中文字幕精品无码一区二区,成全视频在线播放观看方法,大伊人青草狠狠久久,亚洲一区影音先锋色资源

新人教版選擇性必修第二冊2023年秋高中物理 第3章 交變電流素養提升課學案含答案(5份打包)

資源下載
  1. 二一教育資源

新人教版選擇性必修第二冊2023年秋高中物理 第3章 交變電流素養提升課學案含答案(5份打包)

資源簡介

素養提升課(七) 變壓器的應用
1.會分析變壓器的動態變化問題,掌握解答此類問題的思路。
2.理解自耦變壓器和兩種互感器的原理。
3.掌握變壓器的原理,會解答具有多個副線圈的變壓器問題。
 理想變壓器的動態變化問題
1.變壓器的動態電路分析
一是要符合變壓器的基本規律(電壓、電流、功率關系);二是要遵循歐姆定律。首先確定是哪些量在變,哪些量不變,然后根據相應的規律判斷,具體問題具體分析。
2.需要注意的幾點
(1)負載增多,不等于總電阻變大。并聯的負載增多對應用電器增多,消耗功率增大,其總電阻減小。
(2)負載發生變化時,電流和電壓如何變化的判斷:先要由判斷U2是否變化,再根據U2及負載電阻變大或變小的情況,由歐姆定律確定線圈中的電流I2的變化情況,最后再由P入=P出判斷原線圈中電流的變化情況。
 負載變化引起的動態變化
【典例1】 (多選)一理想變壓器原、副線圈的匝數比為10∶1,原線圈輸入電壓的變化規律如圖甲所示。副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動變阻器的觸頭。則(  )
A.副線圈輸出電壓的頻率為50 Hz
B.副線圈輸出電壓的有效值為31 V
C.P向右移動時,原、副線圈的電流比減小
D.P向右移動時,變壓器的輸出功率變大
AD [由題圖甲可知,交變電流的周期為0.02 s,所以交變電流的頻率為50 Hz,所以A正確;根據電壓與匝數成正比可知,原線圈的電壓的最大值為310 V,所以副線圈的電壓的最大值為31 V,所以電壓的有效值為 V≈22 V,所以B錯誤;原、副線圈的電流與匝數成反比,線圈的匝數不變,所以電流比也不變,所以C錯誤;P向右移動時,滑動變阻器的電阻減小,副線圈的電壓不變,所以電路消耗的功率將變大,變壓器的輸出功率增加,所以D正確。]
 負載變化引起的動態變化問題的解題思路
變與不變結合,根據答題模型從副線圈向原線圈推進。如果原、副線圈的匝數不變,則副線圈電壓不變,根據負載電阻的變化,判斷出副線圈電流或功率的變化情況,然后根據輸出功率決定輸入功率的特點,分析原線圈電流或功率的變化。
 線圈匝數變化引起的動態變化
【典例2】 (多選)(2021·海南卷)如圖,理想變壓器原線圈接在u=220sin 100πt(V)的交流電源上,副線圈匝數可通過滑片P來調節。當滑片P處于圖示位置時,原、副線圈的匝數比n1∶n2=2∶1,為了使圖中“100 V,50 W”的燈泡能夠正常發光,下列操作可行的是(  )
A.僅將滑片P向上滑動
B.僅將滑片P向下滑動
C.僅在副線圈電路中并聯一個阻值為20 Ω的電阻
D.僅在副線圈電路中串聯一個阻值為20 Ω的電阻
BD [原線圈電壓有效值U1= V=220 V,則副線圈電壓有效值U2=×220 V=110 V>100 V,為了使燈泡能夠正常發光,則需要減小副線圈電壓,即僅將滑片P向下滑動;或者僅在副線圈電路中串聯一個電阻,阻值為R==20 Ω,B、D正確。]
[跟進訓練]
1.理想變壓器的原線圈與電流表串聯,副線圈接入電路的匝數可以通過觸頭Q調節,在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,在原線圈上加一電壓為U的交變電流,如圖所示。下列情況可能出現的是(  )
A.若Q位置不變,將P向上滑動,U′變大
B.若Q位置不變,將P向上滑動,電流表的讀數變大
C.若P位置不變,將Q向上滑動,電流表的讀數變大
D.若P位置不變,將Q向上滑動,變壓器的輸入功率不變
