《高中物理交變電流——知識(shí)點(diǎn)總結(jié)及五年真題詳解(理論知識(shí)及真題兩部分)(共77頁(yè))》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高中物理交變電流——知識(shí)點(diǎn)總結(jié)及五年真題詳解(理論知識(shí)及真題兩部分)(共77頁(yè))（78頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上交變電流、電磁學(xué)第一部分（理論知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)）一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生: 線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的瞬時(shí)值: I=I msint峰值:I m= nsB/R有效值:周期和頻率的關(guān)系:T=1/f圖像：正弦曲線(xiàn)描述交變電流電感對(duì)交變電流的作用：通直流、阻交流，通低頻、阻高頻電容對(duì)交變電流的作用：通交流、阻直流，通高頻、阻低頻原理：電磁感應(yīng) 變壓比：U1/U2=n1/n2應(yīng)用變壓器只有一個(gè)副線(xiàn)圈：I1/I2=n2/n1有多個(gè)副線(xiàn)圈：I1n1= I2n2= I3n3=變流比：電能的輸送功率損失：電壓損失：遠(yuǎn)距離輸電方式：高壓輸電定義：機(jī)械能是指動(dòng)能和勢(shì)能的總和。

2、轉(zhuǎn)化：動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化。機(jī)械能守恒：無(wú)阻力，動(dòng)能和勢(shì)能之間總量不變。機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化二、重、難點(diǎn)知識(shí)歸納1交變電流產(chǎn)生圖17-1(一)、交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流。如圖17-1所示（b）、（c）、（e）所示電流都屬于交流，其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流。如圖（b）所示。而（a）、(d)為直流其中（a）為恒定電流。（二）、正弦交流的產(chǎn)生及變化規(guī)律。 (1)、產(chǎn)生：當(dāng)線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的交流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的。即正弦交流。(2)、中性面：勻速旋轉(zhuǎn)的線(xiàn)圈，位于跟磁感線(xiàn)垂直的平面叫做中性面。這一位置穿過(guò)線(xiàn)圈

3、的磁通量最大，但切割邊都未切割磁感線(xiàn)，或者說(shuō)這時(shí)線(xiàn)圈的磁通量變化率為零，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(3)、規(guī)律：從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則e=NBSsint 。用表示峰值NBS則e=sint在純電阻電路中,電流I=sint=Isint，電壓u=Usint 。2、表征交變電流大小物理量(1)瞬時(shí)值：對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的交流的值 用小寫(xiě)字母x 表示，e i u(2)峰值：即最大的瞬時(shí)值。大寫(xiě)字母表示，Ummmm= nsB m=m/ R注意：線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為=NBS，即僅由匝數(shù)N，線(xiàn)圈面積S，磁感強(qiáng)度B和角速度四個(gè)量決定。與軸的具體位置，線(xiàn)圈的形狀及線(xiàn)圈是否閉

4、合都是無(wú)關(guān)的。(3)有效值：a、意義：描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量b、定義：跟交流熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做交流的有效值。c、正弦交流的有效值與峰值之間的關(guān)系是= I= U=。注意：正弦交流的有效值和峰值之間具有=，U=的關(guān)系，非正弦（或余弦）交流無(wú)此關(guān)系，但可按有效值的定義進(jìn)行推導(dǎo)，如對(duì)于正負(fù)半周最大值相等的方波電流，其熱效應(yīng)和與其最大值相等的恒定電流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I。e、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。對(duì)于交流電若沒(méi)有特殊說(shuō)明的均指有效值。f、在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值。(4)峰值、有

5、效值、平均值在應(yīng)用上的區(qū)別。 峰值是交流變化中的某一瞬時(shí)值，對(duì)純電阻電路來(lái)說(shuō)，沒(méi)有什么應(yīng)用意義。若對(duì)含電容電路，在判斷電容器是否會(huì)被擊穿時(shí)，則需考慮交流的峰值是否超過(guò)電容器的耐壓值。 交流的有效值是按熱效應(yīng)來(lái)定義的，對(duì)于一個(gè)確定的交流來(lái)說(shuō)，其有效值是一定的。而平均值是由公式確定的，其值大小由某段時(shí)間磁通量的變化量來(lái)決定，在不同的時(shí)間段里是不相同的。如對(duì)正弦交流，其正半周或負(fù)半周的平均電動(dòng)勢(shì)大小為，而一周期內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì)卻為零。在計(jì)算交流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱功率時(shí)，只能用有效值，而不能用平均值。在計(jì)算通過(guò)導(dǎo)體的電量時(shí)，只能用平均值，而不能用有效值。在實(shí)際應(yīng)用中，交流電器銘牌上標(biāo)明的額定電壓或額定電流

6、都是指有效值，交流電流表和交流電壓表指示的電流、電壓也是有效值，解題中，若題示不加特別說(shuō)明，提到的電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)時(shí)，都是指有效值。(5)、表征交變電流變化快慢的物理量a、周期T：電流完成一次周期性變化所用的時(shí)間。單位：s .b、頻率f：一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位：Z.c、角頻率：就是線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。單位：rad/s.d、角速度、頻率、周期，的關(guān)系=2f=(6)、疑難辨析圖17-2交流電的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值和穿過(guò)線(xiàn)圈面積的磁通量的變化率成正 比。當(dāng)線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈磁通量也是按正弦（或余弦）規(guī)律變化的，若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，t=0時(shí)，磁通量最大，應(yīng)為余弦函數(shù)，此刻變

7、化率為零（切線(xiàn)斜率為零），t=時(shí)，磁通量為零，此刻變化率最大（切線(xiàn)斜率最大），因此從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式是正弦函數(shù)，如上圖17-2所示分別是=cost和e=sint。3、變壓器（1）變壓器的構(gòu)造： 原線(xiàn)圈、 副線(xiàn)圈、 鐵心（2）變壓器的工作原理 在原、副線(xiàn)圈上由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象，互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。（3）理想變壓器：磁通量全部集中在鐵心內(nèi)，變壓器沒(méi)有能量損失，輸入功率等于輸出功率。（4）理想變壓器電壓跟匝數(shù)的關(guān)系： U1/U2= n1/n2說(shuō)明：對(duì)理想變壓器各線(xiàn)圈上電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系，不僅適用于原、副圈只有一個(gè)的情況，而且適用于多個(gè)副

