交变电流与变压器章末复习

高二物理选修3-2《交变电流、变压器》单元复习【知识梳理】1．交变电流的产生：线圈在匀强磁场中绕_______于磁场的轴匀速转动，产生按_______规律变化的电流。

线圈转至中性面时，穿过线圈的磁通量______，而感应电动势________。

2．表征交变电流的物理量：周期T，频率f，关系_________；峰值：E m、I m、U m；有效值：E、I、U3．交变电流的变化规律：瞬时值表达：e=______________，i=______________，u=____________峰值：E m=__________；有效值与峰值的关系：E=__________，I=____________，U=_____________4．电感电容对交变电流的影响：电感作用：________________________；电容作用：________________________1 / 122 / 125．理想变压器：原理：______________；原副线圈输入输出功率的关系：__________；电压与匝数的关系：_________；电流与匝数的关系：只有一个副线圈时，___________；有多个副线圈时，________________6．远距离输电：导线上的功率损失=∆P _________________；导线上的电压损失=∆U ______________【考点透视】一、交变电流的四值交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值1、瞬时值：反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为：t E e m ωsin =，t I i m ωsin =。

应当注意此式必须从中性面开始。

生活中用的市电电压为220V ，其峰值为______V ，频率为____H Z ，所以其电压瞬时值的表达式为u=__________V 。

【例1】有一正弦交流电源，电压有效值U=120V ，频率为f=50Hz向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U 0=602V ，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？针对练习1：交流发电机的线圈从平行磁场的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V，那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为_________V。

高考物理电磁学知识点之交变电流知识点总复习附答案解析(5)一、选择题1．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为12:10:1n n =，a 、b 两点间的电压为2202u = sin100V πt （），R 为可变电阻，P 为额定电流1A 、用铅锑合金制成的保险丝．为使保险丝中的电流不超过1A ，可变电阻R 连入电路的最小阻值是（ ）A ．2.2ΩB ．2.22ΩC ．22ΩD ．222Ω2．如图甲所示电路，已知电阻21R R R ==，和1R 并联的D 是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压（0AB U >时电压为正值）。

则R 2两端电压的有效值为（ ）A ．510VB ．10 VC ．55VD ．102V3．某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R 并联的是一个理想交流电压表,D 是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A 、B 间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100xt （v ）,则交流电压表示数为( )A ．10VB ．20VC ．15VD ．14.1V4．如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。

此交流电流的有效值是（ ）A ．2AB ．3.5AC ．5AD ．2A5．某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是A．输出电压的最大值为36VB．原、副线圈中电流之比为55：9C．变压器输入、输出功率之比为55：9D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz6．图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为3V的直流电压转换转为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2。

当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。

以下判断正确的是（）A．电压表的示数等于3VB．电压表的示数等于10VC．实现点火的条件之一是121500nn<D．实现点火的条件是钢针和金属板紧密接触7．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则 ()A．t＝0.005s时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010s时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100HzD．线圈产生的交变电动势有效值为311V8．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为12:55:1n n=，原线圈接入电压2202u tVπ=的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（）t 时，电压表的示数为0A．副线圈中交变电流的频率为100Hz B．0C．电流表的示数先变小后变大D．电流表的示数先变大后变小9．如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为22∶1，两个标有“10 V,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图乙所示，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。

高考物理新电磁学知识点之交变电流知识点总复习含答案(2)一、选择题1．如图所示，理想变压器的原线圈接入110002sin100(V)u t π=的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6Ω的导线对“220V ,880W”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50:1B ．交变电压的频率为100HzC ．副线圈中电流的有效值为4AD ．变压器的输入功率为880W2．一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生的热量最大的是（ ）A ．B ．C ．D ．3．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示．产生的感应电动势如图乙所示，则（ ）A ．线框产生的交变电动势有效值为311VB ．线框产生的交变电动势频率为100HzC ．0.01s t =时线框平面与中性面重合t 时线框的磁通量变化率为零D．0.015s4．某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R并联的是一个理想交流电压表,D是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100xt（v）,则交流电压表示数为( )A．10V B．20VC．15V D．14.1V5．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中()A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低D．U2<U1，U2升高6．如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。

