- 电磁学
- 共4057题
5.如图5所示,理想变压器原线圈两端的输入电压为220V,副线圈两端接有两只标有“12V,24W”字样的灯泡,当开关S1和S2都闭合时,两灯泡均正常发光。下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
1、通过小灯泡正常发光,能推出小灯泡的电压是12V,通过电压只比等于匝数比,求出A正确。
2、开关S1断开,副线圈电流减小,原线圈电流相应减小。由于电压不变,则输出、输入功率减小。
考查方向
解题思路
1、通过小灯泡正常发光,能推出小灯泡的电压是12V,通过电压只比等于匝数比,求出A正确。
2、开关S1断开,副线圈电流减小,原线圈电流相应减小。由于电压不变,则输出、输入功率减小。
易错点
1、本题小灯泡的数据都是有效值。
2、本题不容易理解电建断开后,会有哪些也随之变化。
知识点
5.如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,原线圈输入的交流电压如图乙所示,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2 Ω的电动机.闭合开关,电动机正常工作,电流表示数这1A.则
正确答案
解析
由图象可知,电压的最大值为Um=311V,交流电的周期为T=2×10-2s,所以交流电的频率为
A选项,交流电的有效值为U=220V,根据电压与匝数程正比U:U′=n1:n2=10:1,可知副线圈的电压为U′=22V,故A错误。
B选项,电动机的总功率P=IU=12V×1A=12W,由于电动机存在一定内阻,故电动机的总功率P总功率=P热功率+P机械功率,P机械功率<12W,故B错误。
C选项,变压器不会改变电流的频率,所以副线圈输出电压的频率为f=50Hz,故C正确。
D选项,变压器副线圈的电压U′由原线圈电压U决定,原线圈电压不变,副线圈电压也不变,当电动机被卡住时,作用在电动机内阻上的电压急剧增大,副线圈电流I′增大,原线圈电流I同样增大,故原线圈的输入功率P=IU增大,故D错误
考查方向
1、理想变压器中原副线圈中电压、电流与匝数的关系:

2、考查电动机总功率、机械功率、热功率之间的关系:
3、考查电动机卡住后电流的变化。
解题思路
1、根据原线圈交变电流的图像得出交变电流的最大值、有效值、周期、频率等物理量。
2、根据理想变压器原副线圈电压、电流的关系:

