【最新】高考物理一轮复习第十章交变电流传感器冲刺训练

第十章章末检测1．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e＝220 2sin 100πt(V)，那么()．A．该交变电流的频率是100 HzB．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直C．当t＝1200s时，e最大D．该交变电流电动势的有效值为220 2 V解析根据交变电流的表达式可知该交变电流的频率f＝ω2π＝50 Hz，有效值为220 V，A、D错；当t＝0时，e＝0，所以线圈平面恰好处于中性面，B错；当t＝1200s时，e有最大值220 2 V，C正确．答案 C2．供电公司检修人员用交流电表监控供电线路中强电流和高电压，使用的仪器是电流互感器和电压互感器，接线如图1所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，下列说法中正确的是()．图1A．A为电流互感器，且n1<n2，a是电流表B．B为电压互感器，且n3>n4，b是电压表C．B为电流互感器，且n3<n4，b是电流表D．A为电压互感器，且n1>n2，a是电压表解析A为电流互感器，串联接入电路，副线圈中电流较小，则n1<n2，a是电流表，A正确；B为电压互感器，并联接入电路，副线圈中电压较小，则n3>n4，b是电压表，B正确．答案AB3．电阻R1、R2和交流电源按照图2甲所示方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则()．图2A．通过R1的电流的有效值是1.2 AB．R1两端的电压有效值是6 VC．通过R2的电流的有效值是1.2 2 AD．R2两端的电压有效值是6 2 V解析由题图知流过R2交流电电流的最大值I2m＝0.6 2 A，故选项C错误；由U2m＝I2m R2＝12 2 V知，选项D错误；因串联电路电流处处相同，则I1m＝0.6 2 A，电流的有效值I1＝I1m2＝0.6 A，故A项错误；由U1＝I1R1＝6 V，故选项B正确．答案 B4．如图3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，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正确的是()．图3A ．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 ＝10sin 5πt (V)D ．交流电b 的最大值为203 V解析 由图可知t ＝0时刻感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，选项A 错误；由图可知T a ＝0.4 s ，T b ＝0.6 s ，线圈先后两次转速之比n a ∶n b ＝T b ∶T a＝3∶2，选项B 正确；交流电a 的瞬时值为u ＝U m sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT a t ，得u ＝10sin 5πt (V)，选项C 正确；感应电动势最大值U m ＝NBSω＝NBS ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT ，所以U m a ∶U m b ＝T b ∶T a ，交流电b 的最大值为203 V ，选项D 正确．答案 BCD5．如图4所示，abcd 为一边长为L 、匝数为N 的正方形闭合线圈，绕对称轴OO ′匀速转动，角速度为ω.空间中只有OO ′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .若闭合线圈的总电阻为R ，则( )．图4A ．线圈中电动势的有效值为22NBL 2ωB ．线圈中电动势的最大值为12NBL 2ωC ．在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流D ．当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为12NBL 2解析最大值E m＝12NBL2ω，有效值E＝E m2＝24NBL2ω.在转动的过程中，线圈始终有一半在磁场中运动，故线圈中始终有电流通过．图中所示位置中，穿过线圈的磁通量为12BL2，正确选项为B.答案 B6．如图5所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100π rad/s.线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2 m，ad＝0.4 m，电阻不计．磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B＝216πT．电容器放电时间不计．下列说法正确的是()．图5A．该线圈产生的交流电动势峰值为50 VB．