備戰(zhàn)2019年高考物理 考點一遍過 考點53 理想變壓器(含解析)
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1、理想變壓器 一、變壓器 1.變壓器的構造:原線圈、副線圈、鐵芯 2.電路圖中的符號 二、變壓器的工作原理 在變壓器原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生互相感應的現象,叫互感現象; 鐵芯的作用:使絕大部分磁感線集中在鐵芯內部,提高變壓器的效率。 三、理想變壓器原、副線圈基本關系的應用 1.基本關系 (1)P入=P出; (2),有多個副線圈時,仍然成立, =···; (3),電流與匝數成反比,只對一個副線圈的變壓器適用,有多個副線圈時,由輸入功率和輸出功率相等確定電流關系,n1I1=n2I2+n3I3+···; (4)原、副線圈的每一匝的磁通量都相同,磁通量變化率
2、也相同,頻率也就相同。 2.制約關系 (1)電壓:副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數比決定; (2)功率:原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定; (3)電流:原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數比決定。 3.兩種特殊的變壓器模型 (1)自耦變壓器 高中物理中研究的變壓器本身就是一種忽略了能量損失的理想模型,自耦變壓器(又稱調壓器),它只有一個線圈,其中的一部分作為另一個線圈,當交流電源接不同的端點時,它可以升壓,也可以降壓,變壓器的基本關系對自耦變壓器均適用。 (2)互感器 電壓互感器和電流互感器,比較如下: 電壓互感器 電流互感器 原理圖 原
3、線圈的連接 并聯在高壓電路中 串聯在待測高流電路中 副線圈的連接 連接電壓表 連接電流表 互感器的作用 將高電壓變?yōu)榈碗妷? 將大電流變成小電流 利用的公式 I1n1=I2n2 4.關于理想變壓器的四點說明 (1)變壓器不能改變直流電壓; (2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流,不能改變交變電流的頻率; (3)理想變壓器本身不消耗能量; (4)理想變壓器基本關系中的U1、U2、I1、I2均為有效值。 四、理想變壓器的動態(tài)分析 1.解決理想變壓器中有關物理量的動態(tài)分析問題的方法 (1)分清不變量和變量,弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯系和相互制約關
4、系,利用閉合電路歐姆定律,串、并聯電路特點進行分析判定; (2)分析該類問題的一般思維流程是: 2.常見的理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種:匝數比不變的情況和負載電阻不變的情況。 (1)匝數比不變的情況 ①U1不變,根據,輸入電壓U1決定輸出電壓U2,不論負載電阻R如何變化,U2也不變; ②當負載電阻發(fā)生變化時,I2變化,輸出電流I2決定輸入電流I1,故I1發(fā)生變化; ③I2變化引起P2變化,由P1=P2知P1發(fā)生變化。 (2)負載電阻不變的情況 ①U1不變,發(fā)生變化,U2變化; ②R不變,U2變化,I2發(fā)生變化; ③根據和P1=P2,可以判斷P2變化時,P1發(fā)生變化
5、,U1不變時,I1發(fā)生變化。 如圖所示,一理想變壓器由一個初級線圈和兩個次級線圈組成,當此變壓器工作時,初級和次級線圈的匝數、電流、電壓均在圖中標出,則下列幾組關系式中正確的是 A., B., C.n1I1=n2I2+n3I3 D. 【參考答案】AC 【詳細解析】根據變壓器的電壓與匝數關系可知:,,選項A正確;變壓器的輸入功率等于輸出功率,可得U1I1=U2I2+U3I3,解得n1I1=n2I2+n3I3,選項C正確,BD錯誤;故選AC。 1.(2018·廣東省佛山市南海區(qū)桂城中學高三七校聯合體考前沖刺交流考試)交流發(fā)電機和理想變壓器如圖連
6、接,燈泡額定電壓為U0,燈泡與電阻R的阻值均為R。當該發(fā)動機以轉速n勻速轉動時,電壓表示數為U,燈泡恰能正常發(fā)光,設電表均為理想電表,圖示位置時磁場恰與線圈平面垂直,則 A.變壓器原副線圈匝數比為2U0:U B.電流表的示數為 C.在圖示位置時,發(fā)電機輸出電壓的瞬時值恰為零 D.從圖示位置開始計時,變壓器輸入電壓的瞬時值表達式e=Usin2nt 【答案】BC 【解析】A項:燈泡額定電壓為,燈泡與電阻R的阻值均為,副線圈兩端的電壓為,所以變壓器原副線圈匝數比為,故A錯誤;B項:電流與匝數成反比,副線圈中的電流為,因此電流表示數為,故B正確;C項:在圖示位置時,磁場中穿過線圈的磁通
7、量最大,此時的電壓是為最小值為零,故C正確;D項:輸入電壓的最大值為,則從圖示位置開始計時,變壓器輸入電壓的瞬時值表達式為,故D錯誤。 2.(2018·北京101中學高二下學期期末考試)如圖甲所示,一理想變壓器原、副線圈匝數之比為55∶6,其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電,副線圈通過電流表與負載電阻R相連。若交流電壓表和交流電流表都是理想電表,則下列說法中正確的是 A.變壓器輸入電壓的最大值是220 V B.若電流表的示數為0.50 A,變壓器的輸入功率是12 W C.原線圈輸入的正弦交變電流的頻率是100 Hz D.電壓表的示數是 【答案】B 【解析】由圖乙可知交流
8、電壓最大值Um=220V,故A錯誤;輸入電壓的有效值為220 V,根據變壓器電壓與匝數成正比知電壓表示數為U=×220 V=24 V,電壓表的示數是24 V,流過電阻中的電流為0.5 A,變壓器的輸入功率是:P入=P出=UI=24×0.5 W=12 W,故B正確;變壓器不改變頻率,由圖乙可知交流電周期T=0.02 s,可由周期求出正弦交變電流的頻率是50 Hz,故C錯誤;電壓表的示數為24 V,故D錯誤;故選B。 【名師點睛】根據圖象準確找出已知量,是對學生認圖的基本要求,準確掌握理想變壓器的特點及電壓、電流比與匝數比的關系,是解決本題的關鍵。 (2018·北京師大附中高二下學期期
