備戰(zhàn)2019年高考物理 考點(diǎn)一遍過 考點(diǎn)53 理想變壓器(含解析)

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1、理想變壓器 一、變壓器 1.變壓器的構(gòu)造:原線圈、副線圈、鐵芯 2.電路圖中的符號(hào) 二、變壓器的工作原理 在變壓器原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生互相感應(yīng)的現(xiàn)象,叫互感現(xiàn)象; 鐵芯的作用:使絕大部分磁感線集中在鐵芯內(nèi)部,提高變壓器的效率。 三、理想變壓器原、副線圈基本關(guān)系的應(yīng)用 1.基本關(guān)系 (1)P入=P出; (2),有多個(gè)副線圈時(shí),仍然成立, =···; (3),電流與匝數(shù)成反比,只對一個(gè)副線圈的變壓器適用,有多個(gè)副線圈時(shí),由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系,n1I1=n2I2+n3I3+···; (4)原、副線圈的每一匝的磁通量都相同,磁通量變化率

2、也相同,頻率也就相同。 2.制約關(guān)系 (1)電壓:副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定; (2)功率:原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定; (3)電流:原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定。 3.兩種特殊的變壓器模型 (1)自耦變壓器 高中物理中研究的變壓器本身就是一種忽略了能量損失的理想模型,自耦變壓器(又稱調(diào)壓器),它只有一個(gè)線圈,其中的一部分作為另一個(gè)線圈,當(dāng)交流電源接不同的端點(diǎn)時(shí),它可以升壓,也可以降壓,變壓器的基本關(guān)系對自耦變壓器均適用。 (2)互感器 電壓互感器和電流互感器,比較如下: 電壓互感器 電流互感器 原理圖 原

3、線圈的連接 并聯(lián)在高壓電路中 串聯(lián)在待測高流電路中 副線圈的連接 連接電壓表 連接電流表 互感器的作用 將高電壓變?yōu)榈碗妷? 將大電流變成小電流 利用的公式 I1n1=I2n2 4.關(guān)于理想變壓器的四點(diǎn)說明 (1)變壓器不能改變直流電壓; (2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流,不能改變交變電流的頻率; (3)理想變壓器本身不消耗能量; (4)理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值。 四、理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析 1.解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動(dòng)態(tài)分析問題的方法 (1)分清不變量和變量,弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)

4、系,利用閉合電路歐姆定律,串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定; (2)分析該類問題的一般思維流程是: 2.常見的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題一般有兩種:匝數(shù)比不變的情況和負(fù)載電阻不變的情況。 (1)匝數(shù)比不變的情況 ①U1不變,根據(jù),輸入電壓U1決定輸出電壓U2,不論負(fù)載電阻R如何變化,U2也不變; ②當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí),I2變化,輸出電流I2決定輸入電流I1,故I1發(fā)生變化; ③I2變化引起P2變化,由P1=P2知P1發(fā)生變化。 (2)負(fù)載電阻不變的情況 ①U1不變,發(fā)生變化,U2變化; ②R不變,U2變化,I2發(fā)生變化; ③根據(jù)和P1=P2,可以判斷P2變化時(shí),P1發(fā)生變化

5、,U1不變時(shí),I1發(fā)生變化。 如圖所示,一理想變壓器由一個(gè)初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈組成,當(dāng)此變壓器工作時(shí),初級(jí)和次級(jí)線圈的匝數(shù)、電流、電壓均在圖中標(biāo)出,則下列幾組關(guān)系式中正確的是 A., B., C.n1I1=n2I2+n3I3 D. 【參考答案】AC 【詳細(xì)解析】根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系可知:,,選項(xiàng)A正確;變壓器的輸入功率等于輸出功率,可得U1I1=U2I2+U3I3,解得n1I1=n2I2+n3I3,選項(xiàng)C正確,BD錯(cuò)誤;故選AC。 1.(2018·廣東省佛山市南海區(qū)桂城中學(xué)高三七校聯(lián)合體考前沖刺交流考試)交流發(fā)電機(jī)和理想變壓器如圖連

6、接,燈泡額定電壓為U0,燈泡與電阻R的阻值均為R。當(dāng)該發(fā)動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)為U,燈泡恰能正常發(fā)光,設(shè)電表均為理想電表,圖示位置時(shí)磁場恰與線圈平面垂直,則 A.變壓器原副線圈匝數(shù)比為2U0:U B.電流表的示數(shù)為 C.在圖示位置時(shí),發(fā)電機(jī)輸出電壓的瞬時(shí)值恰為零 D.從圖示位置開始計(jì)時(shí),變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式e=Usin2nt 【答案】BC 【解析】A項(xiàng):燈泡額定電壓為,燈泡與電阻R的阻值均為,副線圈兩端的電壓為,所以變壓器原副線圈匝數(shù)比為,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng):電流與匝數(shù)成反比,副線圈中的電流為,因此電流表示數(shù)為,故B正確;C項(xiàng):在圖示位置時(shí),磁場中穿過線圈的磁通

7、量最大,此時(shí)的電壓是為最小值為零,故C正確;D項(xiàng):輸入電壓的最大值為,則從圖示位置開始計(jì)時(shí),變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為,故D錯(cuò)誤。 2.(2018·北京101中學(xué)高二下學(xué)期期末考試)如圖甲所示,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55∶6,其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電,副線圈通過電流表與負(fù)載電阻R相連。若交流電壓表和交流電流表都是理想電表,則下列說法中正確的是 A.變壓器輸入電壓的最大值是220 V B.若電流表的示數(shù)為0.50 A,變壓器的輸入功率是12 W C.原線圈輸入的正弦交變電流的頻率是100 Hz D.電壓表的示數(shù)是 【答案】B 【解析】由圖乙可知交流

8、電壓最大值Um=220V,故A錯(cuò)誤;輸入電壓的有效值為220 V,根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)成正比知電壓表示數(shù)為U=×220 V=24 V,電壓表的示數(shù)是24 V,流過電阻中的電流為0.5 A,變壓器的輸入功率是:P入=P出=UI=24×0.5 W=12 W,故B正確;變壓器不改變頻率,由圖乙可知交流電周期T=0.02 s,可由周期求出正弦交變電流的頻率是50 Hz,故C錯(cuò)誤;電壓表的示數(shù)為24 V,故D錯(cuò)誤;故選B。 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)圖象準(zhǔn)確找出已知量,是對學(xué)生認(rèn)圖的基本要求,準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點(diǎn)及電壓、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系,是解決本題的關(guān)鍵。 (2018·北京師大附中高二下學(xué)期期