8、線(xiàn)圈的情況。即有=。這是因?yàn)槔硐胱儔浩鞯拇磐咳考性阼F心內(nèi)。因此穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量的變化率是相同的，每匝線(xiàn)圈產(chǎn)生相同的電動(dòng)勢(shì)，因此每組線(xiàn)圈的電動(dòng)勢(shì)與匝數(shù)成正比。在線(xiàn)圈內(nèi)阻不計(jì)的情況下，每組線(xiàn)圈兩端的電壓即等于電動(dòng)勢(shì)，故每組電壓都與匝數(shù)成正比。（5）理想變壓器電流跟匝數(shù)的關(guān)系I1/I2= n2/n1 （適用于只有一個(gè)副線(xiàn)圈的變壓器）說(shuō)明：原副線(xiàn)圈電流和匝數(shù)成反比的關(guān)系只適用于原副線(xiàn)圈各有一個(gè)的情況，一旦有多個(gè)副線(xiàn)圈時(shí)，反比關(guān)系即不適用了，可根據(jù)輸入功率與輸出功率相等的關(guān)系推導(dǎo)出：U1I1= U2I2+ U3I3+U4I4+再根據(jù)U2=U1 U3=U1 U4= U4可得出：n1I1=n2I2

9、+ n3I3+ n4I4+（6）注意事項(xiàng)（1）當(dāng)變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)比()確定以后,其輸出電壓U2是由輸入電壓U1決定的(即U2=U1)但若副線(xiàn)圈上沒(méi)有負(fù)載 , 副線(xiàn)圈電流為零輸出功率為零 , 則輸入 功率為零,原線(xiàn)圈電流也為零,只有副線(xiàn)圈接入一定負(fù)載,有了一定的電流,即有了一定的輸出功率，原線(xiàn)圈上才有了相應(yīng)的電流（I1=I2），同時(shí)有了相等的輸入功率，（P入=P出）所以說(shuō)：變壓器上的電壓是由原線(xiàn)圈決定的，而電流和功率是由副線(xiàn)圈上的負(fù)載來(lái)決定的。4、電能的輸送(1)輸送電能的過(guò)程:輸送電能的過(guò)程如下所示：發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線(xiàn)降壓變壓器用電單位。 (2). 高壓輸電的道理思路：輸電導(dǎo)線(xiàn)（電阻

10、）發(fā)熱損失電能減小損失。輸電要用導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)當(dāng)然有電阻，如果導(dǎo)線(xiàn)很短，電阻很小可忽略，而遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)很長(zhǎng)，電阻大不能忽略。電流通過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)要發(fā)出大量的熱，所以，輸電時(shí)，必須設(shè)法減小導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱損失。由焦耳定律Q=I2Rt，減小發(fā)熱Q有以下三種方法：一是減小輸電時(shí)間t，二是減小輸電線(xiàn)電阻R，三是減小輸電電流I。第一種方法等于停電，沒(méi)有實(shí)際價(jià)值。第二種方法從材料、長(zhǎng)度、粗細(xì)三方面來(lái)說(shuō)都有實(shí)際困難。適用的超導(dǎo)材料還沒(méi)有研究出來(lái)。排除了前面兩種方法，就只能考慮第三種方法了。從焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出，第三種辦法是很有效的：電流減小一半，損失的電能就降為原來(lái)的四分之一。所以說(shuō)要減小電能的損失，

11、必須減小輸電電流。但從另一方面講，輸電就是要輸送電能，輸送的功率必須足夠大，才有實(shí)際意義。根據(jù)公式P=UI，要使輸電電流I減小，而輸送功率P不變（足夠大），就必須提高輸電電壓U。所以說(shuō)通過(guò)高壓輸電可以保證在輸送功率不變，減小輸電電流來(lái)減小輸送電的電能損失。(3) 變壓器能把交流電的電壓升高（或降低）在發(fā)電站都要安裝用來(lái)升壓的變壓器，實(shí)現(xiàn)高壓輸電。但是我們用戶(hù)使用的是低壓電，所以在用戶(hù)附近又要安裝降壓的變壓器。一是為了安全，二是用電器只能用低電壓。三、典型例題例1、交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的電壓流表示式為，保持其他條件不變，使該線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速和匝數(shù)同時(shí)增加一倍，則此時(shí)電壓流的變化規(guī)律變?yōu)椋?）ABCD

12、解析：線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速和匝數(shù)同時(shí)增加一倍，則Um增加4倍，線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速增加一倍，則為原來(lái)的兩倍。答案為B。點(diǎn)撥：此題是一個(gè)基礎(chǔ)題，考查的是對(duì)電壓流表示式為的理解，最好親自動(dòng)手推導(dǎo)公式，才有利于公式的記憶。小試身手MN圖17-3QPABCDE1.1、關(guān)于線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流，以下說(shuō)法正確的是（ ）A線(xiàn)圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變B線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向就改變一次C線(xiàn)圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向都要改變一次D線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向都要改變一次1.2、如圖17-3所示，矩形線(xiàn)圈ACDE放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈

13、以相同的角速度，分別繞MN、PQ、AC、AE軸線(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為E1、E2、E3、E4，則下列關(guān)系中正確的是（ ）AE1=E2，E3=E4 BE1=E2=E3，E4=0 CE1=E2=E3=E4 DE2=E3，E1=E4例2、如圖17-4表示一交流隨時(shí)間變化的圖像，求此交流的有效值。 解析：此題所給交流正負(fù)半周的最大值不相同，許多同學(xué)對(duì)交流電有效值的意義理解不深，只知道機(jī)械地套用正弦交流電的最大值是有效值的倍的關(guān)系，直接得出有效值，而對(duì)此題由于正負(fù)半周最大值不同，就無(wú)從下手。應(yīng)該注意到在一個(gè)周期內(nèi)前半周期和后半周期的有效值是可求的，再根據(jù)有效值的定義，選擇一個(gè)周期的時(shí)間，

