2013备战高考之物理一轮复习讲义42变压器新人教版

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备战高考之物理一轮复习讲义:42变压器(人教版)高频考点:变压器、变压器与图象动态发布:2011新课标理综第17题、2011浙江理综卷第16题、2010重庆理综第17题、2010海南物理第19题、2011广东理综第19题、2010四川理综第19题、2011年江苏物理第13题命题规律:变压器与图象是高考考查的重点和热点,考查变压器与图象试题一般为选择题,也可能为计算题,难度中等。命题分析考查方式一考查变压器【命题分析】变压器是根据电磁感应现象工作的。变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比,即12UU=12nn;理想变压器的输入功率等于输出功率。对于变压器,输入电压决定输出电压,输出功率决定输入功率。考查变压器的试题重点考查变压公式、能量关系等,难度中等。[来源:Z*xx*k.Com]例1(2011新课标理综第17题)如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则A.U=110V,I=0.2AB.U=110V,I=0.05AC.U=1102V,I=0.2AD.U=1102V,I=0.22A【解析】:灯泡正常发光说明副线圈输出电压为220V,原线圈输入电压为110V,电压表读数为110V;由变压器功率关系可知,变压器输入功率为22W,电流表读数为0.2A,选项A正确。【答案】:A【点评】此题考查理想变压器的电压关系和功率关系及其相关知识点。例2(2011浙江理综卷第16题)如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和m2=200的两个线圈,上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是A.2.0VB.9.0VC.12.7VD.144.0V【解析】:原线圈输入电压最大值为51V,有效值为38V。由变压器变压公式,副线圈输出电压为9.5V,考虑到电压表内阻不是无限大,副线圈具有一定电阻,交流电压表的读数一定小于9.5V,可能是9.0V,选项B正确。【答案】:B[来源:学科网ZXXK]【点评】此题考查变压器及其相关知识点。例3.(2010重庆理综第17题)输入电压为220V,输出电压为36V的变压器副线圈烧坏,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,然后将原线圈接到220V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为:A.1100、360B.1100、180C.2200、180D.220、360【解析】对新绕线的理想变压器,根据变压比公式得变压器烧坏前的原线圈匝数n1==13UUn3=220×5=1100,变压器烧坏前副线圈匝数n2==21UUn1=36220×1100=180,选项B正确。【答案】B【点评】学习物理要注重物理知识的实际应用。例4.(2010海南物理第19题)如右图,一理想变压器原副线圈匝数之比为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.下列结论正确的是A.若电压表读数为6V,则输入电压的最大值为242VB.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【解析】若电压表读数为6V,即变压器输出电压有效值为6V,则输入电压有效值为U1=4×6V=24V,其最大值为242V,选项A正确;若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则输出电压也增加到原来的2倍,电流表示数应增加到原来的2倍,选项B错;若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输出电压不变,输出电流减小到原来的一半,输出功率减小到原来的一半,输入功率等于输出功率即PIU也减小到原来的一半,选项C错;若保持负载电阻的阻值不变.输入电压增加到原来的2倍,输出电压也增大到原来的2倍,则由2UPR可知输出功率增加到原来的4倍,选项D正确。【答案】AD【点评】此题考查交流电的最大值和有效值,理想变压器的相关知识等考查方式二考查变压器与图象【命题分析】图象主要有交变电流图象、铁芯中磁感应强度随时间变化图象。考查变压器与图象的试题难度中等。[来源:学科网ZXXK]例5(2011广东理综第19题)图7(a)左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55Ω,○A、○V为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图7(b)所示的正弦交变电压,电压表示数为110V,下列表述正确的是A.电流表的示数为2AB.原副线圈匝数比为1∶2C.电压表的示数为电压表的有效值D.原线圈中交变电压的频率为100Hz[来源:Zxxk.Com]解析:电流表的示数为I=U/R=110/55A=2A,由变压器变压公式可知,原副线圈匝数比为2∶1,选项A正确B错误;电压表的示数为电压表的有效值,选项C正确;由正弦交变电压图线可知,原线圈中交变电压的频率为50Hz,选项D错误。【答案】:AC【点评】此题考查交变电流的图象、变压公式等知识点。例6.(2010四川理综第19题)图甲所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t2~t1时间内A.电流表A1的示数比A2的小B.电流表A2的示数比A1的小C.电流表A1和A2的示数相同图7(a)图7(b)(2)求只在ce间接400Ω的电阻时,原线圈中的电流I1;(3)求ce和de间线圈的匝数比cedenn。[来源:Z*xx*k.Com]【解析】(1)由题图可知,交变电流周期为T=0.01s,ω=2π/T=200πrad/s,电压最大值Um=400V,原线圈输入电压瞬时值uab的表达式uab=400sin200πt(V)(2)电压有效值U1=2002V理想变压器P1=P2,原线圈中电流I1=P1/U1解得I1=25A=0.28A。(3)设ab间匝数为n1,11Un=ceceUn同理,11Un=dedeUn

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