高二物理直流和交流電路(參考版)
2024-11-16 18:07本頁(yè)面
【正文】 海南卷 ] 如圖 4－ 10－ 5所示 ， 一理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為 4∶ 1， 原線圈兩端接入一正弦交流電源 ，副線圈電路中 R為負(fù)載電阻 ， 交流電壓表和交流電流表都是理想電表 ， 下列結(jié)論正確的是 ( ) 專題十 │ 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 A． 若電壓表讀數(shù)為 6 V， 則輸入電壓的最大值為 V B． 若輸入電壓不變 ， 副線圈匝數(shù)增加到原來的 2倍 ， 則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半 C． 若輸入電壓不變 ， 負(fù)載電阻的阻值增加到原來的 2倍 ，則輸入功率也增加到原來的 2倍 D． 若保持負(fù)載電阻的阻值不變 ， 輸入電壓增加到原來的 2倍 ， 則輸出功率增加到原來的 4倍 專題十 │ 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 AD 【解析】 若電壓表讀數(shù)為 6 V ，根據(jù)U1U2＝n1n2可得，輸入電壓有效值為 U1＝ 24 V ，因此其最大值為 24 2 V ，選項(xiàng)A 正確；若輸入電壓不變，副線圈匝數(shù)增加到原來的 2 倍，則輸出電壓也增加到原來的 2 倍，電流表示數(shù)應(yīng)增加到原來的 2倍，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；若輸入電壓不變，負(fù)載電阻的阻值增加到原來的 2 倍，則輸出電流減小到原來的一半，由 P ＝ I2R 可知，輸入功率和輸出功率也減小到原來的一半，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；若保持負(fù)載電阻的阻值不變，輸入電壓增加到原來的 2 倍， 則輸出電壓增大到原來的 2 倍，由 P ＝U2R可知，輸出功率增加到原來的 4 倍，選項(xiàng) D 正確． 專題十 │ 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 【 高考命題者說 】 本題考查考生的推理能力 ． 要求考生根據(jù)理想變壓器輸入功率與輸出功率的關(guān)系 ， 利用正弦交流電的最大值與有效值的關(guān)系進(jìn)行推理 ， 同時(shí)要求考生知道交流電表讀數(shù)都是有效值的常識(shí) ． 根據(jù)理想變壓器的電壓比公式 以及試題所給條件 ，可以得到輸入電壓的有效值為 U1＝ 6＝ 24 V． 原線圈兩端接入的是正弦交流電 ， 所以最大值為 選項(xiàng) A正確 ． 專題十 │ 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 如果輸入電壓不變 ， 副線圈匝數(shù)增加到原來的 2倍 ， 即 n′2＝2n2， 利用公式可得輸入電壓的有效值為 U′2＝ 得出輸出電壓為原來的 2倍 ， 所以副線圈中的電流表的讀數(shù) I′＝ ＝ ＝ 2I， 即增大到原來的 2倍 ， 所以選項(xiàng) B錯(cuò)誤 ． 如果輸入電壓不變 ， 負(fù)載電阻的阻值增加到原來的 2倍 ， U1不變 ， R′＝ 2R， 則有 U2＝ 可得輸出電壓 U2不變 ， 所以輸入功率 P′入 ＝ 輸入功率減小到原來的 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 ． 專題十 │ 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 如果保持負(fù)載電阻的阻值不變 ， 輸入電壓增加到原來的 2倍 ，即 R不變 ， U′1＝ 2U1， 可得 U′2＝ 2U2， 輸出功率 P′出 ＝ 4P， 增加到原來的 4倍 ． 選項(xiàng) D正確 ． 本題抽樣統(tǒng)計(jì)難度為 ， 區(qū)分度為 ， 對(duì)全體考生都有較好的區(qū)分 ． 有 23%的考生選擇了正確選項(xiàng) ， 有 19%的考生僅選擇了 A項(xiàng) ， 有 13%的考生錯(cuò)選了 B項(xiàng) ， 10%的考生錯(cuò)選了 C項(xiàng) ， 12%的考生僅選了 D項(xiàng) ． (引自教育部考試中心 2020課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn) 《 高考理 科試題分析 》 第 203頁(yè) ) 專題十 │ 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 ? 探究點(diǎn)三 遠(yuǎn)距離輸電問題 1． 處理變壓器問題的一般思路 (1)處理與變壓器相關(guān)的電路問題時(shí) ， 一般將電路分成原線圈回路 、 副線圈回路分別考慮 ， 用變壓器的相關(guān)公式處理兩回路的關(guān)系 ． (2)分析變壓器動(dòng)態(tài)變化問題的思路模型： 專題十 │ 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 (3)在匝數(shù)比一定的情況下 ， 理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定 ， 輸入電流由輸出電流決定 ， 輸入功率由輸出功率決定 ． 2． 遠(yuǎn)距離輸電與變壓器 (1)遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖 4－ 10－ 6所示 ． 專題十 │ 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 (2)常用關(guān)系： 升壓變壓器副線圈功率 P1等于降壓變壓器原線圈功率 P2與輸電線損失功率 Pr之和；升壓變壓器副線圈電壓 U2等于降壓變壓器原線圈電壓 U3與輸電線上產(chǎn)生的電壓降 Ur之和；輸電電流等于輸電功率與輸電電壓之比 I2＝ 輸電線上損失功率 Pr＝ 專題十 │ 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 例 3 如圖 4－ 10－ 7所示 ， 有一臺(tái)交流發(fā)電機(jī) E， 通過理想升壓變壓器 T1和理想降壓變壓器 T2向遠(yuǎn)處用戶供電 ， 輸電線的總電阻為 U1和 P1， 它的輸出電壓和輸出功率分別為 U2和 P2； T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和 P3， 它的輸出電壓和輸出功率分別為 U4和 T
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