9、末考試)圖示電路中,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,R0為定值電阻,R為滑動變阻器?,F將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置,觀察到電流表A1的示數I1增大了0.2 A,電流表A2的示數I2增大了0.8 A,電壓表V1、V2、V3的示數分別為U1、U2、U3,則下列說法正確的是 A.電壓表V1示數增大 B.電壓表V2、V3示數均增大 C.該變壓器起升壓作用 D.I1U1=I2U2 【參考答案】D 【詳細解析】觀察到電流表A1的示數增大了0.2 A,電流表A2的示數增大了0.8 A,即副線圈電流增大,由于a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,匝數比不
10、變,所以副線圈電壓不變,即V1,V2示數不變,由于R0兩端電壓增大,所以滑動變阻器R兩端電壓減小,即電壓表V3示數減小,故AB錯誤;觀察到電流表A1的示數增大了0.2 A,電流表A2的示數增大了0.8 A,即原線圈電流增大量小于副線圈電流增大量,根據電流與匝數成反比,所以該變壓器起降壓作用,故C錯誤;理想變壓器輸入功率等于輸出功率,即:I1U1=I2U2,故D正確;故選D。 【名師點睛】本題關鍵是明確電路結構,根據閉合電路歐姆定律、變壓器變壓公式和變流公式、串并聯電路的電壓電流關系列式分析。 1.(2018·江蘇省如東高級中學高二上學期階段測試)如圖所示,一理想變壓器原線圈可通過移動滑
11、動觸頭P的位置改變接入電路的匝數,b為原線圈的中點,當P接a時,原、副線圈的匝數比為,線圈L的直流電阻不計,若原線圈接的交流電,則 A.只增大電源的頻率,燈泡B變亮 B.只將P由a向b滑動時,變壓器的輸入功率增大 C.只將變阻器R的滑片M向上滑動時,燈泡B亮度不變 D.當P接a時,燈泡B兩端的電壓為 【答案】BC 【解析】A、只增大電源的頻率,副線圈的電流頻率也增大,線圈L通直流,阻交流,當交流的頻率增大時,線圈L的阻礙效果增大,燈泡B變暗,故A錯誤;B、只將P由a向b滑動時,原線圈匝數減小,副線圈的匝數不變,根據原副線圈匝數之比等于電壓之比得副線圈電壓增大,根據得副線圈的輸出
12、功率增大,所以變壓器的輸入功率增大,所以B正確;C、只將變阻器R的滑片M向上滑動時,原副線圈匝數不變,副線圈電壓不變,所以燈泡B亮度不變,所以C正確;D、當P接a時,原、副線圈的匝數比為n:1,原線圈接的交流電,根據原副線圈匝數之比等于電壓之比得副線圈電壓,因為線圈L通有交變電流,所以燈泡B兩端的電壓要小于,故D錯誤;綜上所述本題答案是BC。 2.如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表,下列說法正確的是 A.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,R1消耗的功率變大 B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電壓表V示數變大 C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動
13、時,電流表A1示數變大 D.若閉合開關S,則電流表A1示數變大,A2示數變大 【答案】B 【解析】滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電阻變大,則干路電流變小,則消耗的功率變小,則A錯誤;干路電流變小,分壓變小,則電壓表V的測量的電壓變大,示數變大,則B正確;因輸出電流變小,則輸出功率變小即輸入功率變小,電流表A1示數變小,則C錯誤;閉合開關S并聯支路增加,電阻變小,則副線圈即R1的電流變大,分壓變大,則R2的分壓變小,電流變小,電流表A1示數隨副線圈電流的變大而變大,則D錯誤。 【名師點睛】考查電路的動態(tài)分析:本題中P的移動與電鍵的閉合均會引起電阻的變小,再由電路的聯接關系可分析各表的
14、示數的變化,可見明確電路的結構是求解的關鍵。 如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數n1:n2=3:1,原線圈電路中接有一量程為3 A的理想交流電流表,副線圈兩端接有理想交流電壓表、可變電阻R以及若干“6 V、6 W”的相同燈泡。輸入端交變電壓u的圖象如圖乙所示。 (1)求圖甲中電壓表的讀數; (2)要求燈泡均正常發(fā)光,求電路中最多允許接入的燈泡個數; (3)為滿足第(2)問要求,求可變電阻R應調到的電阻值。 【參考答案】(1)U2=9 V (2)n=9 (3)R= Ω 【詳細解析】(1)根據圖象可得原線圈電壓的最大值U1m=27V,其有效值為 U1==27 V,
15、根據代入數據可得U2=9 V,即為電壓表讀數。 (2)設原線圈中通過的電流為I1,副線圈中通過的電流為I2 為使副線圈接入的燈泡最多,則I1取允許通過的最大電流的有效值為3 A 根據U1I1=U2I2代入數據可得I2=9 A 正常發(fā)光時每個燈泡中的電流為I3==1 A 所以允許接入的燈泡個數為n==9 (3)電阻兩端電壓為UR=U2–U3=3 V 電阻阻值為R== Ω。 1.如圖甲所示電路,理想變壓器原線圈輸入電壓如圖乙所示,副線圈電路中R0為定值電阻,R是滑動變阻器,C為耐壓值為22 V的電容器,所有電表均為理想電表。下列說法正確的是 A.副線圈兩端電壓的變化頻率為
16、0.5 Hz B.電流表的示數表示的是電流的瞬時值 C.為保證電容器C不被擊穿,原副線圈匝數比應小于10:1 D.滑動片P向下移時,電流表A1和A2示數均增大 【答案】D 【解析】根據圖乙知交流電周期為0.02 s,所以頻率為50 Hz,A錯誤;電流表的示數表示的是電流的有效值,故B錯誤;由題意知,原線圈的最大電壓為311 V,而電容器的耐壓值為22 V,即為最大值,根據原副線圈的電壓與匝數成正比,則有原副線圈匝數比應大于;故C錯誤;滑動變阻器的觸頭向下滑動,電阻減小,而副線圈電壓不變,變壓器的輸入功率等于輸出功率,增大,兩個電流表的示數都增大,故D正確;故選D。 2.如圖所示,