9、末考試)圖示電路中,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器?,F(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置,觀察到電流表A1的示數(shù)I1增大了0.2 A,電流表A2的示數(shù)I2增大了0.8 A,電壓表V1、V2、V3的示數(shù)分別為U1、U2、U3,則下列說法正確的是 A.電壓表V1示數(shù)增大 B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大 C.該變壓器起升壓作用 D.I1U1=I2U2 【參考答案】D 【詳細(xì)解析】觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A,即副線圈電流增大,由于a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,匝數(shù)比不

10、變,所以副線圈電壓不變,即V1,V2示數(shù)不變,由于R0兩端電壓增大,所以滑動(dòng)變阻器R兩端電壓減小,即電壓表V3示數(shù)減小,故AB錯(cuò)誤;觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A,即原線圈電流增大量小于副線圈電流增大量,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比,所以該變壓器起降壓作用,故C錯(cuò)誤;理想變壓器輸入功率等于輸出功率,即:I1U1=I2U2,故D正確;故選D。 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確電路結(jié)構(gòu),根據(jù)閉合電路歐姆定律、變壓器變壓公式和變流公式、串并聯(lián)電路的電壓電流關(guān)系列式分析。 1.(2018·江蘇省如東高級(jí)中學(xué)高二上學(xué)期階段測試)如圖所示,一理想變壓器原線圈可通過移動(dòng)滑

11、動(dòng)觸頭P的位置改變接入電路的匝數(shù),b為原線圈的中點(diǎn),當(dāng)P接a時(shí),原、副線圈的匝數(shù)比為,線圈L的直流電阻不計(jì),若原線圈接的交流電,則 A.只增大電源的頻率,燈泡B變亮 B.只將P由a向b滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸入功率增大 C.只將變阻器R的滑片M向上滑動(dòng)時(shí),燈泡B亮度不變 D.當(dāng)P接a時(shí),燈泡B兩端的電壓為 【答案】BC 【解析】A、只增大電源的頻率,副線圈的電流頻率也增大,線圈L通直流,阻交流,當(dāng)交流的頻率增大時(shí),線圈L的阻礙效果增大,燈泡B變暗,故A錯(cuò)誤;B、只將P由a向b滑動(dòng)時(shí),原線圈匝數(shù)減小,副線圈的匝數(shù)不變,根據(jù)原副線圈匝數(shù)之比等于電壓之比得副線圈電壓增大,根據(jù)得副線圈的輸出

12、功率增大,所以變壓器的輸入功率增大,所以B正確;C、只將變阻器R的滑片M向上滑動(dòng)時(shí),原副線圈匝數(shù)不變,副線圈電壓不變,所以燈泡B亮度不變,所以C正確;D、當(dāng)P接a時(shí),原、副線圈的匝數(shù)比為n:1,原線圈接的交流電,根據(jù)原副線圈匝數(shù)之比等于電壓之比得副線圈電壓,因?yàn)榫€圈L通有交變電流,所以燈泡B兩端的電壓要小于,故D錯(cuò)誤;綜上所述本題答案是BC。 2.如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表,下列說法正確的是 A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),R1消耗的功率變大 B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V示數(shù)變大 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)

13、時(shí),電流表A1示數(shù)變大 D.若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大 【答案】B 【解析】滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電阻變大,則干路電流變小,則消耗的功率變小,則A錯(cuò)誤;干路電流變小,分壓變小,則電壓表V的測量的電壓變大,示數(shù)變大,則B正確;因輸出電流變小,則輸出功率變小即輸入功率變小,電流表A1示數(shù)變小,則C錯(cuò)誤;閉合開關(guān)S并聯(lián)支路增加,電阻變小,則副線圈即R1的電流變大,分壓變大,則R2的分壓變小,電流變小,電流表A1示數(shù)隨副線圈電流的變大而變大,則D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】考查電路的動(dòng)態(tài)分析:本題中P的移動(dòng)與電鍵的閉合均會(huì)引起電阻的變小,再由電路的聯(lián)接關(guān)系可分析各表的

14、示數(shù)的變化,可見明確電路的結(jié)構(gòu)是求解的關(guān)鍵。 如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)n1:n2=3:1,原線圈電路中接有一量程為3 A的理想交流電流表,副線圈兩端接有理想交流電壓表、可變電阻R以及若干“6 V、6 W”的相同燈泡。輸入端交變電壓u的圖象如圖乙所示。 (1)求圖甲中電壓表的讀數(shù); (2)要求燈泡均正常發(fā)光,求電路中最多允許接入的燈泡個(gè)數(shù); (3)為滿足第(2)問要求,求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值。 【參考答案】(1)U2=9 V (2)n=9 (3)R= Ω 【詳細(xì)解析】(1)根據(jù)圖象可得原線圈電壓的最大值U1m=27V,其有效值為 U1==27 V,

15、根據(jù)代入數(shù)據(jù)可得U2=9 V,即為電壓表讀數(shù)。 (2)設(shè)原線圈中通過的電流為I1,副線圈中通過的電流為I2 為使副線圈接入的燈泡最多,則I1取允許通過的最大電流的有效值為3 A 根據(jù)U1I1=U2I2代入數(shù)據(jù)可得I2=9 A 正常發(fā)光時(shí)每個(gè)燈泡中的電流為I3==1 A 所以允許接入的燈泡個(gè)數(shù)為n==9 (3)電阻兩端電壓為UR=U2–U3=3 V 電阻阻值為R== Ω。 1.如圖甲所示電路,理想變壓器原線圈輸入電壓如圖乙所示,副線圈電路中R0為定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器,C為耐壓值為22 V的電容器,所有電表均為理想電表。下列說法正確的是 A.副線圈兩端電壓的變化頻率為

16、0.5 Hz B.電流表的示數(shù)表示的是電流的瞬時(shí)值 C.為保證電容器C不被擊穿,原副線圈匝數(shù)比應(yīng)小于10:1 D.滑動(dòng)片P向下移時(shí),電流表A1和A2示數(shù)均增大 【答案】D 【解析】根據(jù)圖乙知交流電周期為0.02 s,所以頻率為50 Hz,A錯(cuò)誤;電流表的示數(shù)表示的是電流的有效值,故B錯(cuò)誤;由題意知,原線圈的最大電壓為311 V,而電容器的耐壓值為22 V,即為最大值,根據(jù)原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比,則有原副線圈匝數(shù)比應(yīng)大于;故C錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器的觸頭向下滑動(dòng),電阻減小,而副線圈電壓不變,變壓器的輸入功率等于輸出功率,增大,兩個(gè)電流表的示數(shù)都增大,故D正確;故選D。 2.如圖所示,

