山东专用2024年高考物理一轮复习专题十三交变电流_应用集训含解析.docxVIP

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专题十三交变电流

应用篇

【应用集训】

应用一探究志向变压器的动态分析

1.[2024山东高考押题预料(二),10](多选)如图甲所示是一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交变电压随时间变更的图像,现将该沟通电接在如图乙所示的志向变压器原线圈的两端,V1、V2为志向沟通电压表,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。下列说法中正确的是 ()

A.该交变电压瞬时值的表达式为u=220sin100πt(V)

B.当t=1.5×10-2s时,线圈平面与磁场方向平行

C.若只削减志向变压器原线圈的匝数,则变压器的输入功率将减小

D.若只增大滑动变阻器接入电路中的阻值,则电压表V1与V2示数的比值将减小

答案BD

2.(2024山东济南其次中学模拟,12)(多选)图甲为志向变压器,其原、副线圈的匝数比为4∶1,原线圈接图乙所示的正弦沟通电。图中Rt为阻值随温度上升而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,电压表和电流表均为志向电表。则下列说法正确的是 ()

A.图乙所示电压的瞬时值表达式为u=51sin50πt(V)

B.变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4

C.变压器输入、输出功率之比为1∶4

D.Rt处温度上升时,电压表示数不变,电流表的示数变大

答案BD

应用二探究远距离输电的几个物理量之间的变更规律

1.(多选)如图为远距离输电示意图,两变压器均为志向变压器。升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1∶n2=1∶10,在T1的原线圈两端接入一正弦沟通电,输电线的总电阻为2r=2Ω,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3∶n4=10∶1,若T2的“用电设备”两端的电压为U4=200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW,不考虑其他因素的影响,则 ()

A.T1的副线圈两端电压的最大值为20102V

B.T2的原线圈两端的电压为2000V

C.输电线上损失的电功率为50W

D.T1的原线圈输入的电功率为10.1kW

答案ABC

2.发电机的路端电压为220V,输出电功率为44kW,输电导线的电阻为0.2Ω,假如用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供应用户。

(1)画出全过程的线路图。

(2)求用户得到的电压和功率。

(3)若不经过变压而干脆送到用户,求用户得到的功率和电压。

答案见解析

[老师专用题组]

【应用集训】

1.(2024四川树德中学二诊)如图为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交变电源,定值电阻的阻值分别为R1、R2,且R1R2,志向变压器的原、副线圈匝数比为k且k1,电流表、电压表均为志向电表,其示数分别用I和U表示。当向下调整滑动变阻器R3的滑动端P时,电流表、电压表示数的变更分别用ΔI和ΔU表示。则以下说法错误的是 ()

A.ΔUΔ

B.UI=R

C.电源的输出功率肯定减小

D.电压表示数肯定增加

答案B志向变压器原、副线圈电压变更比ΔU初ΔU次=n1n2,电流变更比为ΔI初ΔI次=n2n1,则ΔU次|ΔI次|=n22n12ΔU初|ΔI初|,将R1视为输入端电源内阻,则ΔU初|ΔI初|=R1,所以ΔUΔI=ΔU次|ΔI次|=n22n12Δ

2.(2024四川泸县五中第一次月考)如图所示,某志向变压器有两个副线圈,副线圈匝数相同,所接电阻R1=R2,电表均为志向沟通电表,D为二极管,原线圈接正弦沟通电源,闭合开关S,稳定后 ()

A.电压表示数比闭合S前大

B.R2的功率小于R1的功率

C.通过R2的电流为零

D.电流表示数与闭合S前相同

答案B因为原线圈电压及匝数比不变,依据U1U2=n1n2知,上面的副线圈两端电压不变,电压表示数不变,故A错误。两个副线圈的电压相同,R2只有一半时间有电流通过,所以消耗的功率只有R1的一半,即R2的功率小于R1的功率,故B正确。因为是沟通电,二极管具有单向导电性,则有半个周期有电流通过R2,故C错误。闭合S稳定后,输出功率增大,依据输入功率等于输出功率,知输入功率增大,由P1=U1I1知,原线圈电流增大,电流表示数比闭合

【学问联想】志向变压器原副线圈中的电流比等于匝数的反比,这只适用于只有一个副线圈在工作的状况下,若有多个副线圈同时工作,电流关系应是n1I1=n2I2+n3I3+…。

3.(2024四川德阳三诊)(多选)如图,将手摇沟通发电机与一志向变压器的原线圈相连,副线圈电路中接有三个定值电阻、开关、灯泡及一个压敏电阻。压敏电阻具有这样的特点:只有加在它两端的电压大于某一值时,才会有电流通过。现将手摇发电机的手柄匀速转动,小灯泡周期性的闪亮,闭合