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  • 2021-06-01 发布

2019-2020学年高中物理第5章交变电流章末复习方案5课件 人教版选修3-2

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章末复习方案 章末 · 核心归纳 考点分布 考点频次 命题趋势 1. 交变电流的产生和描述 ★★★ 5 年 13 考 [ 内容特点 ] 交变电流的产生 , 交流电的图象,交流电的 “ 四值 ” ,变压器的电流、电压和功率的关系;远距离输电模型以及远距离输电过程中升、降压变压器的匝数比以及输电线路能耗问题 [ 题型形式 ] 考题贴近生活 , 与生产实际联系紧密.题目多以发电机为载体,考查交流电的产生及描述,综合变压器以及远距离输电等多个考点,多以选择题形式出现,题目难度中等 2. 变压器的原理及电路分析 ★★★★★ 5 年 21 考 3. 远距离输电问题 ★★★ 5 年 11 考 章末 · 考法整合 考法一 交变电流的产生与描述 答案   CD   答案  D   【真题 3 】  如图甲所示是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有一矩形线圈 abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 OO ′ 转动,由线圈引出的导线 ae 和 df 分别与两个跟线圈一起绕 OO ′ 转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻 R 形成闭合电路. 如图乙所示是线圈的主视图,导线 ab 和 cd 分别用它们的横截面来表示.已知 ab 长度为 L 1 , bc 长度为 L 2 ,线圈以恒定角速度 ω 逆时针转动. ( 只考虑单匝线圈 ) (1) 线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e 1 的表达式; (2) 线圈平面处于与中性面成 φ 0 夹角位置时开始计时,如图丙所示,试写出 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e 2 的表达式; (3) 若线圈电阻为 r ,求线圈每转动一周电阻 R 上产生的焦耳热. ( 其他电阻均不计 ) 考法二 理想变压器及其原、副线圈基本量的关系 理想变压器 ① 没有能量损失 ( 铜损、铁损 )   ② 没有磁通量损失 ( 磁通量全部集中在铁芯中 ) 基 本 关 系 功率关系 P 入 = P 出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比 , 与负载情况、副线圈个数的多少无关 电流关系 只有一个副线圈时 , 电流和匝数成反比;有多个副线圈时,由输入功率和输出功率相等确定电流关系 频率关系 原、副线圈中电流的频率相等 制约 关系 电压 副线圈电压 U 2 由原线圈电压 U 1 和匝数比决定 功率 原线圈的输入功率 P 1 由副线圈的输出功率 P 2 决定 电流 原线圈电流 I 1 由副线圈电流 I 2 和匝数比决定 【真题 4 】 如图所示电路中,变压器为理想变压器, a 、 b 接在电压有效值不变的交流电源两端, R 0 为定值电阻, R 为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表 A 1 的示数增大了 0.2 A ,电流表 A 2 的示数增大了 0.8 A ,则下列说法正确的是 (    ) A .电压表 V 1 示数增大 B .电压表 V 2 、 V 3 示数均增大 C .该变压器起升压作用 D .变阻器滑片是沿 c → d 的方向滑动 答案  D   解析  由于变压器原线圈的电压不变,因此电压表 V 1 、 V 2 的读数均不变,选项 A 、 B 错误;由电流与匝数成反比,该变压器起降压作用,选项 C 错误;由于副线圈的电压不变,电流表 A 2 的示数增大,根据欧姆定律可知负载的电阻变小,所以滑动变阻器连入电路的阻值变小,选项 D 正确. 【真题 5 】 ( 多选 ) 如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b. 当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时,两灯均能正常发光,下列说法正确的是 (    ) A .原、副线圈匝数比为 9∶1 B .原、副线圈匝数比为 1∶9 C .此时 a 和 b 的电功率之比为 9∶1 D .此时 a 和 b 的电功率之比为 1∶9 答案   AD   解析  由题意知 U = 10 U 灯 , a 、 b 均正常发光,则变压器输入电压 U 1 = 9 U 灯 ,而输出电压 U 2 = U 灯 ,所以原、副线圈匝数比 n 1 ∶ n 2 = U 1 ∶ U 2 = 9 ∶ 1 ;而 I 1 ∶ I 2 = n 2 ∶ n 1 = 1 ∶ 9 ,所以两灯功率之比 P a ∶ P b = U 灯 I 1 ∶ U 灯 I 2 = 1 ∶ 9 ,选项 A 、 D 正确. 