2025高考物理一轮复习第34讲拆1.交变电流.含答案

2025高考物理一轮复习第34讲拆1.交变电流.含答案202025年高考解决方案交变电流交变电流 学生姓名：学生姓名：上课时间：上课时间：错题再练习错题再练习第34讲交变电流2012014年高考怎么考内容细目要求层次备注考纲要求交流发电机及其产生正弦式电流的原理、交变电流的图像和三角函数表达式、最大值和有效值II对变压器只要求讨论单相理想情况电阻、电感、电容对交变电流的作用I变压器和原理、原幅线圈电压电流的关系I电能的输送I考点解读交流电多以选择题形式考查，一般占6分．2010年2011年2012年2013年无无19题6分无知识讲解知识讲解专题目录【专题1】交流电的描述与四值【专题2】电感、电容和电阻对交流电的影响【专题3】变压器【专题4】远距离输电专题一、交流电的描述专题目标理解交流电的原理、表达式、四个值（最大值、有效值、瞬时值、平均值）及图像．专题讲练关于线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流，以下说法正确的是（）A．线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次B．线圈每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次C．当线圈平面转到跟磁感线垂直位置时，感应电流最大D．当线圈平面转到跟磁感线平行位置时，感应电流为某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有A．电流表的示数是B．变压器的原副线圈的匝数比是C．变压器输入电压的瞬时值D．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是交流发电机在工作时的电动势，若将其电枢转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为（）A． B． C． D．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（）A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D时刻线圈转过的角度为2πD．若从O～D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知100100-100u/Vt/10-2s0123456A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin（25t）VB．该交流电的频率为25HzC．该交流电的电压的有效值为100D．若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为100W如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图象如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3:2C．交流电a的瞬时值为u=10sin5(v)D．交流电b电压的最大值为（v）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交流电电压瞬时值的表达式为A．B．C．D．线框长为，宽为在磁感强度为的匀强磁场中由图所示位置起绕轴以角速度匀速转动，则时刻感应电动势为（）A． B．C． D．如图甲所示，一矩形线圈放置在匀强磁场中，并绕过中点的轴以角速度逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角时（如图乙）为计时起点，并规定当电流自流向时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是（）如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于磁感应强度为的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=___________．线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=________________．如图表示一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是（）A． B．C． D．3A直流电流通过电阻R时，t秒内产生的热量为Q，现让一交变电流通过电阻R，若2t秒内产生的热量为Q，则交变电流的最大值为（）A． B． C． D．家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的亮度可调，比过去用变压器调压方便且体积小，某电子调光灯经调整后电压波形如图所示，则灯泡两端电压为（）A． B．C． D．一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法中正确的是（）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大如图（甲）所示，为电热毯的电路图，电热丝接在u=311sin100πtV的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图（乙）所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是（）A．110V B．156V C．220V D．311V将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n．导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）A． B． C． D．如图所示在磁感应强度为的匀强磁场中线圈绕轴以角速度匀速转动，外电路的电阻为．在线圈由图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（）A．磁通量的变化量B．平均感应电动势C．电阻产生的焦耳热D．电阻产生的焦耳热专题总结交流电产生装置：如图甲所示，当磁场中的线圈连续转动时，流过电流表的电流方向就会发生周期性变化，产生交变电流．