17、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,b是原線圈的中心抽頭,電壓表和電流表均為理想交流電表,除R以外其余電阻不計(jì),從某時(shí)刻開始在原線圈兩端加上交變電壓,其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1=220sin100πt(V),下列說法中正確的是 A.t=s時(shí),電壓表的讀數(shù)為22 V B.t=s時(shí),a、c兩點(diǎn)電壓瞬時(shí)值為110 V C.滑動(dòng)變阻器滑片向上移,電壓表和電流表的示數(shù)均變大 D.單刀雙擲開關(guān)由a扳向b,電壓表和電流表的示數(shù)均變小 【答案】A 【解析】A:原線圈兩端電壓的最大值為,根據(jù)原、副線圈電壓與匝數(shù)成正比可知,副線圈兩端電壓的最大值為,副線圈兩端電壓的有效值為22 V,任一時(shí)刻電壓表的

18、讀數(shù)均為22 V,故A項(xiàng)正確。B:由所接交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式可知,當(dāng)時(shí),a、c兩點(diǎn)之間電壓的瞬時(shí)值應(yīng)為,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C:滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)的過程中,其接入電路的有效阻值變大,由于原線圈的電壓不變,原、副線圈的匝數(shù)不變,則副線圈的輸出電壓不變,電流表的示數(shù)減小,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D:在單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí),理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由10:1變?yōu)?:1,所以副線圈的輸出電壓升高,電壓表和電流表的示數(shù)均變大,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】涉及變壓器動(dòng)態(tài)分析類問題時(shí)要注意原線圈兩端的電壓和原副線圈匝數(shù)比決定副線圈兩端電壓;副線圈的電流和原副線圈匝數(shù)比決定原線圈中電流。原副線圈中電流的功率、頻率相

19、同。 1.(2018·云南省曲靖市宣威市第五中學(xué)高二下學(xué)期3月份月考)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,以下說法中正確的是 A.穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10:1 B.穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等 C.原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢瞬時(shí)值之比為10:1 D.正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1:1 2.在勻強(qiáng)磁場中有一不計(jì)電阻的單匝矩形線圈,繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、B兩端。圖中的電壓表和電流表均為理想交流電表,為熱敏電阻(溫度升高時(shí)其電阻減?。?,為定值電阻。下列說法正確的是

20、A.在圖甲的t=0.01 s時(shí)刻,矩形線圈平面與磁場方向平行 B.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為 C.Rt處溫度升高時(shí),電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大 D.Rt處溫度升高時(shí),電壓表V2示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積可能變大、也可能變小,而電壓表V1示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積一定變小 3.(2018·江蘇省天一中學(xué)高考考前熱身卷)如圖所示,200匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B= T的水平勻強(qiáng)磁場中,線框面積S=0.2 m2,線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的軸OO'以角速度ω=100 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并與理想變壓器原線圈相連,副線圈線接入一只“220 V 60 W”

21、燈泡,且燈泡正常發(fā)光,熔斷器允許通過的最大電流為10 A,下列說法中正確的是 A.圖示位置穿過線框的磁通量為零 B.線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為400 V C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20∶11 D.允許變壓器輸出的最大功率為4 000 W 4.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,電阻R=22 Ω,各電表均為理想電表。原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是 A.該變壓器為升壓變壓器 B.電阻R消耗的電功率是22 W C.電壓表的示數(shù)為22 V D.電流表的示數(shù)是1 A 5.(2018·江蘇省連云港市高三第二次調(diào)研考試)如圖,邊長為a的

22、正方形導(dǎo)線框從A、C處斷開再用長度可忽略的絕緣物質(zhì)粘上,放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,將C和C’分別接到一個(gè)理想變壓器的原線圈上,原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,副線圈與阻值為R的電阻連接,當(dāng)用外力使一導(dǎo)體棒從左端A以速度v勻速滑上正方形金屬框直至右端C (C’)的過程中,下列說法正確的是(除R外其他電阻均不計(jì)) A.電阻R中有交變電流通過 B.原線圈的電壓的最大值為 C.電阻R兩端的電壓的有效值為 D.該過程中通過R的電量為 6.用電壓為U的正弦交流電源通過甲、乙兩種電路給額定電壓為的同一小燈泡供電,圖甲中R為滑動(dòng)變阻器,圖乙中理想變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為,若小燈泡均能

23、正常工作,則下列說法正確的是 A.變壓器可能是升壓變壓器 B. C.甲乙電路消耗的功率之比為 D.R兩端的電壓最大值為 7.(2018·江西省分宜中學(xué)高三第一次段考)在勻強(qiáng)磁場中有一不計(jì)電阻的矩形線圈,繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端,電壓表和電流表均為理想電表,Rt為熱敏電阻(溫度升高時(shí)其電阻減?。?,R為定值電阻。下列說法正確的是 A.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為u=36sin50πt(V) B.在t=0.01 s時(shí),穿過該矩形線圈的磁通量的變化率為零 C.Rt處溫度升高時(shí),由于變壓器線圈匝數(shù)比不變

24、,所以電壓表V1、V2的比值不變 D.Rt處溫度升高時(shí),電流表的示數(shù)變大,變壓器輸入功率變大 8.如圖所示,一個(gè)匝數(shù)為N=100匝,電阻不計(jì)的線框以固定轉(zhuǎn)速50 r/s在勻強(qiáng)磁場中旋轉(zhuǎn),其產(chǎn)生的交流電通過一匝數(shù)比為n1:n2=10:1的理想變壓器給阻值R=20 Ω的電阻供電,已知電壓表的示數(shù)為20 V,從圖示位置開始計(jì)時(shí),則下列說法正確的是 A.t=0時(shí)刻線框內(nèi)的電流最大 B.變壓器原線圈中電流的有效值為10 A C.穿過線框平面的最大磁通量為Wb D.理想變壓器的輸入功率為10 W 9.(2018·甘肅省岷縣一中高二下學(xué)期期末考試)如圖所示的理想變壓器,它的原線圈接在交流電

