第十八章 交变电流
年级__________ 班级_________ 学号_________ 姓名__________ 分数____
一、填空题(共7题，题分合计7分)
1.在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n 倍，对于输送一定的电功率来说，输
电线路上的电流将减小为原来的_____，输电线路上的电能损失将减少为原来的______.
2.发电机产生的交流电压为220V ，输送106
W 的电功率到用电区，用电区的电压为200V ，输送
线路电阻为16Ω，损失的功率为输送功率的4%，那么输电线上损失的功率为_ _W ，输
送电压应为__ _V ，升压变压器的电压比为__ _，降压变压器的匝数之比为__ _。
3.水电站向小山村输电，输送电功率为50KW ，若以1100V 送电，线路上损失10KW ；若以3300V
送电，线路损失可降至 __________ KW ．当用3300V 送电时，为使电压降至我国规定的生活用电电压，不计线路损失，山村中降压变压器初次级线圈匝数比为 ____________．
4.如图所示，某一交流电随时间变化图线，它的电流的最大值I m =_ _A ，电流的有效值I=_
_A ，交流电的周期T=_ _s ，频率f=_ _ Hz ，交流电流的瞬时值表达式i=_ _。
0.03
0.01
5.瞬时值为u
=2
50
sin 100πt .V 的电流电压，加在阻值R ＝4 的电阻上，则流过电阻的
电流有效值是 A ，频率是 Hz .
6.把标有“36V 40W ”字样的灯泡接在一个交流电源上，它的实际电功率为20W ，则该交流电
源电压的最大值为（假定灯泡的电阻不随温度变化） V .
7.如图所示，理想变压器的次级有两组线圈，图中三个灯泡的规格相同，四个电表对电路的影响都可忽略不计。开关K断开时，灯L1正常发光，这时两电流表示数之比I1：I2是1：4；开关K闭合时，三个灯都正常发光，这时两电流表示数之比I1`：I2`= ，两电压表=_ _
示数之比U1：U2
二、多项选择题(共18题，题分合计18分)
1.在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损耗的电功率为P1，用户得到的电功率为P用，则P1，P用正确的是：
A.P1＝U2S／ρL；
B.P1＝P2ρL／U2S；
C.P用＝P－U2S／ρL；
D.P用＝P1－PρL／U2S．
2.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，学校的输入电压U2，下列计算线路损耗功率的式子中正确的是
A.U12／R
B.U1－U22／R
C.I2R
D.IU1－U2
3.输电线路输送4840kW的电功率，采用110kV高压输电时，输电导线中的电流为I1；假若用2200V电压输电时，输电导线中的电流为I2，则I1、I2的值是
A.I1=4.4?104A
B.I1=44A
C.I2=2.2A
D.I2=2.2?103A
4.在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是
A.减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，但此种方法很有限
B.提高输送电压从而减小输送电流，可大大减小损失的功率
C.损失的功率与输送电压的二次方成反比
D.损失的功率与输电线上的电压降成反比
5.交变电流电源的电压为6V，它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起组成电路如图所示，图中电压表的读数为U1，为保证电容器C不被击穿，电容器的耐压值U2应为
A．U1 = 62VB．U2 = 6V C．U l = 6VD．U2≥62V
6.远距离输电都采用高压输电，我国正在研究用比330KV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是
A．可节省输电线的铜材料 B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失D．可加快输电的速度
7.矩形线框在匀强磁场中绕中心轴作匀速转动，如图所示，框内感应电动势达到最大值时
A.线框平面与中性面垂直
B.线框平面与中性面平行
C.矩形线框有两条边始终不切割磁感线
D.矩形线框的四条边都做切割磁感线运动
8.图中的电流i随时间t变化的图像中,表示交流电的是
9.如图所示，线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，该线圈中产生的正弦交变的电动势瞬时值为e=80sin31.4tV，若线圈自身电阻r=2Ω，负载电阻R=6Ω，则下列说法正确的是
A.电流的有效值为102 A
B.电流的有效值为52 A
C.在0.1s内R产生的热量为120J
D.在0.1s内R产生的热量为30J
10.下列变压器原理的各种说法中,正确的是
A.当原线圈接直流电源时,变压器铁心中不能产生变化的磁通量,所以变压器不能改变直流电源的电压
B.由于穿过原、副线圈的磁通量相同,所以原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比
C.变压器可以改变电压、电流,但不能改变传输的功率
D.升压变压器的输出电压大于输入电压,所以输出功率大于输入功率
11.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈ab和cd匝数都为n1.、ef和gh匝数都为n2.组成.用I1和U1表示输入电流和电压,I2和U2表示输出电流和电压.在下列4种连接法中,符合关系U1/U2= n1/n2, I1/I2=n2/n1的有
A. b与c相连,以a、d为输入端;f与g相连,以e、h为输出端
B. b与c相连,以a、d为输入端;e与g相连,f与h相连作为输出端
C. a与c相连、b与d相连作为输入端; f与g相连,以e、h为输出端
D. a与c相连、b与d相连作为输入端;e与g相连,f与h相连作为输出端
12.有一台理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，原副线圈上的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为I1、I2、I3，如图所示，下面结论中正确的是
A. U1：U2=n1：n2； U2：U3=n2：n3
B. I1：I2=n2：n1； I1：I3=n3：n1
C. I1=I2＋I3
D. I1U1=I2U2＋I3U3
13.理想变压器输入电压波形如图甲.所示，原副线圈匝数比5：1，已知输入回路中电表A1读数为2A，则
A. 图乙中电流表A2读数10A
B. 图乙中电压表读数56.4V
C. 图乙中电阻R的阻值为4Ω
D. 变压器的输入功率为400W
14.如图所示，变压器右端线圈连接的平行金属导轨置于匀强磁场中，金属棒L在导轨上以OO′为平衡位置作简谐振动，其中CC′，DD′为运动的最大位移处。那么，当金属棒L处于下述哪一位置时，通过电流表的电流有最大值？
A CC′ B. OO′
C. DD′
D. 不在上述位置
15.如图所示，理想变压器次级的负载是三个电灯，初级串一个电灯后接到电源上。四个电灯完全相同，且都正常发光。图中各理想电表读数间的关系为
A.I1=I2/3
B.I1=I2
C.U1=3U2
D.U1=4 U2
16.在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示的变压器铁心的左右两个臂上。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，而另一半通过中间的臂。已知线圈“1”和“2”的匝数之比为n1：n2=2：1，在不接负载情况下
A.当线圈1输入220伏交流时电时，线圈2的输出电压为110伏
B.当线圈1输入220伏交流时电时，线圈2的输出电压为55伏
C.当线圈2输入110伏交流时电时，线圈1的输出电压为220伏
D.当线圈2输入110伏交流时电时，线圈1的输出电压为110伏
17.图中甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，以下说法正确的是
A.线圈匝数N1＜N2，N3＜N4
B.线圈匝数N1＞N2，N3＜N4
C.甲图中的电表是电压表,乙图中的电表是电流表
D.甲图中的电表是电流表，乙图中的电表是电压表
18.如图甲所示，一个理想变压器有原线圈ab及副线圈cd，原线圈中通有如图乙所示的正弦交流电电流，规定原线圈中由a至b为电流的正方向，那么，在t=T/2时刻
A.铁芯中磁通量为零
B.铁芯中磁通量变化率为零
C.副线圈两端cd间电压最高
D.副线圈d端电势高于c端
三、单项选择题(共47题，题分合计47分)
1.电站向某地输送5000kW的电功率,输电线上损耗的电功率为100kW,如果把输电电压提高为原来的10倍,同时将输电线的截面积减为原来的一半,而输送的电功率不变,那么输电线损耗的电功率为
A 0.5kW
B 1.0kW
C 2.0kW
D 5.0kW
2.如图所示，理想变压器原线圈通入交变电流i=Ｉmsinωｔ，副线圈接有一电流表且与负
载电阻串联，电流表的读数为0.10Ａ，在t=（3／8）T时，原线圈中电流的瞬时值为０.０
３Ａ，由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为
