交变电流试题

第一节、交变电流

自主探究

一.交变电流

和随时间做变化的电流叫做交变电流，简称交流（）

不随时间变化的电流称为直流（）

大小和方向都不随时间变化的电流叫做电流

—.交变电流的产生

1.过程分析

%b)

IBB

B$学

V

XIB\

/I/!

d(丁

戊

丙

a(乙b

甲

特殊位置甲丙戊

B与S的关系

磁通最S的

大小

0的

变化

4个过程中标

方向

磁通量3的

变化率包

Ar

2.中性面：_________________________________

r磁通量___________

J磁通量的变化率____________

I感应电动势e=________,________感应电流

〔感应电流方向,线圈转动一周，感应电流方向改变次

三.交变电流的变化规律

从中性面计时，，时刻线圈中的感应电动势。的推导:

尝试体验

1.两电路中的电流分别为图a和图b所示，试判断a、b是否为交变电流？

2.正弦交变电动势的最大值出现在（）

A.线圈经过中性面时

B.穿过线圈的磁通晟为零时

C.穿过线圈的磁通量变化最快时

D.线圈边框的速度与磁感线垂直时

领悟整合

3.如图所示的100匝矩形线框绕OO'轴匀速转动，转速为120r/minoab=cd=0.2m,

ad=bc=0.1m,磁感应强度B=IT,试求：

（1）线圈中产生的感应电动势的最大值是多少？

（2）感应电动势的瞬时表达式；

（3）线圈与外电路组成闭合电路时，总电阻为10（）Q,从图示位置计时，求电流的瞬时表

达式及l=l/12s时的电流。

（4）从图示位置转过90°和180°的过程中，平均感应电动势分别为多大？

XXX

开放探究

4.让一个马蹄形磁铁靠近白炽灯，观察灯丝，可以看到什么现象？是什么原因造成的

交变电流（课后作业）

班级姓名

巩固拓展

1.如图所示，卜.列四种情况均表示闭合线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，在卜.列情况卜线

圈中不能产生交流电的是（）（从左侧看线圈绕OO'顺时针转动）

ABCD

2.正弦交变电动势的最小值出现在（）

A.线圈经过中性面时

B.穿过线圈的磁通最为零时

C.穿过线圈的磁通量变化最快时

D.线圈边框的速度与磁感线垂直时

3.如图所示，闭合的圆形线圈绕00'轴匀速旋转到中性面位置时（)

A.穿过线圈的磁通量变化率为零______>

B.线圈中感应电动势为零厂区,

C.线圈中感应电流达最大值（）j

D.线圈所受的磁力矩达最大值:

0，

4.如图所示，线框在匀强磁场中绕00'轴匀速转动（力上向下看是逆时针方向），当转到

图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是（）

A.磁通量和感应电动势都在变大

B.磁通量和感应电动势都在变小

C.磁通量在变小，感应电动势在变大

D.磁通量在变大，感应电动势在变小

5.一正弦交流电的电动势e=220sin100ntV,若将它加在阻值为100Q的电阻两端（电源

内阻不计），则下列说法正确的是（）

A.电流的瞬时值为i=2.2sinl00hA

B.电流的最大值为2.2A

C.流过电阻的电流是恒定的

D.流过电阻的电流是变化的，但不按正弦规律变化

创新探究

6.如图所示的100匝矩形线框绕00'轴匀速转动，角速度为100兀rad/s,线圈面积为O.lnR

磁感应强度B=IT,从线圈经过中性面计时，试求：

（1）写出电动势的瞬时表达式及t=l/300s时的电动势;

（2）当线圈平面跟B的夹角为60°时，线圈产生的电动势的瞬时值。

交流电的频率为Hz.

2.如图所示，a、b、。三种交流电，分别通过同一电阻，在0.8s内，电阻产生的热量分别

为Q,、Q,和Q,则4：为Q为多少.