过程分析：如图乙所示为线圈在磁场中绕轴转动的截面图，和两个边要切割磁感线，产生电动势，线圈上就有了电流（或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流）．具体分析可从图中看出：图①时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；图②时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从端流入；图③同图①；图④中电流从端流出；图⑤同图①，这说明电流方向发生了变化．线圈每转一周，电流方向改变两次，电流的方向改变的时候就是线圈中无电流的时刻（或者说磁通量最大的时刻）．由于在线圈转一周的过程中，线圈的磁通量有两次达到最大，故电流的方向在线圈转动一周的过程中改变两次，我们把线圈平面垂直于磁感线的位置叫做中性面．（中性面的特点：①线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零；②线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次．）峰值，交变电流的峰值或是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可用来表示电流强弱或电压高低．有效值定义：根据电流的热效应来规定，让交流和恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，就把这个恒定电流的数值叫做这个交流的有效值．正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：，一般交流电有效值的求法：分段求和有效值、平均值、最大值（峰值）和瞬时值使用交变电流的设备铭牌上标明的额定电压、额定电流是指有效值，交流电表测量的也是有效值．提到交变电流的相关量，凡没有特别说明的，都是指有效值．在研究电容器是否被击穿时，要用最大值（峰值），因电容器标明的电压是它在工作时能够承受的最大值．在研究交变电流的功率和产生的热量时，用有效值．在求解某一时刻的受力情况时，用瞬时值．在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电荷量时，用平均值，．几种典型的交变电流的有效值(图所示)正弦式交变电流：正弦半波电流：正弦单向脉动电流：矩形脉动电流：非对称性交变电流：从中性面开始计时，图象为正弦曲线；从垂直于中性面的位置开始计时，图象为余弦曲线．正弦式交变电流图象（线圈在中性面位置开始计时）磁通量、电动势、电压、电流随时间变化规律（如下图）Φ=Φmcosωt（Φm=BS）电动势e随时间变化规律：e＝Emsinωt（Em=NBSω）电压u随时间变化规律：u＝Umsinωt[EmR/（R+r）]电流i随时间变化规律：i＝Imsinωt[Em/（R+r）]专题二、电感、电容和电阻对交变电流的影响专题目标理解电容、电感对电流的影响．专题讲练下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有（）A．低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大B．低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小C．高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大D．高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有（）A．当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B．当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D．在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器在图中所示的电路中，C为电容器，R为灯泡，电流总内阻为零，电压表内阻无穷大，若保持交流电源的电压的有效值不变，只将电源频率增大，下列说法中正确的有（）A．电流表示数增大 B．电压表示数增大C．灯泡变亮 D．灯泡变暗在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路两点间逐次将图中的电路元件（1）（2）（3）单独接入，当使交变电流频率增加时，可以观察到下列所述的哪种情况（）A．读数不变，增大，减小B．读数减小，不变，增大C．读数增大，不变，减小D．的读数均不变如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略．当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那S接B时（）A．三个灯亮度相同 B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用．他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边．当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象．该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时，按照这种猜测（）A．在t＝0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B．在t＝0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C．在t＝0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D．在t＝0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值专题总结电容电感对交流电的影响电感电容电阻对电流作用通直阻交通低阻高通交隔直阻碍影响因素系数越大，交流电频率越大，感抗越大，XL=2πfL电容越大，交流电频率越大，容抗越小，XC=1/2πfC阻碍，专题三、变压器专题目标变压器的构造、作用、原理．专题讲练一理想变压器原、副线圈匝数比．