3.如图所示，理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡Ｌ1和Ｌ2，输电线的等效电阻为Ｒ．开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法错误的是
Ａ．副线圈两端的输出电压减小
Ｂ．通过灯泡Ｌ1的电流减小
Ｃ．原线圈中的电流增大
Ｄ．变压器的输入功率增大
4.如图所示，理想自耦变压器接在电压为U的正弦交流电源上，当开关S接a时，交流电流表与交流电压表的示数分别是Ｉ1和U1，当开关Ｓ接b时，两表示数又分别变为Ｉ2和Ｕ2，由此可知
Ａ．Ｕ1＞Ｕ2，Ｉ1＞Ｉ2
Ｂ．Ｕ1＞Ｕ2，Ｉ1＜Ｉ2
Ｃ．Ｕ1＜Ｕ2，Ｉ1＞Ｉ2
Ｄ．Ｕ1＜Ｕ2，Ｉ1＜Ｉ2
5.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器
升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致 Ａ．升压变压器初级线圈中的电流变小
Ｂ．升压变压器次级线圈两端的电压变小
Ｃ．高压输电线路的电压损失变大
Ｄ．降压变压器次级线圈两端的电压变大
6.有一只电熨斗，内部电路如图甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高”、“中”、“低”、“关”四个挡，每个挡内部接线如图3-３７乙所示的四种方式．下列判断正确的是Ａ．a方式为“高”挡 Ｂ．b方式为“低”挡
Ｃ．c方式为“关”挡 Ｄ．d方式为“中”挡
7.如图甲所示是某种型号电热毯的电路图，电热毯接在卧室里的电源插座下，由于装置P的作用使加在电热丝a、b间的电压波形如图乙所示，图中曲线为正弦曲线的一部分，这时a、b间交变电压的有效值为
Ａ．１１０V Ｂ．１５６V
Ｃ．２２０V Ｄ．３１１V
8.某仪器内部的电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上)．当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态．若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法中正确的是
Ａ．当汽车加速前进时，甲灯亮
Ｂ．当汽车加速前进时，乙灯亮
Ｃ．当汽车刹车时，乙灯亮
Ｄ．当汽车刹车时，甲、乙灯均不亮
9.汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油．柴油机是利用压缩汽缸内的空气而点火的；而汽油
机做功冲程开始时，汽缸中的汽油--空气混合气是靠火花塞点燃的．但是汽车蓄电池的电压只有12V ，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械自动控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在次级线圈中产生10000V 以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了．下列说法中正确的是 ①柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增大的；
②汽油机点火装置的开关若始终闭合，次级线圈的两端也会有高压； ③汽油机火花塞产生的火花实质是混合气被电离时产生的弧光放电；
④汽油机的点火装置中变压器的次级线圈匝数必须远大于初级线圈的匝数． Ａ．①③④ Ｂ．②③ Ｃ．①②④ Ｄ．②③④
10.如图所示的电路，不计电感线圈的直流电阻，当S 闭合后，电路电流达到稳定后，将S 断
开，并开始计时，则电容器上a 极板的电量随时间的变化规律是
A ．交流电的频率
B ．磁通量的变化率
C ．电流的有效值
D ．电功率
12.理想变压器原副线圈匝数比n 1：n 2 = 2：1，且分别接有相同的电阻，如图所示，若电源
电压为U ，则副线圈的输出电压
A ．2U
B ．3U
C ．52 U
D ．43
U
13.在变电站，经常要用交流电表去检测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下
图中，能正确反应其工作原理的是
14.如图甲为电热毯的电路示意图。电热毯接在u =311sin100πt （V ）的电源插座上。电热毯
被加热到一定程度后，由于装置P 的作用，使加在电热丝ab 两端的电压变为如图乙所示的波形，从而进入保温状态。若电热丝电阻保持不变，此时图甲中交流电压表读出交流电的有效值是
A ．156V
B ．220V
C ．311V
D ．110V
15.在交流电电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a 、
b 两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到下列论述的哪种情况
A．A1读数不变，A2增大，A3减小
B．A1读数减小，A2不变，A3增大
C．A1读数增大，A2不变，A3减小
D．A1，A2，A3读数均不变
16.如图为“热得快”热水器电路图和简易图。现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端电压为220V。该热水器的问题在于
A．连接热水器和电源之间的导线断开
B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路
C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁
D．同时发生了以上各种情况
17.线圈在匀强磁场中转动时产生交流电，则下列说法中正确的是
A.当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势最大
B.当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电动势也是零
C.线圈在磁场中每转一周，产生的感应电动势和感应电流的方向改变一次
D.每当线圈越过中性面时，感应电动势和感应电流的方向就改变一次
18.矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴匀速转动时，线圈平面跟中性面重合的瞬间，下面的说法中正确的是
A.线圈中的磁通量为零
B.线圈中的感应电动势最大
C.线圈的每一边都不切割磁感线
D.线圈所受的磁场力不为零
19.如图所示，某一线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流图像，从图中可知
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置；
B.在A和C时刻线圈平面与磁场方向平行；
C.在B和D时刻线圈中的磁通量为零；
D.在A和C时刻线圈中的磁通量的变化率为零。
20.交流发电机在工作时的电动势为e=ε0sinωt,若将其电枢的转速提高1倍,其它条件不变,则其电动势变为
A. ε0sin2t
ω
B.2ε0sin2t
ω
C. ε0sin2ωt
D. 2ε0sin2ωt
21.矩形线圈长为a，宽为b，在匀强磁场中以角速度ω绕中心轴匀速转动。设t＝0时线圈平面与磁场平行，匀强磁场的磁感应强度为B，则线圈中感应电动势的即时值为：
A.Bωabsinωt
B.2Bωabsinωt
C.2Bωabcosωt
D.Bωabcosωt
22.如图所示，在匀强磁场中，磁感应强度为B。正方形线圈面积为S，导线的电阻率为ρ，线圈以转速n绕oo1轴匀速转动，则线圈内最大电流为I m。现将线圈面积S、磁感应强度B、导线的电阻率ρ、转速n同时增大到原来的2倍。则新线圈中I'm与I m之比为：
A.22：1
B.1：2
C.4：1
D.8：1
23.一个匝数N＝100匝的平面线圈所包围的面积S＝0.02m2，在匀强磁场B＝0.5T中绕垂直于磁感线的轴以角速度ω＝100πred/s匀速转动时，在线圈中产生交流电，若自线圈通过中性面时开始计时，那么在图中能够反映线圈中感应电动势随时间变化的图像是
24.一电热器接在10V的直流电源上,产生一定大小的热功率,把它改接到交流电源上,要使产和的热功率是原来的一半,如果忽略电阻值随温度的变化,则交流电压的最大值是
A.5.0V
B.7.1V
C.14V
D.10V
25.图表示一交流电的电流随时间而变化的图像.此交流电流的有效值是
A.52A
B.5A
C.3.52A
D.3.5A
26.一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列哪些物理量不一定相等？
A.交变电流的频率
B.电流的有效值
C.电功率
D.磁通量的变化率
27.图所示为一与电源电相连接的理想变压器,原线圈中电流为I1,副线圈中电流为I2,当副线圈中负载电阻R变小时
A.I2变小,I1变小
B. I2变小,I1增大
C. I2增大,I1增大
D. I2增大,I1变小
28.图甲.、乙.两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压，则a、b间与 e、f间的电压分别为
A.220V，220V
B.220V，110V
C.110V，110V
D.220V，0
29.如图所示，理想变压器原副线圈的匝数之比为1：2，电源电压为220V，A 是额定电流为1A的保险丝，R为可变电阻器，为了不使原线圈中电流超过保险丝的额定电流，R的阻值最低不小于