该线圈产生的交流电动势有效值为25 2 VC．电容器的耐压值至少为50 VD．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小解析该交流电的瞬时值表达式为e＝NBSωsin ωt＝502sin 100πt V，其峰值为50 2 V，所以A、C均错．由于一个周期内只有半个周期产生感应电动势，所以有E2R T＝502R×T2＋0，解得E＝25 2 V，即B正确．C变大时电容器对交流电的阻碍作用减小，电流表的示数变大，所以D错．答案 B7．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 2r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻解析 输电线上输送的电流I ＝P U ＝3×106 kW 500 kV ＝6 000 A ，A 错；输电线上损失的电压为ΔU ＝Ir ＝6 000×2.5 V ＝1.5×104 V ＝15 kV ，B 对；若改用5 kV的电压输电，则输电线上输送的电流I ′＝P U ′＝3×106 kW 5 kV ＝6×105 A ，输电线上损失的功率ΔP ＝I ′2r ＝(6×105)2×2.5 W ＝9×108 kW ，表明电能将在线路上损耗完，则输电线上损失的功率为3×106 kW ，C 错；D 项中输电线上损失的功率ΔP ＝U 2r ，U 应为输电线上损耗的电压，而不是输电电压，D 错． 答案 B8．电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图6所示．现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上，下列判断正确的是( )．图6A ．线圈转动的角速度ω＝100 rad/sB ．在t ＝0.01 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大C ．电热丝两端的电压U ＝100 2 VD ．电热丝此时的发热功率P ＝1 800 W解析 由题图可以看出该交变电流的周期T ＝0.02 s ，则角速度ω＝2πT ＝2π0.02＝100π rad/s，A项错．t＝0.01 s时刻，电压达到最大，则此时磁通量变化率最大，磁通量为零，B项错．电热丝两端电压为路端电压U R＝RR＋rU＝99＋1×U m2＝90 2 V，故C项错．根据电功率公式P＝U2RR＝(902)29W＝1 800 W，故D项正确．答案 D9．如图7甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22 W．现闭合开关，灯泡正常发光．则()．图7A．t＝0.01 s时刻穿过线框回路的磁通量为零B．交流发电机的转速为50 r/sC．变压器原线圈中电流表示数为1 AD．灯泡的额定电压为220 2 V解析由题图知t＝0.01 s时e＝0，此时线圈平面位于中性面，磁通量最大，A错；周期T＝0.02 s，所以n＝1T＝50 r/s，B对；由理想变压器原理得：U1U L＝n1n2，其中U1＝2222V，得U L＝220 V，I L＝PU L＝0.1 A，而I1I L＝n2n1，得I1＝1 A，C对；灯泡的额定电压为交流电压的有效值220 V，D错．答案BC10．如图8甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5 A的保险丝L，原线圈匝数n1＝600匝，副线圈匝数n2＝120匝．当原线圈接在如图乙所示的交流电源上时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接()．图8A．阻值为12 Ω的电阻B．并联两盏“36 V,40 W”的灯泡C．工作频率为10 Hz的用电设备D．耐压值为36 V的电容器解析根据图乙可知，原线圈输入的交变电压的最大值U1m＝180 2 V，有效值U1＝180 V，周期T1＝0.02 s，频率f1＝1/T1＝50 Hz，又n1∶n2＝5∶1，所以副线圈的输出电压的最大值为U2m＝36 2 V，有效值U2＝36 V，周期T2＝T1＝0.02 s，频率f2＝f1＝50 Hz；若副线圈两端接阻值为12 Ω的电阻，则I2＝U2/R＝3 A，I1＝n2I2/n1＝0.6 A>0.5 A，即流过保险丝的电流超过了其熔断电流，选项A错误；若并联两盏“36 V,40 W”的灯泡，那么，灯泡两端电压刚好为其额定电压，此外，流过保险丝的电流I1＝n2I2/n1＝0.2I2＝0.2×2×40 36＝49(A)<0.5 A，显然，整个电路和用电器均能正常工作，所以选项B正确；输出交流电的频率为50 Hz，所以副线圈两端不可以接工作频率为10 Hz的用电设备，选项C错误；电容器的耐压值指的是允许通过的最大电压值，题中副线圈的输出电压的最大值为U2m＝36 2 V>36 V，即超过了电容器的耐压值，所以选项D错误．答案 B。