此交流电流的有效值是（）A．3.52A B．3.5A C．5A D．52A7．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05AC．2V，I=0.2A D．2V，2A8．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＝2sin（100πt）V，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。

高考物理电磁学知识点之交变电流知识点总复习有答案解析(6)一、选择题1．如图所示，理想变压器的原线圈接在122sin100Vu tπ=（）的交流电源上，副线圈接有10ΩR=的负载电阻，原、副线圈的匝数之比为31∶。

电流表、电压表均为理想电表。

则（）A．电压表的示数为12V B．电流表的示数为0.4AC．变压器输出交流电的周期为50s D．变压器的输入功率为1.6W2．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为（）A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV3．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则 ()A．t＝0.005s时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010s时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100HzD．线圈产生的交变电动势有效值为311V4．如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V．若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是( )A．220V，220V B．220V，110VC．110V，110V D．220V， 0V5．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（）A．B．C．D．6．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想电表，R0为定值电阻，在a、b端输入正弦交流电，开关S闭合后，灯泡能正常发光，则下列说法正确的是（）A．闭合开关S，电压表的示数变小B．闭合开关S，电流表的示数变小C．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，灯泡变亮D．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的示数变小7．电风扇的挡位变换器电路如图所示，把它视为一个可调压的理想变压器，总匝数为2400匝的原线圈输入电压u=2202sin100πt(V)，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240匝、600匝、1200匝、2400匝。

高考物理电磁学知识点之交变电流知识点总复习附答案(4)一、选择题1．一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶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R的滑动片。

下列说法正确的是（）A．副线圈输出电压的频率为100HzB．副线圈输出电压的有效值为62VC．P向下移动时，变压器的输出功率增加D．P向下移动时，原、副线圈的电流都减小2．某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R并联的是一个理想交流电压表,D是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100xt（v）,则交流电压表示数为( )A．10V B．20VC．15V D．14.1V3．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为（）A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV4．如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。

此交流电流的有效值是（）A．2A B．3.5A C．5A D．2A5．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。

利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。

若发电机线圈的转速变为原来的12，则（）A ．R 消耗的功率变为12P B ．电压表V 的读数变为12U C ．电流表A 的读数变为2I D ．通过R 的交变电流频率不变6．如图所示，两种情况下变压器灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a ）中L 1的功率和图（b ）中L 1的功率分别为( )A ．P 、PB ．9P 、C ．、9PD ．、9P7．如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为22∶1，两个标有“10 V ,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图乙所示，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。

准兑市爱憎阳光实验学校交变电流一、交流电中的各量：变压器一、变压器的原理1、构造由一个闭合铁芯、原线圈、副线圈组成2、工作原理在同一铁芯上的磁通量的变化率处处相同3、理想变压器中的几个关系没有漏磁和发热损失的变压器即没有能量损失的变压器叫理想变压器（1） 电压关系在同一铁芯上只有一组副线圈时 当有几组副线圈时 〔2〕功率关系对于理想变压器不考虑能量损失，总有P 入=P 出 〔3〕电流关系由功率关系，当只有一组副线圈时，I 1U 1=I 2U 2，得121221n n u u I I == 当有多组副线圈时：I 1U 1=I 2U 2＋I 3U 3+……，得I 1n 1=I 2n 2+I 3n 3+…… 二、变压器的题型分析(1)在同一铁芯上磁通量的变化率处处相同(2)电阻和原线圈串联时，电阻与原线圈上的电压分配遵循串联电路的分压原理。