17、理想變壓器原、副線圈的匝數比為10:1,b是原線圈的中心抽頭,電壓表和電流表均為理想交流電表,除R以外其余電阻不計,從某時刻開始在原線圈兩端加上交變電壓,其瞬時值表達式為u1=220sin100πt(V),下列說法中正確的是 A.t=s時,電壓表的讀數為22 V B.t=s時,a、c兩點電壓瞬時值為110 V C.滑動變阻器滑片向上移,電壓表和電流表的示數均變大 D.單刀雙擲開關由a扳向b,電壓表和電流表的示數均變小 【答案】A 【解析】A:原線圈兩端電壓的最大值為,根據原、副線圈電壓與匝數成正比可知,副線圈兩端電壓的最大值為,副線圈兩端電壓的有效值為22 V,任一時刻電壓表的
18、讀數均為22 V,故A項正確。B:由所接交流電壓的瞬時值表達式可知,當時,a、c兩點之間電壓的瞬時值應為,故B項錯誤。C:滑動變阻器滑片向上移動的過程中,其接入電路的有效阻值變大,由于原線圈的電壓不變,原、副線圈的匝數不變,則副線圈的輸出電壓不變,電流表的示數減小,故C項錯誤。D:在單刀雙擲開關由a扳向b時,理想變壓器原、副線圈的匝數比由10:1變?yōu)?:1,所以副線圈的輸出電壓升高,電壓表和電流表的示數均變大,故D項錯誤。 【名師點睛】涉及變壓器動態(tài)分析類問題時要注意原線圈兩端的電壓和原副線圈匝數比決定副線圈兩端電壓;副線圈的電流和原副線圈匝數比決定原線圈中電流。原副線圈中電流的功率、頻率相
19、同。 1.(2018·云南省曲靖市宣威市第五中學高二下學期3月份月考)理想變壓器原、副線圈匝數比為10:1,以下說法中正確的是 A.穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10:1 B.穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等 C.原、副線圈每一匝產生的電動勢瞬時值之比為10:1 D.正常工作時原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1:1 2.在勻強磁場中有一不計電阻的單匝矩形線圈,繞垂直于磁場的軸勻速轉動,產生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、B兩端。圖中的電壓表和電流表均為理想交流電表,為熱敏電阻(溫度升高時其電阻減?。?,為定值電阻。下列說法正確的是
20、A.在圖甲的t=0.01 s時刻,矩形線圈平面與磁場方向平行 B.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為 C.Rt處溫度升高時,電壓表V1示數與V2示數的比值變大 D.Rt處溫度升高時,電壓表V2示數與電流表A2示數的乘積可能變大、也可能變小,而電壓表V1示數與電流表A1示數的乘積一定變小 3.(2018·江蘇省天一中學高考考前熱身卷)如圖所示,200匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小B= T的水平勻強磁場中,線框面積S=0.2 m2,線框電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO'以角速度ω=100 rad/s勻速轉動,并與理想變壓器原線圈相連,副線圈線接入一只“220 V 60 W”
21、燈泡,且燈泡正常發(fā)光,熔斷器允許通過的最大電流為10 A,下列說法中正確的是 A.圖示位置穿過線框的磁通量為零 B.線框中產生交變電壓的有效值為400 V C.變壓器原、副線圈匝數之比為20∶11 D.允許變壓器輸出的最大功率為4 000 W 4.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數比為10:1,電阻R=22 Ω,各電表均為理想電表。原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是 A.該變壓器為升壓變壓器 B.電阻R消耗的電功率是22 W C.電壓表的示數為22 V D.電流表的示數是1 A 5.(2018·江蘇省連云港市高三第二次調研考試)如圖,邊長為a的
22、正方形導線框從A、C處斷開再用長度可忽略的絕緣物質粘上,放置在磁感應強度為B的勻強磁場中,將C和C’分別接到一個理想變壓器的原線圈上,原、副線圈的匝數分別為n1、n2,副線圈與阻值為R的電阻連接,當用外力使一導體棒從左端A以速度v勻速滑上正方形金屬框直至右端C (C’)的過程中,下列說法正確的是(除R外其他電阻均不計) A.電阻R中有交變電流通過 B.原線圈的電壓的最大值為 C.電阻R兩端的電壓的有效值為 D.該過程中通過R的電量為 6.用電壓為U的正弦交流電源通過甲、乙兩種電路給額定電壓為的同一小燈泡供電,圖甲中R為滑動變阻器,圖乙中理想變壓器的原副線圈匝數分別為,若小燈泡均能
23、正常工作,則下列說法正確的是 A.變壓器可能是升壓變壓器 B. C.甲乙電路消耗的功率之比為 D.R兩端的電壓最大值為 7.(2018·江西省分宜中學高三第一次段考)在勻強磁場中有一不計電阻的矩形線圈,繞垂直磁場的軸勻速轉動,產生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端,電壓表和電流表均為理想電表,Rt為熱敏電阻(溫度升高時其電阻減?。?,R為定值電阻。下列說法正確的是 A.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時表達式為u=36sin50πt(V) B.在t=0.01 s時,穿過該矩形線圈的磁通量的變化率為零 C.Rt處溫度升高時,由于變壓器線圈匝數比不變
24、,所以電壓表V1、V2的比值不變 D.Rt處溫度升高時,電流表的示數變大,變壓器輸入功率變大 8.如圖所示,一個匝數為N=100匝,電阻不計的線框以固定轉速50 r/s在勻強磁場中旋轉,其產生的交流電通過一匝數比為n1:n2=10:1的理想變壓器給阻值R=20 Ω的電阻供電,已知電壓表的示數為20 V,從圖示位置開始計時,則下列說法正確的是 A.t=0時刻線框內的電流最大 B.變壓器原線圈中電流的有效值為10 A C.穿過線框平面的最大磁通量為Wb D.理想變壓器的輸入功率為10 W 9.(2018·甘肅省岷縣一中高二下學期期末考試)如圖所示的理想變壓器,它的原線圈接在交流電