第十章　交变电流　传感器 (1)从近三年高考试题考点分布可以看出，高考对本章内容的考查重点有变压器的原理及应用、交变电流的有效值、交变电流的平均值以及远距离输电等知识的理解和应用。

其中针对变压器的原理及应用的题目出现的频率非常高，另外交流电的最大值、瞬时值、平均值、有效值的计算和应用也是考查频率较高的知识点。

(2)高考对本章内容的考查主要以选择题 的形式出现，多和电路相结合进行命题。

试题难度一般在中等及中等偏下的层次。

2015高考考向前瞻预计在2015年高考中，对交流电的考查仍会集中在上述知识点上，仍将通过交变电流的图像考查交变电流的四值、变压器等问题，以分值不超过6分的选择题为主。

第1节交变电流的产生及描述 交变电流的产生及变化规律 [想一想] 线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流电，对转轴方位有何要求？电动势的最大值(峰值)跟线圈角速度成正比，跟转轴的位置有关吗？跟线圈的面积成正比，跟线圈的形状有关吗？ 提示：转轴必须与磁场垂直，电动势的最大值与线圈转轴的位置和线圈的形状无关。

[记一记] 1．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。

(2)图像：如图10－1－1(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流。

其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，如图10－1－1(a)所示。

10－1－1 2．正弦式电流的产生和图像 (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)图像：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置时开始计时，其图像为正弦曲线。

如图10－1－1(a)所示。

3．正弦式电流的函数表达式 若n匝面积为S的线圈以角速度ω绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从中性面开始计时，其函数形式为e＝nBSωsin_ωt，用Em＝nBSω表示电动势最大值，则有e＝Emsin ωt。

其电流大小为i＝＝sin ωt＝Imsin ωt。

[试一试] 1．一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像如图10－1－2甲所示，则下列说法正确的是( ) 10－1－2 A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 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．该线圈产生的交流电动势的图像如图乙所示 解析：选B　由Φ-t图知，t＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e＝0，故A、D两项错误；由图知T＝0.04 s，在t＝0.01 s时，Φ＝0，最大，e最大，则B项正确；在t＝0.02 s时，Φ最大，＝0，e＝0，则C项错误。

第十章交变电流传感器[备考指南]考点内容要求题型把握考情一、交变电流的产生与描述交变电流、交变电流的图像Ⅰ选择找规律从近几年高考试题来看，高考对本章内容的考查重点有：交变电流的有效值、瞬时值，变压器的原理与应用，远距离输电等知识。

其中针对变压器的原理与应用的题目出现频率较高，常以选择题的形式考查，分值一般为6分。

正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ二、变压器电能的输送理想变压器Ⅱ选择、计算明热点预计2017年高考中，对交流电的考查仍会集中在有效值、瞬时值的计算上，还会综合变压器、远距离输电等知识进展考查。

远距离输电Ⅰ实验十一传感器的简单应用填空第1节交变电流的产生与描述(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流。

(×)(2)线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大。

(×)(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生改变。

(√)(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值。

(√) (5)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。

(×) (6)交变电流的峰值总是有效值的2倍。

(×)要点一 交变电流的产生和描述1．正弦式交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

(2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。

②线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。

(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。

(4)交变电动势的最大值E m ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。

2．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达式图像 磁通量Φ＝Φm cos ωt ＝BS cos ωt电动势e ＝E m sin ωt ＝nBSωsinωt电压u ＝U m sin ωt ＝RE mR ＋rsin ωt电流i＝I m sin ωt＝E mR＋rsin ωt[多角练通]1．一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图10­1­1所示。

2018版高考物理一轮复习第十章交变电流传感器真题集训章末验收编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高考物理一轮复习第十章交变电流传感器真题集训章末验收）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2018版高考物理一轮复习第十章交变电流传感器真题集训章末验收的全部内容。

第十章交变电流传感器命题点一：交变电流的产生及其描述1．(多选）(2016·全国丙卷）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。

现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过O M和O N的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则（）A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t＝T8时,两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等解析：选BC 两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变,选项A错误；导线框的转动周期为T，则感应电流的周期也为T，选项B正确;在t＝错误!时，切割磁感线的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项C正确；M导线框中一直有感应电流,N 导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时,感应电流的有效值不相等,选项D错误。

