考點(diǎn)12交流電

1、考點(diǎn)12 交變電流選擇題1. (2014·浙江高考)如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U,用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電,輸電線路中的電流是I1,其末端間的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器,流入用戶端的電流為I2。則()A.用戶端的電壓為B.輸電線上的電壓降為UC.理想變壓器的輸入功率為I12rD.輸電線路上損失的電功率為I1U【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)行分析:(1)知道輸入功率等于輸出功率;(2)知道如何計(jì)算輸電線上的功率損失?！窘馕觥窟xA。理想變壓器輸入和輸出功率相同,設(shè)用戶端得到的電壓為U2,所以I1U1=U2I2,A項(xiàng)正確;輸電線

2、上電壓降為U=I1r,或者U=U-U1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;理想變壓器輸入功率為P=I1U1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;損失的功率P=I12r,D項(xiàng)錯(cuò)誤。【誤區(qū)警示】遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題涉及的物理量很多,有的同學(xué)由于弄不清這些物理量之間的關(guān)系而出錯(cuò)。2.(2014·福建高考)如圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖,兩理想變壓器的匝數(shù)n1=n4<n2=n3,四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R,A1、A2為相同的理想交流電流表,L1、L2為相同的小燈泡,燈絲電阻RL>2R,忽略燈絲電阻隨溫度的變化。當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時(shí)()A.A1、A2兩表的示數(shù)相同B.L1、L2兩燈泡的亮度相同C.R1

3、消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)明確遠(yuǎn)距離輸電的原理?！窘馕觥窟xD。據(jù)遠(yuǎn)距離輸電的原理可知,電源輸送相同功率時(shí)通過(guò)A1的電流小于通過(guò)A2的電流,R1、R2損失的功率小于R3、R4損失的功率,燈泡L1較亮,A、B、C錯(cuò)誤;據(jù)U=IR可知D正確。3.(2014·四川高考)如圖所示,甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖像,則()A.用戶用電器上交流電的頻率是100 HzB.發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500 VC.輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D.當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí),輸電線上損失的功率

4、減小【解題指南】解答本題應(yīng)從以下三點(diǎn)進(jìn)行分析:(1)變壓器不改變交流電的頻率;(2)搞清楚交流電最大值與有效值之間的關(guān)系;(3)知道輸電線路上電流大小的決定因素?！窘馕觥窟xD。由圖乙可知交流電的周期為0.02s,頻率為50 Hz,則A錯(cuò)誤;發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值是,則B錯(cuò)誤;輸電線上的電流由用戶消耗的功率及降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比共同決定,則C錯(cuò)誤;當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí),設(shè)降壓變壓器副線圈兩端的電壓為U4,則U4沒(méi)變,由知,用戶消耗功率變小,降壓變壓器輸入功率變小,設(shè)降壓變壓器原線圈電壓為U3,又P入=I線U3,U3沒(méi)變,I線變小,R線未變,則輸電線上損失的功率減少,故D正確。4.(2

5、014·廣東高考)如圖所示的電路中,P為滑動(dòng)變阻器的滑片,保持理想變壓器的輸入電壓U1不變,閉合電鍵S,下列說(shuō)法正確的是()A.P向下滑動(dòng)時(shí),燈L變亮B.P向下滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸出電壓不變C.P向上滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸入電流變小D.P向上滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸出功率變大【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下三點(diǎn)進(jìn)行分析:(1)理想變壓器電壓、電流和電功率分別由什么因素決定。(2)若為理想電源,并聯(lián)電路的各個(gè)支路間沒(méi)有影響。(3)在電壓一定的情況下,電阻越小,電功率越大?！窘馕觥窟xB、D。理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定,與用電器無(wú)關(guān),故無(wú)論P(yáng)怎樣滑動(dòng),變壓器的輸出電壓不變,燈L的亮度不變,A項(xiàng)錯(cuò)

6、誤、B項(xiàng)正確;理想變壓器的輸入電流和功率由用電器決定,P向上滑動(dòng)時(shí),用電器的功率變大,變壓器的輸出功率和輸入電流都變大,C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。5.(2014·山東高考)如圖,將額定電壓為60V的用電器,通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上。閉合開(kāi)關(guān)S后,用電器正常工作,交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220V和2.2A。以下判斷正確的是()A.變壓器輸入功率為484WB.通過(guò)原線圈的電流的有效值為0.6AC.通過(guò)副線圈的電流的最大值為2.2AD.變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=113【解題指南】解答本題應(yīng)從以下兩點(diǎn)分析:(1)在交流電路中交流電表均測(cè)量交變電流的有效值;

