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第三章 交變電流講和練
一、交變電流
1．定義：大小和_______隨時(shí)間做_______變化的電流，如圖所示
2．直流：_______不隨時(shí)間變化的電流。
二、正弦式交變電流
1．產(chǎn)生方式：閉合線圈置于_______磁場(chǎng)中，并繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸_______轉(zhuǎn)動(dòng)。
2．兩個(gè)特殊位置
（1）中性面：B⊥S位置，如圖所示
線圈平面與磁場(chǎng)垂直的位置，此時(shí)通過(guò)線圈的磁通量Φ最大，磁通量變化率為0，電動(dòng)勢(shì)e為0，電流i為0；線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流方向發(fā)生改變，線圈轉(zhuǎn)一圈電流方向改變兩次。
（2）垂直中性面位置：B∥S位置，如圖所示
此時(shí)通過(guò)線圈的磁通量Φ為0，磁通量變化率最大，電動(dòng)勢(shì)e最大，電流i最大。
3．正弦式交變電流的推導(dǎo)
線圈平面繞OO′（O為bc邊的中點(diǎn)，O′為ad邊的中點(diǎn)）所在直線從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
① 經(jīng)過(guò)時(shí)間t，線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度是ωt，ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角為ωt，則ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ecd＝eab
整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝eab＋ecd＝BSωsin ωt。
② 若線圈的匝數(shù)為N，則整個(gè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
三、正弦式交變電流的表達(dá)（線圈從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)）
函數(shù)表達(dá)式 圖像
磁通量 Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt
電動(dòng)勢(shì) e＝Emsin ωt＝NBSωsin ωt
四、描述正弦式交變電流的“四值”
物理量 物理含義 重要關(guān)系 適用情況及說(shuō)明
瞬時(shí)值 交變電流某一時(shí)刻的值 e＝Emsin ωti＝Imsin ωt 計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況
峰值 最大的瞬時(shí)值 Em＝NBSω 討論電容器的擊穿電壓
有效值 跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值 （1）交流電流表、交流電壓表的示數(shù)（2）電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的值（如額定電壓、額定功率等） （3）計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量（如電功、電功率、電熱、保險(xiǎn)絲的熔斷電流等） （4）沒(méi)有特別加以說(shuō)明的指有效值
平均值 交變電流圖像中圖線與時(shí)間軸所圍的面積與時(shí)間的比值 計(jì)算通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量
五、變壓器
1．構(gòu)造：由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成，與交流電源連接的線圈叫_______，與負(fù)載連接的線圈叫_______。
2．原理：_______現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。原線圈中電流的大小、方向不斷變化，在鐵芯中激發(fā)的磁場(chǎng)也不斷變化，變化的磁場(chǎng)在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
六、單相理想變壓器的特點(diǎn)
1．比例關(guān)系
功率
電壓關(guān)系
電流關(guān)系
頻率關(guān)系
2．制約關(guān)系
電壓 原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓U2
功率 副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入
電流 副線圈電流I2和匝數(shù)比決定原線圈電流I1
七、含有多個(gè)副線圈的變壓器
電壓關(guān)系
功率關(guān)系
電流關(guān)系
八、遠(yuǎn)距離輸電
1．遠(yuǎn)距離輸電的關(guān)系
2．三個(gè)電壓關(guān)系
升壓變壓器
降壓變壓器
電壓關(guān)系
3．三個(gè)電流關(guān)系
升壓變壓器
降壓變壓器
電流關(guān)系
3．三個(gè)功率關(guān)系
發(fā)電部分
用戶部分
輸電部分
ΔP＝ΔU·I線＝I線2R線＝
P2＝ΔP＋P3
2．減少輸電線上電能損失的方法
① 減小輸電線的電阻R：由知，可加大導(dǎo)線的_______、采用電阻率_______的材料做導(dǎo)線；
② 減小輸電線中的電流：在輸電功率一定的情況下，根據(jù)P＝UI，要減小電流，必須提高_(dá)______。
交變電流和直流電的重要區(qū)別在于電流的方向是否發(fā)生改變；正弦式交變電流是閉合線圈
【例題】
1．下列關(guān)于交變電流與直流電的說(shuō)法中，正確的是（　　）
A．若電流大小做周期性變化，則不一定是交變電流
B．直流電的大小可以變化，但方向一定不變
C．交變電流一定是按正弦規(guī)律變化的
D．交變電流的最大特征就是電流的方向發(fā)生周期性變化
2．如圖所示，（甲）（乙）（丙）（丁）（甲）過(guò)程是交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈的邊連在金屬圓環(huán)上，用導(dǎo)體制成的兩個(gè)電刷分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線圈在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路連接。已知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電路的最大電流為。下列選項(xiàng)正確的是（　　）
A．在圖（甲）位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，感應(yīng)電流為零
B．從圖（乙）位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式為
C．在圖（丙）位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，磁通量的變化率也最大
D．在圖（丁）位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，邊電流方向?yàn)?br/>3．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)，線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO'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)間變化的圖像如圖乙所示。以下判斷正確的是（　　）
A．交變電流的最大值為
B．t=0.01 s時(shí)線圈位于中性面
C．t=0.01 s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行
D．t=0.02 s時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大
4．圖中閉合線圈都在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是_______；如果圖示線圈面積和匝數(shù)、磁場(chǎng)、轉(zhuǎn)速都相同，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值相同是_______；如果從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，A與B感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是否相同_______。
A．B．
C．D．
【練習(xí)題】
5．下列圖像中不屬于交變電流的有（　　）
A． B．
C． D．
6．交變電流產(chǎn)生的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。如圖所示是形狀不同、面積均為S的單匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)足夠大。四幅圖均從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．四幅圖中線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值不同
B．四幅圖中線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小均為
C．四幅圖中，盡管②③線圈形狀相同，但轉(zhuǎn)軸不同，故②③線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同
D．線圈②沒(méi)有閉合，則②中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，①③④線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同
7．圖甲為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電阻R=5Ω，內(nèi)阻不計(jì)的線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO′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)，輸出的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。以下判斷正確的是（　　）
A．電流表的示數(shù)為10A
B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100πrad/s
C．t=0.01s時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大
D．t=0.02s時(shí)，電刷P的電勢(shì)低于電刷Q的電勢(shì)
【易錯(cuò)題小練習(xí)】
8．一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，則以下說(shuō)法中正確的是（　　）
A．t=0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直
B．t=0.01 s時(shí)刻，Φ的變化率最大
C．t=0.02 s時(shí)刻，交變電流的電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大