25、源上,副線圈接一個(gè)標(biāo)有“12 V,100 W”的燈泡,已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為18:1,那么小燈泡正常工作時(shí) A.原線圈消耗的功率為90 W B.電流表的讀數(shù)為0.46 A C.原線圈所接電壓最大值為311 V D.電壓表的讀數(shù)為216 V 10.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為,原線圈接入如圖乙所示的正弦式交流電壓,副線圈接一個(gè)的負(fù)載電阻,電流表、電壓表均為理想電表,則下述結(jié)論正確的是 A.副線圈中電壓表的讀數(shù)為220 V B.副線圈中輸出交流電的頻率為 C.原線圈中電流表的讀數(shù)為 D.原線圈中的輸入功率為 11.(2018·福建省福州市金山中學(xué)高二第二學(xué)期期

26、末考試)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2:1,R1、R2為定值電阻,且R1=2R2,已知ab兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是 A.電陽R2中的電流方向每秒鐘改變100次 B.電壓表示數(shù)為110 V C.a(chǎn)b兩端與副線圈兩端的電壓之比為3:1 D.電阻R1、R2消耗的功率之比為1:4 12.如圖l所示為一理想變壓器,完整原、副線圈匝數(shù)相等。原、副線圈都有4個(gè)接線柱,正好三等分原、副線圈匝數(shù),其中D、H分別為原、副線圈公共接線柱;變壓器原線圈兩端接入如圖2所示的交流電,副線圈接額定電壓為120 V的用電器。改變原、副線圈的接法,在保證安全的情況下,用

27、電器的最大工作電壓接近 A.73 V B.84 V C.110 V D.147 V 13.(2018·安徽省江南十校高三3月綜合素質(zhì)檢測)圖1所示是調(diào)壓變壓器的原理圖,線圈AB繞在一個(gè)圓形的鐵芯上,總匝數(shù)為1000匝。AB間加上如圖2所示的正弦交流電壓,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器R和理想交流電流表,變阻器的滑動(dòng)觸頭為Q。已知開始時(shí)滑動(dòng)觸頭位于變阻器的最下端,且BP間線圈匝數(shù)剛好是500匝,變阻器的最大阻值等于72歐姆。則下列判斷中正確的是 A.開始時(shí),安培表示數(shù)為A B.開始時(shí),流過R的交流電頻率2

28、5 Hz C.保持P的位置不動(dòng),將Q向上移動(dòng)時(shí),R消耗的功率變大 D.保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)少許,R消耗的功率變大 14.如圖所示,矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的電阻不計(jì),線圈共N匝,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:2,定值電阻,當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為時(shí),電壓表的示數(shù)為U。則 A.電流表的示數(shù)為 B.從線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置開始計(jì)時(shí),線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為 C.線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過線圈磁通量的最大值為 D.當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為時(shí),電壓表的示數(shù)為 15.(2018·湖南省長郡中學(xué)高三(炎德英才大聯(lián)考)第六次月考)圖示為學(xué)校配

29、電房向各個(gè)教室的供電示意圖,T為理想變壓器,原副線圈的匝數(shù)比為5:1,原線圈接在U=1 100sin100πt (V)的交流電壓上。V1、A1為監(jiān)控市電供電端的電壓表和電流表,V2、A2為監(jiān)控校內(nèi)變壓器的輸出電壓表和電流表,R1、R2為教室的負(fù)載電阻,V3、A3為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表,配電房和教室間有相當(dāng)長的一段距離,則當(dāng)開關(guān)S閉合后 A.副線圈上交流電的頻率為50 Hz,電壓表V2的示數(shù)為220 V B.電流表A1、A2和A3的示數(shù)都變大 C.電壓表V1和V2的示數(shù)不變,V3的示數(shù)減小 D.副線圈上的功率增加 16.如圖甲所示為一理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比為,且分別接

30、有阻值相同的電阻和,,通過電阻瞬時(shí)電流如圖乙所示,則此時(shí) A.用電壓表測量交流電源電壓約為424 V B.?dāng)嚅_開關(guān)K后,通過電阻R1的瞬時(shí)電流還是如圖乙所示 C.交流電源的功率162 W D.R1和R2消耗的功率之比為1:3 17.(2018·湖北省孝感市八校教學(xué)聯(lián)盟高二下學(xué)期期末聯(lián)合考試)理想變壓器的原線圈連接一只電流表,副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié),如圖。在副線圈上連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R,P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。原線圈兩端接在電壓為U的交流電源上。則 A.保持Q的位置不動(dòng),將P向上滑動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變小 B.保持Q的位置不動(dòng),將P向上滑動(dòng)時(shí)

31、,電流表的讀數(shù)變大 C.保持P的位置不動(dòng),將Q向上滑動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大 D.保持P的位置不動(dòng),將Q向上滑動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變小 18.用電高峰期,電燈往往會(huì)變暗,其原理可簡化為如下物理問題:如圖所示,理想變壓器的副線圈上,通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1和L2,輸電線的等效電阻為R,原線圈輸入有效值恒定的交流電壓,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),以下說法中正確的是 A.原線圈中電流減小 B.R兩端的電壓增大 C.副線圈輸出電壓減小 D.原線圈輸入功率減小 19.如圖所示的電路中,理想變壓器的兩端共接有三個(gè)規(guī)格完全相同的燈泡,變壓器輸入端接交變電壓U0,在開關(guān)S閉合的情況下

32、,三個(gè)燈泡的亮度相同。如果將開關(guān)S斷開,燈泡都不會(huì)損壞時(shí),將要發(fā)生的現(xiàn)象是 A.燈泡L1比S閉合時(shí)暗一些 B.燈泡L1比S閉合時(shí)亮一些 C.燈泡L2亮度不變 D.燈泡L2比S閉合時(shí)暗一些 20.如圖所示,是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為正弦交變電壓輸出,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈比為n1:n2=1:1 000,為交流電壓表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于4 000 V時(shí),才會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w,則要求轉(zhuǎn)換器輸出電壓(即交流電壓表示數(shù))的值不小于 A.2 V B.4 V C.1.5 V

33、 D.1 V 21.用220 V的正弦交流電通過理想變壓器對一負(fù)載供電,變壓器輸出電壓是110 V,通過負(fù)載的電流圖象如圖所示,則 A.變壓器輸入功率約為3.9 W B.輸出電壓的最大值是110 V C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是1∶2 D.負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式 22.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1,原線圈接交流電源和交流電壓表,副線圈通過電阻為R的導(dǎo)線與熱水器、抽油煙機(jī)連接。已知原線圈兩端的電壓保持不變,副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化,現(xiàn)閉合開關(guān)S接通抽油煙機(jī),下列說法正確的是 A.電壓表示數(shù)為1 100 V B.抽油煙機(jī)上電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為