命题点二:理想变压器、远距离输电2．（多选)（2016·全国丙卷）如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。

章末过关检测(十)(时间60分钟： 分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．如图甲所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda 方向为电流正方向，则( )A ．乙图中Oa 时间段对应甲图中A 至B 图的过程B ．乙图中c 时刻对应甲图中的C 图C ．若乙图中d 等于0．02 s ，则1 s 内电流的方向改变了50次D ．若乙图中b 等于0．02 s ，则交流电的频率为50 Hz解析：选A ．由交变电流的产生原理可知，甲图中的A 、C 两图中线圈所在的平面为中性面，线圈在中性面时电流为零，再经过1/4个周期电流达到最大值，再由楞次定律判断出电流的方向，因此甲图中A 至B 图的过程电流为正且从零逐渐增大到最大值，A 正确；甲图中的C 图对应的电流为零，B 错误；每经过中性面一次线圈中的电流方向将要改变一次，所以一个周期以内电流方向要改变两次，所以在乙图中对应Od 段等于交变电流的一个周期，若已知d 等于0．02 s ，则频率为50 Hz ，1 s 内电流的方向将改变100次，C 错误；而D 选项频率应该是25 Hz ．2．(2018·苏锡常镇四市高三调研)钳形电流测量仪的结构如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可以在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I 和匝数n 获知载流导线中的电流大小I 0，则关于该钳形电流测量仪的说法中正确的是( )A ．该测量仪可测量直流电的电流B ．载流导线中电流大小I 0＝I nC ．若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将小于实际电流D ．若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变小解析：选C ．该测量仪只能测量交流电的电流，选项A 错误；载流导线中电流大小I 0＝nI ，选项B 错误；若钳形部分铁芯没有完全闭合，会存在漏磁现象，测量出的电流将小于实际电流，选项C 正确；由I 0＝nI 知，若将载流导线在铁芯上多绕几匝，则钳形电流测量仪的示数将变大，选项D 错误．3．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 ＝102sin 10πt (V)，则( )A ．该交变电流的频率为10 HzB ．该电动势的有效值为10 2 VC ．外接电阻R 所消耗的电功率为10 WD ．电路中理想交流电流表A 的示数为1．0 A解析：选D ．因e ＝102sin 10πt (V)，故ω＝10π rad/s ，f ＝ω2π＝5 Hz ，选项A 错误；E m ＝10 2 V ，故其有效值E ＝E m 2＝10 V ，选项B 错误；交流电表的示数及功率的计算均要用有效值，因此电路中理想交流电流表A 的示数I ＝E R ＋r ＝1．0 A ，选项D 正确；外接电阻R 所消耗功率为P ＝I 2R ＝1．02×9 W ＝9 W ，选项C 错误．4．如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220 V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为( )A ．220 VB ．110 VC ．2202 VD ．1102V 解析：选B ．设电压的有效值为U ，根据有效值定义有⎝ ⎛⎭⎪⎫22022R ·T 2＝U 2RT ，解得U ＝110 V ，则B 正确．。

2021-2022年高考物理一轮复习第十章交变电流传感器章节同步练习电流i＝I m sin ωt＝E mR＋rsin ωt变式1 把图像下半部分翻到t轴的上面正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。

线圈中感应电动势随时间变化的规律如图10­1­8所示，则此感应电动势的有效值为________ V。

图10­1­8解析：由有效值的定义式得：⎝⎛⎭⎪⎫31122R×T2×2＝U2RT，得：U＝220 V。

答案：220 V变式2 上下波形的最大值不一致电压u随时间t的变化情况如图10­1­9所示，求电压的有效值？图10­1­9解析：由有效值的定义式得：⎝⎛⎭⎪⎫15622R×T2＋⎝⎛⎭⎪⎫31122R×T2＝U2RT，得：U＝5510 V答案：5510 V变式3 把波形的后半周期去掉家用电子调光灯的调光功能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10­1­10所示，求灯泡两端的电压的有效值。