D．該線圈產(chǎn)生的交變電流的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙
9．線圈的匝數(shù)為100匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。下列結(jié)論正確的是（　　）
A．在和時(shí)，線圈平面和磁場(chǎng)垂直，電動(dòng)勢(shì)最大
B．在和時(shí)，線圈平面和磁場(chǎng)垂直，電動(dòng)勢(shì)為零
C．在和時(shí)電流方向不變
D．在和時(shí)，線圈切割磁感線的有效速率最大
交變電流“四值”的應(yīng)用：
1．瞬時(shí)值→計(jì)算瞬時(shí)電壓、電流和安培力；
2．峰值或最大值→計(jì)算電容器的耐壓或其他器件的應(yīng)用；
3．有效值→計(jì)算功率和熱量、交流電表和用電器的應(yīng)用；
4．平均值→計(jì)算通過(guò)回路中的電荷量。
【例題】
10．一只低壓教學(xué)電源輸出的交變電壓為U＝10 sin 314t （V），以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．這只電源可以使“10 V　2 W”的燈泡正常發(fā)光
B．這只電源的交變電壓的周期是314 s
C．這只電源在t＝0.01 s時(shí)電壓達(dá)到最大值
D．“10 V　2 μF”電容器可以接在這只電源上
11．如圖所示，磁極N、S間的磁場(chǎng)看作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，矩形線圈ABCD的面積為S，共n匝，內(nèi)阻為r，線圈通過(guò)滑環(huán)與理想電壓表V和阻值為R的定值電阻相連，AB邊與滑環(huán)E相連；CD邊與滑環(huán)F相連。若線圈正在繞垂直于磁感線的軸OO'以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示位置恰好與磁感線垂直。以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．線圈在圖示位置時(shí)，電阻R中的電流方向?yàn)樽訫到N
B．線圈自圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量為
C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中克服安培力做的功為
D．線圈在圖示位置時(shí)電壓表的示數(shù)為0
12．如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦式電流的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦式電流的圖像如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式電流的說(shuō)法正確的是（　　）
A．a(chǎn)和b的轉(zhuǎn)速之比為
B．兩種情況在0.3s時(shí)通過(guò)線圈的磁通量相同
C．a(chǎn)和b在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱之比為
D．a(chǎn)和b的有效值之比為
13．圖（a）是交流發(fā)電機(jī)的原理圖。一矩形線圈放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)、中點(diǎn)的軸以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角時(shí)[圖（b）]為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎玫降碾娏麟S“角度”變化的圖像如圖（c）所示（注意：圖中橫坐標(biāo)不是時(shí)間，而是）。
（1）將一個(gè)小電容接入正弦交流電路中，它的耐壓值必須多大？
（2）寫(xiě)出圖（c）所示的電流的表達(dá)式。
【練習(xí)題】
14．以下所列數(shù)據(jù)，不屬于交流電有效值的是（　　）
A．交流電表測(cè)量的示數(shù)
B．保險(xiǎn)絲標(biāo)注的額定電流規(guī)格
C．電容器標(biāo)注的耐壓值
D．電飯鍋上所標(biāo)的“220V”電壓
15．如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的OO'軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，下列判斷正確的是（　　）
A．電壓表的讀數(shù)為
B．通過(guò)電阻的電荷量為
C．電阻所產(chǎn)生的焦耳熱為
D．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)電路中電流的大小為
16．如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈，邊和邊的長(zhǎng)度，邊和邊的長(zhǎng)度，匝數(shù)匝，線圈的總電阻，線圈位于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過(guò)電刷與阻值的定值電阻連接。初始狀態(tài)時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，現(xiàn)使線圈繞過(guò)和邊中點(diǎn)，且垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計(jì)。
（1）從線圈經(jīng)過(guò)圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出線圈內(nèi)的電流隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系式；
（2）求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電壓表的示數(shù)以及電阻的發(fā)熱功率；
（3）從線圈經(jīng)過(guò)圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，求經(jīng)過(guò)周期通過(guò)電阻的電荷量。
【易錯(cuò)題小練習(xí)】
17．如圖甲所示，邊長(zhǎng)為10cm的100匝正方形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．時(shí)刻，線圈中的電流方向發(fā)生改變
B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.04T
C．線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
D．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為4π V
18．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線圈abcd，電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線OO′上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線圈從圖示位置開(kāi)始以角速度ω繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則以下判斷正確的是（　　）
A．圖示位置線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為Em=BL2ω
B．從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=BL2ωsinωt
C．線圈從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電荷量為q=
D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=
一般變化電流有效值的計(jì)算
1．定義：讓交變電流與恒定電流分別通過(guò)大小相同的電阻，如果在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，則這個(gè)恒定電流的電流I與電壓U就是這個(gè)交變電流的有效值。
2．表達(dá)式
應(yīng)用焦耳定律或建立交變電流和恒定電流的關(guān)系
3．計(jì)算技巧
① 有效值計(jì)算的三個(gè)“相同”： “相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”
② 分段計(jì)算電熱求和得出一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量
③ 若圖像部分是正弦（或余弦）式交變電流，其中的周期（必須是從零至最大值或從最大值至零）和周期部分可直接應(yīng)用正弦式交變電流有效值與最大值間的關(guān)系、求解。
【例題】
19．如圖表示一交變電流隨時(shí)間而變化的圖像，此交流電流的有效值是（　　）
A．5 A B．5A
C． A D．3.5A
20．已知某電阻元件在正常工作時(shí)，通過(guò)它的電流按如圖所示的規(guī)律變化，其中時(shí)間內(nèi)為正弦交變電流的一部分，將一個(gè)理想多用電表（已調(diào)至交變電流擋）與這個(gè)電阻元件串聯(lián)，則多用電表的讀數(shù)為（　　）
A．4 A B．4.12 A
C．4.36 A D．7.07 A
21．一電阻R=10Ω的單匝閉合線框處于變化的磁場(chǎng)中，在一個(gè)周期內(nèi)穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間t的變化情況如圖所示，已知圖中的曲線部分按正弦規(guī)律變化，取，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．線框中電流的有效值為 B．線框中電流的有效值為
C．線框中電流的有效值為 D．線框中電流的有效值為
【練習(xí)題】
22．匝數(shù)為25的線圈通有如圖所示的交變電流（圖中曲線為余弦曲線的一部分），單匝線圈電阻，則在內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為（　　）
A．62.5J B．45J C．42.5J D．40J
23．某電路中的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，讓該電流通過(guò)一個(gè)阻值為2Ω的電阻，在0.6s內(nèi)產(chǎn)生一定的熱量，如果有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過(guò)這個(gè)電阻，也能在0.6s內(nèi)產(chǎn)生相等的熱量，則這個(gè)電流值為（　　）
A．1.5A B．A
C．A D．3A
24．如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)系中的第二象限有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第四象限有垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。直角扇形導(dǎo)線框半徑為L(zhǎng)、總電阻為R，在坐標(biāo)平面內(nèi)繞坐標(biāo)原點(diǎn)O以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線框從圖中所示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，則線框（　　）
A．在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的電流為交變電流