(3)理想变压器的输入功率于输出功率3．解决变压器问题的常用方法思路1 电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U 1/U 2=n 1/n 2；当变压器有多个副绕组时U 1/n 1=U 2/n 2=U 3/n 3=……思路2 功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P 入=P 出，即P 1=P 2；当变压器有多个副绕组时P 1=P 2+P 3+……思路3 电流思路.由I=P/U 知，对只有一个副绕组的变压器有I 1/I 2=n 2/n 1；当变压器有多个副绕组时n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……思路4 〔变压器动态问题〕制约思路.〔1〕电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比〔n 1/n 2〕一时，输出电压U 2由输入电压决，即U 2=n 2U 1/n 1，可简述为“原制约副〞.〔2〕电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比〔n 1/n 2〕一，且输入电压构造图符号U 1确时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决，即I 1=n 2I 2/n 1，可简述为“副制约原〞.〔3〕负载制约：①变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决，P 2=P 负1+P 负2+…；②变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确，I 2=P 2/U 2；③总功率P 总=P线+P 2.动态分析问题的思路程序可表示为：U 122222121I R U I U n n U U决定负载决定−−−−−→−=−−−−→−=决定决定−−−−→−=−−−−−−−−→−==1112211211)(U I P I U I U I P P P 1 思路5 原理思路.变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中ΔΦ/Δt 相；当遇到“〞型变压器时有ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt ，此式适用于交流电或电压〔电流〕变化的直流电，但不适用于稳压或恒电流的情况.远距离输电一要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线效电阻和负载电阻。

高中物理：交变电流复习考纲要求1、交流发电机及其产生正弦式电流的原理,正弦式电流的图象和三角函数表达,最大值与有效值,周期与频率Ⅱ2、电阻、电感和电容对交变电流的作用,感抗和容抗Ⅰ3、变压器的原理,电压比和电流比Ⅱ4、电能的输送Ⅰ说明：只要求讨论单相理想变压器知识网络：单元切块：按照考纲的要求,本章内容可以分成两部分,即：交变电流；变压器、电能的输送。

其中重点是交变电流的规律和变压器,交流电路的分析和计算是复习的难点。

§1 交变电流教学目标：1．掌握交流发电机及其产生正弦式电流的原理,正弦式电流的图象和三角函数表达,2．理解最大值与有效值,周期与频率；3．知道电阻、电感和电容对交变电流的作用,感抗和容抗教学重点：交流的基本概念教学难点：交流电路的分析与计算教学方法：讲练结合,计算机辅助教学教学过程：一、交变电流的产生1. 正弦交流电的产生当闭合矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴线做匀角速转动时,闭合线圈中就有交流电产生．如图所示．设矩形线圈abcd 以角速度ω绕oo ' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动．此时,线圈都不切割磁感线,线圈中感应电动势等于零．经过时间t 线圈转过ωt 角,这时ab 边的线速度v 方向跟磁感线方向夹角等于ωt ,设ab 边的长度为l ,bd 边的长度为l',线圈中感应电动势为t l Bl e ωωsin 22'= 当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时,线圈转过T /4时间,ωt =π/2,ab 边和cd 边都垂直切割磁感线,sin ωt =1,线圈中感应电动势最大,用E m 来表示,E m =BS ω．则e =E m sin ωt由上式知,在匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的．根据闭合电路欧姆定律：t R E R e i m ωsin ==,令R E I m m =,则 i=I m sin ωt路端电压u=iR=I m R sin ωt ,令U m =I m R ,则u=U m sin ωt如果线圈从如图所示位置开始转动,电路中感应电动势、感应电流和路端电压将按余弦规律变化e=E m cos ωt i=I m cos ωt u=U m cos ωt2．中性面当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时,各边都不切割磁感线,线圈中没有感应电流,这个特定位置叫做中性面．应注意：①中性面在垂直于磁场位置．②线圈通过中性面时,穿过线圈的磁通量最大．③线圈平面通过中性面时感应电动势为零．④线圈平面每转过中性面时,线圈中感应电流方向改变一次,转动一周线圈两次通过中性面,故一周里线圈中电流方向改变两次．3．正弦交流电的图象矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动,线圈里产生正弦交流电．当线圈从中性面开始转动,在一个周期中：在t （0,T /4）时间内,线圈中感应电动势从0达到最大值E m ．在t （T /4,T /2）时间内,线圈中感应电动势从最大值E m 减小到0．在t （T /2,3T /4）时间内,线圈中感应电动势从0增加到负的最大值-E m ．在t（3T /4,T ）时间内,线圈中感应电动势的值从负的最大值-E m减小到0．电路中的感应电流、路端电压与感应电动势的变化规律相同,如图所示．二、描述交变电流的物理量1、瞬时值：它是反映不同时刻交流电的大小和方向,正弦交流瞬时值表达式为：t e m ωεsin =,t I i m ωsin =.应当注意必须从中性面开始。

