交变电流(考点解读)

1．[交变电流的产生和变化规律]如图2甲所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda 方向为电流正方向，则下列说法正确的是( )图2A ．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 s ，则1 s 内电流的方向改变50次D ．若乙图中b 等于 s ，则交流电的频率为50 Hz 答案 A2．[交变电流的产生和变化规律](2013·山东·17)图3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( ),图3A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ． s 时线圈平面与磁场方向平行D ． s 时电阻R 中电流的方向自右向左 答案 AC解析 电流表测量的是电路中电流的有效值I ＝10 A ，选项A 正确．由题图乙可知，T ＝ s ，所以ω＝2πT ＝100π rad/s ，选项B 错误．t ＝ s 时，电流最大，线圈平面与磁场方向平行，选项C 正确．t ＝ s 时，线圈所处的状态就是图示状况，此时R 中电流的方向自左向右，选项D 错误．3．如图4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5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、周期是相等的，则以下说法正确的是( )图4&图5A ．第一次灯泡两端的电压的有效值是22U 0 B ．第二次灯泡两端的电压的有效值是32U 0 C ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9 D ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5解析 第一次所加正弦交流电压的有效值为U 1＝U 02＝22U 0，A 项正确；设第二次所加交流电压的有效值为U 2，则根据有效值的定义有U 22R T ＝2U 02R ·T 2＋U 20R ·T2，解得U 2＝102U 0，B 项错；根据电功率的定义式P ＝U 2R 可知，P 1∶P 2＝1∶5，C 项错，D 项正确． 答案 AD 变式题组4．[交变电流有效值的计算方法]如图6所示为一交变电流的电压随时间变化的图象，正半轴是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的电压的有效值是( )—图6V B ．5 V V D ．3 V答案 C解析 设其有效值为U ，根据交变电流的有效值定义和题图中电流特点可得，在一个周期内有U 21R t 1＋U 22R t 2＝U 2R t ，即(3 2 V 2)2×1R × s ＋(4 V)2×1R × s ＝U 2×1R × s ，解得U ＝522 V ，故C 正确．5．[交变电流有效值的计算]如图7所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，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( )图7?答案 D解析 线框转动的角速度为ω，进磁场的过程用时18周期，出磁场的过程用时18周期，进、出磁场时产生的感应电流大小均为I ′＝12BL 2ωR ，则转动一周产生的感应电流的有效值I 满足：I 2RT ＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12BL 2ωR 2R ×14T ，解得I ＝BL 2ω4R ，D 项正确． 6．[对交变电流“四值”的理解]如图9甲所示，标有“220 V 40 W”的灯泡和标有“20 μF 300 V”的电容器并联到交流电源上，为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关．下列判断正确的是( )图9A ．t ＝T2时刻，的示数为零B ．灯泡恰好正常发光C ．电容器不可能被击穿 D.的示数保持110 2 V 不变答案 B（解析的示数应是电压的有效值220 V，故A、D错；电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光，B正确；电压的峰值U m＝220 2 V≈311 V，大于电容器的耐压值，故有可能被击穿，C错．7．(2014·天津·7)如图11甲所示，在匀强磁场中，一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象如图乙中曲线a、b所示，则()图11A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C．曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V答案AC解析A．从图象可知，两次转动都是从中性面开始计时的，故A选项正确．》B．从图象可知，曲线a、b对应的线圈转动的周期之比为2∶3，则转速之比为3∶2，故B 选项错误．C．由图象可知，曲线a的周期T a＝4×10－2 s，则曲线a表示的交变电动势频率f a＝1T a＝25 Hz，故C选项正确．D．交变电动势的最大值E m＝nBSω，则曲线a、b表示的交变电动势的峰值之比为E m a∶E m b＝ωa∶ωb＝3∶2，即E m b＝23E m a＝10 V，故曲线b表示的交变电动势的有效值为E有＝102V＝5 2 V，D选项错误．8. (2013·福建·15)如图12所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝Ω，外接R＝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()图12A ．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的示数为 A}答案 D解析 由交变电流电动势的表达式e ＝102sin 10πt (V)＝E m sin ωt 可知，该交变电流的频率为f ＝ω2π＝10π2π Hz ＝5 Hz ，A 选项错误．该交变电流电动势的有效值E ＝E m 2＝1022V ＝10 V ，B 选项错误．电流的有效值I ＝ER ＋r＝错误! A ＝ A ，外接电阻R 所消耗的电功率P R ＝I 2R ＝×W ＝ W ，故C 选项错误，D 选项正确．9．通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图13所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( )图13A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V 答案 B…解析 由有效值定义可得U 2R ×1 s ＝ A)2×R × s×2＋ A)2×R × s×2，其中R ＝100 Ω，可得U ＝410 V ，B 正确．10．