高三物理一輪復(fù)習(xí)：交流電復(fù)習(xí)

交流電

考點(diǎn)1正弦交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律

1.交流電產(chǎn)生過(guò)程中的兩個(gè)特殊位置

B0

1

圖示

O'Ho'E

概念中性面位置與中性面垂直的位置

B±SB〃S

①=BS,最大0=0,最小

△①

特點(diǎn)e=n錯(cuò)誤!=0,最小e—n、弋—nBSco,取大

感應(yīng)電流為零，感應(yīng)電流最大，

方向改變方向不變

2.正弦式交變電流的變化規(guī)律

磁通量：6=6mcoscot;電動(dòng)勢(shì)：e=Emsin3t;電流：i=1mSin

1.［交變電流的產(chǎn)生］如圖所示，矩形線圈abed在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸R和P2以相

同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)（）

P，B

a------------；------------iJ

___________；____________B

II>■

II

A.線圈繞P,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流

B.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)

C.線圈繞Pi和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，都是aTbTcTdTa

D.線圈繞Pi轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)de邊受到的安培力大于繞Pz轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)de邊受到的安培力

2.［交變電流的圖象］（多選）如圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，因?yàn)榻涣麟娏鞅?線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸00'沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)

時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。以下判斷正確的是（）

電流表的示數(shù)為10AB,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50Tlrad/s

C.0.01s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行D.0.02s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左

3.［交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式］邊長(zhǎng)為a的N匝正方形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線且與線圈在同一平

面內(nèi)的對(duì)稱(chēng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n,線圈所圍面積內(nèi)的磁通量①隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示，圖象中①o為已

知。則下列說(shuō)法正確的是（）

ti時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.2時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流為零

C.句強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為錯(cuò)誤!

線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=2Nri<J>0ncos2nnt

考點(diǎn)2有效值的理解與計(jì)算

1.公式法利用￡=錯(cuò)誤!、U=錯(cuò)誤!、1=錯(cuò)誤!計(jì)算，只適用于正（余）弦式交變電流。

2.利用有效值的定義計(jì)算（非正弦式電流）

計(jì)算時(shí)“相同時(shí)間”至少取一個(gè)周期或?yàn)橹芷诘恼麛?shù)倍。

3.利用能量關(guān)系

當(dāng)有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時(shí)，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)求有效值。

1.［公式法求有效值］（多選）電阻&、R2與交流電源按照?qǐng)D甲所示方式連接，Ri=10Q,R2=20OO合上

開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦式交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示。則（）

（）

3r/(xl0-2s)

A.通過(guò)的電流有效值是1。2AB.Ri兩端的電壓有效值是6V

C.通過(guò)Rz的電流有效值是1.2啦AD.R2兩端的電壓最大值是124V

2.［利用有效值的定義計(jì)算］如圖所示，表示一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖象，此交流電的有效值是

)

A.5娟AB.3.5錯(cuò)誤！AC.3.5AD.5A

3.［有效值的計(jì)算和法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合］一個(gè)邊長(zhǎng)為6cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框

平面與磁場(chǎng)垂直，電阻為0.36Qo磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，則線框中感應(yīng)電流的有效

值為()

B/（x10一：叮）

35810i/s

Ao錯(cuò)誤！*10-5ABo錯(cuò)誤！X10-5AC.錯(cuò)誤！XIO^AD.錯(cuò)誤！*10-5A

考點(diǎn)3交變電流“四值”的應(yīng)用

交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較

物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說(shuō)明

從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)

瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值e=EmSin3t計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況

i=ImSincot

峰值最大的瞬時(shí)值討論電容器的擊穿電壓

Era=nBSool.=錯(cuò)誤！

(1)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有

關(guān)的量(如電功、電功率、電

熱等)

E=錯(cuò)誤！U=錯(cuò)誤！

(2)電氣設(shè)備“銘牌”上所

跟交變電流的熱效應(yīng)等

有效值I-p(只適用于正弦標(biāo)的一般是指有效值

V2

效的恒定電流的值

(3)保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有

式交變電流)

