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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

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

A开图乙中电压的有效值为

B关断开后,电压表的示数变大

C开关断开后,变压器的输出功率不变

D开关接通后,氖泡的发光频率为50 Hz

正确答案

A,D

解析

A选项,交变电流在一个周期内的焦耳热:,  即:,得,故A选项正确。

B选项,副线圈电压由原线圈决定,根据,只要原线圈电压和匝数比不变,副线圈的电压就不变,故B选项错误。

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,电路的功率减小,即输出功率会减小。

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:,故D选项正确。

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:计算电流的有效值;

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

正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
1
题型: 单选题
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单选题 · 4 分

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(报警器未画出),R3为一定值电阻。当R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是(   )

AV1的示数减小,V2的示数减小

BV1的示数不变,V2的示数减小

CA1的示数增大,A2的示数增大

DA1的示数减小,A2的示数减小

正确答案

B

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

本题主要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非常高

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

变压器的构造和原理
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

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=220sin100πt V,降压变压器的副线圈与滑动变阻器组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器,当负载R0=11Ω时   (   )

A通过R电流的有效值是20A

B升压变压器的输入功率为4650W

C当负载R0增大时,发电机的输出功率减小

D发电机中电流变化的频率为100Hz

正确答案

B,C

解析

A、通过用电器的电流有效值,根据得,输电线上的电流

,故A错误;

B、输电线上损耗的功率,降压变压器的输入功率

,则升压变压器的输出功率

,故B正确;

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,根据知,发电机的输出功率减小.故C正确;

D、交流电经过变压器,频率不变,则交流电的频率,故D错误; 故本题选BC

考查方向

原副线圈的电压、电流与匝数比的关系;升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系.

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

正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理电能的输送
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

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

A电压表V1V2的读数均不变,电流表A1A2的读数均增大

B电压表V3V4的读数均减小,电流表A3的读数也减小

C电流表V2V3的读数之差与电流表A2 的读数的比值不变

D发电厂的输出功率增大

正确答案

A,C,D

知识点

变压器的构造和原理电能的输送
1
题型: 多选题
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多选题 · 4 分

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(    )

Au2=190sin(50πt)V

Bu2=190sin(100πt)V

C为使用户电压稳定在220V,应将P适当上移

D为使用户电压稳定在220V,应将P适当下移

正确答案

B,C

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可知A错误,B正确。

为使用户得到稳定220V电压,则需升压。故C正确,D错误。

考查方向

本题主要考察交变电流的图像问题,根据图像写出交变电流的瞬时值。由于该部分知识点综合性不强,所以在高考中常以选择题的形式出现

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

正弦式电流的图象和三角函数表达式变压器的构造和原理
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

18.如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2=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

A副线圈两端电压为22 V

B电动机输出的机械功率为12W

C通过电动机的交流电频率为50Hz

D突然卡住电动机,原线圈输入功率变小

正确答案

C

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UU′=n1n2=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:U1:U2=n1:n2,I1:I2=n2:n1。2、考查电动机总功率、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。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:U1U2=n1n2I1I2=n2n1,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

功能关系正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

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 ()

At=0.01s末,矩形线圈平面与磁场方向平行

B变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt(V)

CRt处温度升高时,电压表V1、V2示数的比值不变

DRt处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大

正确答案

D

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: uumsin ωt(V),由题可知um=36,T=0.02s,ω=,代入数据得u=36sin100πt,故错误。

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

正弦式电流的图象和三角函数表达式变压器的构造和原理
1
题型: 多选题
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多选题 · 4 分

9. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度,单匝矩形线圈面积S=1m2 ,电阻,绕垂直于磁场的轴OOˊ匀速转动。线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接。电表为理想电表,两个完全相同的电灯泡,标称值为“20V,30W”,且均正常发光,电流表A1的示数为1.5A。则以下说法正确的是()