34、 C.熱水器的實(shí)際功率增大 D.變壓器的輸入功率減小 23.(2018·甘肅省臨夏中學(xué)高二下學(xué)期期末考試)用理想變壓器給負(fù)載供電,變壓器輸入電壓不變,如圖所示,如果負(fù)載電阻的滑片向上移動(dòng),則圖中所有交流電表的讀數(shù)及輸入功率P變化情況描述正確的是(均為理想電表) A.U1、U2不變,I1、I2增大,P增大 B.U1、U2不變,I1、I2減小,P減小 C.U1、U2不變,I1增大,I2減小,P增大 D.U1不變,U2增大,I1減小,I2增大,P減小 24.一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3:1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈接在電壓為220 V的正弦交流電

35、源上,如圖所示,設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為,則下列說法中正確的是 A. B. C. D. 25.(2018·河南省輝縣市一中高二下學(xué)期第一次月考)在變電站里,經(jīng)常要用交流電表監(jiān)測電網(wǎng)上的強(qiáng)電流。所用的器材叫電流互感器,如圖所示中,能正確反映其工作原理的是 A. B. C. D. 26.如圖所示,理想變壓器的副線圈通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2,輸電線的總電阻為R,開始時(shí),開關(guān)S斷開?當(dāng)S接通時(shí),以下說法中錯(cuò)誤的是 A.通過燈泡L1的電流

36、增大 B.電阻R上的電壓增大 C.原線圈輸入功率增大 D.副線圈中的電流增大 27.如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈邊長ab=cd=0.2 m,ad=bc=0.4 m,線圈匝數(shù)為50匝,線圈的總電阻r=l Ω,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸以的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外接電阻R=9 Ω,電壓表為理想交流電表,則 A.圖甲中交流電壓表的示數(shù)為 B.圖甲中電阻R上消耗的電功率為 C.如圖乙所示,外電路接原、副線圈匝數(shù)之比的理想變壓器時(shí),電阻R上消耗的電功率最大 D.如圖乙所示,外電路接原、副線圈匝數(shù)之比的理想變壓器時(shí),電阻及上消耗的電功率最大 28.圖甲是線圈

37、繞垂直于磁場的軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦交變電流圖象,把該交流電壓加在圖乙中變壓器的A、B兩端。已知理想變壓器原線圈Ⅰ和副線圈Ⅱ的匝數(shù)比為5:1,交流電流表和交流電壓表均為理想電表,電阻R=1 Ω,其他各處電阻不計(jì),以下說法中正確的是 A.在t=0.1 s、0.5 s時(shí),穿過線圈的磁通量最大 B.電流表的示數(shù)為0.40 A C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為10π rad/s D.電壓表的示數(shù)為 V 29.(2018·貴州省凱里市第一中學(xué)高二下學(xué)期期末考試)如圖所示,邊長為L、匝數(shù)為N,電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng),軸OO'垂直于磁感線,

38、在線圈外接一含有理想變壓器的電路,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2。保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),下列判斷正確的是 A.當(dāng)可變電阻R的滑片P向下滑動(dòng)時(shí),電壓表V2的示數(shù)變小 B.在圖示位置時(shí)線框中磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢最大 C.電壓表V1示數(shù)等于NBωL2 D.變壓器的輸入與輸出功率之比為1:1 30.如圖所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表,R是光敏電阻(其阻值隨照射光強(qiáng)度增大而減?。?。原線圈接入電壓隨時(shí)間按變化的交流電,下列說法正確的是 A.燈泡中電流方向每秒改變50次 B.電壓表的示數(shù)為110 V C.夜晚照射光強(qiáng)度減弱

39、時(shí),燈泡變得更亮 D.白天照射光強(qiáng)度增大時(shí),電壓表和電流表示數(shù)均變大 31.(2018·云南省景東一中高三復(fù)習(xí)第五次質(zhì)量檢測)某交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,輸出功率是20 kW,現(xiàn)用5 000 V高壓輸電,輸電線上的總電阻是40,再利用的降壓變壓器降壓后供給用戶,則下列說法正確的是 A.交變電流的頻率為100 Hz B.發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值為220 V C.流過高壓輸電線的電流為125 A D.降壓變壓器輸出電壓的有效值為220 V 32.如圖甲所示中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比:=5:1,電阻R=20 Ω,、為規(guī)格相同的兩只小燈泡,為單刀雙擲開關(guān)。原線

40、圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示?,F(xiàn)將接1、閉合,此時(shí)正常發(fā)光。下列說法正確的是 A.輸入電壓u的表達(dá)式u=20sin (50πt) V B.只斷開后,、均正常發(fā)光 C.只斷開后,原線圈的輸入功率減小 D.若換接到2后,R消耗的電功率為8 W 33.(2018·江西省臨川區(qū)第一中學(xué)高三上學(xué)期第三次階段測試)如圖所示,理想變壓器輸入端接在電動(dòng)勢隨時(shí)間變化,內(nèi)阻為r的交流電源上,輸出端接理想電流表及阻值為R的負(fù)載,如果要求負(fù)載上消耗的電動(dòng)率最大,則下列說法正確的是 A.該交流電源的電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為V B.變壓器原副線圈匝數(shù)的比值為 C.電流表的

41、讀數(shù)為 D.負(fù)載上消耗的熱功率 34.如圖甲所示為一種自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。線圈均勻繞在圓環(huán)形鐵芯上,若AB間輸入如圖乙所示的交變電壓,轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P到如圖甲中所示位置,在BC間接一個(gè)理想交流電壓表(圖甲中未畫出),則 A.AB間輸入的交流電的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220sin 50πt V B.滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),電壓表讀數(shù)變大 C.t=1×10–2 s時(shí)電壓表的讀數(shù)為零 D.BC間輸出的電功率為零 35.(2018·湖南省長沙市長郡中學(xué)高三第一次模擬)手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦交流電經(jīng)變壓器給燈泡L供電,其電路如圖所示,當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)為U,燈泡正常

42、發(fā)光。已知發(fā)電機(jī)線圈的電阻為r,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為R,其他電阻可忽略,變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比為k,變壓器可視為理想變壓器。則 A.燈泡的額定電壓為 B.燈泡的額定功率為 C.發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大值為 D.從中性面開始計(jì)時(shí),原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Usinωt 36.如圖所示,理想變壓器的原線圈匝數(shù)為2 200匝,加上220 V的正弦交變電壓,副線圈c、d之間的匝數(shù)為1 100匝,d、e之間的匝數(shù)也為1 100匝。D1、D2為理想二極管,R是阻值為10 Ω的定值電阻,則電阻R消耗的電功率為 A.1 210 W B.4 840 W