如图14所示，边长为L 的正方形单匝线圈abcd ，电阻为r ，外电路的电阻为R ，ab 的中点和cd 的中点的连线OO ′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B ，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO ′轴匀速转动，则以下判断正确的是( )图14A ．图示位置线圈中的感应电动势最大为E m ＝BL 2ωB ．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e ＝12BL 2ωsinωtC ．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝2BL 2R ＋rD ．线圈转动一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ＝πB 2ωL 4R4R ＋r 2答案 BD解析 图示位置线圈中的感应电动势最小为零，A 错；若线圈从图示位置开始转动，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e ＝12BL 2ωsin ωt ，B 对；线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝ΔΦR 总＝BL 2R ＋r，C 错；线圈转动一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ＝E m 22R ＋r ·2πω·R R ＋r ＝πB 2ωL 4R4R ＋r 2，D 对．！11．如图15所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x 轴和y ＝2sin π2x 曲线围成(x ≤2 m)，现把一边长为2 m 的正方形单匝线框以水平速度v ＝10 m/s 匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为 T ，线框电阻R ＝ Ω，不计一切摩擦阻力，则( )图15A ．水平拉力F 的最大值为8 NB ．拉力F 的最大功率为 WC ．拉力F 要做 J 的功才能让线框通过此磁场区D ．拉力F 要做 J 的功才能让线框通过此磁场区 答案 C解析 线框通过磁场区，产生的感应电流先增大后减小，形成正弦交流电，周期为2lv ＝ s ，感应电动势最大值为E m ＝Blv ＝8 V ，有效值为4 2 V ，感应电流最大值为16 A ，有效值为8 2 A ，则水平拉力最大值为F m ＝BI m l ＝ N ，A 错误；拉力的最大功率为P m ＝F m v ＝128 W ，B 错误；线框匀速通过，拉力做的功等于焦耳热，Q ＝I 2Rt ＝ J ，C 正确，D 错误． 12．如图所示，面积均为S 的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e ＝BSωsin ωt 的图是( )-答案 A解析 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e ＝BSωsin ωt ，由这一原理可判断，A 图中感应电动势为e ＝BSωsin ωt ；B 图中的转动轴不在线圈所在平面内；C 、D 图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直． 13．为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验构思方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴OO 1按图1甲所示方向匀速转动(ab 向纸外， cd 向纸内)，并从图甲所示位置开始计时．此时产生的交变电流如图乙所示．第二次他仅将转轴移至ab 边上，第三次他仅将转轴右侧的磁场去掉，关于后两次的电流图象，下列说法正确的是( )图1A ．第二次是A 图B ．第二次是C 图（C ．第三次是B 图D ．第三次是D 图 答案 D14．(2012·北京·15)一个小型电热器若接在输出电压为10 V 的直流电源上，消耗电功率为P ；若把它接在某个正弦式交流电源上，其消耗的电功率为P2.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为( )A ．5 VB ．5 2 VC ．10 VD ．10 2 V 答案 C解析 根据P ＝U 2R ，对直流电有P ＝10 V 2R，对正弦式交流电有P 2＝U ′2R ，所以正弦式交流电的有效值为U ′＝ PR 2＝102 V ，故交流电源输出电压的最大值U m ′＝2U ′＝10 V ，故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．15．如图2所示电路中，电源电压U ＝311sin 100πt (V)，A 、B 间接有“220 V 440 W”的电暖宝、“220 V 220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法正确的是( )图2A ．交流电压表的示数为311 V/B ．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 2 AC ．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D ．1 min 抽油烟机消耗的电能为×104 J 答案 D16．如图3甲是阻值为5 Ω的线圈与阻值为15 Ω的电阻R 构成的回路．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则( )图3A ．电压表的示数为10 2 VB ．通过电阻R 的电流为22 A C ．电阻R 上消耗的功率为 W-D ．通过电阻的电流方向每秒变化100次 答案 B解析 由题图乙可得E m ＝20 V ，E ＝10 2 V ，电压表读数U ＝E R ＋r R ＝1522 V ，A 错误；通过电阻R 的电流I ＝U R ＝22 A ，B 正确；R 上消耗的功率P ＝I 2R ＝ W ，C 错误；T ＝ s ，f ＝25 Hz ，电流方向每秒变化50次，D 错误．17．如图4所示，矩形线圈abcd 绕轴OO ′匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是( )图4A ．t ＝0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大B ．t ＝T4(T 为周期)时感应电流沿abcda 方向C ．若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的2倍D ．