A.220Ω
B.440Ω
C.660Ω
D.880Ω
30.如图所示的理想变压器，两个副线圈匝数分别为n1和n2，当把电热器接在ab，使cd空载时，电流表的示数为I1；当把电热器接在cd，而使ab空载时，电流表读数为I2，则I1：I2等于
A. n1：n2
B. n12：n22
C. n2：n1
D. n22：n12
31.如图所示，在图甲中是两根不平行导轨，图乙中是两根平行导轨，其他物理条件都相同，金属棒MN都在导轨上向右匀速平动，在棒的运动过程中，将观察到
A.两个小电珠都发光，只是亮度不同
B.两个小电珠都不发光
C.L2发光，L1不发光
D.L1发光，L2不发光
32.图中理想变压器原、副线圈匝数之比n1：n2=4：1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁力线运动时,电流表的读数是12mA,那么的读数为
A.0
B.3mA
C.48mA
D.与R值大小有关
33.一台理想变压器的原副线圈匝数之比为4：1，若原线圈加上u=707 sin100πtV的交流电，则用交流电压表测得副线圈两端的电压是
A.500V
B.350V
C.200V
D.125V
34.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈向电阻R1、R2和R3供电，为交流电流表，为交流电压表，开关K闭合后与闭合前相比
A.V示数变大，A示数变小，R1消耗的电功率变小
B.V示数变大，A示数变大，R1消耗的电功率变大
C.V示数变小，A示数变小，R1消耗的电功率变小
D.V示数变小，A示数变大，R1消耗的电功率变小
35.图中,a、b为输入端,接交流电源,c、d为输出端,则输出电压大于输入电压的电路是
36.矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈平面与磁场平行时，下列说法中正确的是
Ａ.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大
Ｂ.穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大
Ｃ.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零
Ｄ.穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零
37.有一原线圈和一副线圈的理想变压器，当从原线圈输入交流电后，各个线圈中不一定相同的物理量是
A．每匝线圈中的磁通量的变化率。 B．交流电的频率
C．电功率 D．电流强度的峰值
38.如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是
ＡＢＣＤ
39.两只相同的电阻，分别通以简谐波形式的交流电和方形波形式的交流电，两种交流电的最大值相等，波的形式如图所示，在简谐交流电的一个周期内，简谐波的交流电在电阻上产生的热量Q1与方形波交流电在电阻上产生的热量Q2之比Q1/Q2等于
A．3：1 B．1：2
C．2：1 D．4：3
40.大中型汽轮发电机有两种，它们的差别是转子每转一周，电枢中感应电流按正弦规律周期性变化的次数不同，一种是变化一次，一种是变化两次，这两种发电机产生的正弦式交流电的频率都是50Hz，它们的转子的旋转速度各是多少转每分
A. 50 25
B. 25 50
C. 3000 1500
D. 1500 3000
41.一按正弦规律变化的交流电的图象如图所示。根据图象可知：
A.该交流电电压的有效值是14.1V
B.该交流电的瞬时电压值在1s时刻为20V
C.该交流电的频率为0.02Hz
D.该交流电在1s内电流方向改变了50次
42.如图所示，理想变压器原线圈a.b两端接正弦交变电压后，副线圈c.d两端通过输电线接两只相同的灯泡L1和L2 ，输电线的等效电阻为R，在图示状态K是断开的。当电键K闭合时，下列各量减小的是：
A.灯泡L1两端的电压
B.副线圈输电线等效电阻R上的电压
C.副线圈c.d两端的输出电压
D.原线圈上的输入功率
43.远距离输电时，在输送的电功率不变的条件下
A.增大输电导线的电阻，可以减小电流，提高输电效率
B.提高输电电压，可以减小电流，提高输电效率
C.输电电压增大为原来的n 倍，输电线上损失功率减小为原来的1/n 倍
D.输电电压增大为原来的n 倍，输电线的电流变为原来的1/n2倍
44.如图所示，理想变压器原.副线圈匝数比n1∶n2=4∶1，当导线AB 在匀强磁场中作匀速直
线运
动切割磁感线时，电流表A1的示数为12mA ，则电流表2的示数为 A ．3mA B ．48mA
C ．与R 的阻值有关
D ．
45.所有的电磁波在真空中具有相同的：
A ．频率
B ．波长
C ．能量
D ．波速
46.关于电磁理论，下面几种说法中正确的是
A. 任何变化的电场周围一定产生磁场
B. 变化的磁场周围不一定会产生电场
C. 在电场的周围一定产生磁场
D. 电场一定是由电荷产生的
47.如果你用心看书，就会发现机械波与电磁波有许多可比之处，某同学对此做了一番比较，
得到如下结
论，你认为正确的是
A. 机械波和电磁波都可能是纵波，也可能是横波
B. 机械波和电磁波的传播都要依赖于介质
C. 机械波和电磁波都能产生反射.折射.干涉.衍射现象
D. 当机械波或电磁波从空气进入水中时，频率不变，波长和波速都变小
四、作图题(共0题，题分合计0分)
五、实验题(共3题，题分合计3分)
1.如图所示，理想变压器的输出端接一电动机，电动机的电阻为R，电动机带动一质量为m 的重物以速度v匀速上升．若变压器的输入功率为P，电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电流表的读数应为_________．
2.为了测定和描绘"220Ｖ４0Ｗ"白炽电灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电．调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈L绕在闭合的环形铁心上，输入端接在220Ｖ交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头P，移动它的位置，就可以使输出电压在0～２５0Ｖ之间连续变化，图甲中画出的是调压变压器的电路图符号．实验室内备有交流电压表，交流电流表，滑动变阻器，开关，导线等实验器材
(1)在图甲中完成实验电路图．
(2)说明按你的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，在电压较高段与电压较低段相比较，哪段的误差更大?为什么?
(3)如果根据测量结果作出的伏安特性曲线如图乙所示，试根据图线确定，把两个完全相同的"220Ｖ40W"白炽电灯串联在２２0Ｖ交流电源的火线与零线间，这两只电灯消耗的总电功率是多大?
3.在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n倍，对于输送一定的电功率来说，输电线路上的电流将减小为原来的_________，输电线路上的电能损失将减少为原来的_________．
六、计算题(共10题，题分合计10分)
1.河水流量为4m3/s，水流下落的高度为5m。现在利用它来发电，设所用发电机的总效率为50%，求：（1）发电机的输出功率。（2）设发电机的输出电压为350V，在输送途中允许的电阻为4Ω，许可损耗的功率为输出功率5%，问在用户需用电压220V时，所用升压变压器和降压变压器匝数之比。（g=9.8m/s2）
2.如图所示，交流发电机电动势的有效值ε=20V，内阻不计，它通过一个R=6Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V 0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：
（1）降压变压器初级、次级线圈匝数比；
（2）发电机的输出功率。
3.图示为交流发电机示意图，矩形线圈100匝，边长ab、bc分别为0.2m和0.lm，线圈电阻r= 5Ω，它在磁感应强度B = 0.5T的匀强磁场中，以ω = 502rad/s匀速转动，通过滑环和
电刷对外供电，外电路电阻R = 20Ω．求：
(1) S断开时，电压表V的示数多大?
(2) S合上后，R上消耗的功率多大?
4.如图，理想变压器原线圈输入电压U l= 3300V，副线圈两端电压220V，输出端连有完全相同的两个灯泡A、B，绕过铁芯的导线所接的电压表示数为U = 2V，求
(1) n1等于多少匝?
(2) S断开时，电流表A2的示数I2 = 5A，A1示数I1为多少?
(3) S闭合时，A1的示数I'1为多少?
交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。 2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 图像
