2017-2018学年下学期高二物理人教版（期中复习）每日一题2018年4月17日+变压器的动态分析
文档属性
| 名称 | 2017-2018学年下学期高二物理人教版（期中复习）每日一题2018年4月17日+变压器的动态分析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 425.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-04-18 17:31:16 | ||
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文档简介
4月17日 变压器的动态分析
考纲要求：Ⅱ
难易程度：★★★☆☆
为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后
A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变
B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大
C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大
D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
【参考答案】AD
【试题解析】电源电压有效值不变，所以V1示数不变，原副线圈的电压之比等于匝数之比，匝数之比不变，故V2示数不变，V1与V2示数的比值也不变，所以C错误，D正确；当开关S闭合后，副线圈电路中的电阻减小，因为电压不变，所以副线圈电路中的电流增大，A2的示数增大，原副线圈的电流之比等于匝数反比，匝数之比不变，A1与A2示数的比值不变，所以A正确，B错误。
【知识补给】
理想变压器的动态分析
1．解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法
（1）分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定；
（2）分析该类问题的一般思维流程是：
2．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。
（1）匝数比不变的情况
①U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变；
②当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化；
③I2变化引起P2变化，由P1=P2知P1发生变化。
（2）负载电阻不变的情况
①U1不变，发生变化，U2变化；
②R不变，U2变化，I2发生变化；
③根据和P1=P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。
某理想变压器的原、副线圈按如图所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且R1=R2，电键S原来闭合。现将S断开，则电压表的示数U、电流表的示数I、电阻R1上的功率P1、变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是
A．U增大 B．I增大
C．P1减小 D．P减小
如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=10:1，将原线圈接在(V)的交流电源上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，下列说法正确的是
A．在A、B两点间串联另一相同电阻R，电压表的示数为V
B．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为11 V
C．在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大
D．在A、B两点间接入一只电感线圈，只降低交流电频率，电阻R消耗电功率减小
图示电路中，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，R0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个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A。则下列说法正确的是
A．电压表V1示数增大
B．电压表V2、V3示数均增大
C．该变压器起升压作用
D．变阻器滑片是沿的方向滑动
如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。两个交流电压表为理想电压表，读数分别为U1和U2；三个交流电流表为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是
A．U2变小、I3变小
B．U2不变、I3变大
C．I1变小、I2变小
D．I1变大、I2变大
如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是
A．升高U1会减小输电电流I2
B．升高U1会增大线路的功率损耗
C．升高U1会增大线路的电压损耗
D．升高U1会提高电能的利用率
如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关。P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈、副线圈中的电流。下列说法正确的是
A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小
B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小
C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大
D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小
【参考答案】
AD 当S断开时，负载减少总电阻增大，原副线圈中电流都减小，故B错误；电流减小，R1两端电压U增大，消耗的功率P1增大，故A正确，C错误；副线圈中电压不变，电流减小，输出功率减小，由输入功率等于输出功率知P减小，故D正确。
大，副线圈上电阻R的两端电压增大，所以电压表读数增大，故C正确；在A、B两点间接入一只电感线圈，只降低交流电频率，感抗减小，根据欧姆定律，副线圈中的电流增大，根据可知电阻R消耗电功率增大，故D错误。
【名师点睛】根据理想变压器的原副线圈的功率相等，且电压与匝数成正比，二极管的单向导电性，提高交流电频率，容抗减小，降低交流电频率，感抗减小。
D 电流表示数增大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应从c向d滑动，故D正确；电压表V1、V2示数不变，故A、B错误；原副线圈中的电流和匝数成反比，即n1I1=n2I2，电流变化时，n1ΔI1=n2ΔI2，故，应是降压变压器，C错误。
BC 由U2=U1得U1不变，U2就不变；S断开，R总增大，U2不变，则I2变小，由I1=I2得I1也变小，I2变小，加在R1两端的电压变小，由UR3=U2–UR1，得UR3增大，所以I3变大，选项BC正确。