若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍-答案 BC解析 图示时刻，ab 、cd 边切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零，感应电流为零，A 错误；根据线圈的转动方向，确定T4时线圈的位置，用右手定则可以确定线圈中的感应电流沿abcda 方向，B 正确；根据转速和频率的定义ω＝2πf 可知C 正确；根据E m ＝nBSω，E ＝E m 2，I ＝ER 总可知电流有效值变为原来的2倍，D 错误．18. 如图5所示，闭合的矩形导体线圈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 ′方向观察，线圈逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈匝数为n ，ab 边的边长为l 1，ad 边的边长为l 2，线圈电阻为R ，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时( )图5A ．线圈中感应电流的方向为adcbaB ．线圈中的感应电动势为2nBl 2ωC ．穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大D ．线圈ab 边所受安培力的大小为n 2B 2l 1l 22ωR 答案 AC~解析 当线圈转至图示位置时，由楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为adcba ，选项A 正确；图示位置穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大，感应电动势最大，线圈中的感应电动势为nBl 1l 2ω，选项B 错误，C 正确；线圈ab 边所受安培力的大小为F ＝0，选项D 错误． 19．如图6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 、理想交流电流表和二极管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( )图6A ．交流电流表的示数I ＝ω2R NBS B ．一个周期内通过R 的电荷量q ＝2NBSR C ．R 两端电压的有效值U ＝ω2NBS D ．图示位置电流表的示数为0 答案 AB解析 设回路中电流的有效值为I ，由电流的热效应可知，12(NBωS 2R)2RT ＝I 2RT ，I ＝NBωS2R ，A正确，D 错误．电阻R 两端电压的有效值U ＝IR ＝NBωS2，C 错误．一个周期内通过R 的电荷量q ＝N ΔΦR ＝2NBS R ，B 正确． (20．(2014·山东·17)如图1所示，将额定电压为60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和 A ．以下判断正确的是( )图1A ．变压器输入功率为484 WB ．通过原线圈的电流的有效值为 AC ．通过副线圈的电流的最大值为 AD ．变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶3解析 变压器的输入功率P 1＝P 2＝I 2U 2＝×60 W ＝132 W ，选项A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝220 V 60 V ＝113，选项D 正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝311× A ＝ A ，选项B 正确；根据I ＝I m 2得通过副线圈的电流的最大值I 2m ＝2I 2＝115 2 A ，选项C 错误．答案 BD21．[理想变压器的功率、电压、电流关系] 如图2所示，理想变压器原线圈的匝数为n 1，副线圈的匝数为n 2，原线圈的两端a 、b 接正弦交流电源，电压表V 的示数为220 V ，负载电阻R ＝44 Ω，电流表A 1的示数为 A ．下列判断正确的是( )@图2A ．原线圈和副线圈的匝数比为2∶1B ．原线圈和副线圈的匝数比为5∶1C ．电流表A 2的示数为 AD ．电流表A 2的示数为 A答案 B解析 由题意可求得原线圈的功率，利用理想变压器原、副线圈中的功率相等可求得副线圈中的电流，再利用原、副线圈中的电流之比可求得两线圈的匝数比．由电压表V 示数和电流表A 1的示数可得原线圈中的功率P 1＝U 1I 1，P 1＝P 2＝I 22R ，所以电流表A 2的示数为I 2＝ U 1I 1R ＝ 220×44 A ＝1 A ，C 、D 错误；原线圈和副线圈的匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝51，A 错误，B 正确．22．[交变电流和理想变压器的综合应用](2013·四川·2)用220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图像如图3所示，则( )、图3A ．变压器输入功率约为 WB ．输出电压的最大值是110 VC ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D ．负载电流的函数表达式i ＝(100πt ＋π2)A答案 A解析 由题意知：U 1＝220 V ，U 2＝110 V ，所以n 1n 2＝U 1U 2＝2∶1，U 2m ＝110 2 V ，选项B 、C均错误．由图像可知：I 2m ＝ A ，T ＝ s ，则负载电流的函数表达式为i ＝(100πt )A ，选项D 错误．变压器的输入功率P 1＝P 2＝I 2U 2＝错误!×110 W≈ W ，选项A 正确．23．[交变电流和理想变压器的综合应用](2013·广东·16)如图4，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝122sin 100πt (V)．下列说法正确的是( )`图4A ．电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为 AD ．变压器输入功率为6 W答案 D解析 由ω＝2πf ＝100π rad/s 得：f ＝50 Hz ，A 错．有效值U 1＝12 V ，又：U 2U 1＝n 2n 1得：U 2＝6 V ，I 2＝U 2R L＝1 A ，选项B 、C 错．由能量守恒得P 1＝P 2＝U 2I 2＝6 W ，D 选项对． 24．如图7所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心接头，电压表V 和电流表A 均为理想电表，除滑动变阻器电阻R 、定值电阻R 0以外的其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝2202sin 100πt (V)．下列说法中正确的是 ( )图7~A ．t ＝1600 s 时刻，c 、d 两点间的电压瞬时值为110 VB ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 2 VC ．单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变大解析 由c 、d 两点间的电压瞬时值表达式u 1＝2202sin 100πt (V)，当t ＝1600 s 时，u 1＝2202sin π6 V ＝110 2 V ，选项A 错误．