B．感應(yīng)電流的有效值為
C．在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力始終不變
D．消耗的電功率不變
分析變壓器的基本關(guān)系需要注意三點(diǎn)：
1．理想變壓器中，輸入功率等于輸出功率；
2．判斷副線圈的個(gè)數(shù)；
3．應(yīng)用電壓和電流關(guān)系解決問(wèn)題。
【例題】
25．如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為，電流表、電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．原線圈的輸入功率為
B．電流表的讀數(shù)為
C．電壓表的讀數(shù)為
D．副線圈輸出交流電的周期為
26．無(wú)線充電是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，無(wú)線充電技術(shù)與變壓器相類似，通過(guò)分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。如圖所示，充電基座接上220V，50Hz家庭用交流電，受電線圈接上一個(gè)理想二極管（正向電阻可看作零，反向電阻可看作無(wú)窮大）給手機(jī)電池充電。已知手機(jī)電池的充電電壓為5V，假設(shè)在充電過(guò)程中基座線圈的磁場(chǎng)全部穿過(guò)受電線圈而無(wú)能量的損失，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．受電線圈之所以能夠給手機(jī)電池充電是因?yàn)槭茈娋€圈發(fā)生了自感現(xiàn)象
B．220V，50Hz家庭用交流電電流方向每秒變化50次
C．基座線圈和受電線圈的匝數(shù)比為44：1
D．受電線圈兩端的輸出電壓的電壓峰值為10V
27．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2：1，、為定值電阻，且，已知a、b兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．電阻中的電流方向每秒鐘改變50次
B．電壓表示數(shù)為
C．電阻、消耗的功率之比為1：4
D．a(chǎn)、b兩端與副線圈兩端的電壓之比為4：1
28．一含有理想變壓器的電路如圖甲所示，圖中理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，電阻和的阻值分別為和，電流表、電壓表都是理想交流電表，a、b輸入端輸入的電流如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．時(shí)，通過(guò)電阻的電流為0
B．電流表的示數(shù)為
C．電壓表的示數(shù)為
D．內(nèi)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱為
29．如圖所示，理想變壓器三個(gè)線圈的匝數(shù)之比為n1：n2：n3=10：5：1，其中匝數(shù)為n1的線圈接到220V的交流電源上，匝數(shù)為n2和n3的線圈分別與電阻R2、R3組成閉合回路。已知通過(guò)電阻R3的電流I3=2A，電阻，則通過(guò)電阻R2的電流大小為_(kāi)________A，通過(guò)原線圈的電流大小為_(kāi)________A。
【練習(xí)題】
30．如圖甲所示，100匝圓形線圈接入理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈接入阻值為R的電阻，電表都是理想電表。已知每匝線圈的電阻均為R，線圈位置存在垂直于線圈平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化的圖像如圖乙所示，圓形線圈的熱功率與電阻R的功率相等。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．原、副線圈匝數(shù)比
B．時(shí)刻兩電流表示數(shù)均為0
C．原副線圈電流周期之比為
D．對(duì)圓形線圈某一小段導(dǎo)線（長(zhǎng)度小于周長(zhǎng)）而言，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí)，其受到的安培力最大
31．如圖甲所示的電路中，理想變壓器原線圈匝數(shù)匝，副線圈的匝數(shù)為匝，電阻，D為理想二極管（理想二極管具有單向?qū)щ娦裕€圈接的正弦交流電如圖乙所示，則（　　）
A．原線圈接的交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為
B．變壓器的輸出電壓為110V
C．通過(guò)的電流為2A
D．變壓器的輸入功率為300W
32．在如圖所示的電路中，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻，，在a、b兩端輸入一有效值恒定的正弦式交流電，結(jié)果理想電流表A1、A2的示數(shù)之比為，則為（　　）
A． B． C． D．
33．如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)為，接有匝數(shù)為的副線圈，。原線圈串聯(lián)一個(gè)阻值電阻。副線圈接阻值的電阻。若原線圈接有正弦交變電壓，則下列判斷正確的是（ ）
A．理想電流表的示數(shù)為1.0A
B．理想電流表的示數(shù)為4.0A
C．電阻和消耗功率之比為
D．電阻和消耗功率之比為
34．如題圖所示，阻值相同的定值電阻R1與R2連接在理想變壓器副線圈兩端，原線圈接輸出電壓有效值恒定的交流電源，原、副線圈匝數(shù)比n1：n2：n3=2：2：1，閉合開(kāi)關(guān)S后，若電阻R2功率為P，則該交流電源輸出功率為（　　）
A．5P B．4P C．3P D．2P
35．在如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，定值電阻，滑片P上方原線圈匝數(shù)與下方原線圈數(shù)之比為1:3，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，在c、d端輸入正弦交流電，S合向a，消耗的功率之比為1:8，則（　　）
A．S合向a，、兩端的電壓之比為1:4
B．S合向a，、兩端的電壓之比為1:2
C．S合向a與S合向b，兩端的電壓之比為22:27
D．S合向a與S合向b，兩端的電壓之比為22:25
1．匝數(shù)比不變的情況
① U1不變，根據(jù)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變；
② 當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化；
③ I2變化引起P2變化，P1＝P2，故P1發(fā)生變化。
2．負(fù)載電阻不變的情況
① U1不變，發(fā)生變化時(shí)，U2變化；
② R不變，U2變化時(shí)，I2發(fā)生變化；
③ 根據(jù)，P2發(fā)生變化，再根據(jù)P1＝P2，故P1變化，P1＝U1I1，U1不變，故I1發(fā)生變化。
【例題】
36．如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓 ，副線圈電路中 為定值電阻， 是滑動(dòng)變阻器。 和 是理想交流電壓表，示數(shù)分別用 和 表示； 和 是理想交流電流表，示數(shù)分別用 和 表示。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A． 和 表示電流的瞬時(shí)值
B． 和 表示電壓的最大值
C．滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)過(guò)程中， 不變、 變小
D．滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)過(guò)程中， 變小、 變小
37．為保證師生用電安全，學(xué)校電路系統(tǒng)中安裝有由熱敏電阻制成的溫度監(jiān)測(cè)器，如圖所示為理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)比為2：1，原線圈接交流電壓，圖中電壓表和電流表為理想電表，為阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻，為定值電阻，則以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．變壓器輸入與輸出功率之比為2：1
B．變壓器副線圈中電流的頻率為50Hz
C．當(dāng)處溫度升高時(shí)，電壓表示數(shù)不變
D．當(dāng)處溫度升高時(shí)，電流表示數(shù)減小
38．如圖（a）所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，為熱敏電阻，其電阻隨溫度升高而減小，為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表。當(dāng)原線圈接如圖（b）所示的正弦交流電時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為
B．RT處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)增大
C．RT處溫度升高時(shí)，兩只電壓表的示數(shù)均保持不變
D．RT處溫度降低時(shí)，變壓器原線圈的輸入功率增大
39．如圖所示，理想變壓器副線圈通過(guò)輸電線接兩個(gè)相同的燈泡和，輸電線的等效電阻為。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，當(dāng)接通時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．副線圈兩端的輸出電壓減小 B．通過(guò)燈泡的電流增大
C．原線圈中的電流增大 D．變壓器的輸入功率減小
【練習(xí)題】
40．如圖所示，理想變壓器原線圈c、d兩端接入穩(wěn)定的交流電壓，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器R的滑片處于變阻器正中間，電表均為理想電表，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．只將S從a撥接到b，電流表的示數(shù)將減半
B．只將S從a撥接到b，電壓表的示數(shù)將減半
C．只將滑動(dòng)變阻器R的滑片從中點(diǎn)移到最上端，電流表的示數(shù)將減半
D．只將滑動(dòng)變阻器R的滑片從中點(diǎn)移到最上端，c、d兩端輸入的功率將為原來(lái)的
41．在如圖所示的電路中，a、b端接電壓恒定的正弦交變電源，已知、、為定值電阻，變壓器為理想變壓器，電流表、電壓表均為理想電表。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，則以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．消耗的功率一定增大 B．電源的輸出功率一定減小
C．電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)不變 D．電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小
【易錯(cuò)題小練習(xí)】
42．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1：n2=2：1，原線圈接有一阻值為R的電阻和理想交流電流表A，副線圈接有兩個(gè)阻值均為R電阻和理想交流電壓表V，U為正弦交流電源，輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為I，則（　　）