3、根据电动机的总功率、机械功率、热功率之间的关系:P总功率=P热功率+P机械功率,计算机械功率。
易错点
1、电流表测交变电流的有效值,容易误认为是测最大值。
2、不清楚电动机卡住后电流的变化。
3、不清楚电动机的总功率、机械功率、热功率之间的关系。
知识点
3.甲为理想变压器的示意图,其原、副线圈的匝数比为4:1,电压表和电流表均为理想电表,Rt为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R1为定值电阻.若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电.下列说法中正确的是
正确答案
解析
通过交流电的图像可知,有效值为36V周期为0.02s。所以正确的交流电的表达式为
考查方向
本条考察了变压器以及交流电的相关知识
解题思路
首先要从图像中读出交流电的周期、有效值等。通过变压器的知识求解
易错点
交流的相关计算一般都是以有效值进行计算
教师点评
求功率时要注意从负载功率出发计算
知识点
15.自耦变压器铁芯上只绕一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分,下图为一降压式自耦变压器的示意图,其副线圈可调。现将原线圈接入一正弦交变电压,副线圈接入一可调电阻,电路中的A、V别为理想交流电流表和交流电压表。则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、只将滑片P顺时针旋转时,由于Q不动时,滑动变阻器的阻值不变,根据变压比公式
B、只将滑片P逆时针旋转,当Q不动时,滑动变阻器的阻值不变,根据变压比公式
C、只将滑片Q向上移动,滑动变阻器的电阻增大,由于P不动时,自耦变压器的输出的电压不变,所以电压表的示数不变,故C错误;
D、只将滑片Q向下移动,滑动变阻器的电阻减小,由于P不动时,自耦变压器的输出的电压不变,所以电压表的示数不变,根据功率公式可知变压器输出功率变大,由于变压器输入功率等于输出功率,则知电流表示数也将增大,故D错误;
考查方向
变压器的构造和原理
解题思路
含变压器电路的动态分析,只将滑片Q移动时,根据Q的变化,确定出全电路的电阻的变化,进而可以确定全电路的电流的变化的情况;只将滑片P旋转时,输电电压大小发生变化,根据电阻不变,来分析其他的元件的电流和电压的变化的情况.
易错点
关键掌握变压器输出电压由输入电压与匝数比决定,输出功率决定输入功率.
教师点评
本题考查了变压器的构造和原理,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动态电路的分析等知识点交汇命题.
知识点
8.如图所示的电路中变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是( )(多选题)
正确答案
解析
A、S由b切换到a,副线圈匝数变大,所以副线圈电压变大,电阻不变,所以R上消耗的功率变大,故A错误;
B、S由a切换到b副线圈匝数变小,所以副线圈电压变小,电阻不变,所以I2减小,故B正确;
C、S由b切换到a,副线圈匝数变大,所以副线圈电压变大,电阻不变,所以I2增大,理想变压器输出功率与输入功率相等且都增大,则I1增大,故C正确;
D、S置于b位置不动,P向上滑动,电阻变小,电压不变,所以输出功率变大,故原线圈的输入功率变大,则I1增加,故D错误.
考查方向
变压器的构造和原理
解题思路
理想变压器输入功率等于输出功率,原副线圈电流与匝数成反比,原副线圈电压与匝数成正比.
易错点
理解理想变压器的原理,输出电压由输入电压与匝数比决定,输出功率决定输入功率.
教师点评
本题考查了变压器的构造和原理,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与交流电的有效值,电路的动态分析等知识点交汇命题.
知识点
19.如图(甲)所示为一个小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b接上一个正弦交变电源.电压随时间变化规律如图(乙)所示,输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机,电动机线圈电阻r=2Ω,接通电源后,灯泡正常发光,风扇正常工作,则
正确答案
解析
由市电220V,结合变压器匝数比,容易得出s输出电压为22V
但要注意电动机为非纯电阻用电器,故A答案正确,B错误
频率等于周期的倒数,由图可知频率为50赫兹;
风扇卡住时电阻骤然减小,输出端电路总电阻减小,总电流增大,R上分得的电压增大,输出电压不变,灯泡分得电压将减小,灯变暗
考查方向
变压器原理与电路知识的综合考察
解题思路
由市电220V,结合变压器匝数比,容易得出s输出电压为22V
但要注意电动机为非纯电阻用电器
易错点
电动机为非纯电阻用电器,电机卡住时电阻会减小
知识点
5.(多选题)某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为100kW,电厂输出电压仅为200V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高再输出,到达目的地后用理想降压变压器降压。已知输电线路的总电阻为120Ω,若在输电线路上消耗的功率为输送功率的12%,用户所需电压为220V,则(多选题)
正确答案
解析
考查方向
远距离输电
解题思路
根据P=UI求出升压变压器原线圈的电流,结合输电线上的功率损失求出副线圈中的电流,结合线圈匝数之比等于电流之反比求出升压变压器原副线圈的匝数比.根据输电线上的电压损失求出降压变压器的输入电压,结合电压之比等于匝数之比求出降压变压器原副线圈的匝数比,从而得出降压变压器副线圈中的电流.
易错点
I U 关系出现混乱,变压器特点分析不明。
教师点评
知识点
20.如图,单匝矩形导线框abcd与匀强磁场垂直,线框电阻不计,线框绕与cd边重合的固定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动,理想变压器匝数比为n1:n2,开关S断开时,额定功率为P的灯泡L1正常发光,电流表示数为I,电流表内阻不计,下列说法正确的是
正确答案
解析
A.感应电动势为
B.线框从图中位置转过








C.由B项分析可知,灯泡L1额定电压
D.理想变压器原副线圈的功率相等,副线圈功率增加,原线圈功率也增加,电流变大,故D正确;
考查方向
变压器的构造和原理;法拉第电磁感应定律
解题思路
由正弦式交流电产生原理及变压器的构造与原理可知交产的电流为正弦式电流,由变压器电压、电流与匝数比之间的关系及功率公式求出灯泡L1两端的额定电压,并判断出原线圈中电流的变化.
易错点
掌握理想变压器,输出功率决定输入功率.
教师点评
本题考查了变压器的构造和原理,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与功率,有效值,瞬时值表达式,闭合电路欧姆定律等知识点交汇命题.
知识点
19.如图(甲)所示为一个小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原.副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a.b接上一个正弦交变电源.电压随时间变化规律如图(乙)所示,输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机,电动机线圈电阻r=2Ω,接通电源后,灯泡正常发光,风扇正常工作,则
正确答案
解析
A、理想变压器原副线圈电压值与匝数成之比,故有:
电阻两端的电压为:UR=U2-U灯=10V,故A正确;
B、电风扇与灯泡并联,故风扇两端的电压为12V,而电风扇为非纯电阻元器件,故电流为:

C、原线圈中交流电的频率为:
D、风扇突然卡主住,流过风扇的电流增大,故干路电流增大,电阻分的电压增大,灯泡两端的电压减小,故灯泡变暗,故D正确;
故选:AD
考查方向
变压器的构造和原理.
解题思路
理想变压器的电压之比等于匝数之比,再利用串并联关系及非纯电阻的电流即可判断。
易错点
理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象,根据串并联电路关系及非纯电阻电路的特点即可求得
知识点
4.如图所示,理想变压器原副线圈的匝数比为20∶1,通过输电线连接两只相同的灯泡L1和 L2,输电线的等效电阻为R,原线圈输入图示的交流电压,当开关S闭合时,以下说法中正确的是
正确答案
解析
A、开关S闭合后,电阻减小,而电压不变,副线圈的电流增大,原线圈的电流也增大,故A错误;
B、副线圈电流增大,R两端的电压增大,故B错误;
C、原线圈的电压不变,而电流增大,故原线圈的输入功率增大,故C正确;
D、副线圈电压由原线圈和匝数比决定,而原线圈电压和匝数比都没有变,所以副线圈输出电压不变等于11V,故D错误.
故选:C
考查方向
变压器的构造和原理
解题思路
开关S闭合后改变了副线圈的电流和功率,根据变压器原副线圈电压、电流与匝数比的关系即可求解.
易错点
要知道开关S闭合后,副线圈的电流和功率都变大
知识点
8. 图乙中,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=5:1.原线圈接入如图甲所示的正弦交流电。电路中电表均为理想电表,定值电阻R1 =R2=4Ω,D为理想二极管(该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大),则 ()(全对的得6分,选不全得3分,选错或不答得0分)
正确答案
解析
A、由图甲可知,交流电的周期为0.02s,故频率为50Hz;而变压器及二极管均不会改变交流电的频率,故电阻R2两端的电压频率为50Hz,故A正确;
B、经变压器后,输出电压为