由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝U 1n 2n 1＝220×110 V ＝22 V ，选项B 错误．单刀双掷开关与a 连接，滑片P 向上移动时，电压表示数不变，选项C 错误．答案 D25．[理想变压器的动态分析] 如图8所示，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( )图8A ．若电压表读数为6 V ，则输入电压的最大值为24 2 V ,B ．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倍答案 AD解析 若电压表的读数为6 V ，则变压器的输出电压的有效值为6 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，故U 1＝4U 2＝24 V ，所以输入电压的最大值为U m ＝2U 1＝24 2 V ，所以选项A 正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则U 2增大，由I 2＝U 2R 可知，电流表示数增大，所以选项B 错误；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R 变大时，则I 2＝U 2R ，电流变小，又P 1＝P 2＝U 2I 2，故输入功率也减小，所以选项C 错误；若负载电阻R 不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为原来的2倍，I 2＝U 2R 则输出电流也变为原来的2倍，故输出功率P 2＝U 2I 2变为原来的4倍，所以选项D 正确．26．[交变电流的图象和理想变压器的动态分析]火警报警系统原理如图9甲所示，M 是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n 1∶n 2＝10∶1，接线柱a 、b 接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，R 2为用半导体热敏材料(电阻率随温度升高而减小)制成的传感器，R 1为一定值电阻．下列说法中正确的是( )图9A ．电压表示数为22 V，B ．此交变电源的频率为50 HzC ．当传感器R 2所在处出现火警时，电流表的示数减小D ．当传感器R 2所在处出现火警时，电压表的示数减小答案 BD解析 副线圈两端电压是22 V ，电压表示数等于副线圈两端的电压减去R 1两端的电压，小于22 V ，所以A 错；从题图乙可知，周期是 s ，所以频率是50 Hz ，B 正确；当传感器R 2所在处出现火警时，R 2的电阻变小，它两端的电压变小，电流变大，电流表的示数变大，电压表的示数变小，C 错，D 对．27．[交变电流的产生和理想变压器的综合分析]如图10所示，一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，内阻不计，绕OO ′轴在水平方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R ，下列判断正确的是( )图10A ．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBSωcos ωtB ．矩形线圈从图示位置经过π2ω时间，通过电流表的电荷量为0]C ．当P 不动，R 增大时，电压表读数也增大D ．当P 向上移动、R 不变时，电流表读数减小答案 A解析 计时起点，线圈内的感应电动势为最大值NBSω，所以感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBSωcos ωt ，A 选项正确．矩形线圈从图示位置经过π2ω时间，线圈磁通量的变化量为ΔΦ＝BS ，故通过电流表的电荷量q ＝N ΔΦR ，B 选项错误．电压表示数是线圈产生的感应电动势的有效值，即总是NBSω2，C 选项错误．当P 向上移动、R 不变时，输出电压增大，输出功率增大，电流表读数增大，D 选项错误．28．[远距离输电的分析]如图12所示，有一台交流发电机E ，通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电，输电线的总电阻为的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1，它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2；T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4.设T 1的输入电压U 1一定，当用户消耗的电功率变大时，有( )图12A ．U 2变小，U 4变大B ．U 2不变，U 3变小C ．P 1变小，P 2变小)D ．P 2变大，P 3变大答案 BD29．[输电线路功率损失的计算](2012·天津·4)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为R .当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1分别为( ) ，1n B ．(P kU )2R ，1n，1n 2 D ．(P kU )2R ，1n 2答案 D解析 根据变压器的变压规律，得U 1U ＝k ，U 2U ＝nk ，所以U 1＝kU ，U 2＝nkU .根据P ＝UI 知匝数比为k 和nk 的变压器副线圈的电流分别为I 1＝P U 1＝P kU ，I 2＝P U 2＝P nkU .根据P ＝I 2R ，输电线路损耗的电功率分别为P 1＝I 21R ＝(P kU )2R ，P 2＝I 22R ＝(P nkU )2R ，所以P 2P 1＝1n 2.选项D 正确，选项A 、B 、C 错误．30．[远距离输电问题](2014·江苏·3)远距离输电的原理图如图13所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 2，输电线上的电阻为R .变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )图13…＝n 1n 2B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 2答案 D解析 根据理想变压器的工作原理得I 1U 1＝I 2U 2、I 1I 2＝n 2n 1.U 2不是加在R 两端的电压，故I 2≠U 2R ，而I 1U 1等于R 上消耗的功率I 22R 与下一级变压器的输入功率之和．选项D 正确．31．(2014·广东·19)如图14所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合电键S ，下列说法正确的是( )图14A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小。