图10­1­10解析：从u ­t 图像看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为U 1＝U m2；后半周期电压为零。

根据有效值的定义，U 2R T ＝()U m /22R ·T 2＋0，解得U ＝U m2。

答案：U m2变式4 把正余弦波形变成矩形波形如图10­1­11所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是( )图10­1­11A ．5 2 AB ．3.5 2 AC ．3.5 AD ．5 A解析：选D 交流电的有效值是根据其热效应定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效。

（江苏专用）2018届高三物理一轮复习必考部分第10章交变电流传感器章末过关练编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（江苏专用）2018届高三物理一轮复习必考部分第10章交变电流传感器章末过关练）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为（江苏专用）2018届高三物理一轮复习必考部分第10章交变电流传感器章末过关练的全部内容。

章末过关练交变电流传感器(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题（本题共5小题,每小题5分，共25分．每小题只有一个选项符合题意)．1．图1甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是（)甲乙图1A．电流表的示数为10 2 AB．线圈转动的角速度为50π rad/sC．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D．0。

02 s时电阻R中电流的方向自右向左C 电流表示数显示的是交流电的有效值，正弦交流电的电流有效值等于最大值的错误!倍,电流表的示数为10 A，选项A错误；因为交流电的瞬时值为i＝10错误!cos ωt，根据图乙可知，交流电的周期为T＝2×10－2 s,则线圈转动的角速度为ω＝错误!＝100π rad/s,选项B错误；0时刻线圈平面与磁场平行,t＝0。

01 s＝错误!，t时间内线圈转过π弧度，线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；0.02 s时的情况与0时刻的情况相同，根据右手定则可以判定，此时通过电阻R的电流方向自左向右，选项D错误．2．如图2所示,匀强磁场的磁感应强度B＝错误! T．单匝矩形线圈面积S＝1 m2,电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相连，为交流电流表．调整副线圈的滑动触头P,当变压器原、副线圈匝数比为1∶2时,副线圈电路中标有“36 V 36 W”的灯泡正常发光．以下判断正确的是( ）【导学号：96622471】图2A．电流表的示数为1 AB．矩形线圈产生电动势的有效值为18错误! VC．从矩形线圈转到中性面开始计时,线圈电动势随时间的变化规律e＝18错误!sin 90πt （V)D．若矩形线圈转速减小，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当上移C 灯泡正常发光，故副线圈两端电压为36 V且副线圈中的电流为1 A，又因为原、副线圈匝数比为1∶2,故原线圈两端电压为18 V且线圈中电流为2 A，即电流表示数为2 A，矩形线圈产生的电动势的有效值为18 V，A、B项错误；因矩形线圈产生的交流电为正弦交流电，故交流电的最大值为E m＝18 2 V，由E m＝NBSω,解得ω＝90π，故若从中性面开始计时，线圈电动势随时间的变化规律为e＝182sin 90πt（V），C项正确；若矩形线圈转速减小,原、副线圈两端的电压都将减小,为增大副线圈两端电压，应使副线圈匝数增加，即应将P下移，D 项错误．3．有一个消毒用电器P，电阻为20 kΩ，它只有在电压高于24 V时才能工作．今用一个光敏电阻R1对它进行控制,光敏电阻在光照时为100 Ω,黑暗时为1 000 Ω.电源电动势E为36 V，内阻不计，另有一个定值电阻R2,电阻为1 000 Ω.下列电路开关闭合后能使消毒用电器在光照时正常工作，黑暗时停止工作的是（）【导学号：96622472】C 对A电路，在光照时，光敏电阻为100 Ω,P电阻为20 kΩ，R2电阻为1 000 Ω，P分得电压超过错误!E，正常工作；黑暗时，光敏电阻1 000 Ω,P分得电压超过错误!E，正常工作，A错误；同理可以求得B电路在光照和黑暗时,P分得电压超过错误!E，都可以正常工作,B错误；电路C中P与R2并联，并联总电阻略小于1 000 Ω，能使消毒用电器在光照时正常工作，黑暗时停止工作，C正确；电路D中P与R1并联，光照时并联部分电阻小于100 Ω，此时P分得的电压远小于24 V，不能正常工作，黑暗时并联总电阻小于1 000 Ω，P分得电压同样小于24 V，也不能正常工作，D错误．4．如图3甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈接入如图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出）,电压表和电流表均为理想电表，R0和R1为定值电阻．R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法中正确的是（)图3A．电压表的示数为22 VB．R处出现火情时电压表示数增大C．R处出现火情时电流表示数增大D．R处出现火情时R1消耗的功率增大C 由图乙知原线圈电压的有效值U1〈220 V，根据错误!＝错误!，解得副线圈电压U2〈22 V，选项A错误；R处出现火情时热敏电阻阻值变小，副线圈总电阻变小,副线圈中电流增大，原线圈中电流也增大，所以电流表示数增大，选项C正确；副线圈两端电压不变，选项B错误；副线圈中电流增大,R0两端电压增大，R1两端的电压减小，所以R1消耗的功率减小，选项D错误．5．某水库用水带动如图4甲所示的交流发电机发电，其与一个理想的升压变压器连接，给附近工厂的额定电压为10 kV的电动机供电．交流发电机的两磁极间的磁场为匀强磁场，线圈绕垂直匀强磁场的水平轴OO′沿顺时针方向匀速转动，从图示位置开始计时,产生的电动势如图乙所示．连接各用电器的导线电阻忽略不计，交流电压表与交流电流表都是理想电表．下列说法正确的是( ）图4A．0.01 s时通过电流表的电流的方向向右B．变压器原、副线圈的匝数比为1∶20C．进入电动机的电流的频率是100 HzD．开关S闭合时电压表和电流表的示数均变大A 经过0。