C [理想變壓器的輸入電壓U,Q位置不變時,原、副線圈的匝數比不變,副線圈兩端的電壓也不變,A項錯誤;P向上滑動時R增大,根據歐姆定律可知輸出電流減小,則原線圈中的電流表讀數要減小,B項錯誤;Q向上滑動時,U′增大,而負載電阻不變,則輸出功率要增大,即輸入功率也要增大,原線圈中的電流就要增大,C項正確,D項錯誤。]
 幾種特殊的變壓器
1.自耦變壓器
圖甲所示是自耦變壓器的示意圖。這種變壓器的特點是鐵芯上只繞有一個線圈。如果把整個線圈作原線圈,副線圈只取線圈的一部分,就可以降低電壓;如果把線圈的一部分作原線圈,整個線圈作副線圈,就可以升高電壓。
調壓變壓器就是一種自耦變壓器,它的構造如圖乙所示。線圈AB繞在一個圓環形的鐵芯上,AB之間加上輸入電壓U1,移動滑動觸頭P的位置就可以調節輸出電壓U2。
2.互感器
電壓互感器 電流互感器
原理圖
原線圈的連接 并聯在高壓電路中 串聯在待測大電流電路中
副線圈的連接 連接電壓表 連接電流表
互感器的作用 將高電壓變為低電壓 將大電流變為小電流
關系式 = I1n1I2n2
【典例3】 如圖所示,L1和L2是高壓輸電線,甲、乙是兩個互感器,若已知n1∶n2=1 000∶1,n3∶n4=1∶100,圖中電壓表示數為220 V,電流表示數為10 A,則高壓輸電線的送電功率為(  )
A.2.2×103 W B.2.2×10-2 W
C.2.2×108 W D.2.2×104 W
C [根據題圖甲可得,高壓輸電線的送電電壓U=U甲=220 kV;根據題圖乙可得,送電電流I=I乙=1 000 A;所以高壓輸電線的送電功率P=UI=220 kV×1 000 A=2.2×108 W,C正確。]
 區別電壓互感器和電流互感器的方法
[跟進訓練]
2.(2022·重慶松樹橋中學校高二階段練習)電流互感器和電壓互感器如圖。n1、n2、n3、n4分別為四組線圈的匝數,a、b為交流電表,則(  )
A.A為電壓互感器,n1>n2
B.B為電壓互感器,n3C.A為電流互感器,n1D.B為電流互感器,n3>n4
C [A串聯在線路上,用于測量電流,所以是電流互感器,其副線圈電流應比原線圈電流小,根據理想變壓器原、副線圈電流之比等于匝數比的倒數可知n1n4,故B、D錯誤。故選C。]
 有多個副線圈的變壓器
副線圈有多個時,電壓比等于匝數比仍然成立,電流比不再與匝數比成反比,而要用原、副線圈功率相等去推導。若原線圈中有用電器時,不要把電源電壓與原線圈電壓搞混,錯誤利用電源電壓去尋找比例關系;而要把原線圈所在電路當作一回路處理,原線圈相當于一非純電阻用電器,其兩端電壓與副線圈電壓的比值等于匝數比。
【典例4】 如圖所示,理想變壓器原線圈的匝數為1 000,兩個副線圈的匝數分別為n2=50和n3=100,L1是“6 V 2 W”的小燈泡,L2是“12 V 4 W”的小燈泡。當原線圈接上交變電壓時,L1、L2都正常發光,那么原線圈中的電流為(  )
A. A B. A
C. A D. A
C [對多個副線圈,其電壓關系有:,由于輸入功率和輸出功率相等,有n1I1=n2I2+n3I3。兩燈泡正常發光,對L1有U2=6 V,I2= A,對L2有U3=12 V,I3= A,原線圈上電壓U1=×6 V=120 V,副線圈上總的輸出功率P出=PL1+PL2=2 W+4 W=6 W,原線圈上輸入功率P入=P出=6 W,原線圈中的電流I1= A= A,故選項C正確。]
 理想變壓器的電壓關系,對于一個或多個副線圈均適用,而電流關系,適用于只有一個副線圈的變壓器。處理含有多個副線圈的變壓器問題時,首選P入=P出,從輸出端的P出打開突破口。
[跟進訓練]
3.(多選)如圖所示,有一理想變壓器,原線圈匝數為n1,兩個副線圈的匝數分別為n2和n3,原副線圈的電壓分別為U1、U2、U3,電流分別為I1、I2、I3,兩個副線圈負載電阻的阻值未知,下列結論中,正確的是(  )
A.U1∶U2=n1∶n2,U2∶U3=n2∶n3
B.