高二物理交变电流知识点交变电流是高中物理学中的一项重要知识点。

在学习交变电流时，我们需要了解交变电流的定义、特点以及相关的数学表达式，以便更好地理解和应用这一知识。

1. 交变电流的定义交变电流是指方向和大小都随时间变化的电流。

与直流电流不同，交变电流的方向在一个周期内不断反向变化。

交变电流广泛应用于家庭、工业和能源等领域。

2. 交变电流的特点2.1 频率：交变电流的频率指的是电流变化方向的周期性重复次数，单位为赫兹（Hz）。

在家庭用电中，常见的频率为50Hz。

2.2 周期：交变电流的周期是指电流从一个方向到另一个方向再返回相同方向所需的时间。

周期的倒数即为频率的数学倒数。

2.3 有效值：交变电流的有效值是指与相同功率的直流电流具有相同的能量消耗效果的交变电流值。

有效值可以通过电流的均方根值计算得到。

3. 交变电流的数学表达式交变电流可以用正弦函数来进行数学表示。

假设电流的峰值为I0，角频率为ω，时间t，那么交变电流可以表示为：I(t) = I0 * sin(ωt)在上述公式中，t为时间变量，I(t)为交变电流强度。

4. 交变电流的应用4.1 家庭用电：家庭中的电源输出的交变电流供应给家电以及照明设备。

通过控制交变电流的电压和频率，可以满足不同家电设备的能量需求。

4.2 工业用电：工业生产中，大部分设备和机器都需要交变电流供电。

通过交变电流可以实现不同功率的电动机、变压器和发电机等设备的正常运行。

4.3 能源传输：交变电流在能源传输和分配中起到关键的作用。

由于交变电流可以经过变压器增减电压，通过输电线路进行远距离传输，使电能得以高效地送达各个地方。

总结：高二物理交变电流知识点包括了交变电流的定义、特点、数学表达式以及应用。

掌握这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用交变电流，在日常生活和工作中更好地应对电流和电能的需求。

通过学习交变电流，我们也可以更深入地了解电流在不同领域的应用，为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

