《提分宝典高考物理一轮复习资料》第33课 变压器 传感器

3.0 envi 2025-02-14 17 4 2.63MB 12 页 3知币
侵权投诉
第33 课 ·变压器　传感器
1．变压器
a．互感现象是变压器的工作基础
(1)(多选)(经典题，6分)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈 L1由火线
和零线并行绕成。当右侧线圈 L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质
开关 K，从而切断家庭电路。仅考虑 L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有(　　)
A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零
B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变
C．家庭电路发生短路时，开关 K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时，开关 K将被电磁铁吸起
答案：ABD
解析：由于火线和零线并行绕制，所以在家庭电路正常工作时，火线和零线的电流大小相等，
方向相反，因此合磁通量为零，L2中的磁通量为零，故 A项正确。当家庭电路中使用的电
器增多时，火线和零线的电流仍然大小相等，方向相反，L2中的磁通量不变，故 B项正确。
家庭电路发生短路时，火线和零线的电流同时增大，合磁通量仍然为零，因此开关 K不会
被电磁铁吸起，故 C项错误。当地面上的人接触火线发生触电时，火线的电流突然变大，
即L1中的磁场发生变化，导致 L2中的磁通量变化，L2中产生感应电流，电磁铁将开关 K吸
起，故 D项正确。
b．理想变压器基本规律＝、＝、P1＝P2的应用
(2)(2017 北京理综，6分)如图所示，理想变压器的原线圈接在 u＝220 sin 100πt(V)的交流电
源上，副线圈接有 R＝55 Ω 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 2∶1，电流表、电压表均
为理想电表。下列说法正确的是(　　)
A．原线圈的输入功率为 220 W
B．电流表的读数为 1 A
C．电压表的读数为 110 V
D．副线圈输出交流电的周期为 50 s
答案：B
解析：原线圈所接交流电源的最大值为 220 V，则原线圈两端电压有效值为 220 V。电表的
读数均为有效值，由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数关系＝可知副线圈两端电压
1
有效值为 110 V，故 C项错误。根据欧姆定律 I＝可知流过电阻 R的电流为 2 A，则负载电阻
R消耗的功率 P＝UI＝220 W，根据理想变压器功率关系可知原线圈的输入功率也为 220
W，故 A项错误。由 P＝UI 可知，电流表的读数为 1 A，故 B项正确。由交流电源的瞬时表
达式 u＝220sin 100π t(V)可知 ω＝100π rad/s，周期 T＝＝0.02 s，故 D项错误。
(3)(2015 全国Ⅰ，6分)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 3∶1，在原、副线圈的回路中
分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220 V 的正弦交流电源上，如图所示。设
副线圈回路中电阻两端的电压为 U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k，则(
)
A．U＝66 V，k＝ B．U＝22 V，k＝
C．U＝66 V，k＝ D．U＝22 V，k＝
答案：A
解析：由题意知，副线圈的电流为 I2＝，则原线圈的电流为 I1＝I2＝，与原线圈串联的电阻
的电压为 UR＝I1R＝，由变压器的匝数比可知，原线圈的电压为 3U，所以有＋3U＝220 V，
解得 U＝66 V。原线圈回路中的电阻的功率为 P1＝IR＝，副线圈回路中的电阻的功率为 P2
＝，所以 k＝＝，故 A项正确，B项、C项、D项均错误。
(4)(2013 天津理综，6分)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要
通过电流互感器来连接，图中电流互感器 ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为 Iab，cd 一
侧线圈的匝数较多，工作时电流为 Icd，为了使电流表能正常工作，则(　　)
A．ab 接MN、cd 接PQ，Iab<Icd B．ab 接MN、cd 接PQ，Iab>Icd
C．ab 接PQ、cd 接MN，Iab<Icd D．ab 接PQ、cd 接MN，Iab>Icd
答案：B
解析：根据变压器中电流与匝数成反比可知，变压器中匝数较多一边电流较小，所以 ab 上
的电流大于 cd 上的电流，故 A、C项均错误。根据题意，高压线中电流较大，不能用普通
交流电流表直接测量其电流，要通过电流互感器来连接，即要求通过电流表的电流小于高压
线上的电流，所以 ab 接MN 而cd 接PQ，故 B项正确，D项错误。
c．以电流“副制约原”为突破点分析负载变化的动态问题
(5)(2016 天津理综，6分)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(　　)
2
A．当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，R1消耗的功率变大
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 A1示数变大
D．若闭合开关 S，则电流表 A1示数变大，A2示数变大
答案：B
解析：当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，R的阻值变大，变压器的次级电压不变，则
次级电流减小，则 R1两端电压及消耗的功率均变小，电压表的示数等于变压器次级电压减
去R1两端的电压，因此电压表的示数变大，故 A项错误，B项正确。由于当滑动变阻器的
滑动触头 P向上滑动时，次级电流减小，因此初级电流也减小，电流表 A1示数变小，故 C
项错误。若闭合开关 S，则变压器的次级电阻减小，次级电流变大，R1的电压变大，则电压
表V示数减小，则 R2两端电压减小，电流表 A2示数减小；次级电流变大，则初级电流变大，
则电流表 A1示数变大，故 D项错误。
(6)(多选)(2014 全国Ⅱ，6分)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。原
线圈通过一理想电流表 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R的负载电阻串联后接到副
线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得 a、b
端和 c、d端的电压分别为 Uab 和Ucd，则(　　)
A．Uab∶Ucd＝n1∶n2
B．增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小
C．负载电阻的阻值越小，cd 间的电压 Ucd 越大
D．将二极管短路，电流表的读数加倍
答案：BD
解析：二极管的单向导电性使交流电只有一半时间通电，电压的有效值与正弦交流电压的正
常有效值不相等。副线圈两端电压的有效值为 U2，由于二极管的单向导电性，交流电压表
的读数为电压的有效值，由有效值的定义，有 T＝·，则 Ucd＝U2。对于理想变压器 ＝，则≠，
故A项错误。负载电阻 R增大时，副线圈输出的功率减小，则原线圈输入的功率减小，而
输入电压不变，因此原线圈电流减小，电流表示数变小，故 B项正确。cd 间电压的大小取
决于原线圈输入的电压大小，与负载电阻及阻值的大小无关，故 C项错误。二极管短路后，
输出功率加倍，则输入功率加倍 P入＝IU1，因为 U1不变，所以 I1加倍，电流表的示数加倍，
故D项正确。
d．以电压“原制约副”为突破点分析匝数比变化的动态问题
3
《提分宝典高考物理一轮复习资料》第33课 变压器 传感器.docx

共12页,预览4页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：12 页 大小：2.63MB 格式：DOCX 时间：2025-02-14

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 12
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注