AD 输送功率不变，升高U1，则升压变压器的输出电压变大，根据P=UI知，输电线上的电流I2减小，故A正确；因为升高U1，输电线上的电流减小，根据知，输电线上的功率损耗减小，故B错误；因为升高U1，输电线上的电流减小，根据知，输电线上的电压损失减小，故C错误；电能的利用率为，因为升高U1，输电线上的电流减小，则电能的利用率提高，故D正确。
【名师点睛】根据P=UI判断输电线上电流的变化，结合、判断功率损失和电压损失的变化，结合损耗的功率判断电能利用率的变化。
考纲要求：Ⅱ
难易程度：★★★☆☆
为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后
A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变
B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大
C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大
D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
【参考答案】AD
【试题解析】电源电压有效值不变，所以V1示数不变，原副线圈的电压之比等于匝数之比，匝数之比不变，故V2示数不变，V1与V2示数的比值也不变，所以C错误，D正确；当开关S闭合后，副线圈电路中的电阻减小，因为电压不变，所以副线圈电路中的电流增大，A2的示数增大，原副线圈的电流之比等于匝数反比，匝数之比不变，A1与A2示数的比值不变，所以A正确，B错误。
【知识补给】
理想变压器的动态分析
1．解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法
（1）分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定；
（2）分析该类问题的一般思维流程是：
2．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。
（1）匝数比不变的情况
①U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变；
②当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化；
③I2变化引起P2变化，由P1=P2知P1发生变化。
（2）负载电阻不变的情况
①U1不变，发生变化，U2变化；
②R不变，U2变化，I2发生变化；
③根据和P1=P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。
某理想变压器的原、副线圈按如图所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且R1=R2，电键S原来闭合。现将S断开，则电压表的示数U、电流表的示数I、电阻R1上的功率P1、变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是
A．U增大 B．I增大
C．P1减小 D．P减小
如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=10:1，将原线圈接在(V)的交流电源上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，下列说法正确的是
A．在A、B两点间串联另一相同电阻R，电压表的示数为V
B．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为11 V
C．在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大
D．在A、B两点间接入一只电感线圈，只降低交流电频率，电阻R消耗电功率减小
图示电路中，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，R0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个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A。则下列说法正确的是
A．电压表V1示数增大
B．电压表V2、V3示数均增大
C．该变压器起升压作用
D．变阻器滑片是沿的方向滑动
如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。两个交流电压表为理想电压表，读数分别为U1和U2；三个交流电流表为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是
A．U2变小、I3变小
B．U2不变、I3变大
C．I1变小、I2变小
D．I1变大、I2变大
如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是
A．升高U1会减小输电电流I2
B．升高U1会增大线路的功率损耗
C．升高U1会增大线路的电压损耗
D．升高U1会提高电能的利用率
如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关。P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈、副线圈中的电流。下列说法正确的是
A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小
B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小
C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大
D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小
【参考答案】
AD 当S断开时，负载减少总电阻增大，原副线圈中电流都减小，故B错误；电流减小，R1两端电压U增大，消耗的功率P1增大，故A正确，C错误；副线圈中电压不变，电流减小，输出功率减小，由输入功率等于输出功率知P减小，故D正确。
大，副线圈上电阻R的两端电压增大，所以电压表读数增大，故C正确；在A、B两点间接入一只电感线圈，只降低交流电频率，感抗减小，根据欧姆定律，副线圈中的电流增大，根据可知电阻R消耗电功率增大，故D错误。
【名师点睛】根据理想变压器的原副线圈的功率相等，且电压与匝数成正比，二极管的单向导电性，提高交流电频率，容抗减小，降低交流电频率，感抗减小。
D 电流表示数增大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应从c向d滑动，故D正确；电压表V1、V2示数不变，故A、B错误；原副线圈中的电流和匝数成反比，即n1I1=n2I2，电流变化时，n1ΔI1=n2ΔI2，故，应是降压变压器，C错误。
BC 由U2=U1得U1不变，U2就不变；S断开，R总增大，U2不变，则I2变小，由I1=I2得I1也变小，I2变小，加在R1两端的电压变小，由UR3=U2–UR1，得UR3增大，所以I3变大，选项BC正确。
AD 输送功率不变，升高U1，则升压变压器的输出电压变大，根据P=UI知，输电线上的电流I2减小，故A正确；因为升高U1，输电线上的电流减小，根据知，输电线上的功率损耗减小，故B错误；因为升高U1，输电线上的电流减小，根据知，输电线上的电压损失减小，故C错误；电能的利用率为，因为升高U1，输电线上的电流减小，则电能的利用率提高，故D正确。
【名师点睛】根据P=UI判断输电线上电流的变化，结合、判断功率损失和电压损失的变化，结合损耗的功率判断电能利用率的变化。