交变电流知识点及公式交变电流是指方向和大小都随时间周期性变化的电流。

它是电流的一种常见形式，在电力输送和家庭用电中被广泛应用。

了解交变电流的知识点和公式可以帮助我们更好地理解和分析交流电路的行为。

一、交变电流的特点：1.频率：交变电流的频率是指单位时间内交变电流的变化次数。

单位为赫兹(Hz)。

在家庭用电中，交流电的频率通常为50Hz或60Hz。

2.幅值：交变电流的幅值是指电流波形中的最大值，表示电流的大小。

单位为安培(A)。

3.周期：交变电流波形中一个完整的周期是指电流从一个方向变化到另一个方向所需的时间。

4.波形：交变电流的波形通常采用正弦波形，也称为正弦交流电。

二、交变电流的公式及关系：1.交变电压公式：对于正弦交流电，其电压和电流之间的关系可以用以下公式表示：V(t) = Vm * sin(Wt + φ)其中，V(t)表示时刻t的电压值，Vm表示电压幅值，W表示角频率，t表示时间，φ表示相位差。

2.有效值公式：交变电流的幅值并不能很好地反映电流的大小，实际应用中常用有效值表示电流的大小。

有效值公式如下：Ie ff = Im / √2其中，Im表示电流的幅值，Ieff表示电流的有效值。

3.交变电流的周期和频率之间的关系：周期(T)和频率(f)之间的关系如下：f=1/TT=1/f其中，f表示频率，T表示周期。

4.交变电流的相位差公式：相位差表示电流波形和电压波形之间的时间差。

在正弦交流电中，电流和电压的相位差公式如下：φ = 2πft其中，φ表示相位差，f表示频率，t表示时间。

5.交变电流中的功率公式：交变电流的功率可以使用以下公式计算：P = Veff * Ieff * cos(φ)其中，P表示功率，Veff表示电压的有效值，Ieff表示电流的有效值，φ表示电流和电压的相位差。