25、源上,副線圈接一個標有“12 V,100 W”的燈泡,已知變壓器原、副線圈的匝數比為18:1,那么小燈泡正常工作時 A.原線圈消耗的功率為90 W B.電流表的讀數為0.46 A C.原線圈所接電壓最大值為311 V D.電壓表的讀數為216 V 10.理想變壓器原、副線圈匝數之比為,原線圈接入如圖乙所示的正弦式交流電壓,副線圈接一個的負載電阻,電流表、電壓表均為理想電表,則下述結論正確的是 A.副線圈中電壓表的讀數為220 V B.副線圈中輸出交流電的頻率為 C.原線圈中電流表的讀數為 D.原線圈中的輸入功率為 11.(2018·福建省福州市金山中學高二第二學期期
26、末考試)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數之比為2:1,R1、R2為定值電阻,且R1=2R2,已知ab兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是 A.電陽R2中的電流方向每秒鐘改變100次 B.電壓表示數為110 V C.ab兩端與副線圈兩端的電壓之比為3:1 D.電阻R1、R2消耗的功率之比為1:4 12.如圖l所示為一理想變壓器,完整原、副線圈匝數相等。原、副線圈都有4個接線柱,正好三等分原、副線圈匝數,其中D、H分別為原、副線圈公共接線柱;變壓器原線圈兩端接入如圖2所示的交流電,副線圈接額定電壓為120 V的用電器。改變原、副線圈的接法,在保證安全的情況下,用
27、電器的最大工作電壓接近 A.73 V B.84 V C.110 V D.147 V 13.(2018·安徽省江南十校高三3月綜合素質檢測)圖1所示是調壓變壓器的原理圖,線圈AB繞在一個圓形的鐵芯上,總匝數為1000匝。AB間加上如圖2所示的正弦交流電壓,移動滑動觸頭P的位置,就可以調節(jié)輸出電壓。在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表,變阻器的滑動觸頭為Q。已知開始時滑動觸頭位于變阻器的最下端,且BP間線圈匝數剛好是500匝,變阻器的最大阻值等于72歐姆。則下列判斷中正確的是 A.開始時,安培表示數為A B.開始時,流過R的交流電頻率2
28、5 Hz C.保持P的位置不動,將Q向上移動時,R消耗的功率變大 D.保持Q的位置不動,將P沿逆時針方向轉動少許,R消耗的功率變大 14.如圖所示,矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動,線圈的電阻不計,線圈共N匝,理想變壓器原、副線圈的匝數比為1:2,定值電阻,當線圈的轉動角速度為時,電壓表的示數為U。則 A.電流表的示數為 B.從線圈轉動到圖示位置開始計時,線圈中產生的電動勢的瞬時表達式為 C.線圈在轉動過程中通過線圈磁通量的最大值為 D.當線圈的轉動角速度為時,電壓表的示數為 15.(2018·湖南省長郡中學高三(炎德英才大聯考)第六次月考)圖示為學校配
29、電房向各個教室的供電示意圖,T為理想變壓器,原副線圈的匝數比為5:1,原線圈接在U=1 100sin100πt (V)的交流電壓上。V1、A1為監(jiān)控市電供電端的電壓表和電流表,V2、A2為監(jiān)控校內變壓器的輸出電壓表和電流表,R1、R2為教室的負載電阻,V3、A3為教室內的監(jiān)控電壓表和電流表,配電房和教室間有相當長的一段距離,則當開關S閉合后 A.副線圈上交流電的頻率為50 Hz,電壓表V2的示數為220 V B.電流表A1、A2和A3的示數都變大 C.電壓表V1和V2的示數不變,V3的示數減小 D.副線圈上的功率增加 16.如圖甲所示為一理想變壓器,原、副線圈的匝數比為,且分別接
30、有阻值相同的電阻和,,通過電阻瞬時電流如圖乙所示,則此時 A.用電壓表測量交流電源電壓約為424 V B.斷開開關K后,通過電阻R1的瞬時電流還是如圖乙所示 C.交流電源的功率162 W D.R1和R2消耗的功率之比為1:3 17.(2018·湖北省孝感市八校教學聯盟高二下學期期末聯合考試)理想變壓器的原線圈連接一只電流表,副線圈接入電路的匝數可以通過滑動觸頭Q調節(jié),如圖。在副線圈上連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,P為滑動變阻器的滑動觸頭。原線圈兩端接在電壓為U的交流電源上。則 A.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表的讀數變小 B.保持Q的位置不動,將P向上滑動時
31、,電流表的讀數變大 C.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表的讀數變大 D.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表的讀數變小 18.用電高峰期,電燈往往會變暗,其原理可簡化為如下物理問題:如圖所示,理想變壓器的副線圈上,通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1和L2,輸電線的等效電阻為R,原線圈輸入有效值恒定的交流電壓,當開關S閉合時,以下說法中正確的是 A.原線圈中電流減小 B.R兩端的電壓增大 C.副線圈輸出電壓減小 D.原線圈輸入功率減小 19.如圖所示的電路中,理想變壓器的兩端共接有三個規(guī)格完全相同的燈泡,變壓器輸入端接交變電壓U0,在開關S閉合的情況下
32、,三個燈泡的亮度相同。如果將開關S斷開,燈泡都不會損壞時,將要發(fā)生的現象是 A.燈泡L1比S閉合時暗一些 B.燈泡L1比S閉合時亮一些 C.燈泡L2亮度不變 D.燈泡L2比S閉合時暗一些 20.如圖所示,是某燃氣爐點火裝置的原理圖。轉換器將輸入的直流電壓轉換為正弦交變電壓輸出,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈比為n1:n2=1:1 000,為交流電壓表。當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于4 000 V時,才會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體,則要求轉換器輸出電壓(即交流電壓表示數)的值不小于 A.2 V B.4 V C.1.5 V
