專(zhuān)題12 交變電流 【高考命題熱點(diǎn)】主要考查以理想變壓器相關(guān)計(jì)算為核心的選擇題。【知識(shí)清單】一、 交變電流的產(chǎn)生與描述1. 交變電流：大小和方向都做周期性變化的電流即為交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流電。2. 產(chǎn)生和規(guī)律 （1）產(chǎn)生：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)的線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。 （2）規(guī)律：中性面特點(diǎn)：且最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零，線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流方向發(fā)生改變；（或垂直于中性面）時(shí)，且有最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。變化規(guī)律（交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式）從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)（），則 從垂直中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)（），則則 其中（：轉(zhuǎn)速；：頻率，）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值說(shuō)明：交變電流的最大值與線圈形狀、轉(zhuǎn)動(dòng)軸位置無(wú)關(guān)，但轉(zhuǎn)動(dòng)軸應(yīng)與磁感線垂直；某些電學(xué)元件（電容器、晶體管）的擊穿電壓指的是交變電壓最大值。3.交變電流的有效值 （1）定義：相同時(shí)間內(nèi)交流電通過(guò)一電阻產(chǎn)生的熱量與直流電通過(guò)該電阻產(chǎn)生的熱量相等，則直流電數(shù)值就稱(chēng)為交流電的有效值。（2） 正（余）弦交變電流有效值 即 擴(kuò)展：我國(guó)民用家庭電路交變電流周期，頻率，角頻率。二、 變壓器1.構(gòu)造 原線圈 副線圈 原線圈 副線圈 閉合鐵芯 簡(jiǎn)化圖 （實(shí)物圖）2. 工作原理：在原、副線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，是變壓器工作的基礎(chǔ)。3.理想變壓器 磁通量全部集中在閉合鐵芯內(nèi)，無(wú)能量損失，輸入功率等于輸出功率的變壓器。電壓跟匝數(shù)關(guān)系：（線圈匝數(shù)之比一定，由決定）功率關(guān)系：（由決定，要多少供多少，要多少給多少，功率按需分配）電流跟匝數(shù)關(guān)系：（線圈匝數(shù)之比一定，由決定）4.遠(yuǎn)距離輸電采用高壓輸電電能損耗減少 減少 減少電能損耗所以采用高壓輸電是減少輸電線上電能損耗有效的方法。遠(yuǎn)距離輸電示意圖如下： 答案P43熱點(diǎn)突破提升練十二1(多選)如圖1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2中曲線a，b所示，則()A兩次t0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23C曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25 HzD曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10 V2、 如圖所示，圖（a）中的變壓器是一理想變壓器，其輸出端輸出電壓信號(hào)如圖（b）所示（圖線為正弦曲線），電路中電阻R = 55 ，圖中交流電流表、交流電壓表為理想電表，其中電流表A1與電流表A2的讀數(shù)之比為14，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A電壓表V1的示數(shù)為880 VB電壓表V2的示數(shù)為220 VC原線圈輸入功率為220 WD原線圈中交變電壓的頻率為100 Hz3一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 、1 和4 ，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A2 B3 C4 D54. 一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖所示設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()AU66 V，k BU22 V，k CU66 V，k DU22 V，k5(多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()A保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小6(多選)如圖，將額定電壓為60 V的用電器，通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上閉合開(kāi)關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220 V和2.2A以下判斷正確的是()A變壓器輸入功率為484 WB通過(guò)原線圈的電流的有效值為0.6 AC通過(guò)副線圈的電流的最大值為2.2 AD變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n21137如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖象，則()A用戶(hù)用電器上交流電的頻率是100 HzB發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500 VC輸電線的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定D當(dāng)用戶(hù)用電器的總電阻增大時(shí)，輸電線上損失的功率減小8(多選)如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為110，原線圈接通正弦交流電源，理想電壓表V示數(shù)為22 V，理想電流表A1示數(shù)為5 A，副線圈串聯(lián)了電阻可忽略的熔斷器、理想電流表A2以及虛線框內(nèi)的某用電器，電路處于正常工作狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()A熔斷器的熔斷電流應(yīng)該大于0.5 AB原、副線圈的電流頻率之比為110C若虛線框內(nèi)接入電容器，電容器的耐壓值至少是220 VD若虛線框內(nèi)接入電動(dòng)機(jī)且正常工作，可知電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為440 ，電流表A2示數(shù)為0.5 A9一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為441，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A副線圈輸出電壓的有效值為5 VB原線圈輸入電壓在T時(shí)間內(nèi)的平均值為0CP向左移動(dòng)時(shí)，變壓器原、副線圈的電流都減小DP向左移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入功率減小10. (多選)如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是()A原、副線圈匝數(shù)比為91B原、副線圈匝數(shù)比為19C此時(shí)a和b的電功率之比為91D此時(shí)a和b的電功率之比為1911.(多選)如圖，有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n1，原線圈接正弦交流電壓U，輸出端接有一個(gè)交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R。當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一重物勻速上升，下列判斷正確的是()A原線圈中的電流為 B電動(dòng)機(jī)消耗的功率為IUC電動(dòng)機(jī)兩端電壓為IR D變壓器的輸入功率為12.(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)。P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流。下列說(shuō)法正確的是()A保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，則I2減小B保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則R上消耗的功率減小C保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則I1增大D保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動(dòng)，則I1減小13. (多選)如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面。現(xiàn)使線框M、N在t0時(shí)從圖示位置開(kāi)始，分別繞垂直于紙面、且過(guò)OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電B兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC在t時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等D兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等14(多選)如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2.原線圈通過(guò)一理想電流表接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則()AUabUcdn1n2B增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