2019-2020年高考物理 43變壓器交流動態(tài)電路精解分析.doc
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2019-2020年高考物理 43變壓器交流動態(tài)電路精解分析 高頻考點:變壓器交流動態(tài)電路 動態(tài)發(fā)布:xx山東理綜卷第20題、xx福建理綜第15題、xx全國理綜2第19題、xx天津理綜物理第7題、xx山東理綜第19題 命題規(guī)律:變壓器交流動態(tài)電路是高考考查的重點和熱點,考查變壓器交流動態(tài)電路為選擇題,難度中等。 命題分析 考查方式 變壓器交流動態(tài)電路 【命題分析】變壓器交流動態(tài)電路主要有兩種情況:一是負(fù)載電阻不變,原副線圈電壓、電流、功率隨匝數(shù)比變化而變化;二是匝數(shù)比不變,原副線圈電壓、電流、功率隨負(fù)載變化而變化。解決變壓器交流動態(tài)電路問題首先要明確變量之間的相互制約關(guān)系。在理想變壓器中,負(fù)線圈的輸出電壓U2由原線圈的輸入電壓U1和匝數(shù)比決定,與負(fù)載電阻無關(guān),即輸入電壓U1決定輸出電壓U2;在原線圈輸入電壓U1和匝數(shù)比確定的情況下,原線圈的輸入電流由副線圈輸出電流決定,副線圈輸出電流由負(fù)載確定,即負(fù)載決定輸入電流;變壓器輸入功率由輸出功率確定,即輸出功率決定輸入功率。分析變壓器交流動態(tài)電路的思路是:由輸入電壓和匝數(shù)比得出輸出電壓,由輸出電壓和負(fù)載得出輸出電流,最后由輸出功率得出輸入功率??疾樽儔浩鹘涣鲃討B(tài)電路的試題難度中等。 例1(xx山東理綜卷第20題)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220V,變電所需適時進(jìn)行調(diào)壓,圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖。保持輸入電壓u1不變,當(dāng)滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓。某次檢測得到用戶電壓u2隨時間t變化的曲線如圖乙所示。以下正確的是 A、u2=190sin(50πt)V B、u2=190sin(100πt)V C、為使用戶電壓穩(wěn)定在220V,應(yīng)將P適當(dāng)下移 D、為使用戶電壓穩(wěn)定在220V,應(yīng)將P適當(dāng)上移 【解析】:由于用戶電壓u2隨時間t變化的曲線周期為0.02s,所以u2=190sin(100πt)V,選項B正確A錯誤;為使用戶電壓穩(wěn)定在220V,由變壓器變壓公式可知應(yīng)減小變壓器原線圈匝數(shù),應(yīng)將P適當(dāng)上移,選項C錯誤D正確。 【答案】:BD 【點評】此題通過變電所適時進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)定用戶電壓,考查交變電流的圖象、表達(dá)式、變壓公式等知識點。 解析由輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系圖象可知,交變電流周期為0.02s,輸入電壓u的表達(dá)式u=20sin(100π)V,選項A錯誤;只斷開S1后,L1、L2均不能發(fā)光,選項B錯誤;只斷開S2后,燈泡L1、L2串聯(lián)后接入電路,變壓器輸出電流減小,原線圈的輸入功率減小,選項C錯誤;若S1換接到2后,變壓器輸出電壓U=4V,R中電流為I=0.2A,R消耗的電功率為P=UI=0.8W,選項D正確。 【答案】:D 【點評】:此題考查變壓器和電路動態(tài)變化等知識點。 例3(xx全國理綜2第19題)圖5中為一理想變壓器,其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連:P為滑動頭?,F(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始,沿副線圈勻速上滑,直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止。用I1表示流過原線圈的電流,I2表示流過燈泡的電流,U2表示燈泡兩端的電壓, N2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值;電功率指平均值)。下列4個圖中,能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢的是 【解析】副線圈是均勻密繞的且滑動頭勻速上滑,說明副線圈的匝數(shù)n2在均勻增大,n2=kt。由變壓器的變壓公式,得,即U2隨時間t均勻增大,選項C正確。燈泡兩端的電壓由零逐漸增大時,其燈泡電阻增大,其流過燈泡的電流I2隨時間變化趨勢圖象B正確。燈泡消耗的電功率P= U2 I2,隨時間增大,但一定不是均勻增大,選項D錯誤。;根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率,流過原線圈的電流I1增大,選項A錯誤。 【答案】BC 【點評】此題考查理想變壓器、燈泡的伏安特曲線、圖象等知識點。 例4.(xx天津理綜物理第7題)為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系,將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上,副線圈連接相同的燈泡L1、L2,電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2,導(dǎo)線電阻不計,如圖所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后 A.A1示數(shù)變大,A1與A2示數(shù)的比值不變 B.A1示數(shù)變大,A1與A2示數(shù)的比值變大 C.V2示數(shù)變小,V1與V2示數(shù)的比值變大 D. V2示數(shù)不變,V1與V2示數(shù)的比值不變 【解析】當(dāng)開關(guān)S閉合后接入理想變壓器副線圈中燈泡數(shù)目增加,副線圈輸出電流增大,理想交流電流表A2增大,根據(jù)變壓器輸入功率與輸出功率的關(guān)系可知輸入功率增大,理想交流電流表A1示數(shù)增大。由于輸入電壓不變,變壓器輸出電壓不變,理想交流電壓表V2示數(shù)不變,V1與V2示數(shù)的比值不變,選項D正確C錯誤。由U1I1=U2I2可知,A1與A2示數(shù)的比值不變,選項A正確B錯誤。 【答案】AD 【點評】此題考查變壓器和交流動態(tài)電路。 例5.(xx山東理綜第19題)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動變阻器的觸頭。下列說法正確的是- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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