A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為2IR
B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電壓表示數(shù)將增大
C．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電流表示數(shù)將減小
D．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電流表示數(shù)將增大
43．如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻R1的阻值為R，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，I減小，U不變
B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，I減小，U增大
D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，R1消耗的功率減小
44．如圖，電源兩端輸出電壓有效值為240V的正弦交流電，與原線圈串聯(lián)的電阻，負(fù)載R的阻值為9Ω。通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置來(lái)改變理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比，則電阻R消耗的最大功率為（　　）
A．3600W B．3400W C．3000W D．2800W
1．互感器
交流電壓表和交流電流表都有一定的量度范圍，不能直接測(cè)量高電壓和大電流。
互感器是利用變壓器的原理來(lái)測(cè)量高電壓或大電流的儀器。
① 電壓互感器：實(shí)質(zhì)是降壓變壓器，可以把高電壓變成低電壓（如圖4所示）。電壓互感器應(yīng)并聯(lián)接入電路；
②電流互感器：實(shí)質(zhì)是升壓變壓器，可以把大電流變成小電流（如圖5所示）。電流互感器應(yīng)串聯(lián)接入電路。
2．自耦變壓器
鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，如果把整個(gè)線圈作為原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓，反之則可以升高電壓，如圖所示。
【例題】
45．如圖所示的自耦變壓器為理想變壓器，R為定值電阻，在ab兩端輸入正弦交流電，將滑片P向下移動(dòng)，使原線圈的匝數(shù)減少為原來(lái)的80%，則變壓器副線圈輸出電壓將會(huì)是原來(lái)的（　　）
A．1.2倍 B．1.25倍 C．0.8倍 D．0.75倍
46．如圖為理想的自耦變壓器，其中P為變壓器上的滑動(dòng)觸頭，為滑動(dòng)變阻器上的滑片，則（　　）
A．P不動(dòng)，向下滑動(dòng)時(shí)，一直在減小
B．不動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度時(shí)，和的比值不變
C．不動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度時(shí)，電流表讀數(shù)在增大
D．P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，同時(shí)向下滑動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度可以不變
47．如圖所示，L1和L2是高壓輸電線，甲、乙是兩只互感器，若已知n1∶n2=500∶1，n3∶n4=1∶1000，圖中電壓表示數(shù)為110V，電流表示數(shù)為1A，則高壓輸電線的送電功率為（　　）
A．5.5×107W B．5.5×106W C．5.5×105W D．5.5×104W
【練習(xí)題】
48．電流互感器和電壓互感器如圖。n1、n2、n3、n4分別為四組線圈的匝數(shù)，a、b為交流電表，則（　　）
A．A為電壓互感器，n1>n2 B．B為電壓互感器，n3C．A為電流互感器，n1n4
49．如圖甲所示為一理想自耦變壓器，、端輸入電壓如圖乙所示，、和、分別是接入原線圈和副線圈中的理想交流電流表和電壓表，其示數(shù)分別用、、、表示，為定值電阻，現(xiàn)將滑片從圖示位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電流表和電壓表示數(shù)均未超過(guò)其量程，下列選項(xiàng)中能正確反映、、、變化規(guī)律的是（　　）
A． B．
C． D．
50．原副線圈共用一繞組的變壓器為自耦變壓器。如圖所示，圖中變壓器為理想自耦變壓器，A為理想交流電流表，電阻箱的電阻調(diào)為。當(dāng)原線圈滑動(dòng)頭P調(diào)至線圈的中點(diǎn)位置，端輸入按正弦變化的交變電壓，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．流經(jīng)電流表的電流每秒鐘方向改變100次
B．電流表的示數(shù)為0.22A
C．若保持電阻箱的電阻不變，只將滑片P向上移，電流表示數(shù)變大
D．若將P向上移到最高處，電阻箱調(diào)為250，電流表示數(shù)為0.88A
分析遠(yuǎn)距離輸電的題目需要注意三個(gè)問(wèn)題：
1．判斷題目考查的電路部分，包括發(fā)電回路、輸電回路和用戶回路；
2．用戶回路中的功率發(fā)生改變決定發(fā)電回路的功率；
3．輸電線上損耗的功率為ΔP＝ΔU·I線＝I線2R線＝。
【例題】
51．我國(guó)是全球唯一掌握超特高壓技術(shù)的國(guó)家，在全球超特高壓領(lǐng)域，中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)就是全世界唯一的標(biāo)準(zhǔn)。如圖所示是遠(yuǎn)距離高壓輸電示意圖，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。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．若用戶用電功率增加，升壓變壓器的輸出電壓將增大
B．若用戶用電功率增加，降壓變壓器的輸入電壓將增大
C．若輸電功率一定，采用特高壓輸電可減少輸電線上損耗的功率
D．若輸電功率一定，采用特高壓輸電會(huì)降低輸電的效率
52．如圖所示交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1一定，通過(guò)理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R。T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。下列說(shuō)法正確的是（　 ）
A．當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，U2減小，U4減小
B．當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，P1增大，P3減小
C．輸電線上損失的功率為
D．要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比，同時(shí)應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比
53．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為20kW，輸出電壓為400V，向距離較遠(yuǎn)的用戶供電。為了減少電能損失，利用理想變壓器升壓后，使用2kV高壓輸電，最后利用理想變壓器降壓后，用戶得到的電壓和功率分別為220V和19kW。求：
（1）升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2；
（2）輸電線總電阻R；
（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n3:n4。
【練習(xí)題】
54．目前我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電已經(jīng)采用的超高壓和的特高壓。假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)采用的超高壓輸電，在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用的特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．輸電線上輸送的電流大小增大
B．輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損失電壓減小
C．輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損耗電功率減小
D．用戶得到的電功率增大
55．如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，升壓變壓器T1、降壓變壓器T2均為理想變壓器，T1、T2的原、副線圈匝數(shù)比分別為k1、k2。輸電線間的總電阻為R0，可變電阻R為用戶端負(fù)載。U1、I1分別表示電壓表V1、電流表A1的示數(shù)，輸入電壓U保持不變，當(dāng)負(fù)載電阻R減小時(shí)，理想電壓表V2的示數(shù)變化的絕對(duì)值為ΔU，理想電流表A2的示數(shù)變化的絕對(duì)值為ΔI，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．R0
B．
C．電壓表V1示數(shù)增大
D．電流表A1的示數(shù)增加了
56．某個(gè)小型水電站遠(yuǎn)程輸電模擬電路如圖所示，發(fā)電機(jī)輸出電壓為，輸出功率為200kW，輸電線總電阻為，其中升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比。若不計(jì)變壓器損失的能量。下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．高壓輸電線上電流為5A
B．高壓輸電線上損失的功率為2000W
C．用電器兩端電壓
D．若用戶端工作的用電器數(shù)量增加，則用戶端獲得電壓變小
57．某村莊較遠(yuǎn)處修建了一座小型水電站．河水的流量，落差h=3.2m。河水減少的重力勢(shì)能有62.5%供給發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)的效率為90%。該水電站到用戶之間需要遠(yuǎn)距離輸電，如圖所示。已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓，用戶需要的電壓，兩地間輸電線的總電阻，輸電線上損耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的4%，水的密度。升壓、降壓變壓器均可視為理想變壓器。重力加速度。求：
（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率；
（2）輸電線上通過(guò)的電流及降壓變壓器的輸入電壓；
（3）升壓、降壓變壓器上原副線圈匝數(shù)比及。
1．實(shí)驗(yàn)原理
（1）實(shí)驗(yàn)電路圖（如圖所示）：
（2）實(shí)驗(yàn)方法采用控制變量法
①n1、U1一定，研究n2和U2的關(guān)系。
②n2、U1一定，研究n1和U2的關(guān)系。
2．實(shí)驗(yàn)器材
學(xué)生電源（低壓交流電源，小于12 V）1個(gè)、可拆變壓器1個(gè)、多用電表1個(gè)、導(dǎo)線若干。
3．實(shí)驗(yàn)過(guò)程
（1）保持原線圈的匝數(shù)n1和電壓U1不變，改變副線圈的匝數(shù)n2，研究n2對(duì)副線圈電壓U2的影響。