33、 D.1 V 21.用220 V的正弦交流電通過理想變壓器對一負載供電,變壓器輸出電壓是110 V,通過負載的電流圖象如圖所示,則 A.變壓器輸入功率約為3.9 W B.輸出電壓的最大值是110 V C.變壓器原、副線圈的匝數比是1∶2 D.負載電流的函數表達式 22.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數比為5:1,原線圈接交流電源和交流電壓表,副線圈通過電阻為R的導線與熱水器、抽油煙機連接。已知原線圈兩端的電壓保持不變,副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化,現閉合開關S接通抽油煙機,下列說法正確的是 A.電壓表示數為1 100 V B.抽油煙機上電壓的瞬時值表達式為
34、 C.熱水器的實際功率增大 D.變壓器的輸入功率減小 23.(2018·甘肅省臨夏中學高二下學期期末考試)用理想變壓器給負載供電,變壓器輸入電壓不變,如圖所示,如果負載電阻的滑片向上移動,則圖中所有交流電表的讀數及輸入功率P變化情況描述正確的是(均為理想電表) A.U1、U2不變,I1、I2增大,P增大 B.U1、U2不變,I1、I2減小,P減小 C.U1、U2不變,I1增大,I2減小,P增大 D.U1不變,U2增大,I1減小,I2增大,P減小 24.一理想變壓器的原、副線圈的匝數比為3:1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈接在電壓為220 V的正弦交流電
35、源上,如圖所示,設副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為,則下列說法中正確的是 A. B. C. D. 25.(2018·河南省輝縣市一中高二下學期第一次月考)在變電站里,經常要用交流電表監(jiān)測電網上的強電流。所用的器材叫電流互感器,如圖所示中,能正確反映其工作原理的是 A. B. C. D. 26.如圖所示,理想變壓器的副線圈通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2,輸電線的總電阻為R,開始時,開關S斷開?當S接通時,以下說法中錯誤的是 A.通過燈泡L1的電流
36、增大 B.電阻R上的電壓增大 C.原線圈輸入功率增大 D.副線圈中的電流增大 27.如圖所示,交流發(fā)電機的矩形線圈邊長ab=cd=0.2 m,ad=bc=0.4 m,線圈匝數為50匝,線圈的總電阻r=l Ω,線圈在磁感應強度B=0.2 T的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以的轉速勻速轉動,外接電阻R=9 Ω,電壓表為理想交流電表,則 A.圖甲中交流電壓表的示數為 B.圖甲中電阻R上消耗的電功率為 C.如圖乙所示,外電路接原、副線圈匝數之比的理想變壓器時,電阻R上消耗的電功率最大 D.如圖乙所示,外電路接原、副線圈匝數之比的理想變壓器時,電阻及上消耗的電功率最大 28.圖甲是線圈
37、繞垂直于磁場的軸在勻強磁場中勻速轉動時所產生的正弦交變電流圖象,把該交流電壓加在圖乙中變壓器的A、B兩端。已知理想變壓器原線圈Ⅰ和副線圈Ⅱ的匝數比為5:1,交流電流表和交流電壓表均為理想電表,電阻R=1 Ω,其他各處電阻不計,以下說法中正確的是 A.在t=0.1 s、0.5 s時,穿過線圈的磁通量最大 B.電流表的示數為0.40 A C.線圈轉動的角速度為10π rad/s D.電壓表的示數為 V 29.(2018·貴州省凱里市第一中學高二下學期期末考試)如圖所示,邊長為L、匝數為N,電阻不計的正方形線圈abcd在磁感應強度為B的勻強磁場中繞轉軸OO'轉動,軸OO'垂直于磁感線,
38、在線圈外接一含有理想變壓器的電路,變壓器原、副線圈的匝數分別為n1和n2。保持線圈以恒定角速度ω轉動,下列判斷正確的是 A.當可變電阻R的滑片P向下滑動時,電壓表V2的示數變小 B.在圖示位置時線框中磁通量為零,感應電動勢最大 C.電壓表V1示數等于NBωL2 D.變壓器的輸入與輸出功率之比為1:1 30.如圖所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表,R是光敏電阻(其阻值隨照射光強度增大而減?。T€圈接入電壓隨時間按變化的交流電,下列說法正確的是 A.燈泡中電流方向每秒改變50次 B.電壓表的示數為110 V C.夜晚照射光強度減弱
39、時,燈泡變得更亮 D.白天照射光強度增大時,電壓表和電流表示數均變大 31.(2018·云南省景東一中高三復習第五次質量檢測)某交流發(fā)電機的輸出電壓隨時間變化的圖象如圖所示,輸出功率是20 kW,現用5 000 V高壓輸電,輸電線上的總電阻是40,再利用的降壓變壓器降壓后供給用戶,則下列說法正確的是 A.交變電流的頻率為100 Hz B.發(fā)電機輸出電壓的有效值為220 V C.流過高壓輸電線的電流為125 A D.降壓變壓器輸出電壓的有效值為220 V 32.如圖甲所示中理想變壓器原、副線圈的匝數之比:=5:1,電阻R=20 Ω,、為規(guī)格相同的兩只小燈泡,為單刀雙擲開關。原線
40、圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示。現將接1、閉合,此時正常發(fā)光。下列說法正確的是 A.輸入電壓u的表達式u=20sin (50πt) V B.只斷開后,、均正常發(fā)光 C.只斷開后,原線圈的輸入功率減小 D.若換接到2后,R消耗的電功率為8 W 33.(2018·江西省臨川區(qū)第一中學高三上學期第三次階段測試)如圖所示,理想變壓器輸入端接在電動勢隨時間變化,內阻為r的交流電源上,輸出端接理想電流表及阻值為R的負載,如果要求負載上消耗的電動率最大,則下列說法正確的是 A.該交流電源的電動勢的瞬時值表達式為V B.變壓器原副線圈匝數的比值為 C.電流表的
41、讀數為 D.負載上消耗的熱功率 34.如圖甲所示為一種自耦變壓器的結構示意圖。線圈均勻繞在圓環(huán)形鐵芯上,若AB間輸入如圖乙所示的交變電壓,轉動滑動觸頭P到如圖甲中所示位置,在BC間接一個理想交流電壓表(圖甲中未畫出),則 A.AB間輸入的交流電的電壓瞬時值表達式為u=220sin 50πt V B.滑動觸頭P順時針旋轉時,電壓表讀數變大 C.t=1×10–2 s時電壓表的讀數為零 D.BC間輸出的電功率為零 35.(2018·湖南省長沙市長郡中學高三第一次模擬)手搖發(fā)電機產生的正弦交流電經變壓器給燈泡L供電,其電路如圖所示,當線圈以角速度ω勻速轉動時,電壓表示數為U,燈泡正常
