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1、学而不思则惘，思而不学则殆交变电流的产生及描述核心知识1. 2.最大值 ：EmnBS 3.有效值 ：EEm2UUm2IIm2对正 (余)弦交变电流 4.两个特殊位置的特点：(1)线圈平面与中性面重合时，SB，最大， t0，e0，i0，电流方向将发生改变。(2)线圈平面与中性面垂直时，SB，0， t最大， e最大， i 最大，电流方向不改变。规律方法1.交流电 “四值 ”的应用(1)最大值：分析电容器的耐压值；(2)瞬时值：计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况；(3)有效值：电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流；(4)平均值：计算通过电路截面的电荷量。2.书写交变电流瞬时
2、值表达式的基本思路(1)确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式EmnBS 求出相应峰值。(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。若线圈从中性面位置开始转动，eEmsin t若线圈从垂直中性面位置开始转动，eEmcos t1.一闭合矩形线圈abcd 绕垂直于磁感线的固定轴OO 匀速运动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是() A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变C.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小2.(2015 四川理综，
3、4)小型手摇发电机线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO ，线圈绕OO匀速转动，如图所示。矩形线圈ab 边和 cd 边产生的感应电动势的最大值都为 e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压() A.峰值是 e0B.峰值是 2e0C.有效值是22Ne0D.有效值是2Ne0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆3.(多选 )一交流电流的图象如图所示，由图可知() A.用电流表测该电流其示数为14.1 A B.该交流电流的频率为50 Hz C.该交
4、流电流通过10 电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 W D.该交流电流瞬时值表达式为i14.1 sin (628t) A 4.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环的电刷与R10 的电阻连接，与电阻R 并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V。图乙是矩形线圈磁通量随时间 t 变化的图象。则下列说法正确的是() A.电阻 R 上的电功率为20 W B.0.02 s 时 R 两端的电压瞬时值为零C.R 两端的电压u 随时间 t 变化的规律是u14.1cos (100t) V D.通过 R 的电
5、流 i 随时间 t 变化的规律是icos (50t) A 5.电动机的内电阻r2 ，与 R8 的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为220m2，共 100匝，线圈的电阻为2 ，线圈在 B2T 的匀强磁场中绕OO 以转速 n600 r/min 匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100 V。则下列说法正确的是() A.电路中电流的最大值为52 A B.电路中电流的最大值为102 A C.电动机正常工作时的输出功率为1 000 W D.电动机正常工作时的输出功率为800 2 W 6.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，如图乙所示，产生的交变电动势随
6、时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0 ，外接一只电阻为9.0 的灯泡，则 () A.电压表 V 的示数为20 V B.电路中的电流方向每秒改变5 次C.灯泡实际消耗的功率为36 W D.电动势随时间变化的瞬时值表达式为e 20cos (5t) V 7(多选 )如图所示，一面积为S、匝数为N、电阻为r 的矩 形线圈，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO轴以角速度 匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过90的过程中，下列判断正确的是() A电压表的读数为NBS2B通过电阻R 的电荷量为qNBSRrC电阻 R 所产生的焦耳热为Q RN2B2S24（Rr）2精选学习资料 -
7、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆D当线圈由图示位置转过90时的电流为NBS2（Rr）变压器和远距离输电问题核心知识1.理想变压器的基本规律P1P2U1U2n1n2I1I2n2n12.远距离输电回路 1：发电机回路P1I1U1回路 2：输送电路I2I3IR，U2U3UR，P2PRP3回路 3：输出电路I4I用， U4U用，P4P用规律方法1.理想变压器问题中的两个“弄清 ”(1)弄清变量和不变量。如原线圈电压不变，原、副线圈的匝数比不变，其他物理量可随电路的变化而发生变化。(2)弄清动态变化过程中的决定关
8、系，如U2由 U1决定， P1、I1由 P2、I2决定。2.理想变压器问题的分析流程(1)由U1U2n1n2分析 U2的情况；(2)由 I2U2R分析 I2的情况；(3)由 P1P2I2U2判断输入功率的情况；(4)由 P1I1U1分析 I1的变化情况。1.在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是() 2.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R 的阻值不随温度变化，与R并联的是一个理想的交流电压表，D 是理想二极管 (它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大 )。在 A、B 间加一交流电压瞬时值的表达