14、利用在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同的電阻所產(chǎn)生的熱量相同，從焦耳定律求得。 IRT=I1R+ I2R圖17-4 即I=(+（) 解得 I=A 點(diǎn)撥：此題是一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算題，主要是考查對(duì)交變電流中最大值的有效值的關(guān)系的理解。 小試身手2.1、一個(gè)矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（V），則如下說(shuō)法中正確的是（ ）A此交流電的頻率是100HzBt=0時(shí)線(xiàn)圈平面恰與中性面重合C如果發(fā)電機(jī)的功率足夠大，它可使“220V100W”的燈泡正常發(fā)光D用交流電壓表測(cè)量的讀數(shù)為V2.2、一個(gè)電熱器接在10V的直流電源上，在ts內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q，今將該電熱器接在一交流電源上，它在2ts內(nèi)產(chǎn)

15、生的焦耳熱為Q，則這一交流電源的交流電壓的最大值和有效值分別是（ ）A最大值是V，有效值是10VB最大值是10V，有效值是VC最大值是V，有效值是5VD最大值是20V，有效值是V例3、如圖17-5所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“”形導(dǎo)線(xiàn)框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=T，線(xiàn)框的CD邊長(zhǎng)為20cm、CE、DF長(zhǎng)均為10cm，轉(zhuǎn)速為50r/s，若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)（1）寫(xiě)出線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）若線(xiàn)框電阻r=3,再將AB兩端接“6V，12W”燈泡，小燈泡能否正常發(fā)光？若不能，小燈泡實(shí)際功率多大？ 解析：（1）注意到圖17-5示位置磁感線(xiàn)與線(xiàn)圈平面平行，瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為余弦函數(shù)

16、，先出最大值和角頻率。 =2n=100rad/s =BS=0.20.1100=10(V) 所以電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式應(yīng)為e=10cos100t(V)。圖17-5（2）小燈泡是純電阻電路，其電阻為R=首先求出交流電動(dòng)勢(shì)有效值=10（V）此后即可看成恒定電流電路，如圖15-5 所示，顯然由于R=r,=5v，小于額定電壓，不能正常發(fā)光。其實(shí)際功率是p=8.3(w)點(diǎn)撥：此題是一個(gè)綜合計(jì)算題，考查的是電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值之間關(guān)系，應(yīng)該多加強(qiáng)這方面的練習(xí)，以熟悉此計(jì)算公式。小試身手ABOabcd3.1、某矩形線(xiàn)圈，切割磁感線(xiàn)的邊長(zhǎng)ab=40cm，寬ab=20cm，共50匝，磁感強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以3

17、00r/min，繞中心軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖17-6所示問(wèn)：（1）線(xiàn)圈角速度、頻率各多少？長(zhǎng)邊切割磁感線(xiàn)的線(xiàn)速度多大？圖17-6（2）若t=0時(shí)線(xiàn)圈恰在中性面位置，寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式，求出當(dāng)t=0.025s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值（3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值多少？從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)900過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值又是多少？（4）若線(xiàn)圈的電阻為10，為了使線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每秒要提供的機(jī)械能是多少？圖17-7例4、如圖17-7所示,理想變壓器鐵芯上繞有A、B、C三個(gè)線(xiàn)圈，匝數(shù)比為nA:nB:nC=4:2:1,在線(xiàn)圈B和C的兩端各接一個(gè)相同的電阻R，當(dāng)線(xiàn)圈A與交流電源連通時(shí)，交流電流表A2的示數(shù)為I0，則交流

18、電表A1的讀數(shù)為_(kāi)I0 。解析：此題如果輕易用電流強(qiáng)度與匝數(shù)成反比的關(guān)系來(lái)解，即得出IA=0.5I0就錯(cuò)了。應(yīng)該注意到變壓器副線(xiàn)圈有多組，電流反比關(guān)系不成立，但電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系還是成立的，應(yīng)先根據(jù)這一關(guān)系求出C組線(xiàn)圈電壓，再根據(jù)R相等的條件求出C組電流，由和，得IC=0.5I0 .此后利用關(guān)系式 nA IA=nBnB +nCnC即 4IA=2I0+10.5I0 得IA=0.625I0點(diǎn)撥：此題為一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算題?？疾榈氖菍?duì)變壓器工作規(guī)律的一個(gè)理解。小試身手圖17-84.1、如圖17-8所示,變壓器輸入 交變電壓U一定,兩個(gè)副線(xiàn)圈的匝數(shù)為n2和n3,當(dāng)把一電阻先后接在a,b間和c,d 間時(shí),

19、安培表的示數(shù)分別為I和I，則I：I為（ ）A .n22 :n32 B .: C . n2 :n3 D . n32 :n224.2 、有一個(gè)理想變壓器,原線(xiàn)圈1200匝,副線(xiàn)圈400匝,現(xiàn)在副線(xiàn)圈上接一個(gè)變阻器R,如圖17-9所示,則下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A .安培表A1與A2的示數(shù)之比為3:1 圖17-9B .伏特表V1與 V2的示數(shù)之比為3:1C .當(dāng)變阻器滑動(dòng)頭向下移動(dòng)時(shí),原線(xiàn)圈的輸入功率將增加D .原、副線(xiàn)圈的功率之比為3:1例5、將電阻R1和R2如下圖17-10甲所示接在變壓器上，變壓器原線(xiàn)圈接在電壓恒為U的交流電源上，R1和R2上的電功率之比為2：1，若其它條件不變，只將R1和

20、R2改成如圖乙接法，R1和R2上的功率之比為1：8。若甲圖中原線(xiàn)圈電流為I1，乙圖中原線(xiàn)圈電流為I2，求：（1）兩組副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比；（2）I1和I2之比。解析：（1）甲圖中R1和R2串聯(lián)，電流相同，功率與電阻成正比，所以有 R1=2R2（1） 設(shè)三組線(xiàn)圈的匝數(shù)分別是n1 ,n2 ,n3，兩組副線(xiàn)圈上的電壓分別是U2和U3，易得U2=U U3=U乙圖中R1和R2上的功率之比為1 : 8圖17-10即 8 （2）聯(lián)列（1）式和（2）式解得 =（2）設(shè)甲圖中輸出功率為P1，則P1=（）2/（R1+R2）設(shè)乙圖中輸出 功率為P2，則P2=（）2/R1+（）2/R2以R1=2R2，n3=2n2代入，可