43、C.650 W D.2 420 W 37.(2018·北京市人大附中高三第二次模擬考試)一個(gè)含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中L1、L2和L3是完全相同的三個(gè)燈泡,U為正弦交流電源。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電路中的燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是 A.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1 B.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:1 C.開關(guān)S閉合穩(wěn)定后,燈泡L1和L2消耗的功率之比為1:4 D.開關(guān)S閉合穩(wěn)定后,燈泡L1能正常發(fā)光而L2無法正常發(fā)光 38.一含有理想變壓器的電路如圖甲所示,圖中理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,電阻R1和R2的阻值分別為3 Ω和1 Ω,電流

44、表、電壓表都是理想交流電表,a、b輸入端輸入的電流如圖乙所示,下列說法正確的是 A.電流表的示數(shù)為 A B.電壓表的示數(shù)為 V C.0~0.04 s內(nèi),電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱為0.08 J D.0.03 s時(shí),通過電阻R1的瞬時(shí)電流為 A 39.(2018·廣東省廣州市高三一測)如圖,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,原線圈一側(cè)接一輸出電壓恒為U1的正弦交流電源,電阻R1、R2、R3、R4的阻值相等。下列說法正確的是 A.S斷開時(shí),圖中電壓U1:U2=2:1 B.S斷開時(shí),R1消耗的電功率等于R2的2倍 C.S閉合后,R1、R3、R4消耗的電功率相同 D.S閉合后,

45、R1兩端電壓比S閉合前的更小 40.如圖所示為一理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比為n。原線圈接電壓為u=U0sinωt的正弦交流電,輸出端接有一個(gè)交流電流表和—個(gè)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為R。當(dāng)輸入端接通電源后,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物勻速上升,此時(shí)電流表的示數(shù)為I,重力加速度為g,下列說法正確的是 A.電動(dòng)機(jī)兩端電壓為IR B.原線圈中的電流為 C.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為 D.重物勻速上升的速度為 41.(2018·天津卷)教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電,電路如圖所示,理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別

46、為I、U,R消耗的功率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?,則 A.R消耗的功率變?yōu)? B.電壓表V的讀數(shù)為 C.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I D.通過R的交變電流頻率不變 42.(2017·北京卷)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在的交流電源上,副線圈接有R=55 Ω的負(fù)載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是 A.原線圈的輸入功率為220W B.電流表的讀數(shù)為1 A C.電壓表的讀數(shù)為110V D.副線圈輸出交流電的周期為50 s 43.(2017·江蘇卷)某音響電路的簡化電路圖如圖所示,輸入信號(hào)既有高頻成分,也有低頻成分,則

47、A.電感L1的作用是通高頻 B.電容C2的作用是通高頻 C.揚(yáng)聲器甲用于輸出高頻成分 D.揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分 44.(2016·四川卷)如圖所示,接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電,如果將原、副線圈減少相同匝數(shù),其它條件不變,則 A.小燈泡變亮 B.小燈泡變暗 C.原、副線圈兩段電壓的比值不變 D.通過原、副線圈電流的比值不變 45.(2016·天津卷)如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是 A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),R1消耗的功率變大 B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上

48、滑動(dòng)時(shí),電壓表V示數(shù)變大 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電流表A1示數(shù)變大 D.若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變大 46.(2016·新課標(biāo)全國Ⅰ卷)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 Ω?、1 Ω?和4 Ω?,A為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 A.2 B.3 C.4 D.5 47.(2016·江蘇卷)一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈,將其接在a、b間作

49、為原線圈。通過滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分,接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí),c、d間的輸出電壓為U2,在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中 A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2升高 C.U2

50、t的電壓,則電壓表V2示數(shù)減小,V1示數(shù)不變,則電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大,故C正確;副線圈電壓不變,若Rt電阻原來大于R,則溫度升高時(shí),電壓表V2示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積增大,若Rt電阻原來小于R,則電壓表V2示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積變小,當(dāng)Rt處溫度升高時(shí),電阻減小,則副線圈總功率增大,所以原線圈功率增大,即電壓表V1示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積一定變大,故D錯(cuò)誤。故選C。 【名師點(diǎn)睛】本題考查交變電流的產(chǎn)生及變壓器原理,要注意掌握交變電流中最大值、有效值、瞬時(shí)值的表達(dá)及相應(yīng)的關(guān)系,知道變壓器不改變功率,難度適中。 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握交流電電動(dòng)勢峰值的表達(dá)式,

51、以及知道峰值與有效值的關(guān)系,知道原副線圈電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系。 4.B【解析】根據(jù)瞬時(shí)值的表達(dá)式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等,再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,與匝數(shù)成反比,即可求得結(jié)論。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,所以該變壓器為降壓變壓器,A錯(cuò)誤;根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知,原線圈的電壓的最大值為,所以副線圈的電壓的最大值為,所以電壓的有效值為22 V,所以電壓表的示數(shù)為22 V,電阻R消耗的電功率是,B正確,C錯(cuò)誤;原、副線圈的電流與匝數(shù)成反比,副線圈的電流是1 A,所以電流表的示數(shù)是0.1 A,D錯(cuò)誤。 5.BD【解析】因?yàn)閷?dǎo)體棒切割方向不變,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向

52、不變,故R中的電流方向恒定,不是交變電流,A錯(cuò)誤;當(dāng)導(dǎo)體棒切割長度最大時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大,即原線圈電壓最大,最大為,B正確;因?yàn)樵撾娏鞑⒎钦沂浇蛔冸娏鳎栽€圈中電壓有效值,故副線圈中電壓有效值不等于,C錯(cuò)誤;因?yàn)樵本€圈匝數(shù)比,所以通過副線圈的電荷量為,D正確。 6.D【解析】由圖甲知,電源電壓等于變阻器兩端的電壓與電源電壓之和,所以U>U0,在圖乙中,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,知n1>n2,所以該變壓器是降壓變壓器,故A錯(cuò)誤;由乙圖,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,得n1:n2=U:U0,故B錯(cuò)誤;電珠均能正常工作,所以電流等于額定電流,甲電路消耗的功率UI,乙電路消耗的功率U0I,所以甲乙

