2014高考物理复习常见考点讲解突破 交流电的产生及描述

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.

实战演练 1.(2013· 厦门模拟)一台发电机的结构示意图如图所示,其中N、 S是永久性磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状.M 是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心

的固定转轴匀速转动.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的轴向磁场.设从图示位置开始计时电动势为正值，则 下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的 是( )

解析：选D.由于发电机内部相对两磁极为表面呈半圆柱面

形状，磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的轴向磁场，所以距转轴距离相等的各点磁感应强度大小相等，根 据法拉第电磁感应定律可知回路中产生大小恒定的感应电 动势，故A、B错误；当线圈转到竖直位置时，回路中感 应电动势方向相反，所以C错误、D正确.

2.电阻为 1 Ω 的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在 匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图 象如图所示，现把交变电流加在电阻为 9 Ω 的电热丝上， 下列判断正确的是( )

A.线圈转动的角速度为 100 rad/s 1 B.在 0~0.005 s 时间内，通过电阻的电荷量为 C 5π C.电热丝两端的电压为 180 V D.电热丝的发热功率为 1 800 W

2π 解析：选 B.由题图可知 T=0.02 s,ω= =100π rad/s,A T 2 ΔΦ 错误. 0~0.005 s 内， Um=nBSω 得 BS= Wb, 在 由 q= π R+r BS-0 1 R Um = = C,B 正确.电热丝两端的电压 U= · R+r 5π R+r 2 U2 =90 2 V,C 错误.电热丝的发热功率 P=I2R= = R 90 2 2 W=1800 W,D 错误. 9

3.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( )

A.220 V 220 C. V 2

B.110 V 110 D. V 2

解析：选 B.本题考查电压的有效值的计算.设电压的有效 220 2 2 T U2 值为 U, 根据有效值定义有 · = T, 解得 U=110 V, R 2 R 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、串、并联电路的特点进行判定是高考 考查的热点之一.

实战演练 4.调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图乙所示. 线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，

转动滑动触头P就可以调节输出电压.图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器

.现在 CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压 器，那么( )

A.由甲图可知 CD 两端输入交流电压 u 的表达式为 u= 36 2sin(100t)(V) B. 当滑动触头 P 逆时针转动时，MN 之间输出交流电压的 频率变大 C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大， 电压表读数也变大 D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻 R2 消耗的电 功率变小

解析：选 D.由图甲可知 u=36 2sin100πt(V),A 错误.M、 N 之间输出交流电压的频率由输入的交流电压的频率决 定，B 错误.滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，R3 减小， 由“串反并同”可知电压表读数减小，电流表读数增大， U2 R2 消耗的电功率 P2= 减小，C 错误，D 正确. R2

5.(2013· 石家庄模拟)如图所示，一理想变压器原、副线圈 的匝数比为 n1∶n2=4∶1,原线圈 a、b 间接一电压为 u= 220 2sin100πt(V)的电源，灯泡 L 标有“36 V 18 W”字 样.当滑动变阻器 R 的滑动触头处在某位置时，电流表示 数为 0.25 A,灯泡 L 刚好正常发光，则( )

A.流经灯泡 L 的交变电流的频率为 100 Hz B.定值电阻 R0 的阻值为 20 Ω C.滑动变阻器 R 消耗的功率为 36 W D.若将滑动变阻器 R 的滑动触头向下滑动，则灯泡 L 的 亮度变暗

解析：选 D.由 ω=2πf 得 100π rad/s=2πf,f=50 Hz,A 错 n2 n1 误.U2= U1=55 V,I2= I1=1 A,R0 两端的电压 U0= n1 n2 U0 19 55 V-36 V=19 V,R0= = Ω=19 Ω,B 错误.IR= I2 1 I2-IL=1 A-0.5 A=0.5 A,R 上消耗的功率 P=IRU= 0.5×36 W=18 W,C 错误.滑动变阻器 R 的滑动触头下 U2 L 移时，L 两端的电压减小，P= 得 P 减小，灯泡 L 变暗， RL D 正确.

6.(2013· 苏锡常镇四市调研)如图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=6∶1,L为电感线圈、C为 电容器、R为定值电阻.当原线圈两端接有如图乙所示的交 流电时，三只灯泡都能发光.如果保持原线圈两端的电压 最大值不变，而将其频率变为原来的2倍，下列说法中正确 的是( )

A.副线圈两端的电压有效值为12 V

B.副线圈两端的电压有效值为6 VC.灯泡Ⅱ变亮 D.灯泡Ⅲ变暗