C.n1I1=n2I2+n3I3
D.I1U1=I2U2+I3U3
ACD [變壓器的匝數與電壓成正比,所以:,故A正確;由于變壓器的輸入功率等于輸出功率,所以得:I1U1=I2U2+I3U3,聯立以上各式得:n1I1=n2I2+n3I3,故C、D正確,B錯誤。]
 素養提升課(七) 變壓器的應用
1.會分析變壓器的動態變化問題,掌握解答此類問題的思路。
2.理解自耦變壓器和兩種互感器的原理。
3.掌握變壓器的原理,會解答具有多個副線圈的變壓器問題。
 理想變壓器的動態變化問題
1.變壓器的動態電路分析
一是要符合變壓器的基本規律(電壓、電流、功率關系);二是要遵循歐姆定律。首先確定是哪些量在變,哪些量不變,然后根據相應的規律判斷,具體問題具體分析。
2.需要注意的幾點
(1)負載增多,不等于總電阻變大。并聯的負載增多對應用電器增多,消耗功率增大,其總電阻減小。
(2)負載發生變化時,電流和電壓如何變化的判斷:先要由判斷U2是否變化,再根據U2及負載電阻變大或變小的情況,由歐姆定律確定線圈中的電流I2的變化情況,最后再由P入=P出判斷原線圈中電流的變化情況。
 負載變化引起的動態變化
【典例1】 (多選)一理想變壓器原、副線圈的匝數比為10∶1,原線圈輸入電壓的變化規律如圖甲所示。副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動變阻器的觸頭。則(  )
A.副線圈輸出電壓的頻率為50 Hz
B.副線圈輸出電壓的有效值為31 V
C.P向右移動時,原、副線圈的電流比減小
D.P向右移動時,變壓器的輸出功率變大
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
 負載變化引起的動態變化問題的解題思路
變與不變結合,根據答題模型從副線圈向原線圈推進。如果原、副線圈的匝數不變,則副線圈電壓不變,根據負載電阻的變化,判斷出副線圈電流或功率的變化情況,然后根據輸出功率決定輸入功率的特點,分析原線圈電流或功率的變化。
 線圈匝數變化引起的動態變化
【典例2】 (多選)(2021·海南卷)如圖,理想變壓器原線圈接在u=220sin 100πt(V)的交流電源上,副線圈匝數可通過滑片P來調節。當滑片P處于圖示位置時,原、副線圈的匝數比n1∶n2=2∶1,為了使圖中“100 V,50 W”的燈泡能夠正常發光,下列操作可行的是(  )
A.僅將滑片P向上滑動
B.僅將滑片P向下滑動
C.僅在副線圈電路中并聯一個阻值為20 Ω的電阻
D.僅在副線圈電路中串聯一個阻值為20 Ω的電阻
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
[跟進訓練]
1.理想變壓器的原線圈與電流表串聯,副線圈接入電路的匝數可以通過觸頭Q調節,在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,在原線圈上加一電壓為U的交變電流,如圖所示。下列情況可能出現的是(  )
A.若Q位置不變,將P向上滑動,U′變大
B.若Q位置不變,將P向上滑動,電流表的讀數變大
C.若P位置不變,將Q向上滑動,電流表的讀數變大
D.若P位置不變,將Q向上滑動,變壓器的輸入功率不變
 幾種特殊的變壓器
1.自耦變壓器
圖甲所示是自耦變壓器的示意圖。這種變壓器的特點是鐵芯上只繞有一個線圈。如果把整個線圈作原線圈,副線圈只取線圈的一部分,就可以降低電壓;如果把線圈的一部分作原線圈,整個線圈作副線圈,就可以升高電壓。
調壓變壓器就是一種自耦變壓器,它的構造如圖乙所示。線圈AB繞在一個圓環形的鐵芯上,AB之間加上輸入電壓U1,移動滑動觸頭P的位置就可以調節輸出電壓U2。
2.互感器
電壓互感器 電流互感器
原理圖
原線圈的連接 并聯在高壓電路中 串聯在待測大電流電路中
副線圈的連接 連接電壓表 連接電流表
互感器的作用 將高電壓變為低電壓 將大電流變為小電流
關系式 = I1n1I2n2
【典例3】 如圖所示,L1和L2是高壓輸電線,甲、乙是兩個互感器,若已知n1∶n2=1 000∶1,n3∶n4=1∶100,圖中電壓表示數為220 V,電流表示數為10 A,則高壓輸電線的送電功率為(  )
A.2.2×103 W B.2.2×10-2 W
C.2.2×108 W D.2.2×104 W
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
 區別電壓互感器和電流互感器的方法
[跟進訓練]
2.(2022·重慶松樹橋中學校高二階段練習)電流互感器和電壓互感器如圖。n1、n2、n3、n4分別為四組線圈的匝數,a、b為交流電表,則(  )
A.A為電壓互感器,n1>n2
B.B為電壓互感器,n3C.A為電流互感器,n1D.B為電流互感器,n3>n4
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
 有多個副線圈的變壓器
副線圈有多個時,電壓比等于匝數比仍然成立,電流比不再與匝數比成反比,而要用原、副線圈功率相等去推導。若原線圈中有用電器時,不要把電源電壓與原線圈電壓搞混,錯誤利用電源電壓去尋找比例關系;而要把原線圈所在電路當作一回路處理,原線圈相當于一非純電阻用電器,其兩端電壓與副線圈電壓的比值等于匝數比。
【典例4】 如圖所示,理想變壓器原線圈的匝數為1 000,兩個副線圈的匝數分別為n2=50和n3=100,L1是“6 V 2 W”的小燈泡,L2是“12 V 4 W”的小燈泡。當原線圈接上交變電壓時,L1、L2都正常發光,那么原線圈中的電流為(  )
A. A B. A
C. A D. A
 理想變壓器的電壓關系,對于一個或多個副線圈均適用,而電流關系,適用于只有一個副線圈的變壓器。處理含有多個副線圈的變壓器問題時,首選P入=P出,從輸出端的P出打開突破口。
[跟進訓練]
3.(多選)如圖所示,有一理想變壓器,原線圈匝數為n1,兩個副線圈的匝數分別為n2和n3,原副線圈的電壓分別為U1、U2、U3,電流分別為I1、I2、I3,兩個副線圈負載電阻的阻值未知,下列結論中,正確的是(  )
A.U1∶U2=n1∶n2,U2∶U3=n2∶n3
B.