3.求下列两种情况的电流有效值

三.领悟整合

4.有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220V”的字样，这“220V”是指（）

A.交流电电压的瞬时值B.交流电电压的最大值

C.交流电电压的平均值D.交流电电压的有效值

5.一交流电流的图象如图所示，由图可知（）I。及

A.用电流表测该电流其示数为10AB.该交流电流的频率为100Hz

C.该交流电流通过10。电阻时,电阻消耗的电功率为1000W

D.该交流电流即时值表达式为/=10及sin628£A

6.矩形线圈绕垂直磁力线的轴匀速转动，对于线圈中产生的交流电（）

A.交流电的周期等于线圈转动周期B.交流电的频率等于线圈

的转速

C.线圈每次通过中性面，交流电改变一次方向

D.线圈每次通过与中性面垂直的位置.，交流电达到最大值

7.一交流电压为u=100，/isinl00ir£V,由此表达式可知（）

A.用电压表测该电压其示数为100VB.该交流电压的周期为0.02s

C.将该电压加在1（）0。的电阻两端，电阻消耗的电功率为100W

D.£=1/400s时，该交流电压的即时值为100V

8.3A直流电通过电阻/?时，左内产生的热量为Q.现让一交流电通过电阻尼若2公内产

生的热量为0，则该交流电流的有效值和最大值分别为（）

A./^=3V2/2A,Z»=3AB./石=3A,im=372A

C./狎=6A,/mAD./（=372A,；n=6A

9.如图1所示，竖直直导线a方，左侧放有一个轻质闭合线圈.现向直导线中通入如图2所

示的正弦交流电流，设电流由。流向b为正方向，则线圈运动方向相同的时间是（）

图I图2

A.0一在和友一右两段时间内

B.Zi—tz和，3一△两段时间内

C.0—1\和ti—♦两段时间内

I）.tl—匕2和tl一匕3两段时间内

10.边长为/、而数为〃、总电阻为"的正方形闭合线圈，在磁感强度为8的水平匀强磁场

中，绕垂直磁感线的转轴以角速度/匀速转动.求：转动公时间内，外界驱动线圈转动所

做的功.

四、开放探究

11.旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为片220及sin314M.如

果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176V,若此时发

电机正在向一盏标有“22。V\100W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求:

（1）该灯泡的实际功率为多大？（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？

第三节、电感和电容对交变电流的影响（教学案）

自主探究

电感对交变电流的阻碍作用

1.实验现象：接直流，灯泡；接交流，灯泡O

2.实验表明：__________________________

3.感抗：_____________________________________________

4.成因：_____________________________________________

5.影响感抗的因素：__________________________________

6.应用:

二.交变电流能够“通过”电容器

I.实验现象：接直流，灯泡;接交流，灯泡

2.实验表明：__________________________

3.成因：______________________________________

三.电容器对交变电流的阻碍作用

1.实验现象：接交流，灯泡；将电容器短路，灯泡

2.实验表明：______________________________

3.容抗：______________________________________________

4.影响感抗的因素：___________________________________

5.应用：

尝试体验

1.在交流电路中，要增大电感线圈的感抗，可以（）

A.增大交流电的电压B.提高交变电流的频率

C.减少线圈的匝数D.在线圈中插入铁芯

2.在交流电路中，要减小电容器的容抗，可以（）

A.减小两极板的正对面积B.减小极板间的距离

C.适当增加交变电流的电压D.减小交变电流的频率

领悟整合

3.下列说法正确的是（）

A.电感线圈和电容器跟电阻一样，接入电路后都产生焦耳热

D.电感线圈和电容器跟电阻一样，都对电流起阻碍作用

C.电感线圈对变化的耳流起阻碍作用

D.电容器能使交流“通过”的实质是电容器在交流电路中交替地进行充电和放电

4.对于感抗和容抗，下歹J说法正确的是（）

A.感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍了电流变化而形成的

B.感抗是由于线圈导线的电阻而形成的

C.容抗是由于电容器两极板间的电介质对电流的阻碍作用而形成的

D.感抗和容抗都是由线圈和电容器本身的特性所决定的，与接在怎样的电路中无关

5.如图所示，交流电流表Ai、2、A3分别与电容器、线圈

L和电阻R串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值

w,=U,„sin^t,三个电流表各有不同的示数。现换另一个

电源供电，供电电压瞬时值为的=。”冷吊牡，，电=2例。

改换电源后，三个电流表的读数如何变化？为什么？

6.如图两电路是电容器的两种不同连接方式,它们各在什么情况卜.采用？应该怎样选择电

前

-------1后

级＜)__2级

输,;—-C21输

出------1人

开放探究

7.如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小（L=lmH,C=200pF）,此电

路的重要作用是（）-L-

A.阻直流通交流，输出交流----------o

B.阻交流通直流，输出直流输C」一输

c.阻低频通高频，输出高频交流,T出

D.阻高频通低频输出低频交流和直流

第四节、变压器

一、自主探究

I.变压器的原理

（1）构造：「原线圈：也叫，与相接

Y副线圈：也叫与相接

、铁芯：由涂有的硅钢片叠合而成

原线圈上加上交变电压U1时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生交变的磁通量，在

原、副线圈中都要引起________________,如果副线圈是闭合的，则副线圈中格产生

，它也要在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电

动势，在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象。所以变压器只能在

电路中工作

是变压器的工作原理，是变压器的工作基础。当

（4）能量转换方式

原、副线圈虽然不相连，但电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈，其能量转换

方式为：转化为再转化为

2.电压与匝数的关系

（1）理想变压器：

忽略的变压器叫理想变压器，是一个

理想化的模型。实际的变压器工作时有能量损失，如电流经过变压器线圈时会发热，铁

芯在交变磁场的作用下也会发热（涡流）

（2）电压关系

实验和理论分析表明，对于理想变压器，原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的

之比，即。当n­2时，变压器使电压,

这种变压器叫；当nwm时，变压器使电压__________,这种变压器叫

（3）功率关系

对于理想的变压器，由于不考虑能量损失，由能量守恒得

（4）电流关系

对于理想变压器，原、副线圈中的电流之比与对应的匝数成,即

（5）理想变压器各物理量之间的决定关系

输出功率P?决定输入功率R,PiP2

在原副线圈匝数比（n,/n2）确定的情况下，原线圈的输入电压口决定副线圈的输出

电压U,而副线圈的的输出电流12决定原线圈的输入电流L.

注意：变压器改变的是交流电的和,不改变交流电的输入功率和频率

二、尝试体验

1.一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接4A

WR

一个100。的负载电阻，如图所示.（I）当原线圈接在44V直三T

流电源上时，电压表示数V,电流表示数

A.（2）当原线圈接在220V交流电源上时，电压表示

数.V,电流表示数A.此时输入功率为W,变压器的效率为

2.有一理想变压器，原付线圈的匝数分别为100和10,将原线圈接在220V交流电源上,则副

线圈中磁通量变化率最大值为一

3.理想变压器原、副线圈的匝数比m：必二4：1,当导体棒在匀强

磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表Ad勺示数是

12mA,则电流表的示数为（)