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压如图所示．副线圈仅接入一个的电阻．则（）A．流过电阻的电流是B．与电阻并联的电压表的示数是C．经过分钟电阻发出的热量是D．变压器的输入功率是一理想变压器变压比为20∶1，原线圈接入220V电压时，将副线圈拆去18匝，输出电压为8V，则该变压器原线圈的匝数应为（）A．495匝 B．1320匝C．2640匝 D．990匝如图，一理想变压器原副线圈匝数比为4:1，图中五只电灯完全相同，若B、C、D、E都能正常发光，则A灯（）A．一定能正常发光B．比正常发光暗C．比正常发光亮D．一定被烧坏如图，理想变压器原副线圈匝数之比为．原线圈接入一电压为的交流电源，副线圈接一个的负载电阻．，，则下述结论正确的是（）A．副线圈中电压表的读数为B．副线圈中输出交流电的周期为C．原线圈中电流表的读数为D．原线圈中的输入功率为如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻。开关S是闭合的，V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。U1数值不变，现断开S，下列推断中正确的是()AA1A2A3V1V2~R1R2R3R4SbaA．U2变小、I3变大B．U2不变、I3变小C．I1变小、I2变小D．I1变大、I2变大如图3所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压。副线圈接入电阻的阻值R=100Ω。则A. 通过电阻的电流是22AB. 交流电的频率是100HzC. 与电阻并联的电压表的示数是100VD. 变压器的输入功率是484W如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（）A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有可变电阻R。原线圈中的电流为I1，输入功率为P1，副线圈中的电流为I2，输出功率为P2。当可变电阻的滑片向下移动时A．I2增大，P2增大B．I2增大，P2减小C．I1减小，P1增大D．I1减小，P1减小一理想变压器原、副线圈匝数比．原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压随时间变化的规律如图所示．当副线圈仅接入一个的纯电阻用电器时，用电器恰能正常工作．则（）A．该用电器的额定电压为100VB．该用电器的额定电压为C．变压器的输入功率是36WD．原线圈中的电流是如图所示，为一理想变压器n2=10匝，n3=20匝，L1和L2均是“220V，15W”的灯泡，与一匝线圈相连的电压表，读数为11V，那么变压器的实际输入功率为______W．如图所示，为两条交流输电线，(a)、(b)两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是（）A．在(b)图中，线圈的导线一定比线圈的导线粗B．（a）图中的电表是交流电流表，（b）图中的电表是交流电压表C．(a)图中的电表是交流电压表，（b）图中的电表是交流电流表D．（a）（b）两图中的电表均为交流电流表专题总结变压器是改变交流电压的设备，互感现象是变压器工作的基础．组成：（1）变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．（2）原线圈：与交流电源连接，也叫初级线圈．（3）副线圈：与负载连接，也叫次级线圈．理想变压器（1）电压与匝数的关系为：原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的匝数之比，即．该关系不仅适用于原、副线圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况，这是因为理想变压器的磁通量的变化率是相同的，因而每组线圈中产生的电动势和匝数成正比．在线圈内阻不计的情况下，线圈两端电压即等于电动势，故每组线圈两端电压都与匝数成正比．（2）电流与匝数的关系为：原、副线圈的电流与它们的匝数成反比，即．电流和匝数成反比的关系只适用于原、副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈，该关系即不适用．（3）功率关系：理想变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率．有：，即（4）对原、副线圈匝数比确定的变压器，其输出电压是由输入电压决定的，；在原副线圈匝数比确定的情况下，原线圈中的输入电流是由副线圈中的输出电流决定的，（由所接负载而定）．（5）动态分析：此类问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原副线圈的电压，电流，输入和输出功率随匝数比变化而变化的情况；另一类是匝数比不变，上述各量随负载电阻变化而变化的情况．在分析时要根据题意分清变量和不变量，分清自变量和因变量，即理想变压器各物理量变化的决定因素．几种常见的变压器（1）自耦变压器：原、副线圈共用一个线圈．（2）电压互感器：测量交流高电压，使用时，把原线圈与被测电路并联．（3）电流互感器：测量交流大电流，使用时，把原线圈与被测电路串联．自耦变压器电压互感器电流互感器专题四、远距离输电专题目标理解远距离输电过程，理解电能的损耗．专题讲练远距离输电线路的示意图如所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大在远距离输电时，输送的电功率为，输电电压为，所用输电导线的电阻率为，截面面积为，导线的总长度为．输电线上损耗的电功率为，用户得到的电功率为，下列关于和的表达式中正确的是：（）A． B．C． D．一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器升压后向远方输电．输电线路总电阻．到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（）A．原、副线圈电流分别为和20AB．原、副线圈电压分别为和220VC．和的变压比分别为1∶50和40∶1D．有盏灯泡（220V、60W）正常发光一座小型水电站，利用流量、落差的河水发电，若单相发电机的效率为，输出电压为，已知发电站到用户架设的输电线总电阻为，输电中输电线上允许损耗的功率为，用户所需电压为，求所用升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比．