21、得： 。由于輸入功率等于輸出功率，所以甲、乙兩圖中輸入功率之比也為，根據(jù)P=IU，電壓恒定，所以?xún)蓤D中電流之比I1：I2=2：3點(diǎn)撥：此題是一個(gè)綜合計(jì)算題，考查的是變壓器電壓、電流與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系，并且要理解變壓器中輸出功率與輸入功率之間的關(guān)系。小試身手5.1、有一理想變壓器在其原線(xiàn)圈上串一熔斷電流為I0=1A的保險(xiǎn)絲后接到220V交流電源上，副線(xiàn)圈接一可變電阻R作為負(fù)載，已知原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比n1:n2=5:1,問(wèn)了不使保險(xiǎn)絲熔斷，可變電阻的取值范圍如何？ 5.2、一臺(tái)理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為10：1，原線(xiàn)圈接U=100sin100tV的交變電壓，副線(xiàn)圈兩端用導(dǎo)線(xiàn)接規(guī)格為“6V，12W”

22、的小燈，已知導(dǎo)線(xiàn)總電阻r=0.5,試求：副線(xiàn)圈應(yīng)接幾盞小燈？這些小燈又如何連接才能使這些小燈都正常發(fā)光？例6、發(fā)電廠輸出的交流電壓為2.2萬(wàn)伏,輸送功率為2.2106瓦,現(xiàn)在用戶(hù)處安裝一降壓變壓器,用戶(hù)的電壓為220伏,發(fā)電廠到變壓器間的輸電導(dǎo)線(xiàn)總電阻為22歐,求:(1)輸電導(dǎo)線(xiàn)上損失的電功率;(2)變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比。解析：（1）應(yīng)先求出輸送電流，由線(xiàn)=P總/U總=2.2106 2.2104=100(A) 則損失功率為P損=I線(xiàn)2R線(xiàn)=100222=2.2105 (w) (2)變壓器原線(xiàn)圈電壓U1為U1=U總-U線(xiàn)= U總- I線(xiàn)R線(xiàn)=2.2104-10022=19800(V)所以原副線(xiàn)

23、圈匝數(shù)比=19800/220=90.點(diǎn)撥：此題是一個(gè)綜合計(jì)算題，考查的是電能在輸送的過(guò)程中能量的損失，以及變壓器的原副線(xiàn)圈的應(yīng)用。小試身手6.1、遠(yuǎn)距離輸電，當(dāng)輸電電阻和輸送功率不變時(shí)，則（ ）A輸電線(xiàn)上損失的功率跟輸送電線(xiàn)上的電流的平方成正比B輸電線(xiàn)上損失的電壓跟輸送電線(xiàn)上的電流成正比C輸送的電壓越高，輸電線(xiàn)路上損失的電壓越大D輸電線(xiàn)上損失的功率跟輸送電壓的平方成正比6.2、用1萬(wàn)伏高壓輸送100千瓦的電功率，在輸電線(xiàn)上損失2%的電功率，則輸電線(xiàn)的電阻是_歐姆，如果把輸送電壓降低一半，則輸電線(xiàn)上損失功率將占輸送功率的_%。6.3、如圖16-10所示，理想變壓器和三個(gè)定值電阻R1、R2和R3接

24、在交流電源上，R1=R3，若R1、R2和R3上的電功率相等，則R1：R2=_,變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為_(kāi)。四、章節(jié)練習(xí)一 .填空題:1、如圖17-11甲所示，一個(gè)矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)，當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)過(guò)圖中位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，且以電流自a端流出為正， 則在圖乙中能表示這一交流電的圖象的是 。 圖乙 圖甲圖17-112、在電子技術(shù)中，從前一級(jí)裝置輸出的既有直流成分（工作電流），又有交流成分（信號(hào)電流）。如果我們希望輸送到后一級(jí)裝置的只有直流成分，電容器應(yīng)該和后一級(jí)裝置 ；如果我們希望輸送到后一級(jí)裝置的只有交流成分，電容器應(yīng)該和后一級(jí)裝置_ （兩空均填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。3、用U1

25、和U2兩種電壓分別通過(guò)相同長(zhǎng)度和材料的導(dǎo)線(xiàn)輸電，若輸送的電功率相等,在輸電線(xiàn)上損失的電功率也相同，則在兩種情況下輸電線(xiàn)截面積之比S1：S2為_(kāi) 4、一個(gè)接在直流電源上的電熱器所消耗的電功率為P1，若把它接到電壓最大值與直流電壓相等的交流電源上，該電熱器所消耗的電功率為P2，則PlP2為_(kāi)5、圖17-12中理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比nln2=4 l，原線(xiàn)圈兩端連接光滑導(dǎo)軌，副線(xiàn)圈與電阻R相連成閉合回路當(dāng)直導(dǎo)線(xiàn)AB在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌勻速地向右做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表Al的讀數(shù)是12mA，那么電流表A2的讀數(shù)是_圖17-126、如右圖17-13所示，有一理想變壓器，原線(xiàn)圈接在電壓一定的正弦交流電

26、源上，副線(xiàn)圈電路中接入三個(gè)電阻R1、R2、R3，各交流電表的內(nèi)阻對(duì)電路的影響不計(jì)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表A1示數(shù)_ B電流表A2示數(shù)_ （填“變大、變小、不變”） 圖17-14圖17-137、兩個(gè)電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如下圖17-14甲、乙所示，把它們通人相同的電阻中，則在1s內(nèi)兩電阻消耗的電功比Wa：Wb等于_ 8、將u = 110sin100tV的交變電壓接到“220V，100W”的燈泡兩端，設(shè)燈絲的電阻不隨溫度變化，流過(guò)燈泡電流的最大值_；燈泡發(fā)揮的實(shí)際功率_。9、一閉合線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速為240rad/min ，當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)平行時(shí)，線(xiàn)圈的電動(dòng)勢(shì)為2.0V 。

27、設(shè)線(xiàn)圈從垂直磁場(chǎng)瞬時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，該線(xiàn)圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式_；電動(dòng)勢(shì)在1/48s末的瞬時(shí)值為_(kāi)。二 .選擇題:10、矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞著垂直磁感線(xiàn)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線(xiàn)圈通過(guò)中性面時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A、穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B、穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量等于零，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C、穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零D、穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量等于零，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零11.一矩形線(xiàn)圈繞垂直磁場(chǎng)方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)e = 20sin20t V，由此可以判斷（ ）At = 0時(shí)，線(xiàn)圈平面和磁場(chǎng)垂直Bt = 0時(shí)，線(xiàn)圈的磁通量為零Ct =