4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 （1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T表示，其单位是秒（s）。 （2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f表示，其单位是赫兹（Hz）。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ? ? → ? ? ?? → ? ? ? ?→ ? ? 直接读取：最大值、周期 最大值有效值 图像信息 间接获取周期频率、角速度、转速 瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 （1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E=、U、I= （2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。平均值的计算需用E t Φ ? = ? 和
E I R = 。切记122E E E +≠，平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表
高二 第二章交变电流单元测试题 1．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1。原线圈接 在一个交流电源上，交流电的变化规律如图1所示。副线圈所接的负载电阻是11Ω。则 （ ） A ．原线圈交流电的频率为50Hz B ．副线圈输出电压为55V C ．流过副线圈的电流是5A D ．变压器输入、输出功率之比为4:1 2. 如图2所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂 直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上， 电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直方 向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰静止，若B 按如图3所示的正弦规律变化，则下列说法中 正确的是（ ） A . 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复 运动 B . 在最初的一个周期内，导线一直向右运动 C . 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小 D . 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小 3．如图4所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd ，以恒定的角速 度ω 绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R 。 t =0时刻线圈平面与纸面重合，且cd 边正在离开纸面向外运动。则（） A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值i =t R BS ωωcos B ．线圈中电流的有效值R BS I ω = C ．线圈中电流的有效值R BS I 22ω = D ．线圈消耗的电功率R S B P 2 22ω= 4．如图所示，为一理想变压器，S 为单刀双掷开关， P 为滑动变阻器R 的滑片，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流，则（） A .保持U 1和P 的位置不变，S 由a 合到b 时，I 1将增大 B .保持U 1和P 的位置不变，S 由b 合到a 时，R 消耗的功率将减小 图3 a b c B d 图4 - 311 0 图1
交变电流试题 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。) 1．(2013·乌鲁木齐一中月考)如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形．原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A，下列说法中正确的是() A．变压器副线圈的电流为0.1 A B．变压器的输出功率为200 W C．变压器输出端的交流电的频率为100 Hz D．此变压器为升压变压器 解析：本题考查变压器和图象分析．对于理想变压器，输出功率等于输入功率．设副线圈电流为I2，则有公式U2I2＝U1I1,20I2＝200，I2＝10 A，故A选项错误；输出功率P＝U2I2＝U1I1＝200 W，故B选项正确；由图象可知周期T＝0.02 s，f＝1 T＝50 Hz，故C选项错误；由题意知此变压器为降压变压器，故D选项错 误．本题难度中等． 答案：B 2．(2013·焦作质检)如图所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时，以下说法不正确的是() A．原、副线圈磁通量之比为2∶1 B．原、副线圈电流之比为1∶2 C．输入功率和输出功率之比为1∶1 D．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1
解析：本题考查变压器的基本知识．对理想变压器，原、副线圈绕在同一铁芯上，磁通量及磁通量变化都相同；输入功率等于输出功率；电流与匝数成反比．故本题选A. 答案：A 3．(2013·沈阳二模)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为5∶1，交流电源的电压u ＝2202sin100πt (V)，电阻R ＝44 Ω，电压表、电流表均为理想电表．则下列说法中正确的是 ( ) A ．交流电的频率为100 Hz B ．电阻R 上的功率为1100 W C ．电压表V 的示数为44 2 V D ．电流表A 1的示数为0.2 A 解析：本题考查交流电及变压器基本知识．由U ＝2202sin100πt (V)可得：f ＝ω2π＝100π2π＝50 Hz ，A 错；原线圈电压有效值U 1＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2 得U 2＝44 V ，电压表V 示数为44 V ，C 错；I 2＝U 2R ＝1 A ，又由I 1I 2＝n 2n 1 得I 1＝0.2 A ，R 上消耗功率P ＝I 2V 2＝44 W ，B 错，D 对． 答案：D 4．(2013·北京海淀期末)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是 ( ) A ．副线圈输出电压的频率为50 Hz B ．副线圈输出电压的有效值为31 V C ．P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D ．P 向右移动时，变压器的输出功率增加
第17章:交变电流 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 1．交变电流产生 ( 交变电流 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值: I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I = 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 应用 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频 变压器 变流比： 电能的输送 原理：电磁感应 变压比：U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈：I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈：I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=…… 功率损失：线损R ）U P （P 2= 电压损失：线损R U P U =
（二）、正弦交流的产生及变化规律。 (1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。 (2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 (3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,电流I=R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 (3)有效值： a 、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2m I U=2m U 。 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2m ε，U=2 2m m I I U =的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。