（不计变压器的损失）专题总结远距离输电（1）远距离输电过程示意图，如图所示．（2）几个常见的关系：①电流关系：，，②电压关系：，，，其中分别表示升压变压器的原副线圈的匝数和降压变压器的原副线圈的匝数．③功率关系：，，，，对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析．输电导线上的功率损失（1）损失电能的分析任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向远方时，电流流过输电线，因输电线有电阻而发热，从而损失电能．设输电电流为，输电线电阻为，则输电线上的功率损失，设输电功率为，输电电压为，输电线的总长度为，横截面积为，电阻率为，则输电电流，输电线电阻为，所以输电线上的功率损失可表示为．（2）输送电能的基本要求①可靠：保证供电线路正常工作．②保质：保证供电质量——电压和频率要稳定．③经济：线路建设和运行的费用低——能耗少、电价低．（3）减少损耗的方法据可知，减少输电线路上功率损失的方法主要有两种：①减少输电线的电阻，据．减小输电线的长度：由于输电线距离一定，所以在实际中不可能用减小来减小．．减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料．．增大导线的横截面积：这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．②减小输电电流，据．减小输送功率：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的．．提高输电电压：在输送功率一定时，输电线电阻一定的情况下，输电电压提高到原来的倍，据知，输电线上功率耗损将降为原来的．据以上分析知，采用高压输电是减少输电线上电能损失最有效、最经济的措施．巩固练习巩固练习如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法正确的是（）A．当磁通量为零时，感应电动势也为零B．当磁通量减小时，感应电动势在减小C．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5EmD．角速度等于一交流电路如图甲所示，T为理想变压器，原副线圈的匝数比为11:1，C为电容器，灯泡L的电阻为．变压器的输入电压u随时间t变化的图线如图乙所示，闭合开关S后，下列说法正确的是（）A．变压器输入电压瞬时值的表达式为B．由于电容器C可以通过交流电，灯泡L将不发光C．通过灯泡L的电流有效值为D．灯泡L每分钟产生的热量为1200J如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时A．交流电压表V3的示数变小B．交流电压表V2和V3的示数一定都变小C．交流电流表A1、A2和的示数一定变大D．只有A1的示数变大如图所示，理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u,u=220,原、副线圈的匝数比n1:n2=10:1,电压表接在副线圈c、d两端，输电线的等效电阻为R，原来开关S是断开的。则当S闭合一段时间后A. 电压表示数不变，示数为22VB电压表示数不变，示数为VC.灯泡L两端的电压将变大D电流表示数一定为O发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户（升压变压器和降压变压器可视为理想变压器）．（1）若发电机的输出功率是，输出电压是，升压变压器的原、副线圈的匝数比为求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流．（2）若输电导线中的电功率损失为输入功率的，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压．（3）计算降压变压器的输出功率．202024年高考解决方案交变电流交变电流 学生姓名：学生姓名：上课时间：上课时间：错题再练习错题再练习第34讲交变电流2012014年高考怎么考内容细目要求层次备注考纲要求交流发电机及其产生正弦式电流的原理、交变电流的图像和三角函数表达式、最大值和有效值II对变压器只要求讨论单相理想情况电阻、电感、电容对交变电流的作用I变压器和原理、原幅线圈电压电流的关系I电能的输送I考点解读交流电多以选择题形式考查，一般占6分．2010年2011年2012年2013年无无19题6分无知识讲解知识讲解专题目录【专题1】交流电的描述与四值【专题2】电感、电容和电阻对交流电的影响【专题3】变压器【专题4】远距离输电专题一、交流电的描述专题目标理解交流电的原理、表达式、四个值（最大值、有效值、瞬时值、平均值）及图像．专题讲练关于线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流，以下说法正确的是（）A．线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次B．线圈每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次C．当线圈平面转到跟磁感线垂直位置时，感应电流最大D．当线圈平面转到跟磁感线平行位置时，感应电流为【答案】B某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有A．电流表的示数是B．变压器的原副线圈的匝数比是C．变压器输入电压的瞬时值D．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是【答案】A【解析】理想变压器原副线圈的功率相等，由P=UI知电流表的示数即流过原线圈的电流为，A正确；变压器原副线圈的匝数比等于电压比，即，B错误；由交流电瞬时值表达式可知变压器输入电压的瞬时值为，C错误；由于手摇发电机的线圈有内阻，故产生的电动势的最大值大于，D错误。交流发电机在工作时的电动势，若将其电枢转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为（）A． B． C． D．【解析】当电枢线圈转速提高1倍时，其角速度为．