,变阻器,R,相当于用户用电器的,总电阻。当用电器增加时,相当于,R,变小,则当用电进入高峰时,(),A.电压表V,1,、V,2,的读数均不变,电流表A,2,的读数增大,电流表A,1,的读数减小,B.电压表V,3,、V,1,的读数均减小,电流表A,2,的读数增大,电流表A,3,的读数减小,C.电压表V,2,、V,3,的读数之差与电流表A,2,的读数的比值不变,D.发电厂的输出功率增大,答案CD因为发电厂输出电压和匝数比都不变,电压表V,1,、V,2,的读数均不变,用电高峰期,用,电器的总电阻减小,用户端电流增大,根据电流与匝数成反比知电流都增大,故A错误。发电厂输,出的电压一定,V,1,的读数不变,电流表A,2,的读数增大,输电线上的电压损失增大,故电压表V,3,的读,数减小,电流表A,3,的读数增大,故B错误。电压表V,2,、V,3,的读数之差与电流表A,2,的读数的比值不,变,等于输电线的电阻值,故C正确。变压器的输入功率等于输出功率,用户端的电功率增大,则,发电厂的输出功率增大,故D正确。,5.(2016苏北四市一模,6)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为51,V、,R,和,L,分别是电压表、定值电阻和电感线圈,D,1,、,D,2,均为灯泡。已知原线圈两端电压,u,按图乙所示正弦规律变化,下列说法正确的是,(),A.电压表示数为62.2 V,B.电压,u,的表达式为,u,=311 sin 100,t,(V),C.仅增大电压,u,的频率,电压表示数增大,D.仅增大电压,u,的频率,D,1,亮度不变,D,2,变暗,答案BD由乙图可知,U,1,=220 V,由,=,得,U,2,=44 V,则电压表示数为44 V,A错。B项显然正,确。仅增大电压,u,的频率,电压表的示数不变,R,不受影响,故,D,1,亮度不变;电感线圈的感抗增大,故,D,2,变暗,所以C错,D正确。,一、单项选择题(共2分),1.(2017安徽屯溪一中月考,7)有一理想变压器,副线圈所接电路如图所示,灯L,1,、L,2,为规格相同的,两只小灯泡。当S断开时,灯L,1,正常发光,S闭合后,下列说法正确的是,(),A.电阻,R,消耗的电功率增大,B.灯L,1,、L,2,都能正常发光,C.原线圈的输入功率减小,D.原、副线圈的电流比减小,B,组 2015,2017年高考模拟,综合题组,(时间：15分钟 分值：30分),答案A副线圈两端电压不变,S闭合后,总电阻减小,副线圈中电流增大,由,P,=,I,2,R,可知,R,上消耗,的功率增大,故A项正确。S闭合后,L,1,、L,2,并联,电阻减小,两灯分压减小,低于额定电压,都不能正,常发光,故B项错误。副线圈中电流增大,由,P,=,UI,可知,功率变大,输入功率等于输出功率,故C项,错误。,=,线圈匝数比不变,因此原、副线圈的电流比不变,故D项错误。,考查点本题考查理想变压器的动态分析。为中等难度题。,温馨提示原线圈两端的电压不变是分析本题的基本依据,当线圈匝数不变时,副线圈两端的电,压也不变。,2.(2017苏北三市三模,7)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为21,原线圈接入图乙,所示的正弦交变电流,电表均为理想电表。下列说法正确的有,(),A.电压表的示数为110 V,B.交变电流的频率为50 Hz,C.滑动变阻器滑片向下滑动时,电压表示数变大,D.滑动变阻器滑片向上滑动时,电流表示数变小,二、多项选择题(每题7分,共28分),答案BD由乙图可知,T,=0.02 s,则,f,=50 Hz,故B正确;,U,1,=,V=220 V,由,=,可得,U,2,=110 V,由甲图可知,电压表示数小于110 V,故A错。滑片下滑时,R,减小,电流,I,2,增大,则,R,0,分压增大,电压,表示数变小,故C错。滑片上滑时,I,2,减小,由,=,可知,I,2,减小时,I,1,也减小,故D正确。,考查点本题考查交变电流的,u,-,t,图像、周期与频率、最大值与有效值及电路动态变化分析,对,考生的理解能力和分析推理能力均有较高要求,为中等难度题。,友情提醒电压表示数不等于副线圈两端的电压。,3.(2017江苏三市二模,7)如图甲所示是家用台灯亮度调节原理图,理想自耦变压器的,a,、,b,间接入如图乙所示正弦交流电压。交流电流表A为理想电表,灯泡额定电压为15 V、额定功率为30 W(设灯泡的电阻值保持不变),当,P,在,c,处时灯泡正常发光。下列描述正确的有,(),A.灯泡正常发光时变压器线圈的总匝数与,c,点下方的匝数之比为443,B.当灯泡正常发光时电流表的读数为2 A,C.将调压端的滑动触头,P,向下移动时,变压器的输入功率变小,D.将调压端的滑动触头,P,向下移动时,变压器的输入电压变小,答案AC由乙图可知,U,1,=220 V,根据,=,=,=,可见A正确。灯泡的额定电流,I,=,=,A=2 A,可见B错。,P,下移时,n,2,减小,则,U,2,减小,灯泡消耗的功率变小,U,1,始终等于220 V不变,故,D错,C正确。,考查点本题考查变压器的原理和对交变电流,u,-,t,图像的理解,以及变压器动态变化中物理量大,小变化的分析。