9、式为u202sin (100 t) V ，则交流电压表示数为 () A.10 V B.20 V C.15 V D.14.1 V 3.如图所示，理想变压器原线圈的匝数n11 100 匝，副线圈的匝数n2110 匝， R0、R1、R2均为定值电阻，原线圈接如图所示的交变电压，开始开关S 处于断开状态，下列说法中正确的是() A.电压表示数为22 V B.当开关 S 闭合后，电压表示数变大精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆C.当开关 S 闭合后，电流表示数变大D.当开关 S 闭合后，变压器的输入
10、功率减小4.(2015 广东理综， 15) 如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V 降至110 V，调节前后() A.副线圈中的电流比为1 2 B.副线圈输出功率比为21 C.副线圈的接入匝数比为2 1 D.原线圈输入功率比为1 2 5.(多选 )如图是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的波动，输电线的电阻用R0表示。如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是() A.开关 S1接 a，闭合开关S后，电压表V 示数减小，电流表A 示数增大B.开关 S1接
11、a，闭合开关S 后，原线圈输入功率减小C.断开开关S，开关 S1接 a 时电流表的示数为I1，开关S1接 b 时电流表的示数为I2，则 I1I2D.断开开关S，开关 S1接 a 时原线圈输入功率为P1，开关 S1接 b 时原线圈输入功率为P2，则 P1P26.(多选 )某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，降压变压器副线圈两端交变电压u220 2sin (100 t) V，降压变压器的副线圈与阻值R011 的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是 ()
12、 A.通过 R0的电流的有效值为20 A B.降压变压器T2原、副线圈的电压比为41 C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率综合通过理想变压器考查交流电路的分析与计算1.如图所示，有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 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() A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBS cos tB.矩形线圈从图示位置经过2时间时
13、，通过电流表的电荷量为0 C.当 P 位置不动， R 增大时，电压表读数也增大D.当 P 位置向上移动、R 不变时，电流表读数减小2.(多选 )如图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1100，降压变压器原、副线圈匝数比为1001，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆远距离输电线的总电阻为100 。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750 kW 。下列说法中正确的有() A.用户端交流电的频率为50 Hz B.用户端电压为250 V C.输电线中的电流为30 A D.
14、输电线路损耗功率为180 kW 3.如图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交变电流图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B 两端。已知理想变压器原线圈和副线圈的匝数比为51，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R1 ，其他各处电阻不计，以下说法中正确的是() A.在 t0.1 s、0.5 s 时，穿过线圈的磁通量最大B.线圈转动的角速度为10 rad/sC.电压表的示数为2 V D.电流表的示数为0.40 A 4.(多选 )(2015 海南单科， 10) 如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻
15、的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0，是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V，则 () A.此时原线圈两端电压的最大值约为34 V B.此时原线圈两端电压的最大值约为24 V C.原线圈两端原来的电压有效值约为68 V D.原线圈两端原来的电压有效值约为48 V 5(2015 安徽理综， 16，6 分)图示电路中，变压器为理想变压器，a、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器现将 变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A ，电流表 A2的示数增大了0.8 A，则下
16、列说法正确的是() A电压表V1示数增大B电压表 V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿cd 的方向滑动6.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 Iab，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则() Aab 接 MN、cd 接 PQ， IabIcdBab 接 MN、cd 接 PQ， IabIcdCab 接 PQ、cd 接 MN， IabIcdDab 接 PQ、cd 接 MN， IabIcd精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
17、 - - - - - - -第 5 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆交变电流的产生及描述核心知识1. 2.最大值 ：EmnBS 3.有效值 ：EEm2UUm2IIm2对正 (余)弦交变电流 4.两个特殊位置的特点：(1)线圈平面与中性面重合时，SB，最大， t0，e0，i0，电流方向将发生改变。(2)线圈平面与中性面垂直时，SB，0， t最大， e最大， i 最大，电流方向不改变。规律方法1.交流电 “四值 ”的应用(1)最大值：分析电容器的耐压值；(2)瞬时值：计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况；(3)有效值：电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流；(4)平