也就是说周期变小，随之而来的是发电机工作时的电动势最大值也变大，由得电动势最大值，这样电动势的瞬时值表达式为，故选D．【答案】D某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（）A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D时刻线圈转过的角度为2πD．若从O～D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次【答案】D一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知100100-100u/Vt/10-2s0123456A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin（25t）VB．该交流电的频率为25HzC．该交流电的电压的有效值为100D．若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为100W【答案】B如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图象如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3:2C．交流电a的瞬时值为u=10sin5(v)D．交流电b电压的最大值为（v）【答案】A一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交流电电压瞬时值的表达式为A．B．C．D．【答案】A线框长为，宽为在磁感强度为的匀强磁场中由图所示位置起绕轴以角速度匀速转动，则时刻感应电动势为（）A． B．C． D．【答案】A如图甲所示，一矩形线圈放置在匀强磁场中，并绕过中点的轴以角速度逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角时（如图乙）为计时起点，并规定当电流自流向时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是（）【解析】设长为，则初始时刻产生的电动势，电流方向为，故电流为负，A、B选项错；在初始时刻的前，即，产生的电动势最大，电流值最大，方向，为负值，故C错，D对．【答案】D如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于磁感应强度为的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=___________．线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=________________．【答案】如图表示一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是（）A． B．C． D．【解析】使图示交流电通过阻值为的电阻在一个周期内产生的热量，，使电流为的恒定电流通过电阻，在时间产生的热量为，若，则，故此题正确答案为B．【答案】B3A直流电流通过电阻R时，t秒内产生的热量为Q，现让一交变电流通过电阻R，若2t秒内产生的热量为Q，则交变电流的最大值为（）A． B． C． D．【答案】A家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的亮度可调，比过去用变压器调压方便且体积小，某电子调光灯经调整后电压波形如图所示，则灯泡两端电压为（）A． B．C． D．【解析】由电流的热效应，，则，B正确．【答案】B一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法中正确的是（）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大【答案】B如图（甲）所示，为电热毯的电路图，电热丝接在u=311sin100πtV的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图（乙）所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是（）A．110V B．156V C．220V D．311V【答案】B将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n．导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）A． B． C． D．【答案】B如图所示在磁感应强度为的匀强磁场中线圈绕轴以角速度匀速转动，外电路的电阻为．在线圈由图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（）A．磁通量的变化量B．平均感应电动势C．电阻产生的焦耳热D．电阻产生的焦耳热【答案】BD专题总结交流电产生装置：如图甲所示，当磁场中的线圈连续转动时，流过电流表的电流方向就会发生周期性变化，产生交变电流．过程分析：如图乙所示为线圈在磁场中绕轴转动的截面图，和两个边要切割磁感线，产生电动势，线圈上就有了电流（或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流）．具体分析可从图中看出：图①时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；图②时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从端流入；图③同图①；图④中电流从端流出；图⑤同图①，这说明电流方向发生了变化．线圈每转一周，电流方向改变两次，电流的方向改变的时候就是线圈中无电流的时刻（或者说磁通量最大的时刻）．由于在线圈转一周的过程中，线圈的磁通量有两次达到最大，故电流的方向在线圈转动一周的过程中改变两次，我们把线圈平面垂直于磁感线的位置叫做中性面．（中性面的特点：①线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零；②线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次．）峰值，交变电流的峰值或是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可用来表示电流强弱或电压高低．