一．选择题（共30小题） 1．（2015?嘉定区一模）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率（）A．均匀增大B．先增大，后减小 C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变 2．（2014?广东）如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（） A．在P和Q中都做自由落体运动 B．在两个下落过程中的机械能都守恒 C．在P中的下落时间比在Q中的长 D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大 3．（2013?虹口区一模）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是（） A．B．C．D． 4．（2012?福建）如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是（） A．B．C．D． 第1页（共10页）
5．（2011?上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（） A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转 6 ．（2010?上海）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（） A．B．C．D． 7．（2015春?青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R 的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（） A．B．C．D． 8．（2014?四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m 的正方形，其有效电阻为0.1Ω．此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4﹣0.2t）T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变．则（）
高中物理选修3-2《交流电》单元测试题高二物理阶段性复习质量检测一 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。 2．选择题的每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。 第一卷（选择题，共50分） 一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1～7题为单选题；第8～10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分) 1、如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝ sin(10πt) V，则( ) A、该交变电流的频率为10 Hz B、该电动势的有效值为 V C、外接电阻R所消耗的电功率为10 W D、电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A 2、通过一阻值R＝100 Ω的电阻的交变电流如图 所示，其周期为1 s。电阻两端电压的有效值为 ( ) A．12 V B． C．15 V D． 3、普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd
一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则( ) A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab I cd C ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab I cd 4、如图，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，V 和A 均为理想电表，灯 泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝sin(100πt ) V 。下列说法正确的是( ) A ．电流频率为100 Hz B ．V 的读数为24 V C ．A 的读数为0.5 A D ．变压器输入功率为6 W 5、用220 V 的正弦交变电流通过理想变压器对一 负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图象如图所示，则( ) A ．变压器输入功率约为3.9 W B ．输出电压的最大值是110 V C ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2 D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin(100πt ＋ π 2 ) A 6、某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V ，输出的电功率为50 kW ，用总电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上的损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，用户再用降压变压器变为220 V(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是( ) A ．输电线上的损失功率为300 W B ．升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶100 C ．输电线上的电流为100 A D ．降压变压器的输入电压为4 700 V 7、如图所示理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，已知4盏灯均能发光，则L 1和L 2的功率之比为( )
高中物理：交变电流练习题 1.判断图中哪个是正弦式交变电流( ) 【解析】选D。正弦式交变电流，首先应该是交变电流，C虽然形状符合，但不是交变电流；B虽然是交变电流，但不是正弦式交变电流。 2.如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线OO′与磁场边界重合，线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动，t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcd为正方向，则图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的是( ) 【解题指南】解答本题应明确以下两点： (1)产生正弦式交变电流的条件。 (2)线圈转轴的位置对交变电流的影响。 【解析】选B。在0～内，ab一侧的线圈在磁场中绕OO′轴转动产生正弦式交变电 流，电流方向由楞次定律判断为dcba且越来越大。～内，ab一侧线圈在磁场外，而dc一侧线圈又进入磁场产生交变电流，电流方向为dcba且越来越小，以此类推可
知i-t图像正确的为B。 3.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交流电动势e=220sin100πtV，则下列判断正确的是( ) A.t=0时，线圈位于中性面位置 B.t=0时，穿过线圈平面的磁通量最大 C.t=0时，线圈的有效切割速度方向垂直磁感线 D.t=0时，线圈中感应电动势达到峰值 【解析】选A、B。因按正弦规律变化，故t=0时线圈位于中性面，A正确；此时穿过线圈的磁通量最大，B正确；t=0时，线圈的有效切割速度方向与磁感线平行，不产生感应电动势，故C、D错误。 4.如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动。沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω。则当线圈转至图示位置时( ) A.线圈中的感应电流的方向为abcda B.线圈中的感应电流为 2 nB R ω l C.穿过线圈的磁通量为B l2 D.穿过线圈的磁通量的变化率为0 【解析】选B。图示位置为垂直于中性面的位置，此时通过线圈的磁通量为零，但磁 通量的变化率最大，感应电流也最大，则I== 2 nB R ω l ，由右手定则可判断出线 圈中感应电流的方向为adcba。 5.如图所示，矩形线圈abcd的匝数为n=50，线圈ab的边长为l1=0.2m，bc的边长为
高中物理交变电流知识点的总结 高中物理交变电流知识点的总结 物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识世界的现象,结构,特性,规律和本质的历程.随着科学的发展，我们更要重视物理学。下面准备这篇2013高中物理交变电流知识点总结，欢迎阅读。 (1)中性面线圈平面与磁感线垂直的位置，或瞬时感应电动势为零的位置。 中性面的特点：a.线圈处于中性面位置时，穿过线圈的磁通量Φ最大，但 =0; 产生：矩形线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。 变化规律e=NBSωsinωt=Emsinωt;i=Imsinωt;(中性面位置开始计时)，最大值Em=NBSω 四值：①瞬时值②最大值③有效值电流的热效应规定的;对于正弦式交流U= =0.707Um④平均值 不对称方波： 不对称的正弦波 求某段时间内通过导线横截面的电荷量Q=IΔt=εΔt/R=ΔΦ/R 我国用的交变电流，周期是0.02s，频率是50Hz，电流方向每秒改变100次。 表达式：e=e=220