为中等难度题。,友情提醒注意,u,-,t,图像的横坐标单位。,变压器的输入电压决定于电源的输出电压,与线圈的匝数无关。,4.(2016江苏扬州二模,7)如图甲所示电路中,电阻,R,的阻值为484,C,为电容器,L,为自感线圈,开关,S断开,现通以如图乙所示的电压,u,下列说法正确的是,(),A.,R,两端的电压等于110,V,B.电压表的示数为220 V,C.电阻,R,消耗的功率小于50 W,D.为保证闭合开关S后电容器不被击穿,该电容器的耐压值不得小于311 V,答案CD设电压的有效值为,U,则,T,=,+0得,U,=110,V,由于线圈的感抗作用,R,两端的电压小于110,V,故A、B均错。电阻,R,消耗的功率,P,1,所以,I,将偏大,D错。,考查点本题考查变压器的工作原理及原、副线圈中电流与匝数的关系。为中等难度题。,知识链接变压器的铁芯,具有“束磁”的作用,理想情况下,原、副线圈中的磁通量相同。当,铁芯没有完全闭合,“漏磁”就不可忽略。,2.(2017江苏徐州模拟,8)某同学在实验室中研究远距离输电。由于输电线太长,他将每100米导,线卷成一卷,共卷成8卷来代替输电线路。第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连,测得,输电线上损失的功率为,P,1,第二次采用如图所示的电路输电,其中变压器,T,1,与电源相连,其原、副,线圈的匝数比为,n,1,n,2,变压器,T,2,与用电器相连,测得输电线上损失的功率为,P,2,下列说法正确的,是,(),A.第二次实验也可研究远距离直流输电,二、多项选择题,B.,T,1,是升压变压器,T,2,是降压变压器,C.若输送功率一定,则,P,2,P,1,=,D.实验可以证明,增大输电电流能减小远距离输电的能量损失,答案BC变压器只能改变交变电流的电压,所以第二次实验只能研究远距离交流输电,故A错,误;远距离输电采用高压输电,到用户区采用降压变压器降压,所以,T,1,是升压变压器,T,2,是降压变,压器,故B正确;第一次实验输电线上的电流,I,=,输电线上损失的功率,P,1,=,I,2,R,=,R,第二次实验,升压变压器副线圈上的电压,U,2,=,U,1,输电线上的电流,I,=,输电线上损失的功率,P,2,=,I,2,R,=,R,=,=,故C正确;实验可以证明,减小输电电流能减小远距离输电的能量损失,故D错误。,考查点本题考查变压器的构造和原理、远距离输电的分析研究等内容,为中等难度题。,温馨提示研究远距离输电时,按发电厂输送的电功率不变进行分析。根据变压器的特点,电压比等于匝数比,电流比等于匝数反比,输入功率等于输出功率去分析。,3.(2017江苏连云港模拟,7)如图所示的电路中,理想变压器原线圈接图示正弦交变电压。闭合S后,额定电压为20 V的用电器正常工作,理想交流电流表A的示数为0.1 A。已知图中元件,D,具有正向电流导通、反向电流截止的作用,下列判断正确的是,(),A.交变电流的频率为100 Hz,B.变压器原、副线圈匝数比为11,1,C.用电器额定功率为22 W,D.在用电器电阻不变的情况下断开开关S,用电器功率将变为原来的一半,答案CD交变电流的周期,T,=0.02 s,频率,f,=,=50 Hz,故A项错误。用电器能够正常工作,说明,副线圈两端电压为20 V,原线圈中电压有效值为220 V,故原、副线圈匝数比为111,B项错误。,原线圈中电流为0.1 A,故副线圈中电流,I,2,=,I,1,=1.1 A,额定功率,P,=,UI,2,=22 W,故C项正确。在用电,器电阻不变的情况下断开开关S,由于元件,D,具有正向电流导通、反向电流截止的作用,在一个,周期内,用电器将有一半周期不工作,一半周期正常工作,故用电器功率将变为原来的一半,D项,正确。,考查点本题考查交流电的周期与频率、变压器的原理及其应用、图像的理解等内容,为中等,难度题。,4.(2017江苏盐城期中,7)如图所示,理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为,r,的交流电源上,输出端接理想电流表及阻值为,R,的负载,变压器原、副线圈匝数的比值为,如果,要求负载上消耗的电功率最大,则下列说法正确的是,(),A.交流电源的效率为50%,B.电流表的读数为,C.负载上消耗的热功率为,D.该交流电源电动势的瞬时值表达式为,e,=,E,m,sin(100,t,)V,答案AB把变压器和,R,看做一个整体,等效电阻为,R,则当,R,=,r,时,负载上消耗的电功率最大,总,功率为,P,总,=,负载上消耗的热功率为,P,负载,=,则交流电源的效率为50%,A正确,C错误。原线,圈中电流有效值为,I,1,=,则:,I,2,=,I,1,=,I,1,=,所以B选项是正确的。由图知周期为0.04,s,则,=,=50 rads,-1,瞬时值表达式为,e,=,E,m,sin(50,t,)V,故D错误。,考查点本题考查交流电图像的理解、变压器的原理及其应用、交流的有效值、效率、瞬时,值表达式等知识,涉及知识点较多,为中等难度题。,温馨提示计算电功率、电热时,应用有效值计算。,