统考版2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题五电路与电磁感应第10讲恒定电流与交变电流素养培优教师用书

素养培优·情境命题利用志向变压器规律解决实际问题情境1[2024·江苏冲刺卷]互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄限制钳形铁芯上方开口的开合，则()A．该电流表可用来测量直流电B．次级线圈匝数越少，电流表读数越大C．该电流表测电流时相当于降压变压器D．测量时电流表应串联在被测通电导线中情境2[2024·历城二中测评]如图是一个家庭用的漏电疼惜器的简洁原理图，它由两个主要部分组成，图中左边虚线框内是检测装置，右边虚线框内是执行装置．检测装置是一个特别的变压器，它把即将引入室内的火线和零线并在一起绕在铁芯上作为初级(n1匝)，另绕一个次级线圈(n2匝)．执行装置是一个由电磁铁限制的脱扣开关．当电磁铁的线圈中没有电流时，开关是闭合的，当电磁铁的线圈中的电流达到或超过确定值时，开关断开，切断电路，起到自动疼惜作用．我国规定当漏电流达到或超过30mA时，就要切断电路以保证人身的平安．至于电磁铁中的电流达到多大时脱扣开关才断开，则与运用的详细器材有关，假如本题中的脱扣开关要求电磁铁中的电流至少达到80mA才会脱扣，并且其检测装置可以看作志向变压器，那么，n1与n2的比值为()A．n1∶n2＝5∶3B．n1∶n2＝3∶5C．n1∶n2＝8∶3D．n1∶n2＝3∶8情境3[2024·河北省学业考试模拟](多选)2024年2月16日国家电网有限公司金上—湖北±800千伏特高压直流输电工程、通山抽水蓄能电站开工建设．如图是特高压输电过程的示意图，发电站输出电压稳定，经升压后被整流成800kV的直流电，经输电线后，被逆变成沟通电，再被降压后供用户运用，假设电压在整流和逆变前后有效值不变．则下列说法正确的是()A．将发电站输出的电压整流后仍能利用升压变压器升压B．接受高压直流输电时，可减小输电线路上电感的影响C．用户越多，输电线上损耗的功率越大D．保持输电功率不变，若电压经升压和整流后为400kV，输电线上损耗的功率加倍情境4[2024·山东冲刺卷]近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面，如图甲所示．环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为志向变压器．原线圈匝数n1＝880匝，副线圈接一个“12V22W”的照明电灯，示意图如图乙所示，图中电压表与电流表均为志向沟通电表．原线圈接沟通电源，原线圈两端的电压随时间变更的关系图象如图丙所示，最大值Um＝220V，最大值始终保持不变，照明电灯恰好正常发光．则()A．原线圈两端电压的有效值和t＝2.5×10－3s的电压瞬时值相等B．若电压表为非志向电表，电压表的读数会变小C．照明电灯正常发光时，电流表的读数为0.05AD．在t＝5×10－3s时刻，电压表的示数为零素养培优·情境命题情境1解析：互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理，不能测量直流电，故A错误；电流大小与线圈匝数成反比，所以次级线圈匝数越少，电流表读数越大，故B正确；该电表原线圈为单匝，是升压变压器，故C错误；测量时，用手柄限制钳形铁芯上方开口打开，将被测通电导线圈放入其中，不须要将电流表串联在被测通电导线中，故D错误．答案：B情境2解析：依据题意可知＝＝＝，故A、B、D错误，C正确．答案：C情境3解析：变压器只能变更沟通电压，不能变更直流电压，将发电站输出的电压整流后，不能用升压变压器升压，A项错误；长距离输电时，线路上的电容、电感对交变电流的影响不能忽视，有时它们引起的电能损失甚至大于导线电阻引起的电能损失，为了削减感抗和容抗，在输电环节可以运用直流电，B项正确；用户增多，降压变压器副线圈中的电流增大，降压变压器原线圈中的电流增大，输电线上的电流增大，则由公式ΔP＝I2R可知，输电线上损耗的功率增大，C项正确；保持输电功率不变，由公式I＝可知，若电压经升压和整流后为400kV，输电线中的电流变为原来的2倍，由ΔP＝I2R可知输电线上损耗的功率变为原来的4倍，D项错误．答案：BC情境4解析：原线圈两端电压的有效值为U＝＝220V，由图丙可知电压周期T＝2×10－2s，则电压瞬时值表达式为u＝Umcost＝220cos(100πt)，当t＝2.5×10－3s的电压瞬时值为u＝220cos(100π×2.5×10－3)V＝220V，故A正确；电压表测的是输出电压，不会