高考物理一轮复习第十章交变电流传感器基础学案传感器第1节交变电流的产生和描述[精题对点诊断]1、[正弦式交变电流的产生]图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是( )【解析】A、B选项中闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场且过线圈平面的转轴匀速转动，满足产生正弦式交变电流的条件，能产生正弦式交变电流；C选项中转轴平行于磁场，转动过程中，穿过线圈的磁通量始终为零，故C中不产生正弦式交变电流；D选项中虽然只有一半线圈在磁场中，但是始终有一边切割磁感线按照正弦规律产生感应电动势，且一边转出磁场时，另一边恰好进入磁场，保证转动过程中感应电动势连续按照正弦规律变化，故C选项正确、【答案】 C2、[有效值与最大值]交流电压的瞬时值u＝Umsin(100πt)V，当t＝ s时，u＝5 V，从电压表中看到的示数应为()A、10 VB、10 VC、5 VD、5 V【解析】由交流电压表达式可知t＝ s时有5 ＝Umsin(100π)，则得Um＝10 V、从电压表中看到的任何时刻都是有效值，U＝＝10 V，选项A正确、【答案】 A3、[交流电的瞬时表达式]某交流电的瞬时表达式是i＝5sin(50πt)A、从t＝0时刻到第一次出现最大值的时间是()A、 sB、 sC、 sD、 s【解析】依题意从中性面开始计时，第一次出现电流最大值需 s，Δt ＝＝＝ s＝ s，选项A正确、【答案】A[基础知识回顾]一、正弦式交变电流1、产生如图10－1－1所示，将闭合线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁感线方向的轴做匀速转动、图10－1－12、变化规律(线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势e随时间变化的规律：e＝Emsin_ωt、(2)电压u随时间变化的规律：u＝Umsin_ωt、(3)电流i随时间变化的规律：i＝Imsin_ωt、其中ω等于线圈转动的角速度：Em＝nBl1l2ω＝nBSω、3、正弦式交变电流的图象(如图10－1－2所示)图10－1－2二、描述交变电流的物理量1、周期和频率(1)周期T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转动一周)所需的时间，单位是秒(s)、公式表达式为T＝、(2)频率f：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz)、(3)周期和频率的关系：T＝或f＝、2、交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数、(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值、(3)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交变电流的一个周期内产生的热量相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值、(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝，U＝，E＝、(5)平均值：交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值，其数值可以用＝n 计算、[基本能力提升]一、判断题(1)闭合线圈在磁场中转动，当线圈中磁通量最大时，线圈中产生的电流最大、()(2)只有在中性面开始计时时，电动势表达式才可书写为e＝Emsin ωt、(√)(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零、(√)(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值、()(5)交流电压表和电流表测量的是交流电的有效值、(√)(6)交变电流的峰值总是有效值的倍、()二、选择题一正弦式电流的电压随时间变化的规律如图10－1－3所示、由图可知()图10－1－3A、该交变电流的电压瞬时值的表达式为u＝100sin25 t(V)B、该交变电流的频率为4 HzC、该交变电流的电压的有效值为100 VD、若将该交流电压加在阻值为R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W【解析】由题图可知，交变电流周期T＝410－2 s，峰值电压Um＝100 V，故交变电流的频率f＝＝25 Hz，有效值U＝＝50 V、加在R＝100 Ω的电阻上的热功率P＝＝50 