28、0.05s時(shí)，線(xiàn)圈切割磁感線(xiàn)的有效速度最小Dt = 0.05s時(shí)，e第一次出現(xiàn)最大值12. 線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流如圖17-15所示，則（ ）A在A和C時(shí)刻線(xiàn)圈平面和磁場(chǎng)垂直B在B和時(shí)刻線(xiàn)圈中的磁通量為零C從A時(shí)刻到B時(shí)刻線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為rad 圖17-15D若從O時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)歷的時(shí)間為0.02s ，則該交變電流在1.0s的時(shí)間內(nèi)方向會(huì)改變100次13.一個(gè)矩形線(xiàn)框的面積為S ，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/秒，則（ ）A線(xiàn)框交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為nBS B線(xiàn)框交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為nBSC從開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)1/4周期，線(xiàn)框中的平均

29、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2nBSD感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為e = 2nBSsin2nt14.關(guān)于交流電的有效值和最大值，下列說(shuō)法正確的是（ ）A任何形式的交變電流的有效值和最大值都有關(guān)系U = Um/B只有正弦式電流才有U = Um/的關(guān)系C照明電壓220V 、動(dòng)力電壓380V，指的都是交變電流的有效值D交流電壓表和電流表測(cè)量的都是交變電流的有效值15. 一只氖管的起輝電壓為50V ，把它接在u = 50sin314tV的交變電源上，在一個(gè)交變電壓的周期內(nèi)，氖管的發(fā)光時(shí)間為（ ）A0.02s B0.01s C0.015s D0.005s16.對(duì)于如圖17-16所示的電路，下列說(shuō)法正確的是（ ）圖17-16Aa、

30、b端接穩(wěn)恒直流電，燈泡發(fā)亮Ba、b端接交變電流，燈泡發(fā)亮Ca、b端接交變電流，燈泡發(fā)亮，且將電容器電容增大時(shí)，燈泡亮度增大Da、b端接交變電流，燈泡發(fā)亮，且將電容器電容減小時(shí)，燈泡亮度增大17. 對(duì)于如圖17-17所示的電路，下列說(shuō)法正確的是（ ）A雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S接上部時(shí)，燈泡亮度較大B雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S接下部時(shí)，燈泡亮度較大圖17-17C雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S接下部，同時(shí)將電感線(xiàn)圈的L的鐵芯抽出，在抽出的過(guò)程中，燈泡亮度變大D雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S接下部，同時(shí)將電感線(xiàn)圈的L的鐵芯抽出，在抽出的過(guò)程中，燈泡亮度變小18.在圖17-18所示的電路中，如果交變電流的頻率增大，1、2和3燈的亮度變化情況是（ ）A1、2

31、兩燈均變亮，3燈變暗 B1燈變亮，2、3兩燈均變暗C1、2燈均變暗，3燈亮度不變D1等變暗，2燈變亮，3燈亮度不變圖17-1819.在電工和電子技術(shù)中使用的扼流圈有兩種：低頻扼流圈和高頻扼流圈。它們的區(qū)別在于（ ）A低頻扼流圈的自感系數(shù)較大B高頻扼流圈的自感系數(shù)較大C低頻扼流圈的能有效地阻礙低頻交變電流，但不能阻礙高頻交變電流D高頻扼流圈的能有效地阻礙高頻交變電流，但不能阻礙低頻交變電流20.關(guān)于電容器通過(guò)交變電流的理解，正確的是（ ）A有自由電荷通過(guò)電容器中的電介質(zhì)B電容不斷的充、放電，與之相連的導(dǎo)線(xiàn)中必須有自由電荷移動(dòng)，這樣就形成了電流C交變電壓相同時(shí)，電容越大，電流越大D交變電壓相同時(shí)，

32、頻率越高，電流越大21.對(duì)于圖17-19所示的電路，下列說(shuō)法正確的是（ ）Aa、b兩端接穩(wěn)恒直流，燈泡將不發(fā)光Ba、b兩端接交變電流，燈泡將不發(fā)光圖17-19Ca、b兩端由穩(wěn)恒的直流電壓換成有效值相同的交變電壓，燈泡亮度相同Da、b兩端由穩(wěn)恒的直流電壓換成有效值相同的交變電壓，燈泡亮度將會(huì)減弱三計(jì)算題22、如圖17-20所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B = 0.1T ，矩形線(xiàn)圈的匝數(shù)N = 100匝，邊長(zhǎng)= 0.2m ，= 0.5m ，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度= 100rad/s ，轉(zhuǎn)軸在正中間。試求：（1）從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，該線(xiàn)圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式；（2）當(dāng)轉(zhuǎn)軸移動(dòng)至ab邊（其它條件不變），再求電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表

33、達(dá)式；（3）當(dāng)線(xiàn)圈作成半徑為r = 的圓形，再求電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式。圖17-2023、一臺(tái)變壓器有兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈，它的初級(jí)線(xiàn)圈接在220V的電源上，一個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈的電壓為6V，輸出電流為2A，匝數(shù)為24匝；另一個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈的電壓為250V，輸出電流為200mA求： (1)250V線(xiàn)圈的匝數(shù)，初級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)； (2)初級(jí)線(xiàn)圈的輸入功率24在真空中速度為=6.4107ms的電子束，連續(xù)地射入兩平行極板之間，極板長(zhǎng) 度為L(zhǎng)=8.010-2m，間距d=5.010-3m兩極板不帶電時(shí)，電子束將沿兩極板之間的中線(xiàn)通過(guò)在兩極板上加一個(gè)50Hz的交變電壓u=Umsint，如果所加電壓的最大值Um超過(guò)某一值U0時(shí),將