A.3mAB.0mA

C.48mAD.与负教R的值有关

三、领悟整合

4.如图所示，一理想变压器原线圈、副线圈匝数比为3：1,

副线圈接三个相同的灯泡，均能正常发光，若在原线圈再串

一相同的灯泡L,则（电源有效值不变）（）

A.灯L与三灯亮度相同B.灯L比三灯都暗99Q

C.灯L将会被烧坏D.无法判断其亮度情况

5.有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图所

示,则下列说法中正确的是（）

A.安培表Ai与A?的示数之比为3:1

B.伏特表相与V2的示数之比为3:1

C.当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将增加

D.原、副线圈的功率之比为3:1

6.如图a是•理想变压器的电路连接，b是在原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图,

已知原副线圈的匝数比为10：1,电流表A2的示数为2A,电键S

H1/V

断开，求：（1）变压器的输入功率和电压表的示数

（2）将电键S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况282

t/s

四、开放探究1

7.变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头

见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和-一个

副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？

变压器（课后作业）

一、巩固拓展

1.下列有关理想变压器的说法正确的是：（）

A.原、副线圈中交变电流的频率一定相等B.原线圈的导线比副线圈导线细

C.穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等

D.副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等

E.变压器是一种能够改变交流电压的设备F.凡是能改变交流电压的设备，都是变压器

G.负载空载时，原线圈中的电流为零H.当副线圈空载时，原线圈上的电压为零

I.原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大

J.原线圈中的输入电流随着副线圈中的输出电流的增大而增大

2.正常工作的理想变压器的原、副线圈中，数值上不一定相等的是（）

A.电流的频率B.端电压的峰值C.电流的有效值D.电功率

3.一理想变压器原线圈接寸流电源，副线圈接电阻，则下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2

倍（）

A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍

C.负载电阻变为原来的2恬D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍

4.关于理想变压器原、固线圈上的交变电流，它们一定具有相同的（）

A.频率B.功率C.磁通量的变化率D.交变电流的最大值

5.对给定的理想变压器有（）

A.根据Ui：山=由：必副线圈两端的电压Uz是由原线圈两端的电压Ui决定的

B.根据1|：12=血：由，副线圈的输出电流b是由原线圈输入电流h决定的

C.原线圈的输入功率是由副线圈的输出总功率决定的

D.当副线圈的负载电流增加时，原线圈中的电流随之增加

6.下列说法正确的是（）

A.变压器也可以改变恒定的电压

B.变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流

C.变压器是由套在铁芯上的若干个线圈组成的

D.变压器的原线圈相对电源而言其负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用

7.理想变压器的副线圈两端接一只负载电阻，为了使电阻的功率变为原来的1/4,以下办法

可行的是（）

A.使输入电压降为原来的1/4B.使副线圈的匝数增为原来的2倍

C.使原线圈的匝数增为原来的2倍D.使负载电阻的阻值增为原来的2倍

8.在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂I：,当通以交流

电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，如图所示,

已知线圈1、2的匝数比为m=2：1,在不按负载的情况下（）

A.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110V

B.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55V

C.当线圈2输入电压U0V时，线圈1输出电压为220V

D.当线圈2输入电压II0V时，线圈1输出电压为110V

9.一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为2:1,如果将线圈接在6V的电池组上，则副线

圈的电压是___________

二、创新探究

10.三个相同的灯泡与理想变压器按如图所示的方式接在

a、b间加上交流电压〃后，三个灯泡均正常发光，则变

压器原、副线圈的匝数比m:n2=,如果电源电

压为U,灯泡的额定电压为U',则U：U'=,

11.一理想变压器原、副线圈匝数比是4：1,若原线圈上加电压U=400sinl00JitV,则

接在副线圈两端交流电压表的示数为

12.用一理想变压器向一负载R供电，如图所示，当增大负载电阻R时，原线圈中电流h

和副线圈中电流E之间的关系是（）

A.b增大，h也增大

B.12增大，h减小

C.b减小，h也减小

D.L减小，h增大

第五节、电能的输送（教学案）

自主探究

一.电能的输送

1.电能相比煤、石油等能源便于远距离输送

2.输送电能的基本要求：、、o

二.输电线上的功率损失

1.任何输电线都有,存在功率损失。

设输电电流I,输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为：4P=

设输送的电功率为P输电电压为U,输电线的总长度为/,横截面积为S,电阻率为

P,则输电电流为1=,输电电线电阻为R=，输电线上的功率损

失可表示为：Z\P=。

2.减少输电线上功率损失的方法

(1)减小输电线的电阻R：

①(2)③

(2)减小输电电流I:

①②

采用是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。

三.输电线路上的电压损失

1.电压损失输电线路始端电压U跟末端电压U'的差值，称为输电线路上的电压

损失，AU=,如图所示。

AU>AP

2.造成电压损失的因素：

(1)输电线电阻造成电压损失△1；=

发电厂用电

(2)输电线的感抗和容抗造成电压损失

、设备

3.减小输电线路上电压损失的方法：UP।

(1)

(2)

在输送电功率不变的前提下，是有效的措施

综上：高压输电既能减小损失，又能减小损失，但实际输电时，还需要考虑

各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压。

四.交流高压输电

1•基本环节发电厂上2L高压输电3也用户

2.各物理量的关系

尝试体验

I.在电能输送的过程中，若输送电功率一定，则输电线上的功率损失()

A.随输电线电阻的增大而增大B.与输送电压的平方成正比

C.与输电线上电压损失的平方成正比D.与输电电流的平方成正比

领悟整合

2.电站向某地输送5X10'Kw的电功率，输电线上损失的电功率为1X1（）2KW,若输送功率

不变，把输电电压提高为原来的10倍，同时将输电线的横截面积减为原来的一半，求这时

输电线上损失的电功率和用户得到的电功率。

开放探究

3.发电机输出功率40K\v,输出电压400V,用变压比（原、副线圈匝数比）为1：5的变

压器升压后向远处供电，输电