sin100πt=311sin100πt=311sin314t 线圈作用是“通直流，阻交流;通低频，阻高频”. 电容的作用是“通交流、隔直流;通高频、阻低频”. 变压器两个基本公式：① ②P入=P出，输入功率由输出功率决定， 远距离输电：一定要画出远距离输电的示意图来， 包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n1/n2、n2/，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。 功率之间的关系是：P1=P1/，P2=P2/，P1/=Pr=P2。 电压之间的关系是： 电流之间的关系是： .求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。 输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。 分析和计算时都必须用 ，而不能用 特别重要的是要会分析输电线上的功率损失 以上就是2013高中物理交变电流知识点总结的全部内容，希望能够对大家有所帮助! 延伸阅读： 恒定电流公式：2016年高考物理知识点 1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝
高中物理--交变电流单元测试题 一、选择题(每道小题3分共36分) 1、对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的 图象，下列说法中正确的是 A、电流大小变化，方向不变，是直流电 B、电流大小、方向都变化，是交流电 C、电流最大值为0.2A，周期为0.01s D、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电 2、对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是 A、变压器是利用互感现象制成的 B、变压器可以改变各种电源的额定功率 C、变压器不仅能改变电压，还同时改变电流 D、变压器的初级电流随次级电流的增大而增大 3、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W” 的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V、40W”的 灯泡A A、也正常发光 B、将被烧毁 C、比另三个灯暗 D、无法确定 4、面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t时刻线圈磁通量的瞬时值为 A、BS B、BScosωt C、BSsinωt D、BS/sinωt 5、如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速 E(V)，转动 转动，已知线圈在转动中产生的感应电动势最大值为 m 的角速度为ω(rad/s)。若线圈转到图示位置开始计时，那么下列四个
式子中正确表达了该线圈上产生的电动势e 随时间变化的函数式是 A 、e=m E sin ωt(V) B 、e=m E cos ωt(V) C 、e=m E sin(ωt+90°)(V) D 、e=m E cos(ωt+90°)(V) 6、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交 流电与方形交流电，它们电流的最大值相等， 如图所示，则两只电阻的热功率之比是 A 、1:4 B 、1:2 C 、1:2 D 、1:1 7、 交流电源电压u=20sin(100 ωt)V ，电路中电 阻R=10Ω。则如右图电路中电流表和电压表的读数分 别为 A 、1.41A ，14.1V B 、1.41A ，20V C 、2A ，20V D 、2A ，14.1V 8、 如图所示，理想变压器原线圈匝数为n 1，两个副线圈匝数分别为n 2和n 3， 且n 1:n 2:n 3=4:2:1，输入电压U 1=16V ，R 1=R 2=10Ω，则输入的电流I 1大小是 A 、0.4A B 、0.1A C 、0.5A D 、以上答案都不
2003学年第一学期《电工基础》练习题 （02计算机） 班级姓名号次 一、填空题 1、正弦量完成一次叫周期，单位是， 正弦量在每秒钟内完成叫频率，单位是，周期与频率的关系是。 2、正弦量的三要素是指、和。 3、交流电流有效值I=10A，频率f=50HZ，初相角Ф i =-л/3,则最大值Im= ,角频率ω= ,周期T= ，瞬时值表达式i= 。 4、正弦量i 1的有效值I 1 =6A，i 2 的有效值I 2 =8A，频率都是50HZ。如果i=i 1 +i 2 , 当i 1与i 2 同相位时，i的有效值为 A，当i 1 与i 2 反相位时为 A， 当i 1与i 2 正交时，为 A。 5、在电阻元件交流电路中，电压、电阻与电流三者关系式为I= ， 电压与电流的相位差Φ=Φu-Φi= ，即电压与电流的相位关系是。 6、在电感元件交流电路中，电压、感抗与电流三者关系式为I= ，其中感 抗X L = ，单位，电感上电压与电流的相位差Φ=Φu-Φi= ，即电压与电流的相位关系是。7、电容元件交流电路中，电压、容抗与电流三者关系式为I= ，其中感抗 Xc= ，单位，电压与电流的相位差Φ=Φu-Φi= ，即电压与电流的相位关系是。 8、在电感元件交流电路中电感上瞬时功率的幅值称为功率，单 位，用Q L 表示其计算公式Q L = 。 9、在电容元件交流电路中，瞬时功率在一个周期内的平均值 P= W，瞬时功率的最大功率称为功率，单位， 用Q L 表示其计算公式Q L = 。 10、如果在u=2202sin(314t)V的交流电源上所接负载中流过的电流i=102sin(314t+90o)A,则该负载为元件交流电路，有功功率P= ，无功功率Q= 。 11、如果电感L和电容C分别接在直流电源上则感抗X L = ，容抗 X C = 。 12、在R=10Ω，X L =10Ω的RL串联交流电路中，如果流过电路的电流为 i=102sin(314t)A，则电阻上的电压u R 的初相位Φ R = ，电感上电压 u L 的初相位Φ L = ，电路两端的电压u的初相位Φ u = . 13、功率因数cosΦ等于电路中功率与功率的比值。 14、对于感性负载，提高功率因数的方法之一是在感性负载的两端并联。
第一节交流电的产生和变化规律 一、交变电流： c）、（e）所示电流都属 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt，电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，U mＩmεm εm= nsBωＩm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ε m =NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 (a d )) (b () c() d () e
交变电流 1.处在匀强磁场中的矩形线圈abed,以恒定的角速度绕ab边转动，方向 平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻，线圈平面与纸面重合（如图）线圈的 ed边离开纸面向外运动。若规定由e^d^a方向的感应电 正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是 （V）的电源插座上。电热毯被加热到一定程度后，由于装置P的作用，使加在电热丝ab两端的电压变为如图乙所示的波形，从而进入保温状态。若电热丝电阻保持不变，此时图甲中交流电压表读出交流电的有效值是（ A. 156V B . 220V HI 0 0 C 2. 一矩形线圈，绕垂直于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的变化规律如图所示，下列说法中正确的是（ 11时刻通过线圈的磁通量为零 A. B. 2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大 C. t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D. 每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 如图甲为电热毯的电路示意图。电热毯接在u=311sin100 n t 3. 4.在交流电电路中， 的a、b两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以 观察到下列论述的哪种情况（ A. A i读数不变， 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 A增大, B. A i读数减小， C. A i读数增大， D. A i, A , A读数均不变 A不 变， A3增大 C . 311V D . 110V