A电流表A1 、A2的示数之比2:1

B理想变压器原副线圈的匝数之比2:1

C线圈匀速转动的角速度120rad/s

D电压表的示数为 V

正确答案

B,C

解析

A、小灯泡正常发光,故变压器的输出电流为:,电流表A1 、A2的示数之比1:2;故A错误;

B、,故B正确;

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,解得:;故矩形线圈产生电动势的有效值为40V; 矩形线圈产生电动势的最大值为V,根据公式,解得: 故C错误;

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

正弦式电流的图象和三角函数表达式正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

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=220sin 100πt (V),电压表V接在副线圈c、d两端(不计导线电阻).则当滑动变阻器滑片向右滑动时()

A电压表示数不变

B电流表A2的示数始终为0

C若滑动变阻器滑片不动,仅改变u, 使u=220sin 200πt(V)则电流表A1的示数增大

D若滑动变阻器滑片不动,仅改变u, 使u=220sin 200πt(V)则电流表A1的示数减小

正确答案

A,C

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

本题主要考查了电磁学-交变电流-理想变压器 、电容器   

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

正弦式电流的图象和三角函数表达式正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

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,当在理想变压器的原线圈接入如图乙所示的电压时,电压表的读数为20V,下列说法正确是(     )

A副线圈两端电压的最大值为20V

B变压器的变压比为

C电流表的读数约为0.18A

D如果电阻R为可调电阻,当其阻值减小时,原线圈的输入功率减小

正确答案

C

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,故A错误;

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,对电阻R,由欧姆定律得,副线圈的电流为,根据电流与匝数成反比,可得原线圈中的电流为,故B错误,C正确;

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,可知变压器的输出功率变大,由理想变压器可知,输入功率也随着变大,故D错误;故本题选C

考查方向

本题主要考查了理想变压器的原理;正弦式电流的峰值和有效值的概念以及理想变压器输入功率与输出功率的关系问题,体现了学生的基础知识掌握能力;

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

正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

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,已知原线圈电压始终保持不变,副线圈所接的两个灯泡型号完全相同,额定电压为44V,导线电阻不计,则,

A电压表的示数为V

B副线圈输出电压的频率为100Hz

C开关闭合后,灯泡L1的亮度不变

D开关闭合后,灯泡L1的亮度降低

正确答案

C

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U2=44V,选项A错误;据(V)得变压器原、副线圈电压的频率均为50Hz,选项B错误;开关闭合后,副线圈电压不变,所以灯泡L1的亮度不变,C正确。D错误,故选C.

考查方向

交流电有效值及理想变压器的问题

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Hz.

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

正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

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的保险丝,电压表V的示数为220V,如果负载电阻R=5.5,各电表均为理想电表,则

A电流表A的示数为1A

B变压器的输出电压为5.5V

C保险丝实际消耗的功率为1.21W

D负载电阻实际消耗的功率为22W

正确答案

C

解析

AB、由电压与匝数成正比,,则:,则,故AB错误;

C、由,可得,有:,故C正确;

D、负载功率为,故 D错误,故选:C

考查方向

本题考查变压器的构造和原理;电功、电功率;变压器的变压原理,知道电压、电流与匝数的关系。

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

正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

15.如图,T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器,其中ab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(   )

Ab是交流电压表

BT2的原、副线圈匝数比为100:1

C高压线路输送的电流为1A

D高压线路输送的电功率为220kw

正确答案

A

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。

知识点

变压器的构造和原理
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

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

A
A.若ab之间接直流电压U,则R中的电流为

Bab之间接直流电压U,则原、副线圈中的电流均为零

Cab之间接交流电压U,则原线圈中的电流为

Dab之间接交流电压U,则副线圈中的电流为

正确答案

C

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,解得,由欧姆得,则原线圈中的电流为,故C正确,D错误;故选C

考查方向

本题考查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。

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

变压器的构造和原理
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

.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(   )

Ab是交流电压表

BT2的原、副线圈匝数比为100:1

C高压线路输送的电流为1A

D高压线路输送的电功率为220kw

正确答案

A

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

自感现象和互感现象变压器的构造和原理
下一知识点 : 光学
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