42、發(fā)光。已知發(fā)電機線圈的電阻為r,燈泡正常發(fā)光時的電阻為R,其他電阻可忽略,變壓器原線圈與副線圈的匝數比為k,變壓器可視為理想變壓器。則 A.燈泡的額定電壓為 B.燈泡的額定功率為 C.發(fā)電機的線圈中產生的電動勢最大值為 D.從中性面開始計時,原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為u=Usinωt 36.如圖所示,理想變壓器的原線圈匝數為2 200匝,加上220 V的正弦交變電壓,副線圈c、d之間的匝數為1 100匝,d、e之間的匝數也為1 100匝。D1、D2為理想二極管,R是阻值為10 Ω的定值電阻,則電阻R消耗的電功率為 A.1 210 W B.4 840 W
43、C.650 W D.2 420 W 37.(2018·北京市人大附中高三第二次模擬考試)一個含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中L1、L2和L3是完全相同的三個燈泡,U為正弦交流電源。當開關S斷開時,電路中的燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是 A.理想變壓器原、副線圈匝數比為2:1 B.理想變壓器原、副線圈匝數比為1:1 C.開關S閉合穩(wěn)定后,燈泡L1和L2消耗的功率之比為1:4 D.開關S閉合穩(wěn)定后,燈泡L1能正常發(fā)光而L2無法正常發(fā)光 38.一含有理想變壓器的電路如圖甲所示,圖中理想變壓器原、副線圈匝數之比為2:1,電阻R1和R2的阻值分別為3 Ω和1 Ω,電流
44、表、電壓表都是理想交流電表,a、b輸入端輸入的電流如圖乙所示,下列說法正確的是 A.電流表的示數為 A B.電壓表的示數為 V C.0~0.04 s內,電阻R1產生的焦耳熱為0.08 J D.0.03 s時,通過電阻R1的瞬時電流為 A 39.(2018·廣東省廣州市高三一測)如圖,理想變壓器原、副線圈的匝數比為2:1,原線圈一側接一輸出電壓恒為U1的正弦交流電源,電阻R1、R2、R3、R4的阻值相等。下列說法正確的是 A.S斷開時,圖中電壓U1:U2=2:1 B.S斷開時,R1消耗的電功率等于R2的2倍 C.S閉合后,R1、R3、R4消耗的電功率相同 D.S閉合后,
45、R1兩端電壓比S閉合前的更小 40.如圖所示為一理想變壓器,原、副線圈的匝數比為n。原線圈接電壓為u=U0sinωt的正弦交流電,輸出端接有一個交流電流表和—個電動機,電動機的線圈電阻為R。當輸入端接通電源后,電動機帶動一質量為m的重物勻速上升,此時電流表的示數為I,重力加速度為g,下列說法正確的是 A.電動機兩端電壓為IR B.原線圈中的電流為 C.電動機消耗的電功率為 D.重物勻速上升的速度為 41.(2018·天津卷)教學用發(fā)電機能夠產生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(內阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電,電路如圖所示,理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數分別
46、為I、U,R消耗的功率為P。若發(fā)電機線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼模瑒t A.R消耗的功率變?yōu)? B.電壓表V的讀數為 C.電流表A的讀數變?yōu)?I D.通過R的交變電流頻率不變 42.(2017·北京卷)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在的交流電源上,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 A.原線圈的輸入功率為220W B.電流表的讀數為1 A C.電壓表的讀數為110V D.副線圈輸出交流電的周期為50 s 43.(2017·江蘇卷)某音響電路的簡化電路圖如圖所示,輸入信號既有高頻成分,也有低頻成分,則
47、A.電感L1的作用是通高頻 B.電容C2的作用是通高頻 C.揚聲器甲用于輸出高頻成分 D.揚聲器乙用于輸出高頻成分 44.(2016·四川卷)如圖所示,接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電,如果將原、副線圈減少相同匝數,其它條件不變,則 A.小燈泡變亮 B.小燈泡變暗 C.原、副線圈兩段電壓的比值不變 D.通過原、副線圈電流的比值不變 45.(2016·天津卷)如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是 A.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,R1消耗的功率變大 B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上
48、滑動時,電壓表V示數變大 C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電流表A1示數變大 D.若閉合開關S,則電流表A1示數變大、A2示數變大 46.(2016·新課標全國Ⅰ卷)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 Ω?、1 Ω?和4 Ω?,A為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定。當開關S斷開時,電流表的示數為I;當S閉合時,電流表的示數為4I。該變壓器原、副線圈匝數比為 A.2 B.3 C.4 D.5 47.(2016·江蘇卷)一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈,將其接在a、b間作
49、為原線圈。通過滑動觸頭取該線圈的一部分,接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時,c、d間的輸出電壓為U2,在將滑動觸頭從M點順時針旋轉到N點的過程中
A.U2>U1,U2降低 B.U2>U1,U2升高