C.n1I1=n2I2+n3I3
D.I1U1=I2U2+I3U3
 素養提升練(七) 變壓器的應用
一、選擇題
1.關于使用中的理想變壓器,下面說法正確的是(  )
A.當副線圈空載(斷路)時,原線圈上的電壓為零
B.原線圈的輸入電壓,隨著副線圈中輸出的電流的增大而增大
C.當原線圈的匝數增加時,副線圈的輸出電壓將增大
D.若原線圈兩端接電壓恒定的直流電源,則副線圈的輸出電壓一定為零
2.(多選)在家用交流穩壓器中,變壓器的原、副線圈都帶有滑動頭,如圖所示,當變壓器輸入電壓發生變化時,可上下調節P1、P2的位置,使輸出電壓基本穩定在220 V。現發現輸出電壓高于220 V,下列措施可行的是(  )
A.P1不動,將P2向上移
B.P2不動,將P1向上移
C.P1向下移,將P2向上移
D.P1向上移,將P2向下移
3.(2022·江西師大附中高二階段練習)交流電壓表有一定的量度范圍,它的絕緣能力也有限,不能直接連到電壓過高的電路。用變壓器把高電壓變成低電壓再接到交流電壓表上,這個問題就解決了,這樣的變壓器叫作電壓互感器。還有另一種叫作電流互感器,可以用小量程的電流表測量大電流。下列圖像中接線正確的是(  )
A    B    C   D
4.(多選)(2022·河北衡水第二中學高二期中)如圖所示,理想變壓器原線圈接有效值保持不變的正弦交流電壓,電壓表和電流表均為理想交流電表,RT為負溫度系數的熱敏電阻(即當溫度升高時,阻值減小),R0、R1為定值電阻,C為電容器,通電后隨著RT溫度升高,下列說法正確的是(  )
A.變壓器的輸入功率增大
B.A1表的示數增大,A2表的示數減小
C.V1表的示數和V2表的示數都不變
D.通過R1的電流始終為零
5.(2022·廣東高二階段練習)如圖甲為教室的掛扇,圖乙為一種自耦調壓器的結構示意圖,線圈均勻繞在圓環形鐵芯上。若在A、B端輸入電壓按u=220sin 100πt規律變化的交流電,在B、C間接風扇。下列表述正確的是(  )
A.接入風扇的交流電頻率為100 Hz
B.觸頭P轉到線圈中間位置時,風扇所加電壓為110 V
C.觸頭P順時針旋轉時,A、B間輸入電流增大
D.觸頭P順時針旋轉時,風扇的轉速加快
6.(多選)如圖所示的電路中,P為滑動變阻器的滑片,保持理想變壓器的輸入電壓U1不變,閉合開關S,下列說法正確的是(  )
A.P向下滑動時,燈L變亮
B.P向下滑動時,變壓器的輸出電壓不變
C.P向上滑動時,變壓器的輸入電流變小
D.P向上滑動時,變壓器的輸出功率變大
7.如圖所示a、b間接入正弦交流電,理想變壓器右側部分為一火災報警系統原理圖,R2為熱敏電阻,隨著溫度升高其電阻變小,所有電表均為理想電表,電流表A2為值班室的顯示器,顯示通過R1的電流,電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出),R3為一定值電阻。當R2所在處出現火情時,以下說法正確的是(  )
A.V1的示數減小,V2的示數減小
B.V1的示數不變,V2的示數減小
C.A1的示數增大,A2的示數增大
D.A1的示數減小,A2的示數減小
8.(多選)如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數比為1∶10,原線圈接通正弦交流電源,理想電壓表V示數為22 V,理想電流表A1示數為5 A,副線圈串聯了電阻可忽略的熔斷器、理想電流表A2以及虛線框內的某用電器,電路處于正常工作狀態,則下列說法正確的是(  )
A.原、副線圈的電流頻率之比為1∶10
B.熔斷器的熔斷電流應該大于0.5 A
C.若虛線框內接入電容器,電容器的耐壓值至少是
D.若虛線框內接入電動機且正常工作,可知電動機內阻為440 Ω,電流表A2示數為0.5 A
9.如圖所示,理想變壓器原線圈的匝數n1=1 500匝,副線圈的匝數n2=150匝,R0、R1、R2均為定值電阻,原線圈接u=311sin (100πt)V的交流電源。起初開關S處于閉合狀態。下列說法正確的是(  )
A.電壓表示數為22 V
B.當開關S斷開后,電壓表示數變小
C.當開關S斷開后,電流表示數變大
D.當開關S斷開后,變壓器的輸出功率減小
10.(多選)(2022·吉林高二期末)如圖所示,圖中ab端所接交變電壓u=220sin 100πt(V),L1、L2是規格為“20 V 10 W”的燈泡,現調節電阻箱R為某一值時恰好能使兩個燈泡均正常發光,變壓器為理想變壓器。則(  )
A.燈泡正常發光時的電阻為40 Ω
B.增大R連入電路的阻值,電壓表示數將減小
C.變壓器原、副線圈匝數比為10∶1
D.恰好能使兩個燈泡均正常發光時電阻箱R的阻值為 Ω
二、非選擇題
11.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數n1∶n2=3∶1,原線圈電路中接有一量程為3 A的理想交流電流表,副線圈兩端接有理想交流電壓表、可變電阻R以及若干“6 V 6 W”的相同燈泡。輸入端交變電壓u的圖像如圖乙所示。
(1)求圖甲中電壓表的讀數;
(2)要求燈泡均正常發光,求電路中最多允許接入的燈泡個數。
12.如圖所示,理想變壓器原線圈中輸入電壓U1=3 300 V,副線圈兩端電壓U2為220 V,輸出端連有完全相同的兩個燈泡L1和L2,繞過鐵芯的導線所接的電壓表V的示數U=2 V。
(1)原線圈n1等于多少匝?