（二）高二物理《交变电流及其变压器》专题1．(2012·广东)某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin 100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有() A．最大值是50 2 VB．频率是100 HzC．有效值是25 2 VD．周期是0.02 s2．矩形线圈绕垂直匀强磁场磁感线的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势最大B．穿过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势等于零C．线圈中感应电流最大，方向将改变D．线圈中感应电流等于零，方向将改变3．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场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(如右图)，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定由a→b→c→d方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是4．如图所示，电路中完全相同的三只灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220V、50 Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz，则发生的现象是A．三灯亮度不变B．三灯均变亮C．a不变、b变亮、c变暗D．a不变、b变暗、c变亮5．把一只电热器接在100 V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q；若将它分别接在u1＝100sinωt(V)和u2＝50sin2ωt(V)的交流电源上，仍要产生Q的热量，则所需时间分别是A．t,2t B．2t,8tC．2t,2t D．t,4t6．(2012·石家庄部分学校联考)将阻值为10 Ω的电阻接到内阻不计的交变电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是 ( )A ．该交变电压的周期为0.04 sB ．该交变电压的频率为50 HzC ．用交变电压表测得电阻两端的电压为10 VD ．通过电阻的电流为22A 7．(2011·成都市第三次诊断)先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电．第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若甲、乙图中的U 0、T 所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是A ．第一次，灯泡两端的电压有效值是2U 02B ．第二次，灯泡两端的电压有效值是3U 02C ．第一次和第二次，灯泡的电功率之比是2∶9D ．第一次和第二次，灯泡的电功率之比是1∶58．(2012·西安质检)如图所示电路，电阻R 1与电阻R 2阻值相同，都为R ，和R 1并联的D 为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在A 、B 间加一正弦交变电流u ＝202sin 100πt (V)，则加在R 2上的电压的有效值为( )A ．10 VB ．20 VC ．15 VD ．510 V9.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.(2πl 2nB )2PB.2(πl 2nB )2PC.(l 2nB )22P D.(l 2nB )2P10．如图甲所示，两个相同的灯泡串联，并和电压表、电流表一起连接在正弦交变电源上，每个灯泡的电阻R ＝110 Ω.图乙是交变电源输出电压随时间t 变化的图像，则A ．电压表读数是311 VB ．电流表读数是 2 AC ．每个灯泡两端的电压随时间变化的规律是u R ＝311cos100πt (V)D ．通过每个灯泡的电流随时间变化的规律是i ＝11．(2010·四川)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ．那么A ．线圈消耗的电功率为4 WB ．线圈中感应电流的有效值为2 AC ．任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πT t (V)D ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝T πsin 2πT t (Wb)12.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 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ω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π2的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝______.13．(2012·江苏)某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π，磁场均沿半径方向．匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab ＝cd ＝l 、bc ＝ad ＝2l .线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc 和ad 边同时进入磁场．在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B 、方向始终与两边的运动方向垂直．线圈的总电阻为r ，外接电阻为R .求：(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m ；(2)线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小F ；(3)外接电阻上电流的有效值I .14.如右图所示线圈面积为0.05 m 2，共100匝，线圈总电阻为1 Ω，与外电阻R ＝9 Ω相连．当线圈在B ＝2π T 的匀强磁场中绕OO ′以转速n ＝300 r/min 匀速转动时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时表达式；(2)两电表○A ○V 的示数；(3)线圈转过160 s 时，电动势的瞬时值；(4)线圈转过130 s 的过程中，通过电阻的电荷量；(5)线圈匀速转一周外力做的功．1．某发电站采用高压输电的方法向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R .则下列说法正确的是( )A ．