鲁科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流与远距离输电 分层作业16 交变电流“四值”与理想变压器的动态分析.ppt

123456789101112解析变压器的输入电压的最大值为:Um=NBSω=10×0.4×0.5×100V=200V,从垂直中性面位置开始计时,故线框中感应电动势的瞬时值为:U=Umcosωt=200cos100tV,故A错误;若开关S闭合,输出电压不变,输出端电阻减小,故输出电流增加,输入电流也增加,电流表示数将增大,故B正确;若开关S闭合,输出电压不变,灯泡L1亮度不变,故C正确;变压器输入电压12345678910111211.(2022湖南卷)如图所示,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交流电源。定值电阻R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U,理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是()A.保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I减小,U不变B.保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率增大C.保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,I减小,U增大D.保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率减小B123456789101112解析保持P1位置不变,由题意可知,变压器接入电路中原、副线圈的匝数比为2,若原线圈的电流为I,则副线圈的电流为2I,根据欧姆定律可得副线圈两端的电压有效值为U2=2IR1,则变压器原线圈两端的电压有效值为U1=2U2=4IR1,设输入电压有效值为U0,则U0=4IR1+IR2,可得。P2向左缓慢滑动的过程中,R2减小,I变大,而U1=4IR1,可知变压器原线圈两端的电压有效值变大,输入电压有效值不变,则R2两端的电压不断变小,即电压表示数U变小,原线圈两端的电压、输入的电流都变大,则变压器输入功率变大,根据原、副线圈的功率相等,可知R1消耗的功率增大,故B正确,A错误。保持P2位置不变,设原、副线圈的匝数比为n,同理可得U1=n2IR1,则12345678910111212345678910111212.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=3∶1,原线圈电路中接有一量程为3A的理想交流电流表,副线圈两端接有一理想交流电压表和可变电阻R以及若干“6V6W”的相同灯泡。输入端交变电压u的图像如图乙所示。(1)求图甲中电压表的读数;(2)要求灯泡均正常发光,求电路中最多允许接入的灯泡个数;(3)为满足第(2)问中要求,求可变电阻R应调到的电阻值。123456789101112其有效值为U1=36V代入数据后可得U2=12V此即为电压表的读数。(2)设原线圈中通过的电流为I1,副线圈中通过的电流为I2,为使副线圈接入的灯泡最多,则I1取允许通过的最大电流的有效值为3A根据U1I1=U2I2代入数据后可得I2=9A123456789101112123456789101112A组必备知识基础练1.一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交变电流()A.周期为0.125sB解析由图像可知,交变电流的周期为0.250s,A错误;电压的有效值V,B正确;电压的最大值为20V,C错误;电压瞬时值的表达式为u=20sin8πtV,D错误。1234567891011122.一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如下列各图所示,在相同时间内电阻产生热量最大的是()D123456789101112解析选项A、B中交变电流的有效值都为A,选项C中恒定电流的大小为1.5A,选项D中交变电流的有效值为2A,根据热量的表达式Q=I2Rt得出选项D正确。1234567891011123.小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO,线圈绕OO匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压()A.峰值是e0 B.峰值是2e0D123456789101112解析矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,所以发电机的电动势峰值为2Ne0,由于不计线圈的电阻,所以发