C.U2 50、t的電壓,則電壓表V2示數減小,V1示數不變,則電壓表V1示數與V2示數的比值變大,故C正確;副線圈電壓不變,若Rt電阻原來大于R,則溫度升高時,電壓表V2示數與電流表A2示數的乘積增大,若Rt電阻原來小于R,則電壓表V2示數與電流表A2示數的乘積變小,當Rt處溫度升高時,電阻減小,則副線圈總功率增大,所以原線圈功率增大,即電壓表V1示數與電流表A1示數的乘積一定變大,故D錯誤。故選C。
【名師點睛】本題考查交變電流的產生及變壓器原理,要注意掌握交變電流中最大值、有效值、瞬時值的表達及相應的關系,知道變壓器不改變功率,難度適中。
【名師點睛】解決本題的關鍵掌握交流電電動勢峰值的表達式, 51、以及知道峰值與有效值的關系,知道原副線圈電壓、電流與匝數比的關系。
4.B【解析】根據瞬時值的表達式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等,再根據電壓與匝數成正比,與匝數成反比,即可求得結論。理想變壓器原、副線圈的匝數比為10:1,所以該變壓器為降壓變壓器,A錯誤;根據電壓與匝數成正比可知,原線圈的電壓的最大值為,所以副線圈的電壓的最大值為,所以電壓的有效值為22 V,所以電壓表的示數為22 V,電阻R消耗的電功率是,B正確,C錯誤;原、副線圈的電流與匝數成反比,副線圈的電流是1 A,所以電流表的示數是0.1 A,D錯誤。
5.BD【解析】因為導體棒切割方向不變,所以產生的感應電動勢方向 52、不變,故R中的電流方向恒定,不是交變電流,A錯誤;當導體棒切割長度最大時,產生的感應電動勢最大,即原線圈電壓最大,最大為,B正確;因為該電流并非正弦式交變電流,所以原線圈中電壓有效值,故副線圈中電壓有效值不等于,C錯誤;因為原副線圈匝數比,所以通過副線圈的電荷量為,D正確。
6.D【解析】由圖甲知,電源電壓等于變阻器兩端的電壓與電源電壓之和,所以U>U0,在圖乙中,根據電壓與匝數成正比,知n1>n2,所以該變壓器是降壓變壓器,故A錯誤;由乙圖,根據電壓與匝數成正比,得n1:n2=U:U0,故B錯誤;電珠均能正常工作,所以電流等于額定電流,甲電路消耗的功率UI,乙電路消耗的功率U0I,所以甲乙 53、電路消耗的功率之比為U:U0,故C錯誤;R兩端電壓的有效值(U?U0),因為是正弦交流電,所以R兩端電壓的最大值為(U?U0),故D正確;故選D。
7.BD【解析】AB、原線圈接的圖甲所示的正弦交流電,由圖知最大電壓,周期0.02 s,故角速度是ω=100π,,當t=0.01 s時,u=0,此時穿過該線圈的磁通量最大,穿過線圈的磁通量的變化率為零,故A錯誤,B正確。C、Rt處溫度升高時,原副線圈電壓比不變,但是V2不是測量副線圈電壓,Rt溫度升高時,阻值減小,電流增大,則R電壓增大,所以V2示數減小,則電壓表V1、V2示數的比值增大,故C錯誤。D、Rt溫度升高時,阻值減小,電流增大,而輸出電 54、壓不變,所以變壓器輸出功率增大,而輸入功率等于輸出功率,所以輸入功率增大,故D正確。故選BD。
【名師點睛】根據圖象準確找出已知量,是對學生認圖的基本要求,準確掌握理想變壓器的特點及電壓、電流比與匝數比的關系,是解決本題的關鍵。
【名師點睛】本題考查了交流發(fā)電機的工作原理和變壓器的變壓比公式,要記住最大電壓的公式Em=NBSω,不難。
9.BD【解析】變壓器原副線圈的功率相同,則小燈泡正常工作時,原線圈消耗的功率為100 W,選項A錯誤;燈泡正常發(fā)光說明副線圈輸出電壓、功率:U2=12 V,P2=100 W;在理想變壓器中:,所以原線圈輸入電壓即電壓表讀數:;原線圈所接電壓最大值為2 55、16 V≠311 V,選項D正確,C錯誤;由變壓器功率關系可知,變壓器輸入功率:P1=P2=100 W,所以電流表讀數:I1==0.46 A,選項B正確;故選BD。
【名師點睛】本題掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關系,最大值和有效值之間的關系即可解決本題,注意在求功率時要用到有效值,同時明確輸出功率決定輸入功率。
11.AC【解析】A.從圖乙得到電壓的最大值為220V,周期為0.02 s,頻率為f=1/T=1/0.02 Hz=50 Hz,變壓器不改變交流電的頻率,電阻R2中交流電的頻率為50 Hz,1 s內完成50個周期性變化,1個周期電流方向改變2次,所以電阻R2中電流方向每秒改 56、變100次,故A正確;B.電源電壓的有效值為U=220/=220 V,根據變壓器的變流比公式,有I1:I2=n2:n1=1:2,根據變壓器的變壓比公式,有U1:U2=n1:n2=2:1,對左側回路,有U=U1+I1R1,對右側回路,有U2=I2R2,聯立上面4個式子,可以得到U2=V,故B錯誤;C.U2=I2R2,原線圈兩端電壓U1=2U2,電阻R1兩端電壓為I1R1=I2?2R2=U2,ab兩端的電壓為U=UR1+U1=3U2,所以ab兩端與副線圈兩端電壓之比為3:1,故C正確;D.根據變流比公式,有I1:I2=n2:n1=1:2,根據P=I2R,有P1:P2==1:2,故D錯誤;故選AC。 57、
12.C【解析】根據變壓器的變壓規(guī)律:,且輸入電壓的有效值為220 V,副線圈所接的用電器額定電壓為120 V,由此可知應為降壓變壓器,因此匝數比只有,,三種可能,綜上分析,應選匝數比為,故在保證安全的情況下,用電器的最大工作電壓接近110 V,C正確;ABD錯誤;故選C。
13.CD【解析】由圖2知,輸入電壓的有效值為U1=36 V,根據變壓規(guī)律:,解得輸出電壓U2=18 V,所以電流表的讀數為I=U2/R=0.25 A,所以A錯誤;交流電的周期為0.02 s,所以頻率為50 Hz,故B錯誤;保持P的位置不動,將Q向上移動時,R的阻值減小,U2不變,R消耗的功率變大,所以C正確;保持Q 58、的位置不動,將P沿逆時針方向轉動少許,n2增大,U2增大,R消耗的功率變大,所以D正確。
【名師點睛】線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的轉軸勻速轉動,產生正弦式交變電流,最大值Em=NBSω;然后結合變壓器的變壓比公式和輸入、輸出功率關系列式分析。