18、均值：计算通过电路截面的电荷量。2.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式EmnBS 求出相应峰值。(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。若线圈从中性面位置开始转动，eEmsin t若线圈从垂直中性面位置开始转动，eEmcos t1.一闭合矩形线圈abcd 绕垂直于磁感线的固定轴OO 匀速运动，线圈平面位于如图8甲所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是() A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变C.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变D.t2、t
19、4时刻线圈中感应电动势最小解析t1、t3时刻磁通量最大，磁通量的变化率为零，这两个时刻感应电流方向改变，t2、t4时刻感应电动势最大，选项A、B、D 错误， C 正确。 答案C 2.(2015 四川理综， 4)小型手摇发电机线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈绕OO 匀速转动，如图所示。矩形线圈ab 边和 cd 边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压() A.峰值是
20、 e0B.峰值是 2e0C.有效值是22Ne0D.有效值是2Ne0解析矩形线圈 ab 边和 cd 边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以发电机的电动势峰值为2Ne0，A、B 错误；由于不计线圈的电阻，所以电机的输出电压峰值为2Ne0，故有效值为2Ne022Ne0，故 D 正确， C 错误。 答案D 3.(多选 )一交流电流的图象如图所示，由图可知() A.用电流表测该电流其示数为14.1 A B.该交流电流的频率为50 Hz C.该交流电流通过10 电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 W D.该交流电流瞬时值表达式为i14.1 sin (628t) A 解析根据图象知交流电的有效值为10
21、A ，则电流表示数为有效值10 A，A 项错误；周期T0.01 s，频率为100 Hz， B项错误；通过10 的电阻，电功率PI2R 1 000 W，C 项正确；瞬时值表达式为iImsin t14.1sin (200t) A14.1 sin (628t) A，D 项正确。 答案CD 4.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环的电刷与R10 的电阻连接，与电阻R 并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V。图乙是矩形线圈磁通量随时间 t 变化的图象。则下列说法正确的是() A.电阻 R 上的电功
22、率为20 W B.0.02 s 时 R 两端的电压瞬时值为零C.R 两端的电压u 随时间 t 变化的规律是u14.1cos (100t) V D.通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是icos (50t) A 解析由矩形线圈磁通量随时间 t 变化的图象可知产生的交变电流周期为0.02 s，R 两端的电压u 随时间 t 变化的规律是u14.1cos (100t) V，选项 C 正确； 0.02 s 时线框中磁通量为零， R 两端的电压瞬时值最大，为14.1 V；电阻 R 上的电功率为10 W，选项 A、B 错误；通过R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是i1.41cos (100t)
23、A，选项 D 错误。 答案C 5.电动机的内电阻r2 ，与 R8 的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为220m2，共 100匝，线圈的电阻为2 ，线圈在 B2T 的匀强磁场中绕OO 以转速 n600 r/min 匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100 V。则下列说法正确的是() A.电路中电流的最大值为52 A B.电路中电流的最大值为102 A C.电动机正常工作时的输出功率为1 000 W D.电动机正常工作时的输出功率为800 2 W 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 13 页学而不
24、思则惘，思而不学则殆解析线圈的角速度 20 rad/ s，电动势的最大值EmNBS 200 2 V，有效值EEm2 200 V，电路中的电流IEUR r线圈 10 A，电流的最大值为Im102 A，选项 A 错误， B 正确；电动机正常工作时的输出功率为P出UII2r 800 W，选项 C、D 错误。 答案B 6.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，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0 ，外接一只电阻为9.0 的灯泡，则 () A.电压表 V 的示数为20 V B.电路中的电流方向每秒改变5 次C.灯泡实际消耗的功率为36
25、 W D.电动势随时间变化的瞬时值表达式为e 20cos (5t) V 解析电动势的最大值Em202 V，有效值E20 V，电压表的示数 URR rE18 V，选项 A 错误；周期为T0.2 s，频率 f1T5 Hz，电流方向每秒改变10 次，选项B 错误；灯泡实际功率PU2R1829W36 W，选项 C 正确；角速度为2 f10 rad/s ，电动势随时间的瞬时值表达式为e202cos (10t) V，选项 D 错误。答案C 7(多选 )如图所示，一面积为S、匝数为N、电阻为r 的矩 形线圈，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO轴以角速度 匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过90的