效值

(4)交流電壓表和電流表的

讀數(shù)為有效值

錯(cuò)誤！=BL錯(cuò)誤！

某段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

平均值錯(cuò)誤！=n錯(cuò)誤！計(jì)算通過(guò)電路截面的電荷量

或電流的平均值

錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤！

1.［對(duì)交變電流“四值”的理解］如圖甲所示，標(biāo)有“220V40W”的燈泡和標(biāo)有“20uF300V”的電

容器并聯(lián)到交流電源上，3為交流電壓表，交流電源的輸出電壓如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)。下列判斷正確的是

()

A.t=g時(shí)刻，◎的示數(shù)為零

C.電容器不可能被擊穿D.8的示數(shù)保持110錯(cuò)誤！V不變

2.［交變電流“四值”的計(jì)算］（多選）邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生

的感應(yīng)電流的最大值為I”，設(shè)燈泡的電阻為R,其他電阻不計(jì).從如圖所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則（）

0'

A.電路中電流的最大值1?,=錯(cuò)誤！B.電路中電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i=Insin3t

C.電流表的讀數(shù)為/D.燈泡的電功率為錯(cuò)誤!R

3.［由圖象求交變電流的“四值”］一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，由圖可知（）

u/V

100

0

I2\3；代56〃(xio”s)

-100

A.該交變電流的電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100sin（25t）V

B.該交變電流的頻率為4Hz

C.該交變電流的電壓的有效值為100V

D.若將該交變電壓加在阻值為R=100Q的電阻兩端，則電阻消耗的功率是50W

4.（2016?唐山模擬）一個(gè)U形金屬線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞00'軸以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)線給同

一電阻R供電，如圖甲、乙所示。其中甲圖中00'軸右側(cè)有磁場(chǎng)，乙圖中整個(gè)空間均有磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)

強(qiáng)度相同。則甲、乙兩圖中交流電流表的示數(shù)之比為()

A.1：錯(cuò)誤!B.1：2D.1：1

5.某正弦交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)波形如圖所示，已知該發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)n=100匝，線圈面積為S=0o1m2,

線圈內(nèi)阻為r=1Q,用一理想交流電壓表接在發(fā)電機(jī)的兩個(gè)輸出端。由此可知（）

o

(Toi?02O.te0/04t/s

-314

A.線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50rirad/s

B.線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度是B=1T

C.交流電壓表的讀數(shù)為220V

D.交變電動(dòng)勢(shì)的平均值為錯(cuò)誤!=200V

6.利用實(shí)驗(yàn)室的手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦交流電給燈泡L供電，其電路如圖所示.當(dāng)線圈以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

時(shí)，電壓表示數(shù)為U,燈泡正常發(fā)光.已知發(fā)電機(jī)線圈的電阻為r,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為R,電表均為理想

電表，導(dǎo)線電阻可忽略。則（）

—

?L

A.圖中電流表示數(shù)為錯(cuò)誤!B.燈泡的額定功率為錯(cuò)誤!

發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為U（1+錯(cuò)誤!）

D.從線圈轉(zhuǎn)到中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，燈泡兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=錯(cuò)誤!Usincot

課時(shí)達(dá)標(biāo)

一、選擇題（1?6題為單項(xiàng)選擇題，7?11題為多項(xiàng)選擇題）

1.某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流的圖象如圖1所示，由圖中信息可以

判斷（）

'D〃s

A.在A、C時(shí)刻線圈處于中性面位置

B.在B、D時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零

C.從A?D線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2n

D.若從0?D歷時(shí)0。02s,則在1s內(nèi)交變電流的方向改變了100次

2.（2017?山東濰坊市聯(lián)考）現(xiàn)在的調(diào)光燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)控的.如圖所示為經(jīng)

過(guò)一個(gè)雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦交流電的每一個(gè)二分之一周期中，前面四分之一周期

被截去.調(diào)節(jié)臺(tái)燈上的旋鈕可以控制截去的多少，從而改變電燈上的電壓，那么現(xiàn)在電燈上的電壓為（）

A.UmB.錯(cuò)誤！C.錯(cuò)誤！D.錯(cuò)誤!U“

3.圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)