(2)當開關S斷開時,電流表A2的示數I2=5 A,則電流表A1的示數I1為多少?
(3)當開關S閉合時,電流表A1的示數I1′等于多少?
素養提升練(七)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D BD D AC B BD B BC D AC
1.D [原線圈上的電壓與副線圈是否有負載無關,取決于接入電源,故A錯誤;原線圈的輸入電壓與副線圈中輸出的電流無關,故B錯誤;根據=,可知當原線圈的匝數增加時,副線圈的輸出電壓將減小,故C錯誤;當接入直流電源時,變壓器不能工作,所以副線圈的輸出電壓為0V,故D正確。]
2.BD [當P1不動,將P2向上移時,副線圈的匝數增加,根據電壓與匝數成正比可知,輸出的電壓將會增加,故A錯誤;當P2不動,將P1向上移時,原線圈的匝數增加,根據電壓與匝數成正比可知,此時輸出的電壓將會減小,故B正確;當P1向下移,同時P2向上移時,原線圈的匝數減小,副線圈的匝數增加,根據電壓與匝數成正比可知,此時輸出的電壓將會增加,故C錯誤;當P1向上移,同時P2向下移時,原線圈的匝數增加,副線圈的匝數減小,根據電壓與匝數成正比可知,此時輸出的電壓將會減小,故D正確。所以B、D正確,A、C錯誤。]
3.D [電壓互感器并聯在電網上,且需要把一個高電壓變成低電壓,屬于降壓變壓器,原線圈的匝數要大于副線圈的匝數,故A、B錯誤;電流互感器串聯在電網上,且需要把一個大電流變成小電流,所以原線圈的匝數要小于副線圈的匝數,故C錯誤,D正確。故選D。]
4.AC [根據變壓器的原理,輸入電壓不變,輸出電壓也不變,即V1和V2的示數不發生變化,C正確;通電一段時間之后,溫度升高,熱敏電阻阻值減小,故輸出電流增大,由此可知輸入電流也增大,即A1和A2的示數都增大,B錯誤;根據P=UI可知,變壓器的輸入功率增大,A正確;根據電容器“通交隔直”的特點可知,R1有電流通過,即通過R1的電流不為零,D錯誤。故選AC。]
5.B [由交流電源電壓的表達式可知ω==100π,T==0.02s,則有交流電的頻率為f==Hz=50Hz,自耦調壓器不改變交流電的頻率,所以接入風扇的交流電頻率為50Hz,A錯誤;交流電源電壓的有效值為U==V=220V,此電壓加在線圈的A、B兩端,所以觸頭P轉到線圈中間位置時,風扇所加電壓為110V,B正確;觸頭P順時針旋轉時,B、C間的線圈匝數減少,電壓減小,給風扇所加電壓減小,風扇電流減小,自耦調壓器的輸出功率減小,風扇的轉速減慢;輸入功率減小,輸入電壓有效值不變,A、B間輸入電流減小,C、D錯誤。故選B。]
6.BD [當滑動變阻器R的滑片向下移動時,導致總電阻增大,由于輸入電壓U1不變,且原、副線圈匝數不變,所以副線圈電壓不變,根據P=,即燈L亮度不變,故A錯誤,B正確;當滑動變阻器R的滑片向上移動時,導致總電阻減小,由于輸入電壓U1不變,且原副線圈匝數不變,所以副線圈電壓不變,則有副線圈的總電流增大,變壓器的輸出功率變大,輸入電流也變大,故C錯誤,D正確。]
7.B [當R2所在處出現火情時,R2的電阻減小,導致電路的總的電阻減小,所以電路中的總電流將會增加,A1測量的是原線圈中的總的電流,由于副線圈中總的電流增大了,所以電流表A1示數也要增加,由于電源的電壓不變,原副線圈的電壓也不變,所以V1的示數不變,由于副線圈中電流增大,R3的電壓變大,所以V2的示數要減小,即R1的電壓也要減小,所以A2的示數要減小,所以B正確,A、C、D錯誤。]
8.BC [理想變壓器不改變交流電的頻率,故原副線圈的電流頻率之比為1∶1,A錯誤;根據公式=可得此時副線圈中的電流為I2=0.5A,用電器正常工作,所以熔斷器的熔斷電流應該大于0.5A,B正確;電容器的耐壓值指的是交流電的瞬時值,根據公式=可得副線圈中的電壓有效值為U2=220V,故副線圈中交流電的最大值為220V,所以若虛線框內接入電容器,電容器的耐壓值至少是220V,C正確;若虛線框內接入電動機且正常工作,可求得電動機兩端電壓以及通過其的電流,但是由于電動機是非純電阻電器,所以不能用歐姆定律計算,D錯誤。]
9.D [原線圈中交流電的有效值U1=≈220V,根據=得:副線圈的輸出電壓U2≈22V,則電壓表示數小于22V,A錯誤;當開關S斷開后,總電阻增大,故副線圈中電流I2減小,根據P1=P2,即U2I2=U1I1,知電流表的示數I1減小,R0兩端電壓U0減小,R1兩端電壓U2-U0增大,即電壓表的示數增大,變壓器的輸出功率P2=U2I2減小,綜上B、C錯誤,D正確。]