26、过程中，下列判断正确的是() A电压表的读数为NBS2B通过电阻R 的电荷量为qNBSRrC电阻 R 所产生的焦耳热为Q RN2B2S24（Rr）2D当线圈由图示位置转过90时的电流为NBS2（Rr）解析线圈在磁场中转动，产生的电动势的最大值为Em NBS ，电动势的有效值为ENBS2，电压表测量电路的外电压，所以电压表的读数为UERr RNBS2（Rr）R，所以A 错误；由E t，IER r，qI t得到，电荷量qNBSRr，故 B 正确；电阻R 产生的热量QU2R2N2B2S2R4（Rr）2，所以 C 正确；当线圈由图示位置转过 90时电动势的瞬时值为eNBS sin 90 NBS ，所以
27、电流为ieR rNBS（Rr），所以 D 错误精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆变压器和远距离输电问题核心知识1.理想变压器的基本规律P1P2U1U2n1n2I1I2n2n12.远距离输电回路 1：发电机回路P1I1U1回路 2：输送电路I2I3IR，U2U3UR，P2PRP3回路 3：输出电路I4I用， U4U用，P4P用规律方法1.理想变压器问题中的两个“弄清 ”(1)弄清变量和不变量。如原线圈电压不变，原、副线圈的匝数比不变，其他物理量可随电路的变化而发生变化。(2)弄清动态变化过程
28、中的决定关系，如U2由 U1决定， P1、I1由 P2、I2决定。2.理想变压器问题的分析流程(1)由U1U2n1n2分析 U2的情况；(2)由 I2U2R分析 I2的情况；(3)由 P1P2I2U2判断输入功率的情况；(4)由 P1I1U1分析 I1的变化情况。1.在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是() 解析电流互感器是测电流的，应串联在火线上，故选项B、D 错误；由变压器电流关系n1I1n2I2，要使 I2I1，须 n2 n1，故选项 A 正确。 答案A 2.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻
29、R 的阻值不随温度变化，与R 并联的是一个理想的交流电压表， D 是理想二极管 (它的导电特点是正向电阻为零，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u202sin (100 t) V，则交流电压表示数为() A.10 V B.20 V C.15 V D.14.1 V 解析由理想二极管的工作特点可知，设交流电压表读数为U，则由U2RT（20 V）2RT2可得U102 V14.1 V，所以选项D 正确。 答案D 3.如图所示，理想变压器原线圈的匝数n11 100 匝，副线圈的匝数n2110 匝， R0、R1、R2均为定值电阻，原线圈接如图所示的交变电压，开始开关S 处于断开状
30、态，下列说法中正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆A.电压表示数为22 V B.当开关 S 闭合后，电压表示数变大C.当开关 S 闭合后，电流表示数变大D.当开关 S 闭合后，变压器的输入功率减小解析电压表的示数是交流电压的有效值，由U1U2n1n2，U1220 V，得 U222 V ，所以电压表的示数小于22 V ，选项 A 错误；开关S闭合后，副线圈中的电阻减小，电流I2增大， R0上电压增大，电压表的示数减小，选项B错误；功率P2U22R总增大，再根据I1I2n2n1和
31、P1P2知，选项 C 正确， D 错误。 答案C 4.(2015 广东理综， 15) 如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V 降至 110 V，调节前后 () A.副线圈中的电流比为1 2 B.副线圈输出功率比为21 C.副线圈的接入匝数比为2 1 D.原线圈输入功率比为12 解析在输入电压U1和原线圈匝数n1不变的情况下，使输出电压U2有效值由220 V 降至 110 V ，由U2U1n2n1知，副线圈接入匝数应该减为原来的一半，故副线圈的接入匝数之比为21，故 C 正确
32、；副线圈电压减半，电阻不变，电流也随之减半，所以电流之比为21，故 A 错误；由 PUI 知，输出功率之比为41，故 B 错误；副线圈输出功率等于原线圈输入功率，所以原线圈输入功率之比为41，故 D 错误。 答案C 5.(多选 )如图是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的波动，输电线的电阻用R0表示。如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是() A.开关 S1接 a，闭合开关S后，电压表V 示数减小，电流表A 示数增大B.开关 S1接 a，闭合开关S 后，原线圈输入功率减小C.断开开关S，开关 S1接 a 时电流表的示数为I1，开关S1接 b 时电流表的示数为I2，则 I1
33、I2D.断开开关S，开关 S1接 a 时原线圈输入功率为P1，开关 S1接 b 时原线圈输入功率为P2，则 P1P2解析开关 S1接 a，闭合开关S后，副线圈的电阻R减小，电流增大，A 的示数增大， R0上的电压增大，电压表的示数减小，所以选项A 正确；由P1P2U2副R知，原线圈的输入功率增大，B 错误；断开开关S，开关 S1接 a 时，副线圈两端的电压为U1，S1接 b 时，副线圈两端的电压为U2，则 U2U1，由 IUR可知， I1I2，选项 C 错误；由PUI 可知， P1P2，选项 D 正确。 答案AD 6.(多选 )某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器精选学习
34、资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，降压变压器副线圈两端交变电压u 220 2sin (100 t) V ，降压变压器的副线圈与阻值R011 的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是() A.通过 R0的电流的有效值为20 A B.降压变压器T2原、副线圈的电压比为41 C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输
35、入功率解析降压变压器副线圈两端交变电压的有效值为220 V，负载电阻R0为 11 ，所以通过R0的电流的有效值是20 A，选项 A 正确；降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为4 1，选项 B 正确；升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上损失的电压，选项C 错误；升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上损失的功率，选项D 正确。 答案ABD 综合通过理想变压器考查交流电路的分析与计算1.如图 19 所示，有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