输电线上的电流I ＝U RB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U )2RD ．输电线上损失的功率P ＝U 2R2．如图所示，绕过理想变压器铁芯的导线所接的电压表V 的示数U ＝2 V ．已知原线圈中的输入电压U 1＝5 500 V ，副线圈两端的电压U 2为220 V ，输出端连有完全相同的两个灯泡L 1和L2，当开关S 断开时，电流表A 2的示数I 2＝5 A ．则下列说法正确的是A ．原线圈的匝数为2 750匝B ．当开关S 断开时，电流表A 1的示数I 1为0.5 AC ．当开关S 闭合时，电流表A 1的示数I 1为0.4 AD ．当开关S 闭合时，灯泡L 1消耗的功率为1 100 W3．中国已投产运行的1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P .现改用1 000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为A.P 4B.P 2 C ．2P D ．4P 4．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n 1＝600匝、n 2＝120匝，电源的电压为u ＝311sin100πt (V)，原线圈中串联一个额定电流为0.2 A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则( )A ．负载功率不能超过44 WB ．副线圈电流的最大值不能超过1 AC ．副线圈电流的有效值不能超过1 AD．无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁5．(2012·福建)如图，理想变压器原线圈输入电压u＝U m sinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器．是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是A．I1和I2表示电流的瞬时值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变，I1变大D．滑片P向下滑动过程，U2变小、I1变小6．某理想变压器原、副线圈的匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按下图所示规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为40 W，则下列判断正确的是A．副线圈两端输出的电压为36 2 VB．原线圈中电流表的示数约为0.18 AC．变压器的输入、输出功率之比为55∶9D．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝220 sin100πt V7．(2012·海淀区期末)如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝6∶1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R 为定值电阻．当原线圈两端接有如图乙所示的交变电流时，三只灯泡都能发光．如果加在原线圈两端的交变电流的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交变电流的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是A．副线圈两端的电压有效值均为216 VB．副线圈两端的电压有效值均为6 VC．灯泡Ⅰ变亮D ．灯泡Ⅲ变亮8．(2010·浙江)某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( )A ．输电线上输送的电流大小为2.0×105 AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC ．若改用5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kWD ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2/r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻 9.如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n .原线圈接正弦交流电压U ，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R .当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是( )A ．电动机两端电压为IRB ．电动机消耗的功率为I 2RC ．原线圈中的电流为nID ．变压器的输入功率为UI n10．2011年9月28日，国家电网副总经理舒印彪表示：该公司第二条特高压交流电项目已获得发改委批准，投资规模、线路长度和输电容量都比以前项目大一倍以上．如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压U 1＝250 V ，输出功率P 1＝100 kW ，输电线电阻R ＝8 Ω.则进行远距离输电时，下列说法中正确的是A ．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B ．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C ．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比n 1n 2＝116D．用10 000 V高压输电，输电线损耗功率为8 000 W11．远距离输电的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，认为升压变压器和降压变压器都是理想变压器，输电线具有一定的电阻，下列判断正确的是()A．升压变压器的输出电压总是大于降压变压器的输入电压B．升压变压器的输出功率总是等于降压变压器的输入功率C．随着用户用电功率的增加，升压变压器初级线圈中的电流变小D．随着用户用电功率的增加，降压变压器初级线圈两端的电压变小12．如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是A．若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 2 VB．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍13．发电机的端电压220 V，输出电功率44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路示意图．(2)求用户得到的电压和功率．(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率．。