【真题 6 】 一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻 R 1 、 R 2 和 R 3 的阻值分别为 3 Ω , 1 Ω 和 4 Ω , A 为理想交流电流表, U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定.当开关 S 断开时,电流表的示数为 I ;当 S 闭合时,电流表的示数为 4 I . 该变压器原、副线圈匝数比为 (    ) A . 2 B . 3 C . 4 D . 5 答案  B   解析  设原、副线圈匝数比为 n ,根据能量守恒,当 S 断开时, UI = I 2 R 1 + ( nI ) 2 ( R 2 + R 3 ) ;当 S 闭合时, 4 UI = (4 I ) 2 R 1 + (4 nI ) 2 R 2 ,联立解得 n = 3 ,选项 B 正确. 答案  B   【真题 8 】 如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是 (    ) A .当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时, R 1 消耗的电功率变大 B .当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时,电压表 V 示数变大 C .当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时,电流表 A 1 示数变大 D .若闭合开关 S ,则电流表 A 1 示数变大、 A 2 示数变大 答案  B   解析  由于原、副线圈两端电压不变,当滑动变阻器滑动触头 P 向上滑动时,连入电路的电阻变大,所在电路总电阻变大,副线圈中电流减小, R 1 中电流减小, R 1 消耗的功率减小,选项 A 错误; R 1 中电流减小,则 R 1 两端电压减小,而副线圈两端电压不变,所以滑动变阻器两端电压增大,电压表示数变大,选项 B 正确; 副线圈中电流减小,原线圈中电流随之减小,电流表 A 1 示数变小,选项 C 错误;若闭合开关 S ,负载电路的总电阻减小,副线圈中电流增大, R 1 中电流增大,则 R 1 两端电压升高, R 2 两端电压减小,电流表 A 2 示数变小,选项 D 错误. 考法三 远距离输电问题 2 . 理清三个回路 回路 1 :发电机回路.该电路中,通过线圈 1 的电流 I 1 等于发电机中的电流 I 机 ;线圈 1 两端的电压 U 1 等于发电机的路端电压 U 机 ;线圈 1 输入的电功率 P 1 等于发电机输出的电功率 P 机. 回路 2 :输送电路. I 2 = I 3 = I R , U 2 = U 3 + U R , P 2 = P R + P 3 . 回路 3 :输出电路. I 4 = I 用 , U 4 = U 用 , P 4 = P 用. 【真题 9 】 如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是 U ,用等效总电阻是 r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是 I 1 ,输电线末端间的电压为 U 1 . 在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为 I 2 . 则 (    ) 答案  A   【真题 10 】 如图所示为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数 n 1 = n 4 < n 2 = n 3 ,四根模拟输电线的电阻 R 1 、 R 2 、 R 3 、 R 4 的阻值均为 R , A 1 、 A 2 为相同的理想交流电流表, L 1 、 L 2 为相同的小灯泡,灯丝电阻 R L > 2 R ,忽略灯丝电阻随温度的变化.当 A 、 B 端接入低压交流电源时 (    ) A . A 1 、 A 2 两表的示数相同 B . L 1 、 L 2 两灯泡的亮度相同 C . R 1 消耗的功率大于 R 3 消耗的功率 D . R 2 两端的电压小于 R 4 两端的电压 答案  D   解析  远距离输电过程中,应用高压输电能够减小输电线上的功率损失,则 R 1 上消耗的功率小于 R 3 上消耗的功率,选项 C 错误;比较两个不同输电回路,输电线电阻相同,由 P 损 = I 2 · 2 R 可知, A 1 示数小于 A 2 示数,选项 A 错误;根据欧姆定律可知, R 2 两端电压小于 R 4 两端电压,选项 D 正确;由于输电线上损失的电压不同,故两灯泡两端电压不同,亮度不同,选项 B 错误.