34、開(kāi)始出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電子束有時(shí)能通過(guò)兩極板，有時(shí)間斷，不能通過(guò) (1)求U0的大??； (2)求Um為何值才能使通過(guò)的時(shí)間跟間斷的時(shí)間之比為2：125.圖17-21是一個(gè)帶有兩個(gè)副線(xiàn)圈的理想變壓器，今將原線(xiàn)圈接至穩(wěn)壓交流電源上，副線(xiàn)圈L1的匝數(shù)為nl，副線(xiàn)圈L2的匝數(shù)為n2.當(dāng)L2兩端斷開(kāi)、電阻R接到L2兩端時(shí),電流表的讀數(shù)為I2；當(dāng)L1斷開(kāi)、電阻R接到L2兩端時(shí)，電流表的讀數(shù)為I2;當(dāng)Ll、L2都接上R時(shí)，電流表的讀數(shù)為I3，問(wèn)I1：I2：I3=?圖17-2126圖17-22所示是一個(gè)交流發(fā)電機(jī)的示意圖線(xiàn)框abcd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知ab=bc=10cm.B=1T，線(xiàn)圈匝數(shù)n=100，線(xiàn)圈電阻r

35、=5，外電路負(fù)載電阻R=5，線(xiàn)圈以600rmin的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：(1)電流表和電壓表的讀數(shù)；(2)從如圖示位置開(kāi)始經(jīng)過(guò)160s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為多少?圖17-22(3)從如圖所示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)30角的過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值為多少?27、水能是可再生能源，可持續(xù)地利用它來(lái)發(fā)電，為人類(lèi)提供“清潔”的能源若一水力發(fā)電站水庫(kù)的平均流量為Q（m3/s），落差為h（m），下落時(shí)水的流速為v（m/s），發(fā)電機(jī)的效率為，則全年的發(fā)電量為多少度？（設(shè)流過(guò)發(fā)電機(jī)后水的速度為零）某小型水力發(fā)電站水流量為Q=10m3/s，落差h=5m，發(fā)電機(jī)效率50%，輸出電壓為400V，若要向一鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電，輸電線(xiàn)的總電阻為R

36、=8，為使線(xiàn)路上損耗功率限制在發(fā)電機(jī)輸出功率的8%，需在發(fā)電機(jī)輸出端安裝升壓變壓器，若用戶(hù)所需電壓為220V，則在用戶(hù)處需安裝降壓變壓器，忽略下落時(shí)水的速度求：（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率（2）輸電線(xiàn)上的電流強(qiáng)度（3）升壓變壓器和降壓變壓器的原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比第17章:交變電流參考答案：（改為1。5倍行距）小試身手答案：1.1、C 1.2、B 2.1、BC 2.2、B 3.1、（1）rad/s f=5HZ v=5m/s；（2）V V； （3） V V； （4）J。4.1、A 4.2、BC 5.1、大于8.8 5.2、4盞，并聯(lián) 6.1、AB 6.2、20 ，86.3、1：4 ，2：1。章節(jié)練習(xí)答案一

37、.填空題:1、D 2、并聯(lián)，串聯(lián) 3、U12/U22 4、2:1 5、0 6、變大，變大 7、1：28、0.32A， 25W 9、U=2sin8tV ，1.0V。二 .選擇題:10、C 11、AC 12、D 13、BD 14、BCD 15、B 16、BC 17、 AC 18、D 19、AD 20、ACD 21、C三計(jì)算題22、（1）314cos100tV 、（2）不變、（3）不變。23、(1)1000匝，880匝；(2)62W 24、(1)Uo=91V；(2)Um=105V(提示：若電子束能通過(guò)兩極板，則電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 ,而交變電壓的周期卻為0.02s可以認(rèn)為電子是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)兩

38、極板問(wèn)電壓為Uo，電子束剛好搏不過(guò)兩極板，則有(2)由正弦函數(shù)的圖象性質(zhì)可知，當(dāng)Uo = Umsin60時(shí)，(t1)通：(t2)間=21，所以Um105V25、n12：n22：(n21+n22) 提示：設(shè)穩(wěn)壓交流電源的電壓為U，R接到L1兩端時(shí)R上的電壓為U1，則，Il U=26、4.44A，22.2V(提示：Em = nBs= nBS2f = 20V,E= ,(2)31.4V(提示：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=Emcos t =62.8cos20tV,則時(shí)瞬時(shí)值為62.8cos20 . =31.4V)；(3)60V(提示：=21=nBSsin30,t= ,所以 )27、（1）度；（2）2.5

39、105W 50A 升壓：2/25、降壓：230/11。第二部分 五年高考題薈萃2009年 高考新題一、選擇題1.（09天津9）（1）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線(xiàn)框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)框面積為S，電阻為R。線(xiàn)框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值I= 。線(xiàn)框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量q= 。答案：（1），解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計(jì)算等知識(shí)。電動(dòng)勢(shì)的最大值，電動(dòng)勢(shì)的有效值，電流的有效值；。2.（09廣東物理9）圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表

40、述正確的是 （ ABD ）A增加輸電導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程中的電能損失B高壓輸電是通過(guò)減小輸電電流來(lái)減小電路的發(fā)熱損耗C在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好解析：依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗，而,增大輸電線(xiàn)的橫截面積，減小輸電線(xiàn)的電阻，則能夠減小輸電線(xiàn)上的功率損耗，A正確；由P=UI來(lái)看在輸送功率一定的情況下，輸送電壓U越大，則輸電電流越小，則功率損耗越小，B正確；若輸電電壓一定，輸送功率越大，則電流I越大，電路中損耗的電功率越大，C錯(cuò)誤；輸電電壓并不是電壓越高越好，因?yàn)殡妷涸礁?，?duì)于安全和技術(shù)的要求越高，

41、因此并不是輸電電壓越高越好，D正確。3.（09江蘇物理6）如圖所示，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為1：5，原線(xiàn)圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開(kāi)始發(fā)光，下列說(shuō)法中正確的有 （ AB ） A開(kāi)關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz B開(kāi)關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V C開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，電壓表的示數(shù)變大 D開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，變壓器的輸出功率不變解析：本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問(wèn)題徹底理解。由交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知，原線(xiàn)圈兩端電壓的有效值為V=20V，由得副線(xiàn)圈兩端的電壓為V，電壓表的示數(shù)為交流電的有效值，B項(xiàng)正確；交變電壓的頻