①估計(jì)被測(cè)電壓的大致范圍，選擇多用電表交流電壓擋適當(dāng)量程，若不知道被測(cè)電壓的大致范圍，則應(yīng)選擇交流電壓擋的最大量程進(jìn)行測(cè)量。
②組裝可拆變壓器：把兩個(gè)線圈穿在鐵芯上，閉合鐵芯，用交流電壓擋測(cè)量輸入、輸出電壓。
（2）保持副線圈的匝數(shù)n2和原線圈兩端的電壓U1不變，研究原線圈的匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響。重復(fù)（1）中步驟。
4．?dāng)?shù)據(jù)處理
分析可知，理想變壓器原、副線圈兩端電壓U1、U2之比等于原、副線圈的匝數(shù)n1、n2之比。
5．誤差分析
（1）由于漏磁，通過(guò)原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴(yán)格相等造成誤差。
（2）原、副線圈有電阻，原、副線圈中的焦耳熱損耗（銅損），造成誤差。
（3）鐵芯中有磁損耗，產(chǎn)生渦流，造成誤差。
6．注意事項(xiàng)
（1）在改變學(xué)生電源電壓、線圈匝數(shù)前均要先斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，再進(jìn)行操作。
（2）為了人身安全，學(xué)生電源的電壓不能超過(guò)12 V，通電時(shí)不能用手接觸裸露的導(dǎo)線和接線柱。
（3）為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，大致確定被測(cè)電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量。
【例題】
58．在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器結(jié)構(gòu)如圖所示，
1.80 2.80 3.80
4.00 6.01 8.02
（1）變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是___________；（填字母）
A.整塊硅鋼鐵芯 B.整塊不銹鋼鐵芯 C.絕緣的銅片疊成 D.絕緣的硅鋼片疊成
（2）觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)___________；（填“多”或“少”）
（3）如上中圖所示，電源輸出端與變壓器原線圈的連接方式正確的是___________；（選填“甲”或“乙”）
（4）用匝數(shù)匝和匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷原線圈匝數(shù)為_(kāi)__________匝。（填“400”或“800”）據(jù)此可知電壓比與匝數(shù)比不嚴(yán)格相等，主要原因是___________；
（5）為了確保實(shí)驗(yàn)的安全，下列做法正確的是___________。
A．連接好電路后，可不經(jīng)檢查電路是否正確，直接接通電源
B.因?yàn)槭褂秒妷狠^低，通電時(shí)可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱
C.為了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過(guò)
D.為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)
【練習(xí)題】
59．（1）為完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，必須要選用的器材是_________（填選項(xiàng)前的字母）。
A.有閉合鐵芯的原、副線圈
B.無(wú)鐵芯的原、副線圈
C.低壓直流電源
D.低壓交流電源
E.多用電表（交流電壓擋）
F.多用電表（交流電流擋）
（2）若在實(shí)驗(yàn)中用匝數(shù)匝和匝的變壓器，對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)如表所示。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是_________。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4
0.90 1.40 1.90 2.40
2.00 3.01 4.02 5.02
A.一定是原線圈　　B.一定是原線圈　　C.可能是副線圈　　D.可能是副線圈
（3）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)保持原線圈兩端的電壓及副線圈的匝數(shù)不變，僅減小原線圈的匝數(shù)，副線圈兩端的電壓將___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
60．在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，利用如圖可拆式變壓器進(jìn)行研究。
（1）除圖中所給器材外，實(shí)驗(yàn)還需要的器材是___________。
A． 直流電壓表 B． 直流電流表 C． 多用電表 D． 條形磁鐵
（2）變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是___________；（填字母）
A． 整塊硅鋼鐵芯 B． 整塊不銹鋼鐵芯
C． 絕緣的銅片疊成 D． 絕緣的硅鋼片疊成
（3）觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)___________；（填“多”或“少”）
（4）用匝數(shù)匝和匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如表：
1.80 2.80 3.80 4.90
4.00 6.01 8.02 9.98
根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷原線圈匝數(shù)為_(kāi)__________匝。（填“400”或“800”）
試卷第12頁(yè)，共36頁(yè)
試卷第11頁(yè)，共36頁(yè)
參考答案：
1．ABD
【詳解】A．若電流大小做周期性變化，則不一定是交變電流，還要方向做周期性變化，A正確；
B．直流電的大小可以變化，但方向一定不變，B正確；
C．交變電流不一定是按正弦規(guī)律變化的，C錯(cuò)誤；
D．交變電流的最大特征就是電流的方向發(fā)生周期性變化，D正確。
故選ABD。
2．AB
【詳解】A．在圖（甲）位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，感應(yīng)電流為零，A正確；
B．從圖（乙）位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式為
B正確；
C．在圖（丙）位置時(shí)，線圈中的磁通量最大，磁通量的變化率最小，感應(yīng)電流為0，C錯(cuò)誤；
D．在圖（丁）位置時(shí)，磁通量的變化率最大，由電磁感應(yīng)定律
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，邊電流方向?yàn)椋珼錯(cuò)誤。
故選AB。
3．AC
【詳解】A．根據(jù)圖像可知，交變電流的最大值為，A正確；
BC．0.01s時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)了半個(gè)周期，此時(shí)感應(yīng)電流最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，不位于中性面，B錯(cuò)誤，C正確；
D．0.02s時(shí)，感應(yīng)電流最大，此時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，則穿過(guò)線圈的磁通量為0，D錯(cuò)誤。
故選AC。
4． C AB##BA 不同##不相同##否
【詳解】[1]ABD圖中的線圈均繞位于線圈平面內(nèi)的垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以線圈的一個(gè)邊或兩個(gè)邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度隨時(shí)間成正弦規(guī)律變化，會(huì)產(chǎn)生正弦式交變電流；C圖中線圈繞平行于磁感線的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，四條邊均不切割磁感線，無(wú)法產(chǎn)生感應(yīng)電流。
[2]AB圖中都有兩條邊在同時(shí)切割磁感線，根據(jù)可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值相同；D圖中只有一條邊在切割磁感線，其最大值小于。
[3]如果從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，A圖線圈正位于中性面，B圖線圈正與中性面垂直，所以二者感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值不同。
5．D
【詳解】判斷電流是交流還是直流，就看方向是否隨時(shí)間周期性變化；ABC中的方向均發(fā)生周期性變化，故它們屬于交變電流，選項(xiàng)D中，盡管電流大小隨時(shí)間變化，但因其方向不變，所以是直流，ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
6．B
【詳解】A．根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件可知，只要導(dǎo)線框垂直于磁場(chǎng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都相同，大小為
故A錯(cuò)誤；
BC．由于導(dǎo)線框都是從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式均為
由此可知，四個(gè)線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)均相同，故B正確，C錯(cuò)誤；
D．四個(gè)導(dǎo)線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相同，②不閉合，不會(huì)產(chǎn)生電流，但電動(dòng)勢(shì)不受影響，故D錯(cuò)誤。
故選B。
7．BD
【詳解】A．由題圖乙可知，電動(dòng)勢(shì)的有效值為
E=V=10V
由歐姆定律可知，電流表的示數(shù)為
I==A=2A
故A錯(cuò)誤；
B．由題圖乙可知，周期為0.02s，則角速度為
ω==rad/s=100πrad/s
故B正確；
C．由題圖乙可知，t=0.01s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)穿過(guò)線圈平面的磁通量為0，故C錯(cuò)誤；
D．t=0.02s時(shí)，AB邊回到題圖甲位置，由右手定則可知，A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)，則電刷P的電勢(shì)低于電刷Q的電勢(shì)，故D正確。
故選BD。
8．B
【詳解】A．t=0時(shí)刻，磁通量最大，則線圈平面與中性面平行，A錯(cuò)誤；
B．t=0.01 s時(shí)刻，Φ-t圖像斜率最大，則Φ的變化率最大，B正確；
C．t=0.02 s時(shí)刻，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，C錯(cuò)誤；
