新教材2023_2024学年高中物理第3章交流电本章整合课件教科版选择性必修第二册

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第三章本章整合突破一　原线圈接入用电器的变压器问题分析原线圈有串联负载的变压器电路问题时要注意变压器的输入电压不等于电源的电压,而是等于电源电压减去串联负载的电压,即U1=U源-U串。【例1】 (多选)(2023河北邢台高二期末)如图所示,理想变压器的原线圈电路中接有定值电阻R1,接入电动势为e=110sin 100πt(V)的交流电源,副线圈电路中定值电阻R2和滑动变阻器R串联,R2的阻值和滑动变阻器的最大阻值均为R0,原、副线圈的匝数比为8∶1,R1=2R0,电压表和电流表均为理想交流电表。将滑动变阻器的滑片P从最上端缓慢向下滑动至最下端的过程中,下列说法正确的是(　　)A.通过R2的电流的频率始终为100 HzB.R1两端电压与R2两端电压之比始终为1∶4C.电压表和电流表的示数均逐渐减小D.R1和R2消耗的总功率逐渐增大BD在滑动变阻器滑片P从最上端缓慢向下滑动至最下端的过程中,滑动变阻器电阻的有效值减小,则副线圈的总电阻减小,所以副线圈的电流增大,即电流表的示数逐渐增大;根据变压器的电流比,可知原线圈的电流也增大,故R1两端的电压增大,因交流电源的电动势有效值不变,所以原线圈两端的电压变小,故电压表的示数逐渐减小,故C错误。由C项分析,可知流过原、副线圈的电流都增大,根据P=I2R可知R1和R2消耗的总功率逐渐增大,故D正确。对点演练1(多选)(2023浙江舟山高二期末)如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b,当输入电压u的有效值为灯泡额定电压的5倍时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是(　　)A.原、副线圈匝数之比为4∶1B.原、副线圈匝数之比为1∶4C.此时a和b的电功率之比为1∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶4AD解析 灯泡正常发光,则电压均为额定电压U,则说明原线圈输入电压为4U,输出电压为U,则可知原、副线圈匝数之比为4∶1,故A正确,B错误;根据变压器原理可得 ,由于小灯泡两端电压相等,所以根据公式P=UI,可得两者的电功率之比为1∶4,故C错误,D正确。突破二　多个副线圈问题计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时,应注意三个关系:(2)电流关系:n1I1=n2I2+n3I3+…。(3)功率关系:P1=P2+P3+…。【例2】 (多选)(2021河北卷)如图所示,发电机的矩形线圈长为2L、宽为L,匝数为N,放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2,两个副线圈分别接有电阻R1和R2。当发电机线圈以角速度ω匀速转动时,理想电流表读数为I。不计线圈电阻,下列说法正确的是(　　)BC对点演练2(2022山东卷)如图所示的变压器,输入电压为220 V,可输出12 V、18 V、30 V电压,匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Umcos(100πt)。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时,功率为12 W。下列说法正确的是(　　)A.n1为1 100,Um为220 VB.BC间线圈匝数为120,流过R的电流为1.4 AC.若将R接在AB两端,R两端的电压为18 V,频率为100 HzD.若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5 A,周期为0.02 sD