W，瞬时值表达式u＝Umsint＝100sin50πt(V)，故选项D正确、【答案】D第2节变压器电能的输送[精题对点诊断]1、[变压器的原理](多选)理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有()A、交变电流的频率B、交变电流的功率C、磁通量的变化率D、交变电流的电压的最大值【解析】理想变压器原、副线圈中交变电流的频率相同，因为磁通量始终相同，变化的周期一样，A项正确；理想变压器没有能量损耗，B项正确；磁通量一样，变化率也一样，但根据公式E＝n，匝数不同，E的最大值也就不一样，C项正确，D项错误、【答案】ABC2、[变压器的电压关系、电流关系]如图10－2－1所示，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220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表、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()图10－2－1A、U＝110 V，I＝0、2 AB、U＝110 V，I＝0、05 AC、U＝110 V，I＝0、2 AD、U＝110 V，I＝0、2 A【解析】由变压原理＝可得U1＝110 V，即电压表示数为110 V；由P 入＝P出，灯泡正常发光可得P入＝U1I1＝P出＝22 W，I1＝ A＝0、2 A，故选项A正确、【答案】 A3、[远距离输电问题](多选)(xx江苏高考)在如图10－2－2所示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()图10－2－2A、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、输出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】升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时升压变压器的输出电压不变，A项错误；由I＝可知当输出功率增大时输出电流增大，由U损＝IR及P损＝I2R可知U损及P 损均增大，故C项正确；当U损增大时降压变压器的输出电压减小，B项错误；由P损＝R可知＝R，当输出功率增大时输电线损耗比例增大，D项正确、【答案】CD[基础知识回顾]一、理想变压器1、构造和原理(如图10－2－3所示)图10－2－3(1)主要构造：由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成、(2)工作原理：电磁感应的互感现象、2、理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P入＝P 出、(2)电压关系：＝，若n1＞n2，为降压变压器；若n1＜n2，为升压变压器、(3)电流关系：只有一个副线圈时，＝；有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn、二、远距离输电1、输电过程(如图10－2－4所示)图10－2－42、输送电流(1)I＝、(2)I＝、3、电压损失(1)ΔU＝U－U′、(2)ΔU＝IR、4、功率损失(1)ΔP＝P－P′、(2)ΔP＝I2R＝()2R＝、[基本能力提升]一、判断题(1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用、(√)(2)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率、()(3)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压、()(4)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之增大、(√)(5)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失、(√)(6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗、(√)二、选择题一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R、设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2，当R增大时()A、I1减小，P1增大B、I1减小，P1减小C、I2增大，P2减小D、I2增大，P2增大【解析】原、副线圈匝数不变，输出电压不变，R增大，I2减小，P2减小，从而推知，I1减小，P1减小，B项正确、【答案】 B。