D．磁通量最大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0；磁通量為0即磁通量變化率最大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，圖乙不符，D錯(cuò)誤。
故選B。
9．BC
【詳解】A．線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)的位置為中性面，在和時(shí)，磁通量最小，線圈平面和磁場(chǎng)平行，線圈位于與中性面垂直的位置，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故A錯(cuò)誤；
BD．在和時(shí)，磁通量最大，線圈位于中性面位置，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，則磁通量變化率為0，線圈切割磁感線的有效速率最小，故B正確，D錯(cuò)誤；
C．在和時(shí)，磁通量最小，線圈位于與中性面垂直的位置，電流方向沒(méi)有發(fā)生變化，故C正確。
故選BC。
10．A
【詳解】A．交流電的峰值
則有效值
所以電源可以使“10V、2W“的燈泡正常發(fā)光，故A正確；
B．根據(jù)瞬時(shí)值表達(dá)式可知
ω=100π
則
故B錯(cuò)誤；
C．t=0.01s時(shí)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，電壓為零，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)電容器的耐壓值小于峰值，電容器被擊穿，10V小于，則“10V、2μF”電容器不能接在這只電源，故D錯(cuò)誤。
故選A。
11．BC
【詳解】A．線圈在圖示位置時(shí)，與中性面重合，線圈不切割磁感線，感應(yīng)電流為零，故A錯(cuò)誤；
B．線圈自圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，磁通量的變化量
則通過(guò)電阻R的電荷量
故B正確；
C．根據(jù)正弦式交變電流的產(chǎn)生規(guī)律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值
有效值
線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，克服安培力做功產(chǎn)生電能
故C正確；
D．電壓表的示數(shù)為有效值，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電壓表示數(shù)不變，不為0，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
12．D
【詳解】A．由圖可知，周期
則線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比
故A錯(cuò)誤；
B．在0.3s時(shí)感應(yīng)電流最大，線圈垂直于中性面，在0.3s時(shí)感應(yīng)電流為零，平行于中性面，a在0.3s時(shí)通過(guò)線圈的磁通量為0，b在0.3s時(shí)通過(guò)線圈的磁通量不為0，故B錯(cuò)誤；
CD．電流的最大值
則
則電流有效值之比
根據(jù)焦耳定律可知
則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱之比為電流平方之比，為，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
13．（1）大于等于；（2）
【詳解】（1）電容器的耐壓值是能夠承受的電壓的最大值，正弦交流電的電壓是，即有效值為
相應(yīng)的峰值為
電容器工作過(guò)程中所承受的電壓最大值為，因此它的耐壓值必須大于等于。
（2）結(jié)合題意和圖（c）可以看出，從開(kāi)始計(jì)時(shí)（）起，必須再經(jīng)過(guò)，才能到達(dá)中性面，可知電流的表達(dá)式為
14．C
【詳解】A．交流電表測(cè)量的示數(shù)是交流電的有效值，選項(xiàng)A不符合題意；
B．保險(xiǎn)絲標(biāo)注的額定電流規(guī)格是交流電的有效值，選項(xiàng)B不符合題意；
C．電容器標(biāo)注的耐壓值是交流電的最大值，選項(xiàng)C符合題意；
D．電飯鍋上所標(biāo)的“220V”電壓是交流電的有效值，選項(xiàng)D不符合題意；
故選C。
15．C
【詳解】A．線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交流電，其電動(dòng)勢(shì)的最大值為
電動(dòng)勢(shì)的有效值
電壓表的讀數(shù)等于交流電源的路端電壓，且為有效值，則
故A錯(cuò)誤；
B．通過(guò)電阻的電荷量
故B錯(cuò)誤；
C．電阻產(chǎn)生的焦耳熱為
故C正確；
D．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為
故D錯(cuò)誤。
故選C。
16．（1）；（2），；（3）
【詳解】（1）對(duì)于n匝線圈，ab邊與cd邊一起切割磁感線的情況，應(yīng)有
根據(jù)閉合電路歐姆定律有
從線圈經(jīng)過(guò)圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，圈內(nèi)的電流隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系式為
（2）電路中電流的有效值為
電壓表示數(shù)
電阻R的發(fā)熱功率
（3）線框從此位置轉(zhuǎn)過(guò)四分之一周期的過(guò)程中：平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
平均感應(yīng)電流
通過(guò)電阻R的電荷量
17．D
【詳解】A．s時(shí)刻，是線框平面與中性面垂直的位置，不是電流方向改變的位置，A錯(cuò)誤；
B．由
解得
B錯(cuò)誤；
C．線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度
C錯(cuò)誤；
D．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值
D正確。
故選D。
18．BD
【詳解】A．題圖位置線圈沒(méi)有任何一邊切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故A錯(cuò)誤；
B．若線圈從題圖位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為
故B正確；
C．線圈從題圖位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電荷量為
故C錯(cuò)誤；
D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為
故D正確。
故選BD。
19．B
【詳解】根據(jù)有效值的概念可知
解得
I=5A
故選B。
20．B
【詳解】在時(shí)間內(nèi)，正弦交變電流的有效值為；在時(shí)間內(nèi)，電流為0；在時(shí)間內(nèi)，直流電的電流為A。根據(jù)交變電流有效值的定義可知，在單個(gè)周期內(nèi)此交變電流的有效值I產(chǎn)生的焦耳熱與該周期內(nèi)不同電流值在對(duì)應(yīng)的各段時(shí)間里產(chǎn)生的焦耳熱的關(guān)系滿足
解得
故選B。
21．B
【詳解】?jī)?nèi)磁通量按正弦規(guī)律變化，則此時(shí)等效的正弦交流電周期為
則產(chǎn)生正弦交流電的最大值
時(shí)間內(nèi)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為
時(shí)間內(nèi)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為
由交流電有效值的定義可求
解得
則電流有效值為
故選B。
22．C
【詳解】根據(jù)有效值的定義方法可知
解得
線圈總電阻為
則內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱
故選C。
23．C
【詳解】該電流通過(guò)一個(gè)阻值為2Ω的電阻產(chǎn)生的熱量
一個(gè)大小和方向不變的恒定電流I在0.6s內(nèi)通過(guò)阻值為2Ω的電阻產(chǎn)生的熱量
則
解得
故選C。
24．AD
【詳解】AB．設(shè)線框轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T(mén)，從圖示的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則在時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍€框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
在時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍€框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
感應(yīng)電流
在時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍€框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
感應(yīng)電流
在時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍€框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
感應(yīng)電流
所以在一個(gè)周期中，線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小始終是
因此線框從圖中所示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為交流電，且交流電的有效值為
故A正確，B錯(cuò)誤。
C．根據(jù)，知線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力大小始終不變，但方向發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤；
D．線框在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值不變，根據(jù)知，消耗的電功率不變，故D正確。
故選AD。
25．BC
【詳解】D．根據(jù)交流電源電壓表達(dá)式，可知周期為
可知副線圈輸出交流電的周期為，故D錯(cuò)誤；
C．原線圈的輸入電壓有效值為
根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓表等于匝數(shù)比
可得副線圈輸出電壓為
則電壓表的讀數(shù)為，故C正確；
AB．根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率可得
又
可得
則電流表的讀數(shù)為，故A錯(cuò)誤，B正確。
故選BC。
26．D
【詳解】A．電線圈之所以能夠給手機(jī)電池充電是因?yàn)槭茈娋€圈發(fā)生了互感現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；
B．正弦交流電一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，則家用交流電每秒有50個(gè)周期，所以電流每秒變化100次，故B錯(cuò)誤；
CD．設(shè)受電線圈電壓的峰值為U2，由于其后有一二極管使反向電壓不能通過(guò)，據(jù)有效值的定義
解得
由變壓器規(guī)律