42、率為 Hz，一個(gè)周期內(nèi)電壓兩次大于100V，即一個(gè)周期內(nèi)氖泡能兩次發(fā)光，所以其發(fā)光頻率為100Hz，A項(xiàng)正確；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前后，輸入電壓不變，變壓器的變壓比不變，故輸出電壓不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；斷開(kāi)后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.（09海南物理9）一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)方輸電。輸電線(xiàn)路總電阻到目的地經(jīng)變壓器降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡（220V、60W）。若在輸電線(xiàn)路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%,變壓器和的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿(mǎn)負(fù)荷工作狀態(tài)，則（ ABD ）A原、副線(xiàn)圈電流分別為和20AB原、副線(xiàn)圈電壓分別為和2

43、20VC和的變壓比分別為1：50和40：1D有盞燈泡（220V、60W）正常發(fā)光5.（09海南物理12）鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線(xiàn)從環(huán)形鐵芯的中間穿過(guò)時(shí)，與繞在鐵芯上的線(xiàn)圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過(guò)環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線(xiàn)中的電流成正比，所以通過(guò)偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)中的電流。日常所用交流電的頻率在中國(guó)和英國(guó)分別為50Hz和60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國(guó)測(cè)量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國(guó)測(cè)量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是 A。若此表在中國(guó)的測(cè)量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A；為使其在英國(guó)的測(cè)量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為 A答案：12 256.（09山

44、東19）某小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線(xiàn)總電阻為r，升壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n，n2。降壓變壓器原副線(xiàn)匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則 （ AD ）ABC升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率解析：根據(jù)變壓器工作原理可知，由于輸電線(xiàn)上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有，所以，A正確，BC不正確。升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線(xiàn)損失功率，D正確。考點(diǎn)：變壓器工作原理、遠(yuǎn)距離輸電提示：理想變壓器的兩個(gè)

45、基本公式是： ，即對(duì)同一變壓器的任意兩個(gè)線(xiàn)圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。，即無(wú)論有幾個(gè)副線(xiàn)圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。只有當(dāng)變壓器只有一個(gè)副線(xiàn)圈工作時(shí)，才有。遠(yuǎn)距離輸電，從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是：P1=P2，P3=P4，P1/=Pr=P2。電壓之間的關(guān)系是：。電流之間的關(guān)系是：。輸電線(xiàn)上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計(jì)算時(shí)都必須用，而不能用。特別重要的是要會(huì)分析輸電線(xiàn)上的功率損失。7.（09四川17）如圖甲所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10：1，R120 ，R230 ，C為電容器。已知通過(guò)R1的正弦交流電如圖乙所示，則 （ C ）A.交流電的頻率為

46、0.02 HzB.原線(xiàn)圈輸入電壓的最大值為200 VC.電阻R2的電功率約為6.67 WD.通過(guò)R3的電流始終為零解析：根據(jù)變壓器原理可知原副線(xiàn)圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯(cuò)。由圖乙可知通過(guò)R1的電流最大值為Im1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20V，再根據(jù)原副線(xiàn)圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線(xiàn)圈輸入電壓的最大值為200 V、B錯(cuò)；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣?、阻直流的作用，則有電流通過(guò)R3和電容器，D錯(cuò)；根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電阻R2的電流有效值為I、電壓有效值為UUm/V，電阻R2的電功率為P2UIW、C對(duì)。9.（09福建16）一臺(tái)小

47、型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻為5.0，則外接一只電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則 （ D ）A.電壓表的示數(shù)為220v B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484w D.發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J解析：電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值,由圖像知電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=V，有效值E=220V，燈泡兩端電壓，A錯(cuò)；由圖像知T=0.02S，一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，可知1s內(nèi)電流方向變化100次，B錯(cuò)；燈泡的實(shí)際功率,C錯(cuò)；電流的有效值，發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，D對(duì)。20082005年高考題題組一一

48、、選擇題1.（08北京18）一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比n1:n2=11:5。原線(xiàn)圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示。副線(xiàn)圈僅接入一個(gè)10 的電阻。則 （ D ）A流過(guò)電阻的電流是20 A B與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100VC經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6103 JD變壓器的輸入功率是1103W解析 原線(xiàn)圈中電壓的有效值是220V，由變壓比知副線(xiàn)圈中電壓為100V，流過(guò)電阻的電流是10A；與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V；經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量是61034J。2.（08天津17）一理想變壓器的原線(xiàn)圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線(xiàn)圈接有可調(diào)電阻R設(shè)原線(xiàn)圈的電流為I1，輸入功

49、率為P1，副線(xiàn)圈的電流為I2，輸出功率為P2。當(dāng)R增大時(shí) （ B ）AI1減小，P1增大 BI1減小，P1減小 CI2增大，P2減小 DI2增大，P2增大解析 理想變壓器的特點(diǎn)是輸入功率等于輸出功率，當(dāng)負(fù)載電阻增大時(shí)，由于副線(xiàn)圈的電壓不變，所以輸出電流I2減小，導(dǎo)致輸出功率P2減小，所以輸入功率P1減小；輸入的電壓不變，所以輸入的電流I1減小，B正確3.（08四川16）如圖，一理想變壓器原線(xiàn)圈接入一交流電源，副線(xiàn)圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開(kāi)關(guān)S是閉合的。V1和V2為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2； A1、A2 和A3為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3。現(xiàn)斷開(kāi)S，U1數(shù)

50、值不變，下列推斷中正確的是 （ BC ）AU2變小、I3變小 BU2不變、I3變大 CI1變小、I2變小 DI1變大、I2變大解析：因?yàn)樽儔浩鞯脑褦?shù)與U1不變，所以U2與兩電壓表的示數(shù)均不變當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，因?yàn)樨?fù)載電阻增大，故次級(jí)線(xiàn)圈中的電流I2減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以I1也將減小，C正確；因?yàn)镽1的電壓減小，故R2、R3兩端的電壓將增大，I3變大，B正確4.（08寧夏19）如圖a所示，一矩形線(xiàn)圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸OO以角速度 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若以線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)夾角時(shí)（如圖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?。則下列四幅圖中正確的是 （