53、電路消耗的功率之比為U:U0,故C錯(cuò)誤;R兩端電壓的有效值(U?U0),因?yàn)槭钦医涣麟?,所以R兩端電壓的最大值為(U?U0),故D正確;故選D。 7.BD【解析】AB、原線圈接的圖甲所示的正弦交流電,由圖知最大電壓,周期0.02 s,故角速度是ω=100π,,當(dāng)t=0.01 s時(shí),u=0,此時(shí)穿過該線圈的磁通量最大,穿過線圈的磁通量的變化率為零,故A錯(cuò)誤,B正確。C、Rt處溫度升高時(shí),原副線圈電壓比不變,但是V2不是測量副線圈電壓,Rt溫度升高時(shí),阻值減小,電流增大,則R電壓增大,所以V2示數(shù)減小,則電壓表V1、V2示數(shù)的比值增大,故C錯(cuò)誤。D、Rt溫度升高時(shí),阻值減小,電流增大,而輸出電

54、壓不變,所以變壓器輸出功率增大,而輸入功率等于輸出功率,所以輸入功率增大,故D正確。故選BD。 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)圖象準(zhǔn)確找出已知量,是對學(xué)生認(rèn)圖的基本要求,準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點(diǎn)及電壓、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系,是解決本題的關(guān)鍵。 【名師點(diǎn)睛】本題考查了交流發(fā)電機(jī)的工作原理和變壓器的變壓比公式,要記住最大電壓的公式Em=NBSω,不難。 9.BD【解析】變壓器原副線圈的功率相同,則小燈泡正常工作時(shí),原線圈消耗的功率為100 W,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;燈泡正常發(fā)光說明副線圈輸出電壓、功率:U2=12 V,P2=100 W;在理想變壓器中:,所以原線圈輸入電壓即電壓表讀數(shù):;原線圈所接電壓最大值為2

55、16 V≠311 V,選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤;由變壓器功率關(guān)系可知,變壓器輸入功率:P1=P2=100 W,所以電流表讀數(shù):I1==0.46 A,選項(xiàng)B正確;故選BD。 【名師點(diǎn)睛】本題掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系,最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題,注意在求功率時(shí)要用到有效值,同時(shí)明確輸出功率決定輸入功率。 11.AC【解析】A.從圖乙得到電壓的最大值為220V,周期為0.02 s,頻率為f=1/T=1/0.02 Hz=50 Hz,變壓器不改變交流電的頻率,電阻R2中交流電的頻率為50 Hz,1 s內(nèi)完成50個(gè)周期性變化,1個(gè)周期電流方向改變2次,所以電阻R2中電流方向每秒改

56、變100次,故A正確;B.電源電壓的有效值為U=220/=220 V,根據(jù)變壓器的變流比公式,有I1:I2=n2:n1=1:2,根據(jù)變壓器的變壓比公式,有U1:U2=n1:n2=2:1,對左側(cè)回路,有U=U1+I1R1,對右側(cè)回路,有U2=I2R2,聯(lián)立上面4個(gè)式子,可以得到U2=V,故B錯(cuò)誤;C.U2=I2R2,原線圈兩端電壓U1=2U2,電阻R1兩端電壓為I1R1=I2?2R2=U2,ab兩端的電壓為U=UR1+U1=3U2,所以ab兩端與副線圈兩端電壓之比為3:1,故C正確;D.根據(jù)變流比公式,有I1:I2=n2:n1=1:2,根據(jù)P=I2R,有P1:P2==1:2,故D錯(cuò)誤;故選AC。

57、 12.C【解析】根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律:,且輸入電壓的有效值為220 V,副線圈所接的用電器額定電壓為120 V,由此可知應(yīng)為降壓變壓器,因此匝數(shù)比只有,,三種可能,綜上分析,應(yīng)選匝數(shù)比為,故在保證安全的情況下,用電器的最大工作電壓接近110 V,C正確;ABD錯(cuò)誤;故選C。 13.CD【解析】由圖2知,輸入電壓的有效值為U1=36 V,根據(jù)變壓規(guī)律:,解得輸出電壓U2=18 V,所以電流表的讀數(shù)為I=U2/R=0.25 A,所以A錯(cuò)誤;交流電的周期為0.02 s,所以頻率為50 Hz,故B錯(cuò)誤;保持P的位置不動(dòng),將Q向上移動(dòng)時(shí),R的阻值減小,U2不變,R消耗的功率變大,所以C正確;保持Q

58、的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)少許,n2增大,U2增大,R消耗的功率變大,所以D正確。 【名師點(diǎn)睛】線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生正弦式交變電流,最大值Em=NBSω;然后結(jié)合變壓器的變壓比公式和輸入、輸出功率關(guān)系列式分析。 15.ACD【解析】A項(xiàng):原線圈接在U=1 100sin100πt (V)的交流電壓上,所以交流電的頻率為,由電壓之比等于匝數(shù)正比即,解得:,故A正確;BC項(xiàng):當(dāng)開關(guān)閉合后,副線圈的總電阻變小,由于變壓器的輸入電壓不變,則輸出電壓不變,即U2不變,可知輸電線中的電流增大,即A2增大,則輸電線上損失的電壓增大,可知用戶端得到的電壓減小,即U3減小,

59、所以通過R1的電流減小,即A3減小,副線圈中電流決定原線圈中的電流,根據(jù)知,原線圈中的電流I1增大,所以A1示數(shù)增大,故B錯(cuò)誤,C正確;D項(xiàng):由BC項(xiàng)分析可知,原線圈中的電流I1增大,原線圈中電壓不變,所以功率變大,所以副線圈上的功率增加,故D正確。 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道輸入電壓決定輸出電壓,輸出電流決定輸入電流,輸出功率決定輸入功率。 16.A【解析】變壓器初級(jí)電流有效值為;次級(jí)電流有效值:;次級(jí)電壓:;初級(jí)電壓:,則輸入電壓: ,選項(xiàng)A正確;斷開開關(guān)K后,次級(jí)電流為零,則原線圈電流也變?yōu)榱?,則通過電阻R1的瞬時(shí)電流為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;交流電源的功率,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;R1和R2消耗的

60、功率之比為,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選A。 【名師點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵在于P位置不動(dòng)時(shí)總電阻不變,Q不變時(shí)輸出電壓不變,完全利用變壓器特點(diǎn)。 18.B【解析】開關(guān)S閉合后,電阻減小,而次級(jí)電壓不變,副線圈的電流增大,原線圈的電流也增大,故A錯(cuò)誤;副線圈電流增大,R兩端的電壓增大,故B正確;副線圈電壓由原線圈和匝數(shù)比決定,而原線圈電壓和匝數(shù)比都沒有變,所以副線圈輸出電壓不變,故C錯(cuò)誤;原線圈的電壓不變,而電流增大,故原線圈的輸入功率增大,故D錯(cuò)誤。故選B。 19.A【解析】當(dāng)開關(guān)S斷開后,減少了輸出功率,因輸出功率減少,輸入功率也減少,因U0不變,則流過L1的電流變小,燈L1變暗,燈L1兩端的電壓U