方向的固定軸00'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R=10Q連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表

為理想電表，示數(shù)是10V。圖乙是穿過(guò)矩形線圈磁通量①隨時(shí)間t變化的圖象.則下列說(shuō)法正確的是（）

A.電阻R上的電功率為20W

B.0o02s時(shí)R兩端的電壓瞬時(shí)值為零

C.R兩端的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是u=14。1cos100nt（V）

D.通過(guò)R的電流隨時(shí)間變化的規(guī)律是i=cos50nt（A）

4.（2016?福建福州質(zhì)檢）某交流電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，現(xiàn)用該電源對(duì)標(biāo)稱(chēng)值為“5V10

W”的電動(dòng)機(jī)供電，電源內(nèi)阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為2.5QB.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為10W

C.通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2AD.通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2錯(cuò)誤！A

5.如圖所示，一半徑為L(zhǎng)的導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，0為圓心.環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90°且關(guān)于0中心對(duì)稱(chēng)的扇

形區(qū)域內(nèi)分布有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反且均與紙面垂面.導(dǎo)體桿0M可繞0轉(zhuǎn)

動(dòng)，M端通過(guò)滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，在圓心和圓環(huán)間連有電阻R,不計(jì)圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻，當(dāng)桿0M以

恒定角速度3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表A的示數(shù)為（）

6.如圖甲所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的中心軸00'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)

生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化曲線如圖乙所示.若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，而其他條件保持不變,

從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°開(kāi)始計(jì)時(shí)，則能正確反映線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律的圖象是（)

7.（多選）將電阻R、理想電壓表V、開(kāi)關(guān)S和交流電源按照?qǐng)D所示的方式連接起來(lái)，其中R=30Q,合上開(kāi)

關(guān)S后，交流電源輸出的正弦交變電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示。則（）

A.電壓表V的示數(shù)是36V

B.R消耗的電功率是21.6W

C.通過(guò)R的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i=1。2sin100ntA

D.通過(guò)R的電流最大值為1.2A

8.（多選）如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)

動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線a、b所示，則（）

圖9

A.兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合

B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2：3

C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25Hz

D.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V

9.（多選）如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度3在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸00'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框

面積為S,線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想交流電流表?和二極管D。二極管D具有單向

導(dǎo)電性，即正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大。下列說(shuō)法正確的是（）

10

XXIXX

XX；XX

A.交流電流表的示數(shù)1=錯(cuò)誤!NBSB.一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量4=錯(cuò)誤!

C.R兩端電壓的有效值U=錯(cuò)誤!NBSD.圖示位置電流表的示數(shù)為0

10.（多選）如圖所示，面積為S、匝數(shù)為N、電阻為r的正方形導(dǎo)線框與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合回路,

理想交流電壓表并聯(lián)在電阻R的兩端。線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以與電路連接的一邊所在直線

為軸垂直于磁場(chǎng)以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)其他電阻，則下列說(shuō)法正確的是（)

XXXXXXXXXX

X*XXXX

XxxxxxxxxA

Xxxx/xxxxCy)R

XXx-xlxXXXX

xxxxxkxxxx

A.若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=NBS3sin3t

B.線框通過(guò)中性面前后，流過(guò)電阻R的電流方向?qū)l(fā)生改變，1秒鐘內(nèi)流過(guò)電阻R的電流方向改變錯(cuò)誤!次

C.線框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為錯(cuò)誤！

D.電壓表的示數(shù)跟線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3大小無(wú)關(guān)

11.（多選）如圖甲所示，將阻值為R=5Q的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的正弦交變電源上，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如

圖乙所示，電流表串聯(lián)在電路中測(cè)量電流的大小。對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電阻R兩端電壓變化規(guī)律的函數(shù)表達(dá)式為u=2.5sin200nt（V）

B.電阻R消耗的電功率為1.25W

C.如圖丙所示，若此交變電流由一矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電流

表的示數(shù)為1A

D.這一交變電流與圖丁所示電流比較，其有效值之比為錯(cuò)誤!