5?—矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2 Q,外接电阻为R=8Q，线圈在磁感应强度为B 1T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求： (1 )线圈中感应电动势的瞬时值表达式。 (2)线圈从开始计时经1/30s时，线圈中电流的瞬时值。 (3)外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。 6. 边长为a的N匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈的电阻为Ro (1)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量。 (2)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过导线截面的电量。 7 ?一台降压变压器原副线圈匝数之比为4：1，供照明电路用电，原线圈所加交变电压 5 (1410sin100t )V,照明电路连接导线的总电阻F=1.0 Q,问能使多少盏“220V, 40V” 的电灯正常发光？ 8 ?为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程中某一水 电站发电机组设计为：水以V1=3m/s的速度流入水轮机后以V2=1m/s的速度流出，流出水位比流入的水位低10m,水流量为Q=10n T/s，水轮机效率为75%，发电机效率为80 %，求: (1)发电机组的输出电功率是多少？ (2)如果发电机输出电压为240V, 用户需电压220V,输电线路中能量损失为5%, 输电线电阻为50/3 Q,那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少？ 9?如图甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L,两板加电 压后板间电场可视为匀强电场，图乙表示一周期性的交流电压波形，在t=0时，将图乙的交 变电压加在A、B两板，此时恰有一质量为m电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度V0射入电场，若此粒子在离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出，求 (1)A、B两板上所加交变电压的频率应满足的条件。 (2)该交变电压U0的取值范围(忽略粒子的重力)。
交变电流单元测试题 1．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1。原线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律如图1所示。副线圈所接的负载电阻是11Ω。则 （ ） A ．原线圈交流电的频率为50Hz B ．副线圈输出电压为55V C ．流过副线圈的电流是5A D ．变压器输入、输出功率之比为4:1 2. 如图2所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直方向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰静止，若B 按如图3所示的正弦规律变化，则下列说法中正确的是（ ） A. 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动 B. 在最初的一个周期内，导线一直向右运动 C. 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小 D. 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小 3．如图4所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd ，以恒定的角速度ω 绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R 。 t =0时刻线圈平面与纸面重合，且cd 边正在离开纸面向外运动。则（） A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值i =t R BS ωω cos B ．线圈中电流的有效值R BS I ω = C ．线圈中电流的有效值R BS I 22ω = D ．线圈消耗的电功率R S B P 2 22ω=
4．如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器R的滑片，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（） A.保持U1和P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大 B.保持U1和P的位置不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小 C.保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大 D.保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大 5.在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1=600匝、n2=120匝，电源的电压为U＝311sin100πt V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则 A．负载功率不能超过44W B．副线圈电流的最大值不能超过1A C．副线圈电流的有效值不能超过1A D．副线圈电流的有效值不能超过0.2A 6.图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移时 A．相当于在增加用电器的数目 B．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大 C．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大 D．变压器的输入功率在增大 7．如图10所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是Ａ．与线圈L连接的灯泡L1将变暗Ｂ．与电容器C连接的灯泡L2将变暗 Ｃ．与电阻R连接的灯泡L3将变暗Ｄ．三盏灯泡的亮度都不会改变 8题图 8．远距离输电线路的示意图如图5所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时A．升压变压器的原线圈中的电流保持不变 B．降压变压器的输出电压升高 C．降压变压器的输出电压降低 D．输电线上损失的功率增大
3.如图所示，闭合的圆形线圈绕 00 ' 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 C .线圈中感应电流达最大值 D .线圈所受的磁力矩达最大值 轴匀速旋转到中性面位置时（ ） 4.如图所示，线框在匀强磁场中绕 00 '轴匀速转动（由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.—正弦交流电的电动势 e = 220sin 100 n tV ，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 = 2.2sin100 n tA 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 交变电流（课后作业） 班级 姓名 巩固拓展 1如图所示，下列四种情况均表示闭合线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，在下列情况下线 圈中不能产生交流电的是 9' ）（从左侧看线圈绕 00顺时针转动） 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 .穿过线圈的磁通量为零时 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 0
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100n rad/s,线圈面积为0.1m2, 磁感应强度B = 1T,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=1/300s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。 O? X* x「x B X X b -O c X I 7.发电机产生的按正弦规律变化的电动势最大值为311V ,其线圈共100匝，在匀强磁场中 匀速转动的角速度为100 n rad/s,从线圈经过中性面计时： (1)写出电动势的瞬时表达式； (2)此发电机与外电路组成闭合电路时，总电阻为100 Q,求t=1/600 s时的电流； (3)线圈转过60°, 180。的过程中，电动势的平均值各是多少？ (4)磁通量变化率的最大值是多少？