故D正確，C錯(cuò)誤。
故選D。
27．B
【詳解】A．根據(jù)圖像分析得交流電周期
每個(gè)周期電流方向改變2次，所以每秒鐘電流方向改變100次，故A錯(cuò)誤；
B．電源電壓有效值
根據(jù)電流關(guān)系
電壓關(guān)系
對(duì)原線圈
對(duì)副線圈
聯(lián)立解得
故B正確；
C．根據(jù)，結(jié)合B選項(xiàng)分析，可得功率比為
故C錯(cuò)誤；
D．因?yàn)?br/>所以
故D錯(cuò)誤。
故選B。
28．A
【詳解】A．由題圖乙可知，在的前后，原線圈中的電流不變化，則副線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，所以通過(guò)電阻的瞬時(shí)電流為0，故A正確；
B．設(shè)電流表的示數(shù)為，則有
求得
故B錯(cuò)誤；
C．原線圈中只有交流部分電流才能輸出到副線圈中，故副線圈中電流最大值為，設(shè)副線圈交流電的有效值為，則
求得
因此電壓表的示數(shù)為
故C錯(cuò)誤；
D．在內(nèi)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱為
故D錯(cuò)誤。
故選A。
29． 1 0.7
【詳解】[1]由變壓器原、副線圈電壓比等于其匝數(shù)比可得，加在R2上的電壓
通過(guò)電阻R2的電流
[2]根據(jù)變壓器功率關(guān)系
得電流與匝數(shù)的關(guān)系
得通過(guò)原線圈的電流
30．A
【詳解】A．題意，圓形線圈的熱功率與電阻R的功率相等，則
則原、副線圈匝數(shù)比
A正確；
B．電流表測(cè)量的是交變電流的有效值，所以電流表的示數(shù)不變，且不為零，B錯(cuò)誤；
C．變壓器不改變交變電流的周期，所以原副線圈電流周期相等，周期之比為1:1，C錯(cuò)誤；
D．圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
當(dāng)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí)，由圖乙可知
則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，電流為零，對(duì)圓形線圈某一小段導(dǎo)線（長(zhǎng)度小于周長(zhǎng)）而言，其受到的安培力為零，D錯(cuò)誤。
故選A。
31．D
【詳解】A．由乙圖知，原線圈接的交變電壓峰值為
角速度為
交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為
故A錯(cuò)誤；
B．原線圈輸入電壓
根據(jù)變壓比規(guī)律變壓器的輸出電壓
故B錯(cuò)誤；
C．設(shè)通過(guò)的電流為，在一個(gè)周期內(nèi)，產(chǎn)生的焦耳熱
解得
故C錯(cuò)誤；
D．通過(guò)的電流
變壓器的輸入功率等于輸出功率等于兩電阻消耗的功率之和，即為
故D正確。
故選D。
32．C
【詳解】根據(jù)題意，設(shè)理想電流表的示數(shù)為，則副線圈中電流為2I2，根據(jù)電流比公式可知，原線圈中電流大小為，則中電流為，根據(jù)電壓比公式有
解得
故選C。
33．BD
【詳解】AB．設(shè)原線圈中電流為，原線圈正弦交變電壓有效值為
根據(jù)理想變壓器原副線圈電流比等于匝數(shù)的反比可得副線圈電流為，依據(jù)原副線圈兩端電壓比等于匝數(shù)比，所以有
解得
故副線圈中電流為
A錯(cuò)誤，B正確；
CD．電阻和消耗功率之比為
C錯(cuò)誤，D正確。
故選BD。
34．A
【詳解】設(shè)R2兩端電壓為U，通過(guò)R2的電流為I，則
P=UI
根據(jù)變壓器原副線圈的電壓表等于匝數(shù)比可知，R1兩端電壓為2U，根據(jù)
可知，R1的電功率為4P，該交流電源的輸出功率為5P。
故選A。
35．AC
【詳解】AB．由
可知，S合向a時(shí)，、兩端的電壓之比為1:4，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．由
可知，通過(guò)、的電流之比為1:2，根據(jù)變流比可知，S合向a時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)之比為2:1，設(shè)c、d端輸入電壓為U，S合向a時(shí)，設(shè)中的電流為，則
S合向b時(shí)，設(shè)中電流為，此時(shí)原副線圈匝數(shù)比為3:2，則
得到
因此S合向a與S合向b，兩端的電壓之比為22:27，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選AC。
36．C
【詳解】A． 和 表示電流的有效值，A錯(cuò)誤；
B． 和 表示電壓的有效值，B錯(cuò)誤；
CD．變壓器次級(jí)電壓由匝數(shù)比和初級(jí)電壓決定，可知 不變；滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)過(guò)程中，變大，次級(jí)電流減小，則初級(jí)電流也減小，電流表 的示數(shù) 變小；同理可知，滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)過(guò)程中， 不變、 變大，C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
37．BC
【詳解】A．理想變壓器輸入與輸出功率之比為1：1，故A錯(cuò)誤；
B．變壓器副線圈中電流的頻率不變，為
故B正確；
C．RT處溫度升高時(shí)，不會(huì)影響變壓器的輸入電壓值，故C正確；
D．RT處溫度升高時(shí)，電阻值減小，原副線圈的匝數(shù)及原線圈電壓不變，則副線圈電壓不變，由，可知，電流表示數(shù)增大，故D錯(cuò)誤。
D錯(cuò)誤。
故選BC。
38．ABC
【詳解】A．根據(jù)題意，由圖（b）可知，原線圈所接交流電電壓的最大值為，周期為，則
理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，則副線圈中電壓的最大值為
周期和頻率與原線圈相同，則副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為
故A正確；
BC．RT處溫度升高時(shí)，RT的阻值變小，原副線圈的匝數(shù)比不變，原線圈輸入電壓不變，則兩只電壓表的示數(shù)均保持不變，電流表的示數(shù)變大，故BC正確；
D．RT處溫度降低時(shí)，RT的阻值變大，電流表示數(shù)變小，原線圈電流變小，原線圈電壓不變，則變壓器原線圈的輸入功率減小，故D錯(cuò)誤。
故選ABC。
39．C
【詳解】A．理想變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，所以副線圈輸出的電壓也不變，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)K接通后，兩個(gè)燈泡并聯(lián)，電路的電阻減小，副線圈的電流變大，所以通過(guò)電阻的電流變大，電壓變大，那么并聯(lián)部分的電壓減小，所以通過(guò)燈泡的電流減小，故B錯(cuò)誤；
CD．由于變壓器輸入的功率和輸出的功率相等，且副線圈的電阻減小了，輸出的功率變大了，所以原線圈的輸入功率也要變大，因?yàn)檩斎氲碾妷翰蛔儯暂斎氲碾娏饕兇螅蔆正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
40．C
【詳解】AB．只將S從a撥接到b，原線圈的匝數(shù)n1減半，輸入電壓不變，根據(jù)
可知副線圈的輸出電壓U2增大到原來(lái)的2倍，即電壓表的示數(shù)增大到原來(lái)的2倍，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈的輸出電流I2增大到原來(lái)的2倍，根據(jù)
可知原線圈的輸入電流I1增大到原來(lái)的4倍，即電流表的示數(shù)將增大到原來(lái)的4倍，A、B錯(cuò)誤；
CD．只將滑動(dòng)變阻器R的滑片從中點(diǎn)移到最上端，負(fù)載增大到原來(lái)的2倍，因副線圈的輸出電壓U2不變，根據(jù)歐姆定律可知副線圈的輸出電流I2減小到原來(lái)的一半，根據(jù)
可知副線圈輸出功率減小到原來(lái)的一半，所以原線圈輸出功率減小到原來(lái)的一半，即c、d兩端輸入功率減小到原來(lái)的一半，根據(jù)
原線圈的輸入電流減小到原來(lái)的一半，即電流表示數(shù)將減半，C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
41．AD
【詳解】ACD．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，負(fù)載消耗的功率變大，則副線圈的電流增大，電流表示數(shù)增大，由
可知，原線圈電流增大，則R1消耗的功率
增大；原線圈的電壓
減小，由
可知副線圈電壓減小，則電壓表示數(shù)減小，故AD正確，C錯(cuò)誤；
B．端接電壓恒定的正弦交變電源，電源的輸出功率
增大，故B錯(cuò)誤。
故選AD。
42．D
【詳解】A．由電流與匝數(shù)成反比可得副線圈電流為
電壓表讀數(shù)為
故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，輸入電壓U不變，變壓器匝數(shù)比不變，所以副線圈電壓不變，電壓表示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，副線圈電阻減小，副線圈的電流增大，根據(jù)
可知原線圈的電流增大，即電流表示數(shù)增大，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比
可得
副線圈電流為
根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)成反比
解得電流表示數(shù)
當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，設(shè)此時(shí)電流表的示數(shù)為，根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比
解得
根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)成反比
解得
此時(shí)副線圈電壓為
聯(lián)立可得
由此可知
故D正確。
故選D。
43．B
【詳解】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為，則副線圈的電流為，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為
則變壓器原線圈的電壓有效值為
設(shè)輸入交流電的電壓有效值為，則
可得
保持位置不變，向左緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，不斷變大，根據(jù)歐姆定律
可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正確，A錯(cuò)誤；
CD．設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為，同理可得
則
整理可得
保持位置不變，向下緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中，不斷變大，則變小，對(duì)由歐姆定律可知
可知不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知消耗的功率
整理可得
可知時(shí)，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
44．A
