专题10 交变电流-三观一统2020年高考物理十年真题精解（全国Ⅰ卷）

三观一统十年高考真题精解 10 十年树木，百年树人，十年磨一剑。本专辑按照最新2020年考纲，对近十年高考真题精挑细选，去伪存真，挑选符合最新考纲要求的真题，按照考点/考向同类归纳，难度分层精析，对全国卷Ⅰ具有重要的应试性和导向性。 三观指的观三题（观母题、观平行题、观扇形题），一统指的是统一考点/考向，并对十年真题进行标灰（调整不考或低频考点标灰色）。 （一）2020考纲 主题 内容 要求 交变电流 交变电流、交变电流的图像 Ⅰ 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 Ⅰ 理想变压器 Ⅱ 远距离输电 Ⅰ （二）本节考向题型研究汇总 题型导向 考点/考向 正弦交变电流 （1） 正弦交变电流的产生； （2） 正弦交变电流的函数表达式； （3） 正弦交变电流的峰值和有效值。 理想变压器 （1） 理想变压器的工作原理； （2） 理想变压器的原副线圈关系； （3） 理想变压器的相关电路分析。 一、考向题型研究一：正弦交变电流 （2014年新课标Ⅰ卷T18）如图（a），线圈ab、cd 绕在同一软铁芯上，在ab 线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（ ） 一、正弦式交变电流的产生及变化规律 1．交流电产生过程中的两个特殊位置 图示 概念 中性面位置 与中性面垂直的位置 特点 B⊥S B∥S Φ＝BS，最大 Φ＝0，最小 e＝n＝0，最小 e＝n＝nBSω，最大 感应电流为零， 方向改变 感应电流最大， 方向不变 2.正弦式交变电流的变化规律 磁通量Φ＝Φmcos ωt；电动势e＝Emsin ωt；电流i＝Imsin ωt. 二、交变电流四值的应用 对交变电流“四值”的比较和理解 物理量 物理意义 适用情况及说明 瞬时值 e＝Emsin ωt u＝Umsin ωt i＝Imsin ωt 计算线圈某时刻的受力情况 峰值 (最大值) Em＝nBSω Im＝ 讨论电容器的击穿电压 有效值 对正(余)弦交流 电有E＝ U＝　I＝ (1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等) (2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值 (3)保险丝的熔断电流为有效值 (4)电表的读数为有效值 平均值 ＝BL ＝n ＝ 计算通过电路截面的电荷量 二、考向题型研究二：理想变压器 （2016年新课标Ⅰ卷T16）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω 、1Ω 和4Ω ，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为（ ） A．2 B．3 C．4 D．5 （2015年新课标Ⅰ卷T16）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220V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，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( ) A. B. C. D. （2011年新课标Ⅰ卷T17）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（ ） A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05A C．U=110V，I=0.2A D．U=110V，I=0.2A （2012年新课标Ⅰ卷T17）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为（ ） A. 380V和5.3A B.380V和9.1A C.240V和5.3A D.240V和9.1 A 一、理想变压器基本规律的应用 理想变压器以及原、副线圈基本量的关系 理想变压器 没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 基本关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，