51、D ）【解析】本題考查正弦交流電的產(chǎn)生過(guò)程、楞次定律等知識(shí)和規(guī)律。從a圖可看出線(xiàn)圈從垂直于中性面開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，由楞次定律可判斷，初始時(shí)刻電流方向?yàn)閎到a，故瞬時(shí)電流的表達(dá)式為i=imcos（+t），則圖像為D圖像所描述。平時(shí)注意線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式的理解。5.（08海南7）如圖，理想變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為41原線(xiàn)圈接入一電壓為uU0sint的交流電源，副線(xiàn)圈接一個(gè)R27.5 的負(fù)載電阻若U0220V，100 Hz，則下述結(jié)論正確的是 （ AC ）VARA副線(xiàn)圈中電壓表的讀數(shù)為55 VB副線(xiàn)圈中輸出交流電的周期為C原線(xiàn)圈中電流表的讀數(shù)為0.5 AD原線(xiàn)圈中的輸入功率為【解析

52、】：原線(xiàn)圈電壓有效值U1=220V，由電壓比等于匝數(shù)比可得副線(xiàn)圈電壓U2=55V，A對(duì)；電阻R上的電流為2A，由原副線(xiàn)圈電流比等于匝數(shù)的反比，可得電流表示數(shù)為0.5A， C對(duì)；輸入功率為P=2200.5W=110W，D錯(cuò)；周期T= =0.02s，B錯(cuò)。6.（08廣東5）小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示國(guó)。此線(xiàn)圈與一個(gè)R10的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻。下列說(shuō)法正確的是 （ C ）A交變電流的周期為0.125sB交變電流的頻率為8HzC交變電流的有效值為AD交變電流的最大值為4A【解析】由et圖像可知，交變電流電流的周期

53、為0.25s，故頻率為4Hz，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。根據(jù)歐姆定律可知交變電流的最大值為2A，故有效值為A，選項(xiàng)C正確。二、非選擇題7.（08上海物理20 B）某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20kW，輸電線(xiàn)路總電阻是6。（1）若采用380 V輸電，求輸電線(xiàn)路損耗的功率。（2）若改用5000 V高壓輸電，用戶(hù)端利用n1:n222：1的變壓器降壓，求用戶(hù)得到的電壓。答案：見(jiàn)解析解析：（1）輸電線(xiàn)上的電流強(qiáng)度為IA52.63A輸電線(xiàn)路損耗的功率為P損I2R52.6326W16620W16.62kW（2）改用高壓輸電后，輸電線(xiàn)上的電流強(qiáng)度變?yōu)镮A4A用戶(hù)端在變壓器降壓前獲得的電壓U1UIR（500046）V497

54、6V根據(jù)用戶(hù)得到的電壓為U24976V226.18V題組二一、選擇題1.(05.廣東物理9)鉗形電流表的結(jié)構(gòu)如圖4（a）所示。圖4（a）中電流表的讀數(shù)為1.2A。圖4（b）中用同一電纜線(xiàn)繞了3匝，則 （ C ）A這種電流表能測(cè)直流電流，圖4（b）的讀數(shù)為2.4AB這種電流表能測(cè)交流電流，圖4（b）的讀數(shù)為0.4AC這種電流表能測(cè)交流電流，圖4（b）的讀數(shù)為3.6AD這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，圖4（b）的讀數(shù)為3.6A2.（05.廣東物理8）關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法正確的是 （ ACD ）A電磁波是橫波B電磁波的傳播需要介質(zhì)C電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象D電磁波中電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向

55、處處互相垂直二、非選擇題3.（07廣東物理19）如圖所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過(guò)開(kāi)有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L。槽內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B，球A帶電量為 +2q，球B帶電量為3q，兩球由長(zhǎng)為2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng)。最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè)，離板的距離均為L(zhǎng)。若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在兩板間加上與槽平行向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后（設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場(chǎng)的分布），求：球B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度大?。粠щ娤到y(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零所需的時(shí)間及球A相對(duì)右板的位置。答案 對(duì)帶電系統(tǒng)進(jìn)行分析，假設(shè)球A能達(dá)到右極板，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功為W

56、1，有：由此可以判定，球A不僅能達(dá)到右極板，而且還能穿過(guò)小孔，離開(kāi)右極板。假設(shè)球B能達(dá)到右極板，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功為W2，有：由此判定，球B不能達(dá)到右極板綜上所述，帶電系統(tǒng)速度第一次為零時(shí)，球A、B應(yīng)分別在右極板兩側(cè)。（1）電系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)加速度為a1，由牛頓第二定律：球B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度為v1，有：求得：設(shè)球B從靜止到剛進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間為t1，則： 解得： 球B進(jìn)入電場(chǎng)后，帶電系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律： 顯然，帶電系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)球A剛達(dá)到右極板時(shí)的速度為v2，減速所需時(shí)間為t2，則有： 求得： 球A離電場(chǎng)后，帶電系統(tǒng)繼續(xù)做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a3，再由牛頓第二定律

57、：設(shè)球A從離開(kāi)電場(chǎng)到靜止所需的時(shí)間為t3，運(yùn)動(dòng)的位移為x，則有： 求得： 可知，帶電系統(tǒng)從靜止到速度第一次為零所需的時(shí)間為： 45S2S1A2A1LLDPv0固定擋板固定薄板電子快門(mén)B球A相對(duì)右板的位置為： 4.（07廣東物理20）如圖為裝置的垂直截面圖，虛線(xiàn)A1A2是垂直截面與磁場(chǎng)區(qū)邊界面的交線(xiàn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在A1A2的右側(cè)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4T，方向垂直紙面向外，A1A2與垂直截面上的水平線(xiàn)夾角為45。在A1A2左側(cè)，固定的薄板和等大的擋板均水平放置，它們與垂直截面交線(xiàn)分別為S1、S2，相距L0.2 m。在薄板上P處開(kāi)一小孔，P與A1A2線(xiàn)上點(diǎn)D的水平距離為L(zhǎng)。在小孔處裝一個(gè)電子快門(mén)。起初快門(mén)開(kāi)啟，一旦有帶正電微粒通過(guò)小孔，快門(mén)立即關(guān)閉，此后每隔T3.0103 s開(kāi)啟一次并瞬間關(guān)閉。從S1S2之間的某一位置水平發(fā)射一速度為v0的帶正電微粒，它經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后入射到P處小孔。通過(guò)小孔的微粒與檔板發(fā)生碰撞而反彈，反彈速度大小是碰前的0.5倍。（1）過(guò)