有效值定义：根据电流的热效应来规定，让交流和恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，就把这个恒定电流的数值叫做这个交流的有效值．正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系：，一般交流电有效值的求法：分段求和有效值、平均值、最大值（峰值）和瞬时值使用交变电流的设备铭牌上标明的额定电压、额定电流是指有效值，交流电表测量的也是有效值．提到交变电流的相关量，凡没有特别说明的，都是指有效值．在研究电容器是否被击穿时，要用最大值（峰值），因电容器标明的电压是它在工作时能够承受的最大值．在研究交变电流的功率和产生的热量时，用有效值．在求解某一时刻的受力情况时，用瞬时值．在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电荷量时，用平均值，．几种典型的交变电流的有效值(图所示)正弦式交变电流：正弦半波电流：正弦单向脉动电流：矩形脉动电流：非对称性交变电流：从中性面开始计时，图象为正弦曲线；从垂直于中性面的位置开始计时，图象为余弦曲线．正弦式交变电流图象（线圈在中性面位置开始计时）磁通量、电动势、电压、电流随时间变化规律（如下图）Φ=Φmcosωt（Φm=BS）电动势e随时间变化规律：e＝Emsinωt（Em=NBSω）电压u随时间变化规律：u＝Umsinωt[EmR/（R+r）]电流i随时间变化规律：i＝Imsinωt[Em/（R+r）]专题二、电感、电容和电阻对交变电流的影响专题目标理解电容、电感对电流的影响．专题讲练下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有（）A．低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大B．低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小C．高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大D．高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小【答案】AD对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有（）A．当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流B．当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流C．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动D．在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器【答案】BD在图中所示的电路中，C为电容器，R为灯泡，电流总内阻为零，电压表内阻无穷大，若保持交流电源的电压的有效值不变，只将电源频率增大，下列说法中正确的有（）A．电流表示数增大 B．电压表示数增大C．灯泡变亮 D．灯泡变暗【答案】AC在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路两点间逐次将图中的电路元件（1）（2）（3）单独接入，当使交变电流频率增加时，可以观察到下列所述的哪种情况（）A．读数不变，增大，减小B．读数减小，不变，增大C．读数增大，不变，减小D．的读数均不变【解析】在交流电路中，当频率增加时，容抗减小，感抗增大，而电阻是与频率无关的，在电路中电源的电动势最大值不变，即间的电压不变，所以当频率增加时，读数增大，不变，读数要变小．【答案】C如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略．当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那S接B时（）A．三个灯亮度相同 B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮【答案】D某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用．他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边．当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象．该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时，按照这种猜测（）A．在t＝0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B．在t＝0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C．在t＝0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D．在t＝0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值【答案】AC专题总结电容电感对交流电的影响电感电容电阻对电流作用通直阻交通低阻高通交隔直阻碍影响因素系数越大，交流电频率越大，感抗越大，XL=2πfL电容越大，交流电频率越大，容抗越小，XC=1/2πfC阻碍，专题三、变压器专题目标变压器的构造、作用、原理．专题讲练一理想变压器原、副线圈匝数比．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压如图所示．副线圈仅接入一个的电阻．则（）A．流过电阻的电流是B．与电阻并联的电压表的示数是C．经过分钟电阻发出的热量是D．变压器的输入功率是【答案】D一理想变压器变压比为20∶1，原线圈接入220V电压时，将副线圈拆去18匝，输出电压为8V，则该变压器原线圈的匝数应为（）A．495匝 B．1320匝C．2640匝 D．990匝【答案】B如图，一理想变压器原副线圈匝数比为4:1，图中五只电灯完全相同，若B、C、D、E都能正常发光，则A灯（）A．一定能正常发光B．比正常发光暗C．