7、(2)根據(jù)理想變壓器的電壓、電流關(guān)系去計(jì)算原、副線圈的匝數(shù)比,原線圈中的電流?！窘馕觥窟xB、D。變壓器副線圈電流表的讀數(shù)2.2A為有效值,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;原線圈電壓表的讀數(shù)220V也為有效值,由變壓器的電壓關(guān)系,可得,D正確;由變壓器的電流關(guān)系,可得通過(guò)原線圈的電流為,故B正確;變壓器的輸入功率為P=U1I1=220×0.6W=132W,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。6.(2014·江蘇高考)遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,輸電線上的電阻為R。變壓器為理想變壓器,則下列關(guān)系式中正確的是()A. B.I2= C.

8、I1U1=R D.I1U1=I2U2【解題指南】理解遠(yuǎn)距離輸電要分清三個(gè)回路以及它們之間的關(guān)系。對(duì)變壓器來(lái)說(shuō),輸出端和輸入端功率相等,電流、電壓與匝數(shù)有關(guān)系,對(duì)于中間回路,升壓變壓器的輸出端相當(dāng)于電源,導(dǎo)線電阻和降壓變壓器的輸入端相當(dāng)于用電器,可以利用閉合電路的歐姆定律將三者聯(lián)系起來(lái)?！窘馕觥窟xD。對(duì)理想變壓器來(lái)說(shuō),電流與匝數(shù)成反比,A項(xiàng)錯(cuò)誤;輸入功率等于輸出功率,D項(xiàng)正確;對(duì)圖中的中間電流, 而U2>U導(dǎo),所以B項(xiàng)錯(cuò)誤;導(dǎo)線消耗的功率為,I1U1為升壓變壓器的輸入功率,與輸出功率相等,即I1U1=I2U2,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖,一理想變壓器原、副線

9、圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過(guò)一理想電流表接正弦交流電源,一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零,反向電阻為無(wú)窮大。用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd,則()A.UabUcd=n1n2B.增大負(fù)載電阻的阻值R,電流表的讀數(shù)變小C.負(fù)載電阻的阻值越小,cd間的電壓Ucd越大D.將二極管短路,電流表的讀數(shù)加倍【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)行分析:(1)理解二極管的單向?qū)щ娦?(2)分析變壓器原、副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系。【解析】選B、D。若變壓器原線圈電壓為Uab,則副線圈電壓為。由于二極管的單向?qū)щ娦允沟?,故,

10、選項(xiàng)A錯(cuò)誤;增大負(fù)載電阻的阻值R,則變壓器副線圈電流減小,原線圈電流也減小,即電流表的讀數(shù)變小,選項(xiàng)B正確;cd間的電壓由變壓器的原線圈電壓決定,與負(fù)載電阻無(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;將二極管短路時(shí),Ucd=U2,副線圈電流會(huì)加倍,所以原線圈電流也加倍,故選項(xiàng)D正確?！菊`區(qū)警示】本題易把c、d端的電壓當(dāng)成變壓器副線圈兩端的電壓,得出UabUcd=n1n2,從而錯(cuò)選A項(xiàng)。錯(cuò)誤原因是不理解理想變壓器的變壓規(guī)律和二極管的單向?qū)щ娦浴?.(2014·天津高考)如圖甲所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖乙中曲線a、b所示,則()A.

11、兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為23C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25HzD.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下三點(diǎn)進(jìn)行分析:(1)理解磁通量與磁通量變化率的區(qū)別。(2)根據(jù)e-t圖像分析周期、轉(zhuǎn)速、頻率。(3)知道最大值與有效值的關(guān)系?！窘馕觥窟xA、C。線圈位于中性面時(shí),磁通量最大,電動(dòng)勢(shì)為零,A正確;轉(zhuǎn)速之比等于周期的反比,故該比值為32,B錯(cuò)誤;頻率為周期的倒數(shù),a的周期為0.04s,頻率為25 Hz,C正確;正弦交變電流的電動(dòng)勢(shì)的有效值為,已知,且,故可知,D錯(cuò)誤。【誤區(qū)警示】有些同學(xué)往往分辨不清磁通量和磁通量變化率,認(rèn)為線圈在中性面時(shí),穿過(guò)的磁通量最大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大,感應(yīng)電流也最大,導(dǎo)致錯(cuò)解。9.(2014·海南高考)理想變壓器上接有三個(gè)完全相同的燈泡,其中一個(gè)與該變壓器的原線圈串聯(lián)后接入交流電源,另外兩個(gè)并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知三個(gè)燈泡