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PAGEPAGE2高考必考題突破講座10理想變壓器的解題策略1.(多項選擇)(2022·天津卷)如下圖,理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表,副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié),在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,P為滑動變阻器的滑動觸頭.在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電,那么(BC)A.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變大B.保持Q的位置不動,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變小C.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變大D.保持P的位置不動,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變小解析:Q位置不動,副線圈電壓U2不變,當P上滑時,R增大,由P=eq\f(U\o\al(2,2),R+R0)可知總功率減小,原線圈電壓U1不變,由P=U1I1,可知原線圈電流I1減小,故A錯誤,B正確;當P位置不動,Q上滑時,由eq\f(U2,U1)=eq\f(n2,n1)知U2增大,同理分折原線圈電流I1增大,故C正確,D錯誤.2.(2022·福建卷)為模擬遠距離輸電實驗電路圖,兩理想變壓器的匝數(shù)n1=n4<n2=n3,四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R,A1、A2為相同的理想交流電流表,L1、L2為相同的小燈泡,燈絲電阻RL>2R,忽略燈絲電阻隨溫度的變化.當A、B端接入低壓交流電源時(D)A.A1、A2兩表的示數(shù)相同B.L1、L2兩燈泡的亮度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓解析:設(shè)A、B兩端所加電壓為U.由歐姆定律知,通過A2表的電流大小I2=eq\f(U,2R+RL).通過升壓變壓器升壓后輸出電壓U′=eq\f(n2,n1)U,降壓變壓器獲得電壓為U′-I1·2R=eq\f(n2,n1)U-I1·2R,燈泡L1兩端電壓為(eq\f(n2,n1)U-I1·2R)eq\f(n4,n3),那么通過燈泡L1的電流為eq\f(\f(n2,n1)U-I1·2R\f(n4,n3),RL).故由變壓器電流變化規(guī)律得I1=eq\f(\f(n2,n1)U-I1·2R\f(n4,n3),RL)eq\f(n4,n3).又因為n1=n4<n2=n3,解上式得I1=eq\f(U,\f(n2,n1)RL+\f(n1,n2)·2R).因為RL>2R,所以I1<I2.選項A錯誤.通過燈泡L1的電流為eq\f(n3,n4)I1=eq\f(n2,n1)I1=eq\f(U,RL+\f(n\o\al(2,1),n\o\al(2,2))·2R)>I2,故燈泡L1亮度更大,選項B錯誤.由于I1<I2,根據(jù)歐姆定律以及電功率的有關(guān)知識可知,選項C錯誤,選項D正確.3.(2022·江蘇卷)如下圖,理想變壓器原線圈接有交流電源,當副線圈上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光.要使燈泡變亮,可以采取的方法有(BC)A.向下滑動P B.增大交流電源的電壓C.增大交流電源的頻率 D.減小電容器C的電容解析:要使燈泡變亮,可將電壓調(diào)大,或增大副線圈匝數(shù),即向上滑動P,A錯誤,B正確.電容器對交變電流的作用為“通高頻,阻低頻〞,且電容越小,阻礙作用越大,故增大頻率,電壓增大,減小電容,電壓減小,C正確,D錯誤.電容器的特點:阻直流,通交流,阻低頻,通高頻.4.(2022·全國課標卷)自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈,原、副線圈都只取該線圈的某局部.一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如下圖,其副線圈匝數(shù)可調(diào).變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝;原線圈為1100匝,接在有效值為220V的交流電源上.當變壓器輸出電壓調(diào)至最大時,負載R上的功率為2.0kW.設(shè)此時原線圈中電流有效值為I1,負載兩端電壓的有效值為U2,且變壓器是理想的,那么U2和I1分別約為(B)A.380V和5.3A B.380V和9.1AC.240V和5.3A D.240V和9.1A解析:理想變壓器功率P1=P2=U1I1=2kW,U1=220V,可得I1=eq\f(P1,U1)≈9.1A;由eq\f(U1,U2)=eq\f(n1,n2)可得U2=eq\f(n2,n1)U1=380V.B正確.5.(2022·山東卷)圖甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖.轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2.為交流電壓表.當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時,就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體.以下判斷正確的選項是(BC)A.電壓表的示數(shù)等于5VB.電壓表的示數(shù)等于eq\f(5,\r(2))VC.實現(xiàn)點火的條件是eq\f(n2,n1)>1000D.實現(xiàn)點火的條件是eq\f(n2,n1)<1000解析:根據(jù)題圖乙可知原線圈中電壓最大值U1m=5V,有效值U1=eq\f(5,\
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