三、交变电流的应用：交变电流有广泛的应用，包括：1.电力输送：交变电流可以通过变压器进行高压送电，然后通过变压器进行低压供电，方便电力输送和分配。

高三物理交变电流知识点交变电流是指在电路中，电流的方向和大小以一定的规律进行周期性变化的电流。

交变电流具有许多特点和应用，以下是交变电流的主要知识点。

一、正弦曲线表示交变电流的变化规律交变电流的变化规律可以用正弦曲线来描述。

正弦曲线可以通过以下公式表示：I = I_m sin(ωt + φ)其中，I_m表示交流电流的最大值，ω是角频率，t是时间，φ是初相位。

二、交变电流的频率和周期交变电流的频率指的是单位时间内交流电流变化的周期个数。

频率的单位是赫兹（Hz），常用的交变电流频率有50Hz和60Hz。

交变电流的周期是指交流电流完成一个周期所需的时间。

三、有效值和峰值交变电路中，电流的峰值是指交流电流变化过程中电流达到的最大值。

有效值是指交变电流在一定时间内，所做的功和相同时间内直流电流所做的功相等时的电流值。

四、交变电流的电阻、电感和电容1. 交变电流在电阻中产生的功率为P = I^2R，其中I为交变电流的有效值，R为电阻的阻值。

2. 交变电流通过电感时，由于电感的自感性，电流和电压之间存在相位差。

电感的阻抗为Z_L = ωL，其中ω为角频率，L为电感的大小。

3. 交变电流通过电容时，由于电容的电流滞后于电压，电流和电压之间存在相位差。

电容的阻抗为Z_C = 1/(ωC)，其中C为电容的大小。

五、交变电流的复数表示方法交变电流可以用复数表示，复数形式为A + Bi。

其中，A表示交流电流的实部，B表示交流电流的虚部。

复数形式的交流电流可以用欧拉公式表达为I = I_m * e^(iωt)。

六、交变电流的应用交变电流广泛应用于电力系统、电动机、变压器等领域。

通过交变电流的变压变流作用，可以实现电能的输送、转换和控制。

总结：交变电流是物理学中重要的概念之一，掌握交变电流的知识点对于理解电路的运行原理和应用具有重要意义。

需要理解交变电流的变化规律、频率和周期、有效值和峰值、电阻、电感、电容等基本概念。

同时，了解交变电流的复数表示方法和应用领域，能够更好地应用交变电流的知识解决实际问题。

整理后交变电流知识点讲解交变电流（Alternating Current，AC）是一种在导体中周期性变化方向的电流。

在交流电路中，电流的大小和方向会随着时间的变化而反复变化，常用的交流电是正弦交流电。

以下是对交变电流知识点的整理和讲解。

1.交流电的概念交流电是指电流方向和大小随时间变化的电流。

与之相对的是直流电，直流电的电流方向是恒定的。

交流电可以通过变压器和发电机实现。

2.正弦交流电正弦交流电是一种周期性变化的电流，其大小和方向都可以用正弦函数表示。

正弦交流电的周期是指电流完成一个正周期所需要的时间，可以以频率（每秒周期数）或角频率（每秒弧度数）表示。

3.交流电的表达方式交流电可以用时间函数表示，如电流I(t)和电压V(t)。

在正弦交流电中，电流和电压的大小可以通过振幅表示，即最大值。

振幅通常用大写字母表示，如I_m和V_m。

4.有效值交流电的有效值指的是交流电的大小，它等于直流电在相同电阻上产生相同功率时的大小。

有效值可以通过振幅除以√2得到。

5.交流电的周期性交流电的周期性意味着电流和电压会经历正向和反向两个方向的变化。

周期的倒数被称为频率，以赫兹（Hz）为单位表示。

6.交流电的相位交流电的相位是指电流和电压之间的时间偏移量。

它用角度来表示，角度的单位是弧度或度数。

在正弦交流电中，相位差可以通过振幅相位差和时间相位差来表示。

7.交流电的频率交流电的频率是指一个周期内交流电完成的次数。

频率通常以赫兹（Hz）为单位，频率高表示单位时间内有更多的周期。

8.交流电的相位关系交流电的电流和电压之间存在着特定的相位关系。

在正弦交流电中，电流和电压之间的相位差为π/2，也就是90度。

这意味着当电流达到最大值时，电压为零，并且当电压达到最大值时，电流为零。

9.交流电的电路元件交流电路由各种不同的元件组成，如电阻、电感和电容。

这些元件的电流和电压特性在交流电路中表现出不同的行为。

10.谐振谐振是指当交流电源的频率与电路元件的固有频率相匹配时，电路中的电流和电压达到最大值的现象。

交变电流知识点交变电流是指电流的方向和大小交替变化的电流。

它由一个恒定大小的电流向一个恒定方向的电流瞬时转变，然后再返回原始方向，并以这种方式循环反复。

以下是关于交变电流的知识点：1.产生交变电流：-交变电流是通过交变电压产生的，例如：通过发电机或交流电源。

-发电机工作原理是通过转动导致磁感线的变化，进而在电线中产生电动势，从而产生交变电流。

2.交变电流的特点：-频率：通常以赫兹（Hz）为单位，表示单位时间内交变电流方向的变化次数。

-峰值值：交变电流的最大值，通常以安培（A）为单位。

-周期：一次完整的正负方向交替的变化所经历的时间，周期与频率的关系为频率=1/周期。

-有效值：交变电流的有效值等于恒定大小的直流电流，会产生相同的功率，实际上是交变电流沿时间轴做平方和再开方得到的值。

3.交变电流的表示方法：-正弦波：交变电流通常以正弦波的形式表示，x轴表示时间，y轴表示电流值，波形呈现连续的正负方向变化。

-波特图：使用特定软件测量的波形图，可以详细显示交变电流的频率、相位差等信息。