1交变电流与变压器一、单选题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11 。

下列说法不正确的是（ ） 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5AD ．变压器输入、输出功率之比为4:12．如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形图，原、副线圈匝数比n 1n 2＝，串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A ，下列说法中错误的是( )A ．副线圈交流电的表达式u ＝2002sin100πtB ．变压器的输出功率为200 WC ．变压器输出端的交流电的频率为50 HzD ．穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为202n 2Wb/s3、两个电流随时间的变化关系如图图甲、乙所示，把它们通人相同的电阻中，则在1s 内两电阻消耗的电功之比W a ：W b 等于 ( )A ．1：B ．1：2C ．1：4D ．1：14．如图所示为一理想变压器工作电路图，今欲使变压器的输入功率增大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，可行 （ ） A ．原线圈的匝数n 1增加到原来的2倍 B ．副线圈的匝数n 2增加到原来的2倍 C ．负载电阻的阻值R 变为原来的2倍D ．n 2和R 都变为原来的2倍5．如图3所示，M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接在电压“u ＝311sin314t (V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统，其中R 2是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而降低)制成的传感器，电流表A 2是值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表V 2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R 3是一定值电阻．当传感器R 2所在处出现火情时，下列说法正确的是 ( )A ．A 1的示数不变，A 2的示数增大B ．A 1的示数增大，A 2的示数增大C ．V 1的示数增大，V 2的示数增大D ．V 1的示数不变，V 2的示数减小 二、双选题6．一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为 e ＝102sin4πt V ，则 ( )A ．该交变电动势的频率为2 Hz-2U 1n 1 n 2 R2B ．零时刻线圈平面与磁场垂直C ．t ＝0.25 s 时，e 达到最大值D ．在1 s 时间内，线圈中电流方向改变100次7．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是 ( ) A ．t ＝0时刻，线圈平面位于中性面位置 B ．t ＝0.01 s 时刻，Φ的变化率最大 C ．t ＝0.02 s 时刻，交流电动势达到最大D ．该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示8．一交变电压的表达式为u ＝1002sin100πt V ，由此表达式可知 （ ） A ．用电压表测该电压其示数为100 V B ．该交变电压的周期为0.02 sC ．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为50 WD ．t ＝1/400 s 时，该交流电压的即时值为50 V9．为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示，两变压器匝数分别为N 1、N 2和N 3、N 4，a 和b 是交流电表，则 ( )A ．N 1＞N 2B ．N 3＞N 4C ．a 为交流电流表，b 为交流电压表D ．a 为交流电压表，b 为交流电流表10．如图8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，则当电键S 闭合时 ( ) A ．交流电压表V 1和V 2的示数一定都变小 B ．交流电压表只有V 2的示数变小C ．交流电流表A 1、A 2和A 3的示数一定都变大D ．电流表A 1、A 2的示数变大11．远距离输电线路的示意图如图所示，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12．如图所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器R 的滑动触头，原线圈两端接电压恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是( )A ．保持P 的位置不变，S 由b 切换到aB ．保持P 的位置不变，S 由a 切换到bC ．S 掷于b 位置不动，P 向上滑动D ．S 掷于b 位置不动，P 向下滑动3附加题1.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.L 2发光，L 1不发光 D.L 1发光，L 2不发光2．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距 l =1 m ，导轨平面与水平面成θ＝30°角，下端连接 “2. 5V ，0. 5W”的小电珠，匀强磁场方向与导轨平面垂直。

