2016届高考物理总复习训练高频考点专项练(十)交变电流、变压器问题(含)概论.doc

高频考点专项练(十)交变电流、变压器问题 (45分钟　100分) 选择题(本题共16小题,1～12题每小题6分,13～16题每小题7分,共100分。多选题已在题号后标出) 1.(2013·四川高考)用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110 V,通过负载的电流图像如图所示,则(　　) A.变压器输入功率约为3.9 W B.输出电压的最大值是110 V C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2 D.负载电流的函数表达式i=0.05sin(100πt+)A 【解析】选A。根据图像可知：负载电流的最大值Im=0.05 A,周期T=0.02 s,则ω==rad/s=100πrad/s,所以负载电流的函数表达式i=0.05sin100πtA,故选项D错误;负载电流的有效值I==A=0.035 36 A,则理想变压器的输入功率P入=P出=110×0.035 36 W≈3.9 W,故选项A正确;输出电压的有效值为 110 V,最大值为110V,故选项B错误;变压器原、副线圈匝数比==2,故选项C错误。 2.通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1和分别为(　　) A., B.()2R, C., D.()2R, 【解析】选D。原线圈的电流为I1=,由于P、U不变,故I1不变,由==k得P1=R=()2R;由==nk得P2=IR=()2R,则=,故选项D正确。 3.(多选)(2014·江苏高考)如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有(　　) A.增加线圈的匝数 B.提高交流电源的频率 C.将金属杯换为瓷杯 D.取走线圈中的铁芯 【解题指南】本题实质上就是电磁炉模型,要缩短加热时间,只要增加感应电动势,而影响电动势的因素可以根据法拉第电磁感应定律得出。另外需了解电磁炉能够加热的器皿材料有哪些。 【解析】选A、B。根据题意要缩短加热时间,只需要提高感应电动势,所以增加线圈的匝数、提高交流电源的频率都可以实现,A、B项正确;取走线圈中的铁芯,对应的感应电动势变小,故D项错误;将金属杯换为瓷杯,加热作用消失,故C项错误。 4.如图所示是一种理想自耦变压器示意图。线圈绕在一个圆环形的铁芯上,P是可移动的滑动触头,A、B间接交流电压U,输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2,Q为滑动变阻器的滑动触头。当开关S闭合,P处于如图所示的位置时,两灯均能发光。下列说法正确的是(　　) A.P不动,将Q向右移动,变压器的输入功率变大 B.P不动,将Q向左移动,两灯均变暗 C.Q不动,将P沿逆时针方向移动,变压器的输入功率变大 D.P、Q都不动,断开开关S,L1将变暗 【解析】选C。P不动,Q向右移动,负载电阻增大,输出功率减小,故输入功率减小,A错;P不动,Q向左移动,两灯两端电压增大,均变亮,B错误;Q不动,P沿逆时针方向移动,副线圈匝数增加,输出电压增大,输出功率增大,输入功率增大,C正确;P、Q不动,断开S,负载电阻增大,R上电压减小,L1电压增大,变亮,D错。 【 A.S接b时,电压表示数为 B.S接c时,电压表示数为 C.S接 D.S接c时,滑动触头P向上移动,变压器输入电流变大 【解析】选D。将S接在b时,副线圈产生的总电动势为零,电压表示数为零,A错误;当S接c时,副线圈的匝数为n2,由=得U2=,B错误;S接c时,P向下移动,R变大,P入=P出=变小,C错误;P向上移动时,R变小,P入=I1U1=变大,故I1变大,D正确。 5.(多选)(2015·西安模拟)如图所示,三只灯泡均正常发光,现将滑动变阻器R的滑片向下移动,已知原线圈上的电压及原、副线圈的匝数均不变,则下列说法中正确的是(变压器为理想变压器)(　　) A.灯L3变暗 B.灯L1和L2均变暗 C.变压器原线圈的输入功率变大 D.副线圈n2中的电流变大 【解析】选A、C。R的滑片向下移动对n2线圈电路无影响,因此B、D错误;在n3线圈电路中负载总电阻减小,总电流变大,R1两端电压增大,L3两端电压减小,故L3变暗,A正确;由于n3线圈电路的功率P3=增大,故变压器原线圈的输入功率变大,C正确。 【总结提升】基本量关系解题的两点提醒 (1)理想变压器的应用中要注意副线圈和原线圈功率相等这个特点,电流关系的推导是以其为依据的。 (2)变压器的以上关系都是根据“口”字形铁芯的变压器推出的。如果变压器不是“口”字形铁芯,应根据变压器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理量的关系。