15.ACD【解析】A項:原線圈接在U=1 100sin100πt (V)的交流電壓上,所以交流電的頻率為,由電壓之比等于匝數正比即,解得:,故A正確;BC項:當開關閉合后,副線圈的總電阻變小,由于變壓器的輸入電壓不變,則輸出電壓不變,即U2不變,可知輸電線中的電流增大,即A2增大,則輸電線上損失的電壓增大,可知用戶端得到的電壓減小,即U3減小, 59、所以通過R1的電流減小,即A3減小,副線圈中電流決定原線圈中的電流,根據知,原線圈中的電流I1增大,所以A1示數增大,故B錯誤,C正確;D項:由BC項分析可知,原線圈中的電流I1增大,原線圈中電壓不變,所以功率變大,所以副線圈上的功率增加,故D正確。
【名師點睛】解決本題的關鍵知道輸入電壓決定輸出電壓,輸出電流決定輸入電流,輸出功率決定輸入功率。
16.A【解析】變壓器初級電流有效值為;次級電流有效值:;次級電壓:;初級電壓:,則輸入電壓: ,選項A正確;斷開開關K后,次級電流為零,則原線圈電流也變?yōu)榱?,則通過電阻R1的瞬時電流為零,選項B錯誤;交流電源的功率,選項C錯誤;R1和R2消耗的 60、功率之比為,選項D錯誤;故選A。
【名師點睛】本題的關鍵在于P位置不動時總電阻不變,Q不變時輸出電壓不變,完全利用變壓器特點。
18.B【解析】開關S閉合后,電阻減小,而次級電壓不變,副線圈的電流增大,原線圈的電流也增大,故A錯誤;副線圈電流增大,R兩端的電壓增大,故B正確;副線圈電壓由原線圈和匝數比決定,而原線圈電壓和匝數比都沒有變,所以副線圈輸出電壓不變,故C錯誤;原線圈的電壓不變,而電流增大,故原線圈的輸入功率增大,故D錯誤。故選B。
19.A【解析】當開關S斷開后,減少了輸出功率,因輸出功率減少,輸入功率也減少,因U0不變,則流過L1的電流變小,燈L1變暗,燈L1兩端的電壓U 61、1=IR,I減少,U1也減少,變壓器初級線圈兩端的電壓U1′=U0-U1增大,輸入電壓增大,輸出電壓與輸入電壓成正比也增大,即L2兩端的電壓增大,流過L2的電流增大,燈泡L2比S閉合時亮,故A正確,BCD錯誤。故選A。 上的強電流,電流互感器應串聯在火線或零線上;根據變壓器電流與匝數的關系,輸入端電流大匝數少,輸出端電流小匝數多。故A項正確,BCD三項錯誤。
【名師點睛】電流互感器應串聯在火線或零線上,電壓互感器應接在火線和零線之間?;ジ衅鲗⒏唠妷海◤婋娏鳎┺D化成低電壓(弱電流),據變壓器電壓(電流)與匝數的關系,可分析出原副線圈的匝數關系。
26.A【解析】變壓器的輸出電壓由輸入的電壓和 62、變壓器的匝數比決定,由于輸入的電壓和變壓器的匝數比都不變,所以變壓器的輸出電壓也不變,即副線圈兩端M、N的輸出電壓不變。當S接通時,副線圈的電阻減小,所以總的電流變大,電阻R上的電壓增大,燈泡L1的電壓減小,通過燈泡L1的電流減小,選項A錯誤,BD正確;由于副線圈的輸出電壓不變,當S接通時,次級電流變大,則副線圈的輸出功率增大,根據輸入功率等于輸出功率,知道變壓器的輸入功率增大,所以C正確;此題選擇錯誤的選項,故選A。
【名師點睛】和閉合電路中的動態(tài)分析類似,可以根據副線圈電阻的變化,確定出總電路的電阻的變化,進而可以確定總電路的電流的變化的情況,再根據電壓不變,來分析其他的原件的電流和電壓 63、的變化的情況。
28.B【解析】由圖象可知,在t=0.1 s、0.5 s時,電壓最大,此時是磁通量的變化率最大,此時穿過線圈的磁通量為零,所以A錯誤;電流表讀數:因,由得I1=I2=0.40 A,所以電流表讀數為0.40 A,所以B正確。根據圖象可以知道,交流電的周期是0.4 s,由,所以C錯誤;電壓表讀數為副線圈有效值,原線圈的電壓的有效值為10 V,由可得副線圈的電壓有效值為2 V,所以電壓表的示數為2 V,所以D錯誤。故選B。
【名師點睛】要知道電表讀數為交流電有效值,正弦交流電有效值等于最大值的,輸出功率用有效值計算。
29.BD【解析】A項:當P位置向下移動,R減小,根據理 64、想變壓器的變壓原理知:輸出電壓即電壓表V2的示數不變,故A錯誤;B項:從垂直于中性面時開始時,矩形線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωcosωt,磁通量為零,電動勢最大,故B正確;C項:交流電壓的最大值等于NBωL2,電壓表V1示數為有效值,故C錯誤;D項:理想變壓器輸入功率等于輸出功率,故D正確。
30.B【解析】根據交流電表達式可得,故頻率,故每秒鐘電流方向改變100次,A錯誤;電壓表示數為副線圈輸入電壓的有效值,故原線圈接的正弦交流電,由題知原線圈電壓有效值,根據原副線圈電壓之比等于線圈匝數比可知,所以副線圈電壓為,故B正確;夜晚照射光強度減弱時,光敏電阻的阻值增大,而副線 65、圈兩端的電壓不變,所以通過燈泡的電流減小,即變暗了,C錯誤;白天照射光強度增大時,光敏電阻的阻值減小,而副線圈兩端的電壓不變,即電壓表示數不變,所以通過燈泡的電流增大了,根據原副線圈電流比和匝數成反比可知副線圈電流增大,原線圈電流也增大,D錯誤。
【名師點睛】本題考查了有關交流電描述的基礎知識,要根據交流電圖象正確求解最大值、有效值、周期、頻率、角速度等物理量,同時正確書寫交流電的表達式。
32.C【解析】根據電壓與匝數程正比,電流與匝數成反比,變壓器的輸入功率和輸出功率相等,逐項分析即可得出結論。由圖象得周期,,輸入電壓最大值,所以輸入電壓u的表達式應為,A錯誤;只斷開后,負載電阻變 66、大為原來的2倍,電壓不變,副線圈電流變小為原來的一半,、的功率均變?yōu)轭~定功率的四分之一,則、均不能正常發(fā)光,B錯誤;只斷開后,負載電阻變大,原副線圈電流變小,原線圈的輸入功率減小,C正確;若換接到2后,電阻R電壓有效值為4 V,R消耗的電功率為,D錯誤。
33.BC【解析】周期T=4×10-2s,角速度,所以該交流電源的電動勢的瞬時值表達式為e=Emsin(50πt),故A錯誤;設原副線圈中的匝數分別為n1和n2,電流分別為I1和I2,電壓分別為U1和U2,則U1=E?I1r,電阻R消耗的功率P=U2I2=U1I1,即P=(E?I1r)I1=?I12r+EI1;可見I1=時,P有最大值,,此時,則,所以,故B正確;電流表的讀數為副線圈電流的有效值:原線圈電流有效值為,則,故C正確;負載上消耗的功率,故D錯誤;故選BC。
34.D【解析】因,則AB間輸入的交流電的電壓瞬時值表達式為u=220sin 100πt V,選項A錯誤;滑動觸頭P順時針旋轉時,次級線圈匝數減小,則次級電壓減小,電壓表讀數變小,選項B錯誤;電壓表讀數為交流電的有效值,故t=1×10–2 s時電壓表的讀數不為零,選
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