高考物理一轮：交变电流、理想变压器主要知识点：1．正弦交流电的产生和图象(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．(2)峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值． E m ＝nBSω (3)有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值．对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：E ＝E m 2，U ＝U m 2，I ＝I m2.1、如图，线圈在磁场中匀速转动产生交变电流，以下相关说法中正确的是（ ）A ．线圈在甲、丙图位置时，磁通量变化率最大B ．线圈在乙、丁图位置时，产生的电流最大C ．线圈经过甲、丙图位置时，电流的方向都要改变一次D ．线圈每转动一周，电流方向改变一次 2、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，产生的感应电动势为（V ），则如下说法中正确的是（ ） A ．此交流电的频率是100HzB ．t=0时线圈平面恰与中性面重合C ．如果发电机的功率足够大，它可使“220V100W ”的灯泡正常发光D ．用交流电压表测量的读数为 Vt e π100sin 2220=甲 乙 丙 丁22203、如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ．那么( )．A ．线圈消耗的电功率为4 WB ．线圈中感应电流的有效值为2 AC ．任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πT tD ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝T πsin 2πTt4、如图1所示，在匀强磁场中矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a 、b 所示，则( ) A.两次时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线 、 对应的线圈转速之比为C.曲线 表示的交变电动势频率为25D.曲线 表示的交变电动势有效值为105、如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R ． 线框绕与 合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I 下列说法正确的是（ ）6、如图所示，有一矩形线圈，面积为S ，匝数为N ，内阻为r ，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴OO ′以角速度ω匀速转动，从图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是( )．A ．通过电阻R 的电荷量Q ＝πNBS 22(R ＋r )B ．通过电阻R 的电荷量Q ＝NBS R ＋rC ．外力做功的平均功率P ＝N 2B 2S 2ω22(R ＋r )D ．从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为e ＝NBSωsin ωt7、如图所示为发电机结构示意图，其中N 、S 是永久磁铁的两个磁极，其表面呈半圆柱面状．M 是圆柱形铁芯，它与磁极柱面共轴，铁芯上绕有矩形线框，可绕与铁芯共轴的固定轴转动．磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布．从图示位置开始计时，当线框匀速转动时，图中能正确反映线框感应电动势e 随时间t 的变化规律的是( )．补充：求交变电流有效值的方法1．公式法：利用E ＝E m 2，U ＝U m 2，I ＝I m2计算，只适用于正余弦式交流电． 2．利用有效值的定义计算(非正弦式交流电) 在计算有效值“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍．1、如图所示为一交变电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是( )．A ．5 2 AB ．5 AC ．3.5 2 AD ．3.5 A2、如图左所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电．第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图右甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若图甲、乙中的U 0、T 所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是( )．A ．第一次灯泡两端的电压有效值是22U 0B ．第二次灯泡两端的电压有效值是32U 0C ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶53、如图所示，N 匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕轴OO ′匀速转动，线框面积为S ，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R 、理想电流表和二极管D .二极管D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是( )．A ．图示位置电流表的示数为0B ．R 两端电压的有效值U ＝ω2NBSC ．一个周期内通过R 的电荷量q ＝2BS /RD ．交流电流表的示数I ＝ω2R NBS4、一个电热器接在10V 的直流电源上，在ts 内产生的焦耳热为Q ，今将该电热器接在一交流电源上，它在2ts 内产生的焦耳热为Q ，则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是（ ） A ．最大值是V ，有效值是10V B ．最大值是10V ，有效值是V C ．最大值是V ，有效值是5VD．最大值是20V ，有效值是V5、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为( )．A.BL 2ω2RB.2BL 2ω2RC.2BL 2ω4RD.BL 2ω4R巩固练习：21025252101、如图，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。

高考物理新电磁学知识点之交变电流知识点总复习有解析(2)一、选择题1．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5 ：1，V 和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻，且R 1＝5R 2．已知ab 两端电压u 按图乙所示正弦规律变化．下列说法正确的是A ．电压u 瞬时值的表达式2202sin10(V)u t π=B ．电压表示数为40VC ．R 1、R 2两端的电压之比为5 ：1D ．R 1、R 2消耗的功率之比为1 ：52．如图甲所示电路，已知电阻21R R R ==，和1R 并联的D 是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A 、B 之间加一个如图乙所示的交变电压（0AB U >时电压为正值）。

则R 2两端电压的有效值为（ ）A ．510VB ．10 VC ．55VD ．102V3．如图所示，有一矩形线圈面积为S ，匝数为N ，总电阻为r ，外电阻为R ，接触电阻不计.线圈绕垂直于磁感线的轴'OO 以角速度w 匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为.B 则()A ．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中电流为零B ．电流有效值2NBSwI R r=+C 2NBSwD ．外力做功的平均功率()22222N B S w P R r =+4．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的14，输电电压应变为（）A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV5．如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。

此交流电流的有效值是（）A．3.52A B．3.5A C．5A D．52A6．某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是A．输出电压的最大值为36VB．原、副线圈中电流之比为55：9C．变压器输入、输出功率之比为55：9D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz7．图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为3V的直流电压转换转为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2。