【詳解】設(shè)理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為k時(shí)，電阻R消耗的功率最大，此時(shí)通過(guò)R的電流為I，由
得原線圈中的電流I1為
變壓器副線圈兩端的電壓為IR，原線圈兩端的電壓由
得
原線圈電路中，電源電壓滿足
因此得到
代入數(shù)據(jù)解得
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)
即
此時(shí)電阻R消耗的功率最大，電流的最大值為
由電功率公式得到電阻R消耗的最大功率為
故A正確。
故選A。
45．B
【詳解】由知
所以當(dāng)時(shí)，變壓器副線圈輸出電壓
即變壓器副線圈輸出電壓將會(huì)是原來(lái)的1.25倍。
故選B。
46．D
【詳解】A．P不動(dòng)，向下滑動(dòng)時(shí)，數(shù)值保持不變，故A錯(cuò)誤；
B．不動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，匝數(shù)比改變，和的比值改變，故B錯(cuò)誤；
C．不動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于匝數(shù)比關(guān)系變化，電流表讀數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；
D．P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，減小，同時(shí)向下滑動(dòng)，R也減小，小燈泡的亮度可以不變，故D正確。
故選D。
47．A
【詳解】由圖可知，甲并聯(lián)在電路中是電壓互感器，電路中是強(qiáng)電壓，通過(guò)變壓器變成弱電壓，根據(jù)電壓之比等于線圈匝數(shù)比可得高壓輸電線的電壓為
乙串聯(lián)在電路中是電流互感器，電路中是強(qiáng)電流，通過(guò)變壓器變成弱電流，根據(jù)電流之比等于線圈匝數(shù)的倒數(shù)比可得高壓輸電線的電流為
故高壓輸電線的送電功率為
故選A。
48．C
【詳解】AC．A串聯(lián)在線路上，用于測(cè)量電流，所以是電流互感器，其副線圈電流應(yīng)比原線圈電流小，根據(jù)理想變壓器原副線圈電流之比等于匝數(shù)比的倒數(shù)可知n1BD．B并聯(lián)在線路上，用于測(cè)量電壓，所以是電壓互感器，其副線圈電壓應(yīng)比原線圈電壓低，根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓之比等于匝數(shù)比可知n3>n4，故BD錯(cuò)誤。
故選C。
49．AC
【詳解】AC．將滑片從題圖所示位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，原線圈輸入電壓不變，電壓表示數(shù)不變，副線圈匝數(shù)均勻增大，根據(jù)變壓比公式可知，副線圈輸出電壓均勻增大，電壓表示數(shù)均勻增大，選項(xiàng)AC正確；
B．根據(jù)輸出功率等于輸入功率，可知輸入電流增大，電流表示數(shù)增大，或者根據(jù)電流表示數(shù)為電流有效值，不可能呈正弦變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
D．電流表測(cè)量的是電流有效值，將滑片從題圖所示位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，副線圈輸出電壓均勻增大，電阻中電流均勻增大，電流表示數(shù)均勻增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；
故選AC。
50．AD
【詳解】A．由
得
每秒鐘有50個(gè)周期，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，電流每秒鐘方向改變100次，故A正確；
B．P原來(lái)處于線圈中點(diǎn)時(shí)，原副線圈匝數(shù)比
則
根據(jù)
得
故B錯(cuò)誤；
C．保持電阻不變，若只將滑片P向上移，原匝數(shù)變大，不變，變小，電流表變小，變小，電流表示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤；
D．若將P向上移到最高處，電阻箱調(diào)為250，匝數(shù)比
則
可得
故D正確。
故選AD。
51．C
【詳解】A．若用戶用電功率增加，由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，A錯(cuò)誤；
B．若用戶用電功率增加，則輸電功率增加，輸電線上的電流變大，輸電線的分壓變大，故降壓變壓器的輸入電壓變小，B錯(cuò)誤；
CD．若輸電功率一定，根據(jù)
可得輸電的效率為
可知采用特高壓輸電可減少輸電線上的電流，可減少輸電線上損耗的功率，增大輸電的效率，C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
52．D
【詳解】A．交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1一定，匝數(shù)不變，根據(jù)
則U2不變，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，用戶消耗的電功率變大，則輸入功率增大，即P3變大，故B錯(cuò)誤；
C．輸電線上損失的功率為
故C錯(cuò)誤；
D．輸送功率一定時(shí)，根據(jù)
，
則要減小線路的損耗，應(yīng)增大輸送電壓，又U1一定，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比，由
U2增大，I2減小，所以U3增大，用戶電壓U4不變，根據(jù)
應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比，故D正確。
故選D。
53．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為
解得
（2）輸電線損失的電功率
輸電線上的電流
所以
（3）降壓變壓器原線圈上電壓
所以降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為
解得
54．BCD
【詳解】A．根據(jù)公式
且P不變，可知輸電電流
當(dāng)輸電電壓增大時(shí)，輸電電流減小，A錯(cuò)誤；
B．不變，當(dāng)輸電電流減小，輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損失電壓減小，B正確；
C．輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損耗電功率
當(dāng)輸電電流減小，輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損耗電功率減小，C正確；
D．P不變，輸電線上由于導(dǎo)線電阻造成的損耗電功率減小，用戶得到的電功率增大，D正確。
故選BCD。
55．BD
【詳解】A．設(shè)降壓變壓器T2原線圈電壓為U3，副線圈電壓為U2。根據(jù)題意可知，電阻R0兩端的電壓等于
UR0＝U1﹣U3
則
A錯(cuò)誤；
B D．設(shè)降壓變壓器T2原線圈電壓變化為ΔU3，則
設(shè)降壓變壓器T2原線圈電流變化為ΔI3，則
可得
當(dāng)負(fù)載電阻R減小時(shí)，電流表A1的示數(shù)增加了。
根據(jù)歐姆定律可得
即
解得
BD正確；
C．輸入電壓不變，升壓變壓器T1原線圈匝數(shù)比不變，則升壓變壓器T1副線圈的電壓不變，電壓表V1示數(shù)不變，C錯(cuò)誤。
故選BD。
56．CD
【詳解】A．對(duì)升壓變壓器有
解得
理想變壓器不改變功率，可得
解得高壓輸電線上電流為
A錯(cuò)誤；
B．高壓輸電線上損失的功率為
B錯(cuò)誤；
C．高壓輸電線上損失的電壓為
降壓變壓器的輸入電壓為
對(duì)降壓變壓器有
解得用電器兩端電壓為
C正確；
D．若用戶端工作的用電器數(shù)量增加，則負(fù)載電阻減小，降壓變壓器副線圈電流變大，高壓輸電線上電流變大，線路損失電壓變大，降壓變壓器輸入電壓變小，則用戶端獲得電壓變小，D正確。
故選CD。
57．（1）；（2）12A，；（3），
【詳解】取時(shí)間的河水為研究對(duì)象，其質(zhì)量
①
河水減少的重力勢(shì)能
②
發(fā)電機(jī)的輸出功率
③
聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)解得
（2）如圖所示，因?yàn)槭抢硐胱儔浩鳎?br/>則線路上損失功率
④
⑤
聯(lián)立④⑤式，代入數(shù)據(jù)解得
又因?yàn)?br/>則升壓變壓器輸出電壓
輸電線上損失的電壓
則
（3）對(duì)于升壓變壓器有
對(duì)于降壓變壓器有
58． D 少 乙 800 變壓器不是理想變壓器 D
【詳解】（1）[1] 變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是絕緣的硅鋼片疊成。
故選D。
（2）[2]根據(jù)變流比可知，匝數(shù)少的線圈電流大，則應(yīng)用較粗的導(dǎo)線，即導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)少。
（3）[3]原線圈應(yīng)接交流電，故乙正確。
（4）[4][5]觀察發(fā)現(xiàn)，總是略小于的一半，考慮變壓器不是理想變壓器，有漏磁現(xiàn)象，故是原線圈電壓，根據(jù)變壓比可知，原線圈匝數(shù)為800匝。
（5）[6]A．為保證用電安全，連接好電路后，先檢查電路是否正確，再接通電源，故A錯(cuò)誤；
B．為保證用電安全，不可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱，故B錯(cuò)誤；
C．實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用交流電，故C錯(cuò)誤；
D．為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，故D正確。
故選D。
59． ADE##DAE##EAD##AED##EDA##DEA B 增大
【詳解】（1）[1]為了完成變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系的探究，需要使用交流電源變壓，多用電表的交流電壓擋測(cè)量原副線圈的電壓值。含有閉合鐵芯的原副線圈，接近理想變壓器，減少能量的損耗，讓變壓效果更明顯，容易發(fā)現(xiàn)變壓的規(guī)律。故ADE正確。
故選ADE。
（2）[2]由于有漏磁、原副線圈內(nèi)阻分壓等因素，所以副線圈測(cè)量的電壓值應(yīng)該小于理論值，由理想變壓器規(guī)律
由表格數(shù)據(jù)值U1總是小于，故U1應(yīng)該是副線圈的電壓值，一定是副線圈，一定是原線圈，故B正確。
故選B。
（3）[3]由理想變壓器規(guī)律知，僅減小原線圈的匝數(shù)，副線圈兩端的電壓將增大。
60． C D 少 800
【詳解】（1）[1]因變壓器工作時(shí)用正弦交流電，則除圖中所給器材外，實(shí)驗(yàn)還需要的器材是多用電表，故選C；
（2）[2]為防止產(chǎn)生渦流，變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是絕緣的硅鋼片疊成，故選D；
（3）[3]觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，匝數(shù)少的線圈電流大，則用粗導(dǎo)線。
（4）[4]根據(jù)表中數(shù)據(jù)，考慮到漏磁的影響，可知b為原線圈，且，則原線圈匝數(shù)是800匝，副線圈匝數(shù)為400匝。
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