變壓器遠(yuǎn)距離輸電

知識(shí)點(diǎn)一、理想變壓器

1.構(gòu)造和原理

(1)構(gòu)造：如圖1所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的。

磁感線

鐵芯

圖1

(2)原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。

2.基本關(guān)系式

(1)功率關(guān)系：P、=P出。(2)電壓關(guān)系：錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!.有多個(gè)副線圈時(shí)錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤！=…。

(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!.

由P、=P由及P=UI推出有多個(gè)副線圈時(shí)，Uili=U2l2+U3l34——FU?l?o

3.幾種常用的變壓器

(1)自耦變壓器——調(diào)壓變壓器，如圖A、B所示。

(2)互感器錯(cuò)誤！

知識(shí)點(diǎn)二、遠(yuǎn)距離輸電

1.輸電過(guò)程(如圖2所示)：

圖2

2.電壓損失(1)△U=U-U'.(2)AU=JRo

3.功率損失(1)AP=P—P'o(2)△P={R=錯(cuò)誤!。

4.輸送電流(1)1=錯(cuò)誤！。(2)1=錯(cuò)誤！。

考點(diǎn)1理想變壓器的分析與計(jì)算

1.關(guān)于理想變壓器

(1)變壓器不能改變直流電壓；

(2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率;

(3)理想變壓器本身不消耗能量；

(4)理想變壓器基本關(guān)系中的口、"、h、L均為有效值。

2.理想變壓器的基本關(guān)系

功率關(guān)系P入=「出

基本電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比：錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤！

關(guān)系電流關(guān)系只有一個(gè)副線圈時(shí)，電流和匝數(shù)成反比：錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤！

頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等

電壓原線圈電壓Ui和匝數(shù)比決定副線圈電壓112

制約

功率副線圈的輸出功率P由決定原線圈的輸入功率P入

關(guān)系

電流副線圈電流L和匝數(shù)比決定原線圈電流L

1.［基本關(guān)系的應(yīng)用］如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：2；副線圈電路中接有燈泡，燈

泡的額定電壓為220V,額定功率為22W;原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)，燈泡正常發(fā)光。

若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則()

A.U=110V,I=0。2A

C.U=110錯(cuò)誤！V,I=0o2AD.U=110錯(cuò)誤！V,I=0.2錯(cuò)誤！A

2.［自耦變壓器］一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過(guò)

滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈，在a、b間輸入電壓為5的交變電流時(shí),c、d間的輸

出電壓為“，在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中()

bo-

A.U2>Ui,A降低B.U2刈升高

C."〈Ui,"降低D.C〈U,U2升高

3.［互感器］（多選）如圖所示，在某一輸電線路的起始端接入兩個(gè)互感器，原、副線圈的匝數(shù)比分別為100：

1和1：100,圖中a、b表示電壓表或電流表，已知電壓表的示數(shù)為22V,電流表的示數(shù)為1A則（）

A.a為電流表，b為電壓表B.a為電壓表，b為電流表

C.線路輸送電功率是220kWD.輸電線路總電阻為22Q

4.［原線圈中接有用電器的變壓器］如圖甲所示，當(dāng)電壓表V2的讀數(shù)為6V時(shí)，五只額定功率為6W的相同

燈泡L、1_2、1_3、l_4、1_5均正常發(fā)光，圖乙是理想變壓器C、d輸入端交變電壓U的圖象，各電表均為理想交

流電表。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.a、b輸入端電壓的最大值為24V

B.電流表的示數(shù)為4A,電壓表V,的示數(shù)為24V

C.流過(guò)燈1_2的電流每秒鐘方向改變50次

D.a、b輸入端輸入功率n=18W

考點(diǎn)2理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析

1.［匝數(shù)比不變，負(fù)載改變］（多選）如圖所示，理想變壓器的原線圈a、b兩端接正弦式交變電壓，副線圈

c、d兩端通過(guò)輸電線接三只相同的燈泡L、Lz、1_3,輸電線的等效電阻為R,當(dāng)開(kāi)關(guān)由原來(lái)的斷開(kāi)狀態(tài)變?yōu)殚]

合狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.輸電線上的電壓增大B.通過(guò)原線圈的電流增大

C.通過(guò)燈泡L的電流減小D.變壓器的輸入功率減小

2.［匝數(shù)比改變，負(fù)載不變］（多選）如圖所示，電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，Ui為加在

原線圈兩端的交變電壓，I,、L分別為原、副線圈中的電流。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.保持Ui不變，S由b切換到a,則R上消耗的功率減小

B.保持Ui不變，S由a切換到b,則12減小

C.保持Ui不變，S由b切換到a,則L增大

D.保持U不變，S由a切換到b,則變壓器的輸入功率增大

3.［匝數(shù)比、負(fù)載都改變］如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接理想電流表A、理想電壓表V,副線

圈上通過(guò)輸電線接有一個(gè)燈泡L、一個(gè)電動(dòng)機(jī)M,輸電線的等效電阻為R,副線圈匝數(shù)可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑片P改

變。S斷開(kāi)時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，滑片P位置不動(dòng)，當(dāng)S閉合時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是（）

A.電壓表讀數(shù)增大B.電流表讀數(shù)減小

C.等效電阻R兩端電壓增大D.為使燈泡L正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向下滑動(dòng)

方法技巧

含有變壓器的動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題的解題思路：

考點(diǎn)3遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題

遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的“三二二”

1.理清三個(gè)回路

回路1：發(fā)電機(jī)回路.該回路中，通過(guò)線圈1的電流II等于發(fā)電機(jī)中的電流I機(jī)；線圈1兩端的電壓U等于發(fā)

電機(jī)的路端電壓U機(jī)；線圈1輸入的電功率P1等于發(fā)電機(jī)輸出的電功率P機(jī)。

回路2：輸送電路。l2=l3=lR,U2=U3+AU,P2=AP+P3.

回路3：輸出電路。L=l用，U4=U用，P4=P用。

2.抓住兩個(gè)聯(lián)系

（1）理想的升壓變壓器聯(lián)系著回路1和回路2,由變壓器原理可得：線圈1（匝數(shù)為n。和線圈2（匝數(shù)為

n2）中各個(gè)量間的關(guān)系是錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!，錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤!，Pi=Pz。

（2）理想的降壓變壓器聯(lián)系著回路2和回路3,由變壓器原理可得：線圈3（匝數(shù)為％）和線圈4（匝數(shù)為nD

中各個(gè)量間的關(guān)系是錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤!，錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!，P3=P4.

3.掌握兩種損耗

（1）電壓損耗：輸電線上的電阻導(dǎo)致的電壓損耗，△U=U2-U3=IRR線.

⑵功率損耗：輸電線上的電阻發(fā)熱的功率損耗，AP=P2—P3=l錯(cuò)誤!R線。輸電線上能量損耗是熱損耗，計(jì)

算功率損耗時(shí)用公式AP=I兼線或△P=錯(cuò)誤!。

1.［輸電線上功率損失］如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈

匝數(shù)分別為m、n2,在T的原線圈兩端接入一電壓u=U“sin3t的交流電源，若輸送電功率為P,輸電線的

總電阻為2r,不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）

2

A.（錯(cuò)誤!）錯(cuò)誤！B.（錯(cuò)誤!）錯(cuò)誤！C.4（錯(cuò)誤!）？（錯(cuò)誤！）rD.4（錯(cuò)誤!尸（錯(cuò)誤?。?r

2.［輸電的幾個(gè)關(guān)系］（多選）在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓

器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的有（）

A.升壓變壓器的輸出電壓增大B.降壓變壓器的輸出電壓增大

C.輸電線上損耗的功率增大D.輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大

3.［遠(yuǎn)距離輸電與傳感器結(jié)合］（多選）如圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器

原、副線圈匝數(shù)比為1：100,其輸入電壓如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Qo降壓變壓器右側(cè)部

分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R為一定值電阻,R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時(shí)其

