- 电磁学
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8.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为l:5,原线圈两端的电压如图乙所示.氖 泡在两端电压达到100 V时开始发光.下列说法中正确的是
正确答案
解析
A选项,交变电流在一个周期内的焦耳热:


B选项,副线圈电压由原线圈决定,根据
C选项,理想变压器的输出功率由用户区决定,由于副线圈的电压不变,开关断开后电路的总阻值增大,干路电流减小,根据
D选项,理想变压器不改变交流电的频率,因此氖泡的发光频率等于原线圈电压的频率:
考查方向
1、考查电流有效值的计算;
2、考查变压器电压、电流、电功率与匝数的关系:
3、考查理想变压器的输入功率与输出功率的关系
4、考查理想变压器的特点:副线圈电压由原线圈决定,一般稳定不变,原线圈电流由副线圈决定,随副线圈电流增大而增大。
解题思路
1、根据电流有效值的定义:
2、根据理想变压器的特点(副线圈电压由原线圈决定,一般稳定不变,原线圈电流由副线圈决定,随副线圈电流增大而增大)判断电压变化;
3、根据理想变压器的输入功率与输出功率的关系判断输出功率的变化;
4、根据理想变压器原副线圈频率相等的特点,判断发光频率。
易错点
1、对电压表V测量的电压混淆 ;
2、对电流有效值的计算方法不熟悉;
3、对理想变压器中电压、电流的决定性模糊不清。
知识点
6.如图所示a、b间接入正弦交流电,理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,R2为热敏电阻,随着温度升高其电阻变小,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(
正确答案
解析
当传感器R2所在处出现火情时,R2的电阻减小,导致电路的总的电阻减小,所以电路中的总电流将会增加,A1测量的是原线圈中的总的电流,由于副线圈的电流增大了,所以原线圈的电流A1示数也要增加;由于电源的电压不变,原副线圈的电压也不变,所以V1的示数不变,由于副线圈中电流增大,R3的电压变大,所以V2的示数要减小,即R1的电压也要减小,所以A2的示数要减小,所以B正确.
考查方向
解题思路
与闭合电路中的动态分析类似,可以根据R2的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,再根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.
易错点
电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.
知识点
6. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R=10Ω,降压变压器T2原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=220
正确答案
解析
A、通过用电器的电流有效值


B、输电线上损耗的功率


C、当用电器的电阻R0增大时,降压变压器的输出电流减小,则输电线上的电流减小,升压变压器原线圈中的电流变小,根据
D、交流电经过变压器,频率不变,则交流电的频率
考查方向
解题思路
在输电的过程中,交流电的频率不变,结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻,根据欧姆定律求出通过用电器的电流,结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率.
易错点
正弦式交流电有效值的求法,理想变压器输出功率决定输入功率的理解;
知识点
19.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R0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
正确答案
知识点
6.为保证用户电压稳定在220V,变电所需适时进行调压,图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变,当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是( )
正确答案
解析
本题属于交变电流比较基本的问题根据图像所给出的信息,根据交变电流的瞬时值公式

考查方向
解题思路
本题考察交变电流相关知识点,由图像可知交变电流的瞬时值表达式,根据输入电压和输出电压的关系,判断线圈匝数变化情况
易错点
不能明确找出交变电流图像给出的有效信息
知识点
18.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 f ==50Hz。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
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:U1:U2=n1:n2,I1:I2=n2:n1,计算副线圈的电流、电压。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,就算机械功率。4、根据电动机卡住后电流增大,得出原线圈电流增大,原线圈输入功率相应增大。
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
2.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是 ()
正确答案
解析
A选项,在t=0.01s末,由图可知电压为零,所以磁通量变化率为0,所以矩形线圈平面与磁场方向垂直,故错误。
B选项,交变电压的瞬时表达式: u=umsin ωt(V),由题可知um=36


C选项,V1测变压器的输入电压,V2测Rt的电压,由于输出电压不变,当Rt的温度升高时,电阻变小,Rt的分得的电压减小,故V2的示数减小;由于V1测输入电压,稳定不变,故电压表V1、V2示数的比值变大,故错误。
D选项,变压器中输出电压不变,当Rt的温度升高时,线路中总电阻变小,总电流变大,导致变压器的输入电流变大,又因为输入电压不变,故输出功率P=IU变大,故D选项正确。
考查方向
1、考查导线框在磁场中旋转时产生交变电压的情况:当矩形线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率最小,瞬时感应电动势为零;矩形线圈平面与磁场方向垂直时,磁通量变化量最大,瞬时感应电动势最大。
2、考查理想变压器中原副线圈中电压、电流与匝数的关系:U1:U2=n1:n2,I1:I2=n2:n1;及理想变压器的特点:副线圈电压由原线圈决定,一般稳定不变,原线圈电流由副线圈决定,随副线圈电流增大而增大。
3、考查根据交变电压的图像写出交变电压的表达式。
4、考查热敏电阻的电阻大小随温度变化关系。
解题思路
1、首先应该清楚导线框在磁场中旋转时产生交变电压的特点。
2、清楚理想变压器的特点:副线圈电压由原线圈决定,一般稳定不变,原线圈电流由副线圈决定,随副线圈电流增大而增大。
易错点
1、对电压表V2测量的电压混淆,容易误认为是测的变压器的输出电压。
2、我认为热敏电阻的电阻大小随温度升高而增大。
3、对理想变压器中电压、电流的决定性模糊不清。
知识点
9. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度


