2016届高三物理一轮复习 交变电流章末专题突破

利用交变电流的图象、瞬时值等信息结合变压器中的电压、电流、功率间的联系及相互制约关系，综合考查欧姆定律，串、并联电路特点是近几年高考在本章命题的热点．——交变电流与变压器组合问题根据交变电流图象信息确定交变电流的最大值及周期．利用变压器的基本量的关系分析问题．交变电流图象与变压器组合【典例1】调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图甲所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图甲中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器．现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么()A．由甲图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u＝36sin(100t)(V)B．当滑动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小[答案]D[规范解答]由题图乙可知u＝362sin100πt(V)，A错误．M、N之间输出交流电压的频率由输入的交流电压的频率决定，B错误．滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，R3减小，由“串反并同”可知电压表读数减小，电流表读数增大，R2消耗的电功率P2＝U2R2减小，C错误，D正确．此类题目利用瞬时值包含的信息确定最大值、角速度，结合“四值”关系和变压器的原理、规律分析判断．交变电流瞬时值与变压器组合A．流经灯泡L的交变电流的频率为100HzB．定值电阻R0的阻值为19ΩC．滑动变阻器R消耗的功率为36WD．若将滑动变阻器R的滑动触头向下滑动，则灯泡L的亮度变亮【典例2】(2014年宣城模拟)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，原线圈a、b间接一电压为u＝2202sin100πt(V)的电源，灯泡L标有“36V18W”字样，当滑动变阻器R的滑动触头处在某位置时，电流表示数为0.25A，灯泡L刚好正常发光，则()[答案]B[规范解答]由ω＝2πf得100πrad/s＝2πf，f＝50Hz，A错误．U2＝n2n1U1＝55V，I2＝n1n2I1＝1A，R0两端的电压U0＝55V－36V＝19V，R0＝U0I2＝191Ω＝19Ω，B正确．IR＝I2－IL＝1A－0.5A＝0.5A，R上消耗的功率P＝IRU＝0.5×36W＝18W，C错误．滑动变阻器R的滑动触头下移时，L两端的电压减小，P＝U2LRL得P减小，灯泡L变暗，D错误．1．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是()A.副线圈输出电压的频率为100HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加答案：D解析：由图甲知，原线圈两端输入电压的最大值为U1m＝310V，有效值为U1＝U1m2＝220V，周期为T＝2×10－2s，频率f＝1T＝50Hz，变压器不改变电压的频率，A项错误；由U1U2＝n1n2知，U2＝n2n1U1＝22V，B项错误；变压器原、副线圈的电流与匝数成反比，由于匝数未变，所以原、副线圈的电流比不变，C项错误；P向右移动时，滑动变阻器的有效阻值减小，副线圈中电流增大，由P2＝U2I2知变压器的输出功率增加，D项正确．2．如图所示，理想变压器原线圈匝数n1＝1210匝，副线圈匝数n2＝121匝，原线圈电压u＝311sin100πt(V)，负载电阻R＝44Ω，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为()答案：CA．A1读数为220AB．V1读数为311VC．A2读数为0.5AD．V2读数为31.1V解析：各表的读数均为有效值，故V1的读数U1＝220V；由U2＝n2n1U1知，V2的读数为22V；由I2＝U2R知，A2的读数为0.5A；I1＝n2n1I2知，A1的读数为0.05A，选项C正确．A．通过灯泡的交变电流的频率是50HzB．变压器原、副线圈匝数之比为10∶1C．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120VD．若将灯泡更换为“12V24W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速3．如图所示，匝数为100的矩形线圈abcd处于磁感应强度B＝6225πT的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5m2，内阻不计．线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝10πrad/s匀速转动，线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12V12W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是()答案：B解析：由ω＝2πf知交变电流的频率是5Hz，选项A错误；矩形线圈中产生感应电动势最大值为Emax＝NBSω＝1202V，选项C错误；变压器输入电压为U1＝Emax2＝120V，由n1n2＝U1U2知，选项B正确；由U2＝n2n1U1可知，U2大小与负载无关，选项D错误．本小节结束请按ESC键返回