阻值變小.電壓表V顯示加在報(bào)警器上的電壓（報(bào)警器未畫(huà)出）.未出現(xiàn)火警時(shí)，升壓變壓器的輸入功率為750

kW,則下列說(shuō)法中正確的有（）

A.降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50Hz

B.遠(yuǎn)距離輸電線路損耗功率為180kW

C.當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表V的示數(shù)變小

D.當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí)，輸電線上的電流變小

4.如圖所示的交流電路中，理想變壓器輸入電壓為5=lksin100nt（V）,輸入功率為R,輸出功率為P2,

電壓表讀數(shù)為“，各交流電表均為理想電表。由此可知（）

A.燈泡中電流方向每秒鐘改變100次

B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為Ik：U

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭向下移動(dòng)時(shí)各個(gè)電表讀數(shù)均變大

D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭向上移動(dòng)時(shí)P變大，且始終有R=Pz

5.如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R、Rz和R3均為定值電阻，M和Vz為理想電壓

表，Ai和Az為理想電流表。開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，Vi和V2讀數(shù)分別為U和lh;Ai和A2的讀數(shù)分別為L(zhǎng)和I2.若交流

電源電壓不變，現(xiàn)斷開(kāi)S,下列推斷中正確的是（）

A.Uz可能變小、L一定變小B.U2一定不變、L一定變小

c.L一定變小、L可能變大D.L可能變大、L可能變大

6.如圖甲所示的電路中，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3：1,圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象,

LbL2、l_3、L4為四只規(guī)格均為“9V6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，開(kāi)關(guān)K原來(lái)是閉合的。

A.ab輸入端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為％=27錯(cuò)誤!sin100nt（V）

B.ab輸入端輸入功率Pab=18W

C.電流表的示數(shù)為2A,且四只燈泡均能正常發(fā)光

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K,電壓表V的讀數(shù)將變小

7.（多選）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為m：出，原線圈的兩端a、b接正弦式交流電源，

電壓表V的示數(shù)為220V,負(fù)載電阻R=66Q,R2=33O,電流表A的示數(shù)為0.4A。則下列判斷中正確

的是（）

A.原、副線圈的匝數(shù)比為1：10B.原、副線圈的匝數(shù)比為5：1

C.電流表Az的示數(shù)為2AD.電流表Az的示數(shù)為0.4A

8.（2016?深圳一調(diào)）（多選）如圖甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比m：3=10：1,原線圈輸入的

交流電壓如圖乙所示，副線圈電路接有滑動(dòng)變阻器R和額定電壓為12V、工作時(shí)內(nèi)阻為2Q的電動(dòng)機(jī).閉合

開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)正常工作，電流表示數(shù)為1A,則

A.副線圈兩端電壓為22VB.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為12W

C.通過(guò)電動(dòng)機(jī)的交流電頻率為50HzD.突然卡住電動(dòng)機(jī)，原線圈輸入功率變小

9.（多選）如圖所示，矩形線框的面積為60cm2,匝數(shù)為100匝，轉(zhuǎn)速為25r/s,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為錯(cuò)誤!

T,線框的電阻不計(jì).L、Lz是兩個(gè)標(biāo)有“6V1A”的燈泡，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，那么（）

s

A.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電壓的瞬時(shí)值為e=60錯(cuò)誤!cos50nt（V）

B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20：1

C.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)是0.1A

D.開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡L將變暗

10.（多選）如圖所示，某小型發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓為500V,輸出的電功率為50kW,用電阻為3Q

的輸電線向遠(yuǎn)處送電，要求輸電線上損失的功率為輸電功率的0。6%,則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達(dá)用

戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用（兩個(gè)變壓器均為理想變壓器）。對(duì)整個(gè)送電過(guò)程，下列說(shuō)法正確

的是（）

—

,

發(fā)

電

T機(jī)

A.輸電線上損失的功率為300WB.升壓變壓器的匝數(shù)比為1：100

C.輸電線上的電流為10AD.降壓變壓器的輸入電壓為4970V

11.（多選）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N、電阻不計(jì)的正方形線圈abed,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

繞轉(zhuǎn)軸00'以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸00''垂直于磁感線，制成一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)，它與理想變壓器的原線圈

連接，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：2,二極管的正