正确答案
解析
A、小灯泡正常发光,故变压器的输出电流为:
B、
C、小灯泡正常发光,故变压器的输出电压为20V,根据变压比公式




D、电压表的示数为有效值40V,D错误。
考查方向
本题主要考查了交流发电机及其产生正弦式电流的原理;正弦式电流的图象和三角函数表达式;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.
解题思路
由小灯泡正常发光,得到变压器的输出电压和输出电流,然后结合变压比公式和变流比公式求解变压器的输入电压和电流,最后结合发电机的电动势公式e=NBSωsinωt分析.
易错点
本题关键是明确交流发电机的瞬时值、有效值、最大值的区别和求解方法,同时要结合变压器的变压比和变流比公式列式求解。
知识点
6.如图所示,理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u,u=220
正确答案
解析
输入电压决定输出电压,因为U1不变,所以U2也不变,即电压表读数不变,A正确;
电路中的电容器作用是:通交流,隔直流。因为是交流电,所以A2的示数不为0,B错误;
电容器的容抗与频率呈倒数关系,所以交流电的频率增加,电流增大,所以C正确,D错误。
故选AC
考查方向
解题思路
根据交变电流-理想变压器规律和欧姆定律求解。
易错点
电容器的容抗与频率呈倒数关系
知识点
3.如图甲所示为一交变电路,其中交流电流表与交流电压表均为理想电表,电路中电阻R的阻值为
正确答案
解析
A.交流电压表读数为有效值,因此副线圈两端电压为20V,最大值为
B、C.由于理想变压器原副线圈的电压与匝数成正比,则原副线圈匝数比为



D.当电阻R的阻值减小时,由于输入电压与匝数比没有改变,所以输出电压不变,即电压表的示数不变,由
考查方向
解题思路
交流电压表与电流表测量的是交流电的有效值;根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比解出匝数比,从而算出原线圈中的电流;根据理想变压器输入功率等于输出功率,当电阻R减小时,输出功率变小,从而确定出输入功率的变化。
易错点
交流电压表与电流表测量的是交流电的有效值;
知识点
5.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,原线圈两端输入的正弦交流电压
正确答案
解析
电压表的示数指的是有效值,据变压器电压与匝数的关系

考查方向
解题思路
利用理想变压器的电压规律得到副线圈的电压,根据功率的知识求解。
A由匝数比等于端电压比可得电压表示数为44V.
B由交流电的知识有
C开关是否闭合副线圈的端电压都不变,由原副线圈的匝数比和原线圈的端电压决定。
易错点
电压的决定关系,与恒定电流中的动态分析有不同之处
知识点
16.如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为1100,次级线圈的匝数为55,初级线圈两端a、b接正弦交流电源,在原线圈前串接一个电阻R0=121

正确答案
解析
AB、由电压与匝数成正比,


C、由


D、负载功率为
考查方向
解题思路
由匝数之比可求得副线圈的电压,由欧姆定律求得电流表的示数.由焦耳定律求得功率。
易错点
电流表的示数是有效值,保险丝实际消耗的功率也要用电流的有效值运算。
知识点
15.如图,T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器,其中a、b是交流电压表或交流电流表。若高压输电线间的电压为220kV,T1的原、线圈匝数比为1:100,交流电压表的示数为100V,交流电流表的示数为1A,则( )
正确答案
考查方向
知识点
15.如图所示,理想变压器原副线圈的匝数之比为1:n,副线圈接一定值电阻R,下列说法正确的是
正确答案
解析
A、B. 若ab之间接直流电压U,穿过变压器原副线圈的磁通量恒定,在副线圈没有感应电动势,所以副线圈中的电流为零,但原线圈中有电流,故A错误,B正确;
C、D. 若ab之间接交流电压U,由变压器电压与匝数之间的关系有



考查方向
解题思路
根据法拉第电磁感应定律,变压器电压、电流与匝数比之间的关系结合欧姆定律,确定出原副线中的电流值。
易错点
穿过副线圈的磁通量变化才能在副线圈中产生感应电动势。
知识点
.如图,T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器,其中a、b是交流电压表或交流电流表。若高压输电线间的电压为220kV,T1的原、线圈匝数比为1:100,交流电压表的示数为100V,交流电流表的示数为1A,则( )
正确答案
解析
A选项,有题目可知,交流电路中T1线圈和T2线圈其实是同一种连接方法,电压周期性变化,根据变压器中原副线圈中电压、电流与匝数的关系:U1:U2=n1:n2,I1:I2=n2:n1可计算出T1线圈的副线圈上电压为220000kV,则a不可能是电压表,只能是电流表,故A正确。
B选项,b是电压表,示数为100V。根据变压器中原副线圈中电压、电流与匝数的关系,可知T2的原、副线圈匝数比为2200:1,故B错误。
C选项,T1线圈副线圈的电流为1A,根据变压器中原副线圈电流与匝数关系:I1:I2=n2:n1,求得高压线路输送电流为100A,故C错误。
D选项,故输送功率P=IU=,故D选项错误。
考查方向
1、考查互感线圈中的原、副线圈的电流、电压大小来判定电表的类型。
2、考查变压器中原副线圈中电压、电流与匝数的关系:U1:U2=n1:n2,I1:I2=n2:n1;及理想变压器的特点:副线圈电压由原线圈决定,一般稳定不变,原线圈电流由副线圈决定,随副线圈电流增大而增大。
3、考查交变电表测定的是有效值。
4、交流电中电功率的计算
解题思路
1、清楚理想变压器的特点:副线圈电压由原线圈决定,一般稳定不变,原线圈电流由副线圈决定,随副线圈电流增大而增大。
2、根据变压器中原副线圈中电压、电流与匝数的关系:U1:U2=n1:n2,I1:I2=n2:n1,计算出线圈匝数,电流电压等值。
3、通过计算出的电流电压值判定电表类型。
易错点
对变压器中电压、电流的决定性模糊不清。
知识点
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