61、1=IR,I減少,U1也減少,變壓器初級(jí)線圈兩端的電壓U1′=U0-U1增大,輸入電壓增大,輸出電壓與輸入電壓成正比也增大,即L2兩端的電壓增大,流過L2的電流增大,燈泡L2比S閉合時(shí)亮,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。 上的強(qiáng)電流,電流互感器應(yīng)串聯(lián)在火線或零線上;根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)的關(guān)系,輸入端電流大匝數(shù)少,輸出端電流小匝數(shù)多。故A項(xiàng)正確,BCD三項(xiàng)錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】電流互感器應(yīng)串聯(lián)在火線或零線上,電壓互感器應(yīng)接在火線和零線之間?;ジ衅鲗⒏唠妷海◤?qiáng)電流)轉(zhuǎn)化成低電壓(弱電流),據(jù)變壓器電壓(電流)與匝數(shù)的關(guān)系,可分析出原副線圈的匝數(shù)關(guān)系。 26.A【解析】變壓器的輸出電壓由輸入的電壓和

62、變壓器的匝數(shù)比決定,由于輸入的電壓和變壓器的匝數(shù)比都不變,所以變壓器的輸出電壓也不變,即副線圈兩端M、N的輸出電壓不變。當(dāng)S接通時(shí),副線圈的電阻減小,所以總的電流變大,電阻R上的電壓增大,燈泡L1的電壓減小,通過燈泡L1的電流減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,BD正確;由于副線圈的輸出電壓不變,當(dāng)S接通時(shí),次級(jí)電流變大,則副線圈的輸出功率增大,根據(jù)輸入功率等于輸出功率,知道變壓器的輸入功率增大,所以C正確;此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng),故選A。 【名師點(diǎn)睛】和閉合電路中的動(dòng)態(tài)分析類似,可以根據(jù)副線圈電阻的變化,確定出總電路的電阻的變化,進(jìn)而可以確定總電路的電流的變化的情況,再根據(jù)電壓不變,來分析其他的原件的電流和電壓

63、的變化的情況。 28.B【解析】由圖象可知,在t=0.1 s、0.5 s時(shí),電壓最大,此時(shí)是磁通量的變化率最大,此時(shí)穿過線圈的磁通量為零,所以A錯(cuò)誤;電流表讀數(shù):因,由得I1=I2=0.40 A,所以電流表讀數(shù)為0.40 A,所以B正確。根據(jù)圖象可以知道,交流電的周期是0.4 s,由,所以C錯(cuò)誤;電壓表讀數(shù)為副線圈有效值,原線圈的電壓的有效值為10 V,由可得副線圈的電壓有效值為2 V,所以電壓表的示數(shù)為2 V,所以D錯(cuò)誤。故選B。 【名師點(diǎn)睛】要知道電表讀數(shù)為交流電有效值,正弦交流電有效值等于最大值的,輸出功率用有效值計(jì)算。 29.BD【解析】A項(xiàng):當(dāng)P位置向下移動(dòng),R減小,根據(jù)理

64、想變壓器的變壓原理知:輸出電壓即電壓表V2的示數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng):從垂直于中性面時(shí)開始時(shí),矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt,磁通量為零,電動(dòng)勢最大,故B正確;C項(xiàng):交流電壓的最大值等于NBωL2,電壓表V1示數(shù)為有效值,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng):理想變壓器輸入功率等于輸出功率,故D正確。 30.B【解析】根據(jù)交流電表達(dá)式可得,故頻率,故每秒鐘電流方向改變100次,A錯(cuò)誤;電壓表示數(shù)為副線圈輸入電壓的有效值,故原線圈接的正弦交流電,由題知原線圈電壓有效值,根據(jù)原副線圈電壓之比等于線圈匝數(shù)比可知,所以副線圈電壓為,故B正確;夜晚照射光強(qiáng)度減弱時(shí),光敏電阻的阻值增大,而副線

65、圈兩端的電壓不變,所以通過燈泡的電流減小,即變暗了,C錯(cuò)誤;白天照射光強(qiáng)度增大時(shí),光敏電阻的阻值減小,而副線圈兩端的電壓不變,即電壓表示數(shù)不變,所以通過燈泡的電流增大了,根據(jù)原副線圈電流比和匝數(shù)成反比可知副線圈電流增大,原線圈電流也增大,D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】本題考查了有關(guān)交流電描述的基礎(chǔ)知識(shí),要根據(jù)交流電圖象正確求解最大值、有效值、周期、頻率、角速度等物理量,同時(shí)正確書寫交流電的表達(dá)式。 32.C【解析】根據(jù)電壓與匝數(shù)程正比,電流與匝數(shù)成反比,變壓器的輸入功率和輸出功率相等,逐項(xiàng)分析即可得出結(jié)論。由圖象得周期,,輸入電壓最大值,所以輸入電壓u的表達(dá)式應(yīng)為,A錯(cuò)誤;只斷開后,負(fù)載電阻變

66、大為原來的2倍,電壓不變,副線圈電流變小為原來的一半,、的功率均變?yōu)轭~定功率的四分之一,則、均不能正常發(fā)光,B錯(cuò)誤;只斷開后,負(fù)載電阻變大,原副線圈電流變小,原線圈的輸入功率減小,C正確;若換接到2后,電阻R電壓有效值為4 V,R消耗的電功率為,D錯(cuò)誤。 33.BC【解析】周期T=4×10-2s,角速度,所以該交流電源的電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emsin(50πt),故A錯(cuò)誤;設(shè)原副線圈中的匝數(shù)分別為n1和n2,電流分別為I1和I2,電壓分別為U1和U2,則U1=E?I1r,電阻R消耗的功率P=U2I2=U1I1,即P=(E?I1r)I1=?I12r+EI1;可見I1=時(shí),P有最大值,,此時(shí),則,所以,故B正確;電流表的讀數(shù)為副線圈電流的有效值:原線圈電流有效值為,則,故C正確;負(fù)載上消耗的功率,故D錯(cuò)誤;故選BC。 34.D【解析】因,則AB間輸入的交流電的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220sin 100πt V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),次級(jí)線圈匝數(shù)減小,則次級(jí)電壓減小,電壓表讀數(shù)變小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電壓表讀數(shù)為交流電的有效值,故t=1×10–2 s時(shí)電壓表的讀數(shù)不為零,選

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