36、度做匀速转动，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() A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBS cos tB.矩形线圈从图示位置经过2时间时，通过电流表的电荷量为0 C.当 P 位置不动， R 增大时，电压表读数也增大D.当 P 位置向上移动、R 不变时，电流表读数减小解析计时起点，线圈内的感应电动势为最大值EmNBS ，所以感应电动势的瞬时值表达式为eNBS cos t，A 选项正确；矩形线圈从图示位置经过2时间，线圈磁通量的变化量为 BS，故通过电流表的电荷量qN R，即不为 0，B 选
37、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NBS 2，C 选项错误；当P位置向上移动，输出电压升高，R 不变时，输出功率增大，电流表读数增大，选项D 错误。 答案A 2.(多选 )如图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1100，降压变压器原、副线圈匝数比为1001，远距离输电线的总电阻为100 。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750 kW 。下列说法中正确的有 () A.用户端交流电的频率为50 Hz B.用户端电压为250 V C.输电线中的电流为30 A D.输电线路损耗功率为180 kW 解析变压器不改变交流电的变化频率，所以用户端交流电的频率
38、为50 Hz，选项 A 正确；设升压变压器原线圈两端的电压为U1、副线圈两端的电压为U2，降压变压器原线圈两端的电压为U3、副线圈两端的电压为U4，输电线上精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆的电压损失为 U、功率损失为 P，U1U21100，所以U225 000 V，输电线上的电流为I，IPU2750 00025 000A30 A， UIR30100 V 3 000 V ，U3U2 U22 000 V ，由U3U4n3n4，解得 U4220 V ，选项 B 错误， C 正确； PI2R9
39、0 000 W90 kW，选项 D 错误。 答案AC 3.如图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交变电流图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B 两端。已知理想变压器原线圈和副线圈的匝数比为51，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R1 ，其他各处电阻不计，以下说法中正确的是() A.在 t0.1 s、0.5 s 时，穿过线圈的磁通量最大B.线圈转动的角速度为10 rad/sC.电压表的示数为2 V D.电流表的示数为0.40 A 解析线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动，当线圈转动到与中性面垂直的位置时，感应电动势最大，但此时的磁通量为零，选项A 错误；由甲
40、图可知，交变电流的电压峰值为Um102 V，周期 T0.4 s，所以线圈转动的角速度 2/T5 rad/s ，选项 B 错误；理想变压器原线圈的输入电压U1 10 V，根据变压器的变压比得理想变压器副线圈上得到的电压U2n2n1U12 V ，选项 C 错误； I2U2R21A2 A，理想变压器输入功率等于输出功率，由I1U1I2U2，可得电流表的示数I10.40 A，选项 D 正确。 答案D 4.(多选 )(2015 海南单科， 10) 如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0，是理想电
41、压表，现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V，则 () A.此时原线圈两端电压的最大值约为34 V B.此时原线圈两端电压的最大值约为24 V C.原线圈两端原来的电压有效值约为68 V D.原线圈两端原来的电压有效值约为48 V 解析当负载电阻的阻值减小为R5R0时，根据串、并联电路规律，R 两端电压为R0两端电压的5 倍，因为电压表测量R 两端的电压，所以UR0155 V 1 V ，故副线圈两端电压为U26 V ，根据公式U1U2n1n2可得此时原线圈两端电压的有效值为U1 24 V ，所以此时原线圈两端电压的最大值约为242 V34 V ，
42、A 正确， B 错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，所以对于副线圈中变化前、后电流也不变，则变化后电压 U2IR05IR06IR0，变化前， U2IR0 11IR012IR0，所以 U2 2U212 V，根据公式U1U2n1n2可得原线圈两端原来的电压有效值约为48 V，D 正确， C 错误。 答案AD 5(2015 安徽理综， 16，6 分)图示电路中，变压器为理想变压器，a、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A ，电流表 A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是()
43、 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 13 页学而不思则惘，思而不学则殆A电压表V1示数增大B电压表 V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿cd 的方向滑动解析由于 a、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表V1示数不变，选项A 错误；由理想变压器原理公式U1U2n1n2且 U1、n1、n2不变，则U2 不变，即V2的示数不变， V3的示数 U3U2I2R0应减小，故选项B错误；由公式I1I2n2n1得：n1n2 I2 I10.80.24，则 n1n2，该变压器起降压作用，故C 错误；又I2U2R0R，I2增大， R 应减小，故滑片应沿cd 方向滑动，故D 正确答案D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页