高考热点探究
一、变压器原理
1. (2010·9)如图1所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比 海南·为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R 为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结
图1
论正确的是 ( ) A．若电压表读数6 V，则输入电压的最大值为242 V
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半
C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍
2.(2010·17)一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压 重庆理综·器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧 坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图2所示，
2 然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为1 V．按图
理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为 ( ) A．1 100,360 B．1 100,180 C．2 200,180 D．2 200,360
二、交流电图象、变压器参与下的动态分析
3．(2011·15)图3甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝福建理综·20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，S2闭合，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1，此时L2正常发光．下列( )
说
法
正
确
的
是
图3
A．输入电压u的表达式u＝202sin (50πt) V B．只断开S2后，L1、L2均正常发光
C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W
4．(2011·20)为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图4甲为调山东理综·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 ( )
甲 乙
图4
A．u2＝1902sin (50πt) V B．u2＝1902sin (100πt) V
C．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移 D．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移
三、远距离送电
5．(2010·13)中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输福建理综·电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，若不考虑( )
PP
A.4 B.2 C．2P D．4P
其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为
解析 (1)由图乙知ω＝200π rad/s(1分) 电压瞬时值uab＝400sin 200πt V．(2分) (2)电压有效值U1＝2002 V(1分) 理想变压器P入＝P出，P出＝80 W(1分) P入
原线圈中的电流I1＝U1(1分)
2
解得I1＝5 A．(1分) (3)设ab间匝数为n1 U1Uce
n1＝nce(1分)
U1Ude
同理n1＝nde(1分)
U2U2cede
由题意知Rce＝Rde(1分) nce
解得nde＝
Rcence4
Rde，代入数据得nde＝3.(2分)
答案 (1)uab＝400sin 200πt V
24(2)5 A (3)3
试题分析
高考对本部分内容要求不是很高，难度中等或偏下，大部分省市考查形式为选择题、填空题，江苏省物理单科2011年的考查为计算题，难度中等．
命题特征
1．以正弦式交变电流的图象为背景考查有效值、最大值等问题． 2．考查理想变压器的规律应用及U、I、P及f的特点． 3．考查变压器的动态分析． 4．考查远距离输电问题．
知识链接
1．正弦式交变电流的产生、规律及表达式． 2．有效值的计算方法．
3．理想变压器U、I、P的分析与计算． 4．远距离输电的计算.
1．一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则 ( )
A．线框交变电动势的最大值为nπBS
B．线框交变电动势的有效值为2nπBS
1
C．从开始转动经过4周期，线框中的平均感应电动势为2nBS D．感应电动势瞬时值为e＝2nπBSsin 2nπt
2．如图6所示，理想变压器的原线圈接在u＝220 2 sin (100πt) V的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2∶1.电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是 ( )
图6
A．原线圈中电流表的读数为1 A B．原线圈中的输入功率为220 2 W C．副线圈中电压表的读数为110 2 V D．副线圈中输出交流电的周期为50 s
3．如图7所示，一低压交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，通过上下调节P1、P2的位置，可以改变变压器输入、输出电压．图中L是一个小灯泡，R2是定值电阻，R1、R3是滑动变阻器，若要增大灯泡L的亮度，可以采取的办法是 ( )
图7
A．P1、P3、P4不动，P2下移 B．P1、P2、P3不动，P4下移 C．P2、P3、P4不动，P1上移 D．P1、P2、P4不动，P3上移
4．“风雨同舟，坚强不曲”，舟曲特大泥石流发生后，全国人民伸出了援助之手．某公司向灾区捐赠一批柴油发电机．该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路
－
中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×104 Ω.
安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是 ( ) 型号 最大输出功率 输出电压范围 A.输电线路中的电流为20 A
AED6500S 60 kW 220～300 V
B．输电线路损失的电功率为8 000 W C．发电机实际输出电压是300 V
D．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300 V
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