板块整合提能(五)电磁感应和交变电流
【高考原题】(2024·浙江卷)如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出u5sin(100πt)V的交流电，经原、
副线圈匝数分别为n和n的变压器升压至峰值大于10kV，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列说法正
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确的是(B)
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A.
2000
1
B.
2000
C.用电压表测原线圈两端电压，示数为5V
D.副线圈输出交流电压的频率是100Hz
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解析原线圈两端电压的有效值UVV，根据电压匝数关系有11变压器副线圈电压的峰值U2U，根据题意
12max2
22
22
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有U10×10V，解得，A项错误，B项正确；用电压表测原线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数U
2max1
20002
52
VV，C项错误；根据ω100π2πf，解得交流电压的频率f50Hz，变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是
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50Hz，D项错误。
[回归教材]教材是高考命题的发源地，很多高考试题在教材中能找到“根源”。此高考试题源于人教版选择性必修第二册第
三章“复习与提高”，属于对教材试题的改造。
[链接教材]图3-4甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图3-4乙所示的正弦交流电压，并加在一台
理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n、n，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5
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000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
(1)图中开关闭合时电压表的示数是多少?
(2)变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火?
【教考融合】高考试题与教材试题做到了神似形异，对教材试题进行了改造。两题均考查了变压器的电压比，高考题还深
入考查了变压器的原、副线圈中电流的频率相同这一特点。
【考题示例】(2024·全国甲卷)两根平行长直光滑金属导轨距离为l，固定在同一水平面(纸面)内，导轨左端接有电容为C
的电容器和阻值为R的电阻。开关S与电容器并联；导轨上有一长度略大于l的金属棒，如图所示。导轨所处区域有方向
垂直于纸面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。开关S闭合，金属棒在恒定的外力作用下由静止开始加速，最后将做速率
为v的匀速直线运动。金属棒始终与两导轨垂直且接触良好。导轨电阻和金属棒电阻忽略不计。
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(1)在加速过程中，当外力做功的功率等于电阻R热功率的2倍时，金属棒速度大小是多少?
(2)如果金属棒达到(1)中的速度时断开开关S，改变外力使金属棒保持此速度做匀速运动。之后某时刻，外力做功的功率等
于电阻R热功率的2倍，求此时电容器两极间的电压及从断开S开始到此刻外力做的功。
【审题与建模】
关键表述物理状态或过程