10.AC [燈泡正常發光時的電阻為RL==40Ω,故A正確;增大R連入電路的阻值,則副線圈所在電路的電流將減小,根據理想變壓器原、副線圈之間的電流關系可知,原線圈中的電流將減小,則燈泡L1兩端的電壓將減小,電壓表的示數則會增大,故B錯誤;燈泡正常發光時通過的電流為I==0.5A,變壓器原線圈輸入電壓為U1=220V-20V=200V,副線圈輸出電壓為U2=20V,所以原、副線圈匝數比為n1∶n2=U1∶U2=10∶1,故C正確;由于變壓器輸入功率等于輸出功率,即U1IL=PL+,解得R=Ω,故D錯誤。故選AC。]
11.解析:(1)根據題圖乙,可得原線圈電壓的最大值Um=27V,其有效值為U1=27V
根據n1∶n2=U1∶U2
代入數據可得電壓表的讀數U2=9V。
(2)設原線圈中通過的電流為I1,副線圈中通過的電流為I2,為使副線圈接入的燈泡最多,則I1=3A
根據=
代入數據可得I2=9A,正常發光時每個燈泡中電流為
I燈==1A
所以允許接入的燈泡個數為n==9(個)。
答案:(1)9V (2)9個
12.解析:(1)由電壓與變壓器匝數的關系可得:
==U,則n1=1650匝。
(2)當開關S斷開時,有U1I1=U2I2,I1==A。
(3)當開關S斷開時,有RL==44Ω
當開關S閉合時,設副線圈總電阻為R',有R'==22Ω,副線圈中的總電流I2'==10A,由U1I1'=U2I2'可知,I1'==A。
答案:(1)1650匝 (2)A (3)A主題提升課2 電磁感應及其應用
主題一 感應電流的產生
探究影響感應電流方向的因素,理解楞次定律。
【典例1】 如圖所示,兩條互相平行的導線M、N中通有大小相等、方向相同的電流,導線框abcd和兩條導線在同一平面內,線框沿著與兩導線垂直的方向自右向左在兩導線間勻速移動,則在移動過程中,線框中的感應電流的方向為(  )
A.先順時針后逆時針   B.先逆時針后順時針
C.一直是逆時針 D.一直是順時針
C [M、N之間的磁場是兩導線產生的磁場的疊加,可以以M、N兩導線之間的中心線OO′為界,如圖在OO′右邊合磁場的方向垂直于紙面向外,在OO′左邊合磁場的方向垂直于紙面向里。線框從右向左移動到關于OO′對稱的位置以前,垂直于紙面向外穿過線框的磁通量減小;移動到關于OO′對稱的位置時磁通量為零;越過關于OO′對稱的位置向左移動時,垂直于紙面向里穿過線框的磁通量增大。由楞次定律可以判斷,感應電流的方向始終為逆時針,故C正確。]
主題二 電磁感應現象及其應用
通過實驗,理解法拉第電磁感應定律,了解自感現象和渦流現象,能舉例說明在生產生活中的應用。
【典例2】 (多選)如圖甲所示,面積S=0.6 m2的導線框abcd固定在勻強磁場中,磁場的磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示(B向里為正方向),以下說法正確的是(  )
A.第1 s內,導線框中產生順時針方向的感應電流
B.第2 s內,導線框中產生逆時針方向的感應電流
C.第1 s內,導線框中產生的感應電動勢大小為1.2 V
D.第2 s內,導線框中產生的感應電動勢大小為0.6 V
AC [開始磁場垂直于紙面向里,由題圖乙所示可知,磁感應強度減小,磁通量減小,由楞次定律可知,感應電流沿順時針方向,故A正確;第2 s內,磁場垂直于紙面向外,由題圖乙所示可知,磁感應強度增大,磁通量增大,由楞次定律可知,感應電流沿順時針方向,故B錯誤;由題意及題圖中信息可得,感應電動勢為E=S=1.2 V,故C正確,D錯誤。] 
【典例3】 電磁爐熱效率高達90%,爐面無明火,無煙無廢氣,“火力”強勁,安全可靠。如圖是描述電磁爐工作原理的示意圖,下列說法正確的是(  )
A.當恒定電流通過線圈時,會產生恒定磁場,恒定磁場越強,電磁爐加熱效果越好
B.電磁爐通電線圈加交流電后,在鍋體產生渦流,進而發熱工作
C.在鍋和電磁爐中間放一紙板,則電磁爐不能起到加熱作用
D.電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋,主要原因是這些材料的導熱性能較差
B [鍋體中的渦流是由變化的磁場引起的,故所加電流必須是交流,不能是直流,A錯誤;根據電磁爐的工作原理可知,電磁爐通電線圈加交流電后,在鍋體產生渦流,進而發熱工作,B正確;在鍋和電磁爐中間放一紙板,電磁爐仍能起到加熱作用,C錯誤;電磁爐工作時金屬鍋體自身產生渦流而直接發熱,陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料,鍋體不會產生渦流,D錯誤。]
主題三 交變電流
通過實驗,認識交變電流。能用公式和圖像描述正弦交變電流。
【典例4】 一電阻R接到如圖甲所示的正弦交流電源上,兩端電壓的有效值為U1,消耗的電功率為P1;若該電阻接到如圖乙所示的方波交流電源上,兩端電壓的有效值為U2,消耗的電功率為P2。若甲、乙兩圖中的U0、T所表示的電壓值、周期值是相同的,則下列說法正確的是(  )