C、原线圈输入功率等于副线圈输出的功率,输出功率
D、因输出电压由输入电压与匝数比决定,故将R1摘掉,电压表的示数不变,故D正确;
考查方向
变压器的构造和原理
解题思路
由交流电的图象可明确输出频率,明确变压器不会改变交流电的频率;根据二极管的性质,利用有效值的定义求解R2中的电流;由功率公式求解输出功率.
易错点
明确理想变压器输出电压由输入电压与匝数比决定;而输出功率决定了输入功率.
知识点
16.如图a,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,与副线圈相连的两个灯泡完全相
同、电表都为理想电表。原线圈接上如图b所示的正弦交流电,电路正常工作。闭合开关后,
正确答案
解析
AB、原线圈输入电压不变,线圈匝数不变,则副线圈电压不变,即电压表示数不变,灯泡电阻不变,则电流表示数不变,故AB错误;
C、当K接通后,两个灯泡并联,增加一个负载,则副线圈功率增大,所以变压器的输入功率增大,故C正确;
D、根据b图可知,周期T=0.02s,则频率f=50Hz,故D错误.
考查方向
变压器的构造和原理;正弦式电流的图象和三角函数表达式
解题思路
原线圈输入电压不变,线圈匝数不变,则副线圈电压不变,灯泡两端的电压不变,则通过电流表的电流不变,变压器的输入功率由输出功率决定,根据图b求出周期,进而求出频率.
易错点
关键掌握副线圈的电压由原线圈电压与原副线圈匝数决定,而原线圈的电流由副线圈决定,变压器不改变频率.
知识点
8.如图所示的电路中变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是( ) (多选)
正确答案
解析
A、保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,副线圈匝数变大,所以副线圈电压变大,电阻不变,所以R上消耗的功率变大,故A错误;
B、保持P的位置及U1不变,S由a切换到b副线圈匝数变小,所以副线圈电压变小,电阻不变,所以I2减小,故B正确;
C、保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,副线圈匝数变大,所以副线圈电压变大,电阻不变,所以I2增大,输出功率与输入功率相等且都增大,则I1增大,故C正确;
D、保持U1不变,S接在b端,,P向上滑动,电阻变小,电压不变,所以输出功率变大,故原线圈的输入功率变大,则I1增加,故D错误.
考查方向
变压器的构造和原理
解题思路
理想变压器输入功率等于输出功率,原副线圈电流与匝数成反比,原副线圈电压与匝数成正比.
易错点
理想变压器是理想化模型,掌握输入电压与匝数比决定输出电压,而输出功率决定输入功率.
知识点
20.如图,有一矩形线圈的面积为S,匝数为N,内阻不计,全部处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,绕水平轴

正确答案
解析
A、从垂直于中性面时开始计时,矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt,故A错误;
B、开始磁通量为0,矩形线圈从图示位置经过

C、当P位置向上移动、R不变时,根据理想变压器的变压比公式
D、若ω=100πrad/s,则周期为

考查方向
变压器的构造和原理
解题思路
正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时,其电动势表达式为:e=NBSωcosωt;电压表和电流表读数为有效值;电流在一个周期内方向改变两次.
易错点
关键知道从垂直中性面位置开始计时,与从中性面开始计时的瞬时值表达式.
知识点
2.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为3:1,交流电压表和电流表均为理想电表,原线圈接如图乙所示的正弦交流电,图中R1为热敏电阻(电阻随温度升高而减小),R为定值电阻.下列说法正确的是()
正确答案
解析
AB.理想变压器原、副线圈的匝数比为3:1,由图可知原线圈中电压的有效值为

CD.由于输入电压U1与匝数比没有变化,所以输出电压U2没有变化,即电压表V1的示数与电压表V2的示数不变,由于R1为热敏电阻(电阻随温度升高而减小),当R1温度升高时,可知电流表的示数变大,故CD错误.
考查方向
变压器的构造和原理
解题思路
由乙图得输入电压的有效值U1,根据理想变压器电压与匝数之间的关系可得输出电压U2,图中R1为热敏电阻(电阻随温度升高而减小),根据欧姆定律可得电流的变化.
易错点
交流电流表及电压表测量的是交流电的有效值.
知识点
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