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1、高考熱點探究
一、變壓器原理
圖1
1. (2020·海南·9)如圖1所示,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比
為4∶1,原線圈兩端接入一正弦交流電源;副線圈電路中R
為負載電阻,交流電壓表和交流電流表都是理想電表.下列結(jié)
論正確的是 ( )
A.若電壓表讀數(shù)6 V,則輸入電壓的最大值為24 V
B.若輸入電壓不變,副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍,則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半
C.若輸入電壓不變,負載電阻的阻值增加到原來的2倍,則輸入功率也增加到原來的2
2、倍
D.若保持負載電阻的阻值不變,輸入電壓增加到原來的2倍,則輸出功率增加到原來的4倍
圖2
2.(2020·重慶理綜·17)一輸入電壓為220 V,輸出電壓為36 V的變壓
器副線圈燒壞.為獲知此變壓器原、副線圈匝數(shù),某同學拆下燒
壞的副線圈,用絕緣導線在鐵芯上新繞了5匝線圈,如圖2所示,
然后將原線圈接到220 V交流電源上,測得新繞線圈兩端的電壓為1 V.按
理想變壓器分析,該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為 ( )
A.1 100,360 B.1 100,180
C.2 200,180
3、 D.2 200,360
二、交流電圖象、變壓器參與下的動態(tài)分析
3.(2020·福建理綜·15)圖3甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2=5∶1,電阻R=20 Ω,L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡,S1為單刀雙擲開關(guān).原線圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.現(xiàn)將S1接1,S2閉合,此時L2正常發(fā)光.下列說法正確的是 ( )
圖3
A.輸入電壓u的表達式u=20sin (50πt) V
B.只斷開S2后,L1、L2均正常發(fā)
4、光
C.只斷開S2后,原線圈的輸入功率增大
D.若S1換接到2后,R消耗的電功率為0.8 W
4.(2020·山東理綜·20)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V,變電所需適時進行調(diào)壓,圖4甲為調(diào)壓變壓器示意圖.保持輸入電壓u1不變,當滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓.某次檢測得到用戶電壓u2隨時間t變化的曲線如圖乙所示.以下正確的是 ( )
甲 乙
圖4
A.u2=190sin (50πt) V
B.u2=190sin (100πt) V
C.為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V,應將P適當下移
D.為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V,應將P適當
5、上移
三、遠距離送電
5.(2020·福建理綜·13)中國已投產(chǎn)運行的1 000 kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程.假設(shè)甲、乙兩地原來用500 kV的超高壓輸電,輸電線上損耗的電功率為P.在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下,現(xiàn)改用1 000 kV特高壓輸電,若不考慮其他因素的影響,則輸電線上損耗的電功率將變?yōu)? ( )
A. B. C.2P D.4P
解析 (1)由圖乙知ω=200π rad/s(1分)
電壓
6、瞬時值uab=400sin 200πt V.(2分)
(2)電壓有效值U1=200 V(1分)
理想變壓器P入=P出,P出=80 W(1分)
原線圈中的電流I1=(1分)
解得I1= A.(1分)
(3)設(shè)ab間匝數(shù)為n1
=(1分)
同理=(1分)
由題意知=(1分)
解得= ,代入數(shù)據(jù)得=.(2分)
答案 (1)uab=400sin 200πt V
(2) A (3)
試題分析
高考對本部分內(nèi)容要求不是很高,難度中等或偏下,大部分省市考查形式為選擇題、填空題,江蘇省物理單科2020年的考查為計算題,難度中等.
命題特征
1.以正弦式交變電流的圖象為背景考
7、查有效值、最大值等問題.
2.考查理想變壓器的規(guī)律應用及U、I、P及f的特點.
3.考查變壓器的動態(tài)分析.
4.考查遠距離輸電問題.
知識鏈接
1.正弦式交變電流的產(chǎn)生、規(guī)律及表達式.
2.有效值的計算方法.
3.理想變壓器U、I、P的分析與計算.
4.遠距離輸電的計算.
1.一個單匝矩形線框的面積為S,在磁感應強度為B的勻強磁場中,從線圈平面與磁場垂直的位置開始計時,轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/秒,則 ( )
A.線框交變電動勢的最大值為nπBS
B.線框交變電動勢的有效值為nπBS
C.從開始轉(zhuǎn)動經(jīng)過周
8、期,線框中的平均感應電動勢為2nBS
D.感應電動勢瞬時值為e=2nπBSsin 2nπt
2.如圖6所示,理想變壓器的原線圈接在u=220 sin (100πt) V的交流電源上,副線圈接有R=55 Ω的負載電阻.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 ( )
圖6
A.原線圈中電流表的讀數(shù)為1 A
B.原線圈中的輸入功率為220 W
C.副線圈中電壓表的讀數(shù)為110 V
D.副線圈中輸出交流電的周期為50 s
3.如圖7
9、所示,一低壓交流穩(wěn)壓器中,變壓器的原、副線圈都帶有滑動頭,通過上下調(diào)節(jié)P1、P2的位置,可以改變變壓器輸入、輸出電壓.圖中L是一個小燈泡,R2是定值電阻,R1、R3是滑動變阻器,若要增大燈泡L的亮度,可以采取的辦法是 ( )
圖7
A.P1、P3、P4不動,P2下移
B.P1、P2、P3不動,P4下移
C.P2、P3、P4不動,P1上移
D.P1、P2、P4不動,P3上移
4.“風雨同舟,堅強不曲”,舟曲特大泥石流發(fā)生后,全國人民伸出了援助之手.某公司向災區(qū)捐贈一批柴油發(fā)電機.該柴油發(fā)電機說明書的部分內(nèi)容如表所示.現(xiàn)在用一臺該型號的柴油發(fā)電機給災民臨時安置
10、區(qū)供電,發(fā)電機到安置區(qū)的距離是400 m,輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股銅導線,該型導線單位長度的電阻為2.5×10-4 Ω.安置區(qū)家用電器的總功率為44 kW,當這些家用電器都正常工作時,下列說法中正確的是 ( )
型號
AED6500S
最大輸出功率
60 kW
輸出電壓范圍
220~300 V
A.輸電線路中的電流為20 A
B.輸電線路損失的電功率為8 000 W
C.發(fā)電機實際輸出電壓是300 V
D.如果該柴油發(fā)電機發(fā)的電是正弦交流電,則輸出電壓最大值是300 V
答案
考題展示
1.AD
2.B
3.D
4.BD
5.A
預測演練
1.BD
2.A
3.D
4.B