A.U1=U0 B.U2=U0
C.P1= D.P1∶P2=1∶2
C [電阻接到正弦交流電源上,兩端電壓的有效值為U1=,功率P1=,故A錯誤,C正確;電阻接到方波交流電源上,設兩端電壓的有效值為U2,則有T,解得U2=U0,功率P2=,則P1∶P2=1∶5,故B、D錯誤。]
主題四 變壓器
通過實驗,探究并了解變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系。知道遠距離輸電時通常采用高壓輸電的原因。
【典例5】 (多選)(2022·廣東茂名高二期末)如圖所示的元件為可將220 V降為11 V的變壓器,該變壓器可視為理想變壓器,有a、b、c、d四個引線,b、c引線明顯比a、d引線粗。已知引線越粗能承載的電流越大,則下列說法正確的是(  )
A.a、d端應接入220 V交變電流
B.該變壓器可以用于直流電變壓
C.a、d端和b、c端線圈的匝數比為1∶20
D.a、d端和b、c端電流大小之比為1∶20
AD [根據輸入功率和輸出功率相等,根據P=UI,接220 V的線圈電流小,接11 V的線圈電流大,b、c引線明顯比a、d引線粗,已知引線越粗能承載的電流越大,b、c引線能承載的電流大,接11 V的線圈,所以a、d端應接入220 V交變電流,A正確;變壓器工作原理是互感現象,不可以用于直流電變壓,B錯誤;a、d端和b、c端線圈的匝數比,C錯誤;根據I1U1=I2U2,a、d端和b、c端電流大小之比,,D正確。]
【典例6】 某發電站的輸出功率為1×104 kW,輸出電壓為4 kV,通過理想變壓器升壓后向80 km遠處供電。已知輸電導線的電阻率ρ=2.4×10-8 Ω·m,導線橫截面積S=1.5×10-4 m2,輸電線路損失的功率為變壓器輸出功率的4%。求:
(1)升壓變壓器的輸出電壓;
(2)輸電線路上的電壓損失。
[解析] (1)輸電線路的電阻
R=2ρ=25.6 Ω ①
設發電站的輸出功率為P1,變壓器的輸出功率為P2,輸電電流為I2,升壓變壓器的輸出電壓為U2,則P損=P1×4%=400 kW ②
P損=R ③
P1=P2 ④
P2=I2U2 ⑤
由①②③④⑤得升壓變壓器的輸出電壓
U2=80 kV。
(2)輸電線路上的電壓損失U損=I2R=3 200 V。
[答案] (1)80 kV (2)3 200 V
主題五 發電機與電動機
了解發電機和電動機工作過程中的能量轉化,認識電磁學在人類生活和社會發展中的作用。
【典例7】 位于磁場中的甲、乙兩個矩形金屬線框可繞各自的軸轉動,兩根導線將兩個線框按如圖所示方式連接。現用外力使甲線框沿順時針方向轉動。某時刻甲、乙線框恰處于如圖所示的位置。設此時乙線框的ab邊受到的安培力為F,則(  )
A.F向上,乙線框表示電動機的工作原理
B.F向上,乙線框表示發電機的工作原理
C.F向下,乙線框表示電動機的工作原理
D.F向下,乙線框表示發電機的工作原理
C [甲線框沿順時針方向轉動,根據右手定則可知,此時從上向下看,電流為順時針方向,故乙線框中電流從a流向b,根據左手定則可知,ab邊受到的安培力F向下,乙線框是在安培力作用下運動的,表示電動機的工作原理,故C正確,A、B、D錯誤。]主題提升課2 電磁感應及其應用
主題一 感應電流的產生
探究影響感應電流方向的因素,理解楞次定律。
【典例1】 如圖所示,兩條互相平行的導線M、N中通有大小相等、方向相同的電流,導線框abcd和兩條導線在同一平面內,線框沿著與兩導線垂直的方向自右向左在兩導線間勻速移動,則在移動過程中,線框中的感應電流的方向為(  )
A.先順時針后逆時針   B.先逆時針后順時針
C.一直是逆時針 D.一直是順時針
[聽課記錄]                                     
                                                                        
                                    
主題二 電磁感應現象及其應用
通過實驗,理解法拉第電磁感應定律,了解自感現象和渦流現象,能舉例說明在生產生活中的應用。
【典例2】 (多選)如圖甲所示,面積S=0.6 m2的導線框abcd固定在勻強磁場中,磁場的磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示(B向里為正方向),以下說法正確的是(  )
A.第1 s內,導線框中產生順時針方向的感應電流
B.第2 s內,導線框中產生逆時針方向的感應電流
C.第1 s內,導線框中產生的感應電動勢大小為1.2 V