高二物理《交流电》单元测试题一 1．理想变压器，给负载Ｒ供电，用下列哪些方法可增加变压器的输出功率（ ） A.减少副线圈的匝数 B .增加原线圈的匝数 C.减少负载电阻Ｒ的值 D.增加负载电阻R 的值 2．图17-1中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为e = 5sin20t V ，则以下判断正确的是 [ ] A ．此交流电的频率为10/πHz B ．当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为5V C ．当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电流为0 D ．线圈转动一周，感应电流的方向改变一次 3．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势为e ＝εm sin ωt ．若将线圈的转速加倍，其它条件不变，则产生的电动势为 [ ] A ．εm sin2ωt B ．2εm sin ωt C ．2εm sin 2 ω t D ．2εm sin2ωt 4．理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是 [ ] A ．频率 B ．电压 C ．电流 D ．电功率 5．一交流电流的图象如图17-2所示，由图可知 [ ] A ．用电流表测该电流其示数为10 A B ．该交流电流的频率为100 Hz C ．该交流电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 W D ．该交流电流即时值表达式为i ＝102sin628t A 6．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100V u t π= 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100Hz B ．开关接通后，电压表的示数为100 V C ．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 图17-1 —
交变电流经典练习题 一、选择题 1． 下列所列数据不属于交流电有效值的是（ ） A ．交流电表的示数 B ．灯泡的额定电压 C ．电容器的耐压值 D ．保险丝的额定电流 2． 如图表示某一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值为（ ） A ．2A B ．14 5 A C ． 1.5A D ． 22 A 3． 下列四个图像中描述的是正弦式交变电流的是（ ） 4． 某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ） A ．交变电流的频率为0.02Hz B ．交变电流的瞬时表达式为5cos50(A)i t π= C ．在t=0.01s 时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大 D ．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W 5． 如图所示，电路中A ，B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数很大，电阻可忽略的自感线圈，C 是电容很大的电容器。当S 闭合与断开时，A 、B 灯泡的发光情况是（ ） A ．S 刚闭合后，A 亮一下又逐渐变暗直至熄灭，B 逐渐变亮 B ．S 刚闭合后，B 亮一下又逐渐变暗直至熄灭，A 逐渐变亮 C ．S 闭合足够长时间后，A 和B 都一样亮 D ．S 闭合足够长时间后再断开，B 立即熄灭，而A 逐渐熄灭 6． 如图所示的理想变压器，对于原、副线圈，一定相等的物理量是：（ ） A ．交流电的最大值 B ．磁通量的变化率 0 0.5 1 t / i /1 2 －1 －2
C ．电功率 D ．交变电流频率 7． 理想变压器的原副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V 的蓄电池两端以后，副线 圈的输出电压为（ ） A .90V B .0.4V C .6V D .0V 8． 变压器是根据电磁感应原理工作的，理想变压器工作时不损耗能量，不会改变交变电流 的周期和频率。下图4所示的变压器在工作时，要想增大原线圈的输入电流，可以采用的方法是( ) A ．同时增加初级线圈的匝数1n 、减小次级线圈的匝数2n B ．保持滑动变阻器不动，减小次级线圈的匝数2n C ．只将滑动变阻器的滑片向b 端滑动 D ．只将滑动变阻器的滑片向a 端滑动 9． 如图所示，两个相同变压器的副线圈接有相同的灯泡L 1、L 2，原线圈接有定值电阻R ，导轨和金属棒MN 的电阻不计。现使金属棒沿轨道向右匀速运动，乙图中金属棒移动速度大于甲图中棒的移动速度，则在棒运动的过程中（ ） A ．L 1、L 2都发光，L 2比L 1亮 B ．L 1、L 2都不发光 C ．L 2发光，L 1不发光 D ．L 1发光，L 2不发光 10． 如图所示，一个理想变压器，O 点为副线圈的中心轴头，电路中的两个电阻的大小相同。设开关K 闭合前后原线圈的电流分别为I 1和I 2，则电流I 1：I 2为（ ） A.1：1 B.2：1 C.1：2 D ．上述三个选项都不正确 11． 如图所示，理想变压器副线圈接两个相同的灯泡L 1和L 2。输电线的等效电阻为R 。开始时，电键S 断开，当S 闭合时，下列说法中错误的是（ ） A ．副线圈两端的输出电压减小 B ．通过灯泡L 1的电流减小 a b U ～ 图4
第五章交变电流 一、交变电流的产生 1、原理：电磁感应 2、中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。 3、两个特殊位置的比较 ①线圈平面与中性面重合时 （S ⊥B ），磁通量Φ最大， t ??Φ =0，e=0，i=0，感应电流的方向将发生改变。 ②线圈平面平行与磁感线时（S ∥B ），Φ=0， t ??Φ 最大，e 最大，i 最大，电流方向不变。 4、 穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的： 注：对中性面的理解 交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。若从中性面开始计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大，但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行，不切割 磁感线，电动势为零，故其表达式为 ；但若从线圈平面和磁场平行时开始计时， 虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零，但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直，电动势最
大，故其表达式为。 二、对交变电流图像的理解 交变电流的图像包括φ-t、e-t、i-t、u-t等，具体图像见上页，现只研究e-t图像 从图像上可得到信息： 1、线圈平面与中性面平行时为计时平面 2、电流最大值 3、周期T和频率f 4、不同时刻交流电的瞬时值 5、线圈处于中性面和电流最大值对应的时 刻 6、任意时刻线圈的位置和磁场的夹角 ， n E?Φ = __
确定。它表现为交流图象中波形与横轴（ 周期的平均电动势大小为，而一个周期内的平均电动势却为零．而技术在正半个周期或周期内的平均值。同一交流电的平均值和有效值并不相同。 阻碍作用的大小，用容抗表示，
21 21n n U U =1 221n n I I =2211t t ??Φ=? ?Φ 三、变压器： 1、原理：原、副线圈中的互感现象，原、副线圈中的磁通量的变化率相等。 P 1=P 2 2、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。原、副线圈中交流电的频率一样：f 1=f 2高压线圈匝数多、电流小，导线较细；低压线圈匝数少、电流大，导线较粗。 3 、如右图：U 1：U 2：U 3=n 1：n 2：n 3 n 1 I 1=n 2 I 2+ n 3 I 3 P 1=P 2+P 3 四、电能输送的中途损失： （1）功率关系：P 1=P 2，P 3=P 4，P 2=P 损+P 3 （2）输电导线损失的电压：U 损=U 2-U 3=I 线R 线 （3）输电导线损耗的电功率：P 损=P 3-P 2=I 线U 损=I 线2R 线 =( )2R 线 由以上公式可知，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n 倍， 输电导线上损 耗的功率就减少到原来的。 ΔU=Ir 线= r 线 =U 电源—U 用户 Δ U ∝ ΔP=I 2 r 线= r 线 =P 电源—P 用户 ΔP ∝ 注：理想变压器的动态分析问题，大致有两种情况： 一类是负载电阻不变，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。 不论哪种情况都要注意： （1）根据题意弄清变量与不变量。 （2）要弄清“谁决定于谁”的制约关系，即理想变压器各物理量变化的决定因素。 动态分析问题的思路程序可表示为： P U 1U 2)(U P 2 1 U 2 2 U P U 1