比正常发光亮D．一定被烧坏【答案】A如图，理想变压器原副线圈匝数之比为．原线圈接入一电压为的交流电源，副线圈接一个的负载电阻．，，则下述结论正确的是（）A．副线圈中电压表的读数为B．副线圈中输出交流电的周期为C．原线圈中电流表的读数为D．原线圈中的输入功率为【答案】AC如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻。开关S是闭合的，V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。U1数值不变，现断开S，下列推断中正确的是()AA1A2A3V1V2~R1R2R3R4SbaA．U2变小、I3变大B．U2不变、I3变小C．I1变小、I2变小D．I1变大、I2变大【答案】C如图3所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压。副线圈接入电阻的阻值R=100Ω。则A. 通过电阻的电流是22AB. 交流电的频率是100HzC. 与电阻并联的电压表的示数是100VD. 变压器的输入功率是484W【答案】C如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（）A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变【答案】AB如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有可变电阻R。原线圈中的电流为I1，输入功率为P1，副线圈中的电流为I2，输出功率为P2。当可变电阻的滑片向下移动时A．I2增大，P2增大B．I2增大，P2减小C．I1减小，P1增大D．I1减小，P1减小【答案】A一理想变压器原、副线圈匝数比．原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压随时间变化的规律如图所示．当副线圈仅接入一个的纯电阻用电器时，用电器恰能正常工作．则（）A．该用电器的额定电压为100VB．该用电器的额定电压为C．变压器的输入功率是36WD．原线圈中的电流是【解析】该用电器的额定电压，AB错；变压器的输入功率，C对；原线圈中的电流为，D错．【答案】C如图所示，为一理想变压器n2=10匝，n3=20匝，L1和L2均是“220V，15W”的灯泡，与一匝线圈相连的电压表，读数为11V，那么变压器的实际输入功率为______W．【答案】如图所示，为两条交流输电线，(a)、(b)两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是（）A．在(b)图中，线圈的导线一定比线圈的导线粗B．（a）图中的电表是交流电流表，（b）图中的电表是交流电压表C．(a)图中的电表是交流电压表，（b）图中的电表是交流电流表D．（a）（b）两图中的电表均为交流电流表【答案】C专题总结变压器是改变交流电压的设备，互感现象是变压器工作的基础．组成：（1）变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．（2）原线圈：与交流电源连接，也叫初级线圈．（3）副线圈：与负载连接，也叫次级线圈．理想变压器（1）电压与匝数的关系为：原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的匝数之比，即．该关系不仅适用于原、副线圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况，这是因为理想变压器的磁通量的变化率是相同的，因而每组线圈中产生的电动势和匝数成正比．在线圈内阻不计的情况下，线圈两端电压即等于电动势，故每组线圈两端电压都与匝数成正比．（2）电流与匝数的关系为：原、副线圈的电流与它们的匝数成反比，即．电流和匝数成反比的关系只适用于原、副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈，该关系即不适用．（3）功率关系：理想变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率．有：，即（4）对原、副线圈匝数比确定的变压器，其输出电压是由输入电压决定的，；在原副线圈匝数比确定的情况下，原线圈中的输入电流是由副线圈中的输出电流决定的，（由所接负载而定）．（5）动态分析：此类问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原副线圈的电压，电流，输入和输出功率随匝数比变化而变化的情况；另一类是匝数比不变，上述各量随负载电阻变化而变化的情况．在分析时要根据题意分清变量和不变量，分清自变量和因变量，即理想变压器各物理量变化的决定因素．几种常见的变压器（1）自耦变压器：原、副线圈共用一个线圈．（2）电压互感器：测量交流高电压，使用时，把原线圈与被测电路并联．（3）电流互感器：测量交流大电流，使用时，把原线圈与被测电路串联．自耦变压器电压互感器电流互感器专题四、远距离输电专题目标理解远距离输电过程，理解电能的损耗．专题讲练远距离输电线路的示意图如所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压【解析】变压器的输入功率、输入电流是由副线圈上负载消耗的功率决定的，因此错误．当用电器的总电阻减小时，输出电流增大，输电线上电流也增大，功率损失增大，正确．由于输电线上有电压降，因此错误．本题答案为．【答案】C在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【解析】A．应不变，A错误；B．，，，因P变大，I变大，所以U损变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误；C．，因P变大，所以变大，C正确；D．，因P变大，所以比值变大，D正确；本题选CD．【答案】CD在远距离输电时，输送的电功率为，输电电压为，所用输电导线的电阻率为，截面面积为，导线的总长度为．输电线上损耗的电功率为，用户得到的电功率为，下列关于和的表达式中正确的是：（）A． B．C． D．【答案】BD一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器升压后向远方输电．输电线路总电阻．到目的地经变压器降压，负载为多个正常