D.第2 s內,導線框中產生的感應電動勢大小為0.6 V
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
【典例3】 電磁爐熱效率高達90%,爐面無明火,無煙無廢氣,“火力”強勁,安全可靠。如圖是描述電磁爐工作原理的示意圖,下列說法正確的是(  )
A.當恒定電流通過線圈時,會產生恒定磁場,恒定磁場越強,電磁爐加熱效果越好
B.電磁爐通電線圈加交流電后,在鍋體產生渦流,進而發熱工作
C.在鍋和電磁爐中間放一紙板,則電磁爐不能起到加熱作用
D.電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋,主要原因是這些材料的導熱性能較差
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
                                    
主題三 交變電流
通過實驗,認識交變電流。能用公式和圖像描述正弦交變電流。
【典例4】 一電阻R接到如圖甲所示的正弦交流電源上,兩端電壓的有效值為U1,消耗的電功率為P1;若該電阻接到如圖乙所示的方波交流電源上,兩端電壓的有效值為U2,消耗的電功率為P2。若甲、乙兩圖中的U0、T所表示的電壓值、周期值是相同的,則下列說法正確的是(  )
A.U1=U0 B.U2=U0
C.P1= D.P1∶P2=1∶2
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
主題四 變壓器
通過實驗,探究并了解變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系。知道遠距離輸電時通常采用高壓輸電的原因。
【典例5】 (多選)(2022·廣東茂名高二期末)如圖所示的元件為可將220 V降為11 V的變壓器,該變壓器可視為理想變壓器,有a、b、c、d四個引線,b、c引線明顯比a、d引線粗。已知引線越粗能承載的電流越大,則下列說法正確的是(  )
A.a、d端應接入220 V交變電流
B.該變壓器可以用于直流電變壓
C.a、d端和b、c端線圈的匝數比為1∶20
D.a、d端和b、c端電流大小之比為1∶20
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
【典例6】 某發電站的輸出功率為1×104 kW,輸出電壓為4 kV,通過理想變壓器升壓后向80 km遠處供電。已知輸電導線的電阻率ρ=2.4×10-8 Ω·m,導線橫截面積S=1.5×10-4 m2,輸電線路損失的功率為變壓器輸出功率的4%。求:
(1)升壓變壓器的輸出電壓;
(2)輸電線路上的電壓損失。
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
主題五 發電機與電動機
了解發電機和電動機工作過程中的能量轉化,認識電磁學在人類生活和社會發展中的作用。
【典例7】 位于磁場中的甲、乙兩個矩形金屬線框可繞各自的軸轉動,兩根導線將兩個線框按如圖所示方式連接。現用外力使甲線框沿順時針方向轉動。某時刻甲、乙線框恰處于如圖所示的位置。設此時乙線框的ab邊受到的安培力為F,則(  )
A.F向上,乙線框表示電動機的工作原理
B.F向上,乙線框表示發電機的工作原理
C.F向下,乙線框表示電動機的工作原理
D.F向下,乙線框表示發電機的工作原理
[聽課記錄]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    

展開更多......

收起↑

資源列表

<pre id="tfb94"><li id="tfb94"></li></pre>

<bdo id="tfb94"><rt id="tfb94"></rt></bdo>
  • <menu id="tfb94"><dl id="tfb94"></dl></menu><i id="tfb94"><acronym id="tfb94"><sub id="tfb94"></sub></acronym></i>

    1. 主站蜘蛛池模板: 读书| 桦南县| 仁怀市| 克东县| 桐梓县| 西和县| 台中县| 清水河县| 三台县| 永新县| 苗栗县| 定远县| 吉木萨尔县| 凉城县| 天全县| 腾冲县| 兰坪| 建瓯市| 南宁市| 清丰县| 旬阳县| 阿荣旗| 万宁市| 贵阳市| 习水县| 淮南市| 石景山区| 凤阳县| 蓝山县| 邯郸县| 抚宁县| 蚌埠市| 武穴市| 紫阳县| 综艺| 乌鲁木齐市| 平定县| 苗栗市| 合江县| 修水县| 石狮市|