1、热点强化突破(十)热点 1 交流电的产生及描述正弦式交流电的物理量、图象、表达式是高考的热点，主要是以图象的形式考查交流电的频率( 周期)、瞬时值表达式、有效值等1(单选) 如图所示，以 300 r/min 绕中心轴匀速转动的线圈 abdc 的面积是 0.05 m2，线圈共 100 匝，线圈电阻 r1 ，定值电阻 R9 ，匀强磁场的磁感应强度大小 B T，从如图所示的线圈位置开始计时，则( )2A电路中电压表的示数约为 32 VB线圈转动 s 时，磁通量的变化量大小为 Wb130 53C线圈转动 s 时，通过电阻 R 的电流为 A130 522D线圈转过 90的过程中通过电阻 R 的电荷量为
2、C1解析：选 D.线圈匀速转动产生的电动势为 enBS cos t100cos 10t(V)，所以电压表示数为 U 64 V，A 错；线圈转过 s，即线圈转过的角度为 t ，磁通2EmR2R r 130 3量的变化量大小为 BS sin Wb，B 错；线圈转动 s 时，通过电阻 R 的电流为3 320 130i cos (A)5 A， C 错；由 q t C，D 对eR r 10010 3 I nR r nBSR r 12(单选) 某交流发电机的线圈在匀强磁场中绕与磁感应强度方向垂直的转轴匀速转动时，产生了如图所示的交变电流，若将此交流发电机接在原、副线圈匝数比为 120 的理想变压器上，下列
3、说法中正确的是( )A副线圈输出电压的频率为 100 HzB副线圈输出电压的最大值为 620 VCt0 时刻，发电机的线圈与磁感应强度方向平行D设交流电周期为 T，则 0 和 时间内，感应电动势的平均值之比是 21T8 T8 T4解析：选 C.由原线圈输入电压的变化规律可知，输入交变电压的周期为 0.02 s，频率为 50 Hz，所以副线圈输出电压的频率为 50 Hz，选项 A 错误；原线圈输入电压的最大值为 310 V，根据变压比关系，副线圈输出电压的最大值为 6 200 V，选项 B 错误；t0 时刻，感应电动势最大，发电机的线圈在与中性面垂直的位置，C 正确；0 和 时间内，磁T8 T8
4、 T4通量按正弦规律变化，感应电动势平均值的比值是 1，D 错E1E2BSsin 4 0BSsin 2 BSsin 4 2误3(单选) 如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度给该台灯接 220 V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为( )A220 V B110 VC. V D. V2202 1102解析：选 B.设电压的有效值为 U，根据有效值定义有 T，解得 U110 (2202)2R T2 U2RV，则 B 正确热点 2 理想变压器的综合分析变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，综合利用欧姆定律和串、并
5、联电路的特点进行判定是高考考查的热点之一4(单选)(2015唐山模拟)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为 21，原线圈接在 u220 sin 100t(V)的交流电源上，副线圈一端接有 R55 的负载电阻、熔断电2流为 1 A 的保险丝和一个灯泡 D，电流表为理想电表下列说法正确的是 ( )AS 断开时，原线圈中电流表的读数为 A2BS 断开时，原线圈的输入功率为 220 W2C副线圈中输出交流电的周期为 50 sDS 闭合时，灯泡 D 正常发光，原线圈中电流表读数不会超过 1.5 A 解析：选 D.由交流电源瞬时值表达式可知其有效值为 220 V，根据理想变压器变压规律 可知，副线圈
6、输出电压有效值为 U2110 V，由欧姆定律可知通过电阻的电流U1U2 n1n2I2 2 A，由变压器变流规律 可知，原线圈输入电流为 1 A，故电流表示数为 1 U2R I1I2 n2n1A，A 项错；原线圈的输入功率 P1U 1I1220 W，B 项错；变压器不改变交流电的周期，由瞬时值表达式可知，交流电的周期为 0.02 s，C 项错；通过灯泡的电流有效值最大为 1 A，故通过副线圈的最大电流为 3 A，由变压器变流规律可知，原线圈输入电流有效值最大为 1.5 A，故 D 项正确5(单选)(2015江西八校联考)有一种调压变压器的构造如图所示线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C、D 之
7、间加上输入电压，转动滑动触头 P 就可以调节输出电压图中A 为交流电流表，V 为交流电压表，R 1、R 2 为定值电阻， R3 为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是( )A当 R3 不变，滑动触头 P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B当 R3 不变，滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C当 P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D当 P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大解析：选 A.当 R3不变，P 顺时针转动时， nMN减小，由 ，知 UMN
8、减小，则UCDUMN nCDnMN电压、电流表读数均减小，A 项正确，同理知 B 项错；当 P 不动时，匝数 nMN不变，输出电压 UMN不变，滑片向上滑动，根据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，C项错误，同理知 D 项也错误6(多选)(2014高考新课标全国卷)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n 2.原线圈通过一理想电流表 A 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( )AU abU cdn 1n 2B增大负载电阻
9、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，电流表的读数加倍解析：选 BD.变压器的变压比 ，其中 U1、U 2是变压器原、副线圈两端的电U1U2 n1n2压U 1U ab，由于二极管的单向导电特性，U cdU 2，选项 A 错误增大负载电阻 R 的阻值，负载的电功率减小，由于 P 入 P 出 ，且 P 入 I 1Uab，所以原线圈上的电流 I1减小，即电流表的读数变小，选项 B 正确 c、d 端的电压由输入电压 Uab决定，负载电阻 R 的阻值变小时，U cd不变，选项 C 错误根据变压器上的能量关系有 E 输入 E 输出 ，在一个周期 T的
10、时间内，二极管未短路时有 UabI1T 0(U 为副线圈两端的电压 )，二极管短路时有U2RT2UabI2T T，由以上两式得 I22I 1，选项 D 正确U2R7(多选) 如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为 r 的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为 R 的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为 ，如果要rR求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是( )A交流电源的效率为 50%B电流表的读数为Em22RrC负载上消耗的热功率为E2m4rD该交流电源电动势的瞬时值表达式为 eE msin(100t) V解析：选 AB.设原、副线圈的匝数分别为 n1、n 2，电流有效值分别为 I1、I 2，电压有效值分别为 U1、U 2，则 U1E I 1r，负载消耗的电功率为 PU 2I2U 1I1，而 U1U2 I2I1 n1n2，所以( EI 1r)I1 2R，即 E2I 1r，U 1 ，所以交流电源的效率rR ( rRI1) E2 50% ，A 正确；电流表的读数为 I2 ，B 正确；负载I1U1I1E U1E 12 U2R Em22RrR Em22Rr上消耗的热功率为 PI R ，C 错误；该交流电源电动势的瞬时值表达式为2E2m8reE msin(50t) V，D 错误