4.交变电流的应用：-交流电源：交变电流被广泛用于供电系统中，以便在长距离输送过程中降低能量损失。

-电力系统：交变电流用于发电、输电和配电系统，有效地满足了家庭、工业和商业对电能的需求。

-电动设备：将交变电流通过变压器转换为适用于不同电压设备的电流。

5.交变电流的危险性：-电击：高压交变电流对人体有致命的危险，能导致心脏骤停和其他严重的伤害。

-电弧：在电路中断或设备故障时，交变电流会产生电弧，可能引发火灾、爆炸和其他危险。

总结：交变电流是一种方向和大小周期性变化的电流，其特点包括频率、峰值值、周期和有效值，可以通过正弦波和波特图来表示。

交变电流在供电系统、电力系统、电动设备和通信系统中有广泛应用，但也存在一定的安全风险。

交变电流知识点总结一、交变电流简介交变电流是指电流在周期性变化的电压作用下的一种特殊类型电流。

与直流电流不同的是，交变电流的电流方向和大小都会周期性地改变。

交变电流的周期通常用频率来表示，单位是赫兹。

二、交变电流的特点1. 方向变化：交变电流的方向会随着时间的推移而变化，从正向到负向再到正向，以此类推。

2. 幅值变化：交变电流的幅值是随着时间的推移而变化的，最大值称为峰值，用符号V表示。

3. 频率：交变电流的频率是指单位时间内交变的次数，单位是赫兹，用符号f表示。

4. 交变电流的周期与频率之间的关系可以用公式T=1/f表示，其中T代表周期，单位是秒。

三、交变电压与交变电流的关系1. 交变电压和交变电流之间存在相位差。

相位差是指电压达到最大值时，电流处于哪个位置。

交变电压和交变电流之间的相位差可以用正弦曲线来表示。

2. 交变电压和交变电流之间的相位差决定了有功功率和无功功率的大小。

当电压和电流的相位差为0时，有功功率最大；当相位差为90度时，无功功率最大。

3. 交变电压和交变电流之间的相位差还决定了电路中所存在的电阻、电感和电容的阻抗大小和性质。

四、交变电流的应用1. 交流电的输送：交变电流比直流电流传输能量更远，更高效。

因此，交变电流被广泛应用于电力输送领域，如电网输电、变压器等。

2. 家庭用电：家庭中供电一般为交流电，可用于照明、供电等方面。

交流电能够通过变压器将电压调整到适合家庭使用的范围。

3. 电子设备：大部分电子设备都需要交流电来工作，交流电可以通过电源适配器将交变电流转换为直流电流，为电子设备供电。

4. 工业应用：工业生产中的许多设备需要交替变化的电流来驱动，如电机、发电机等。

交变电流在工业领域中具有重要的应用价值。

五、交变电流的安全问题1. 交流电的频率很高，在触及带电器件时，有可能会对身体产生伤害。

因此，在使用交流电时，应注意安全措施，避免触电事故的发生。

2. 安全用电：使用交流电时，应选择符合国家标准的电器，确保电器的绝缘性能良好，避免漏电和触电的风险。

交变电流知识点总结一、交变电流的产生1、原理交变电流是由线圈在磁场中匀速转动产生的。

当线圈在磁场中转动时，穿过线圈的磁通量会发生周期性变化，从而在线圈中产生感应电动势和感应电流。

2、中性面中性面是指线圈平面与磁感线垂直的位置。

在中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势和感应电流为零。

线圈每经过中性面一次，电流方向就改变一次。

二、交变电流的变化规律1、正弦式交变电流正弦式交变电流的电动势、电压和电流随时间的变化规律可以用正弦函数来表示。

电动势：＄e ＝ E_{m}＼sin\omega t$电压：＄u ＝ U_{m}＼sin\omega t$电流：＄i ＝ I_{m}＼sin\omega t$其中，＄E_{m}＄、＄U_{m}＄、＄I_{m}＄分别为电动势、电压和电流的最大值，＄＼omega$为角频率，＄＼omega ＝ 2\pi f$，＄f$为频率，＄T$为周期，＄T ＝＼frac{1}｛f}＄。

2、非正弦式交变电流实际应用中的交变电流不一定是正弦式的，但都可以分解为不同频率的正弦式交变电流的叠加。

三、交变电流的图像1、正弦式交变电流的图像正弦式交变电流的电动势、电压和电流随时间变化的图像是正弦曲线。

通过图像可以直观地看出交变电流的周期、频率、最大值和瞬时值等信息。

2、非正弦式交变电流的图像非正弦式交变电流的图像形状各异，但都能反映出电流随时间的变化规律。

四、表征交变电流的物理量1、周期和频率周期（＄T$）：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。

频率（＄f$）：交变电流在 1 秒钟内完成周期性变化的次数。

两者的关系：＄f ＝＼frac{1}｛T}＄2、峰值和有效值峰值：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。

有效值：让交变电流和直流电流通过相同的电阻，如果在相同的时间内产生的热量相等，那么这个直流电流的值就叫做交变电流的有效值。

正弦式交变电流的有效值与峰值的关系：＄E ＝＼frac{E_{m}｝｛＼sqrt{2}｝＼approx 0707E_{m}＄＄U ＝＼frac{U_{m}｝｛＼sqrt{2}｝＼approx 0707U_{m}＄＄I ＝＼frac{I_{m}｝｛＼sqrt{2}｝＼approx 0707I_{m}＄3、平均值交变电流在某段时间内的平均感应电动势或平均电流，通过法拉第电磁感应定律计算。