專題十八 交變電流（加試）考綱解讀章內容考試要求說明必考加試交變電流交變電流c1.不要求推導交流電動勢的瞬時值表達式2不要求計算線圈在磁場中轉動時的電動勢3不要求證明正弦式交變電流有效值與峰值之間的關系4不要求計算方波等其他交變電流的有效值5不要求知道感抗、容抗的概念6不要求分析、計算兩個及以上副線圈和有兩個磁路的變壓器問題7不要求計算同時涉及升壓、降壓的輸電問題描述交變電流的物理量c電感和電容對交變電流的影響b變壓器c電能的輸送c一、交變電流1定義大小和方向都隨時間做周期性變化的電流2常見類型：如圖1甲、乙、丙、丁所示都屬于交變電流其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流，簡稱正弦交流電，如圖甲所示圖13正弦交流電的產生和圖象(1)產生：如圖2所示，在勻強磁場中，線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時，可產生正弦式交變電流圖2(2)中性面及其特點：定義：與磁場方向垂直的平面特點：a線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應電動勢為零b線圈轉動一周，兩次經過中性面，線圈每經過中性面一次，電流的方向就改變一次(3)圖象：用以描述交流電隨時間變化的規(guī)律，如果線圈從中性面位置開始計時，其圖象為正弦函數(shù)曲線，如圖3所示圖3二、描述交變電流的物理量1周期和頻率(1)周期(T)：交變電流完成一次周期性變化(線圈轉一周)所需的時間，單位是秒(s)，公式T.(2)頻率(f)：交變電流在1 s內完成周期性變化的次數(shù)單位是赫茲(Hz)(3)周期和頻率的關系：T或f.2交變電流的瞬時值、峰值、有效值(1)瞬時值：交變電流某一時刻的值，是時間的函數(shù)(2)峰值：交變電流(電流、電壓或電動勢)所能達到的最大的值，也叫最大值(3)有效值：跟交變電流的熱效應等效的恒定電流的值叫做交變電流的有效值對正弦式交變電流，其有效值和峰值的關系為：EEm，UUm，IIm.三、電感和電容對交變電流的影響1電感器對交變電流的阻礙作用(1)線圈的自感系數(shù)越大，交流的頻率越高，對交變電流的阻礙作用越大(2)電感器的應用類型區(qū)別低頻扼流圈高頻扼流圈自感系數(shù)較大較小阻礙作用較大較小應用通直流、阻交流通低頻、阻高頻2.電容器對交變電流的阻礙作用(1)電容器的電容越大，交流的頻率越高，對交變電流的阻礙作用越小(2)作用：“通交流，隔直流；通高頻，阻低頻”四、理想變壓器1構造如圖4所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的圖4(1)原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫初級線圈(2)副線圈：與負載連接的線圈，也叫次級線圈2原理電流的磁效應、電磁感應3基本關系式及制約關系(1)功率關系：P入P出(2)電壓關系：.(3)電流關系：只有一個副線圈時.五、電能的輸送1輸電過程(如圖5所示)圖52電壓損失(1)UUU.(2)UIR.3功率損失(1)PPP.(2)PI2R.4輸送電流(1)I.(2)I.加試基礎練1(多選)圖中閉合線圈都在勻強磁場中繞虛線所示的固定轉軸勻速轉動，能產生正弦式交變電流的是()答案ABD解析選項C情況下，穿過線圈的磁通量始終為零，不能產生正弦式交變電流，而A、B、D情況均可產生2(多選)某小型發(fā)電機產生的交變電動勢為e50sin 100t(V)對此電動勢，下列表述正確的是()A最大值是50 VB頻率是100 HzC有效值是25 VD周期是0.02 s答案CD解析從中性面開始計時，交變電動勢的表達式為eEmsin t，因e50sin 100t(V)，所以最大值Em50 V，A錯誤；由2f100 rad/s得f50 Hz，B錯誤；有效值E25 V，C正確；T0.02 s，D正確3(多選)(2016杭州市月考)如圖6所示的實驗電路中，若交流電壓的有效值與直流電壓相等，S為雙刀雙擲開關，下列敘述中正確的是()圖6A當S擲向a、b時燈較亮，擲向c、d時燈較暗B當S擲向a、b時燈較暗，擲向c、d時燈較亮CS擲向c、d，把電感線圈中的鐵芯抽出來時燈變亮DS擲向c、d，電源電壓不變，而使頻率減小時燈變暗答案AC解析線圈對恒定電流幾乎無阻礙作用，對交變電流自感系數(shù)越大，頻率越高，阻礙作用越大4(多選)如圖7所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為21，電池和交變電源的電動勢都為6 V，內阻均不計下列說法正確的是()圖7AS與a接通的瞬間，R中無感應電流BS與a接通穩(wěn)定后，R中無感應電流CS與b接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為3 VDS與b接通穩(wěn)定后，原、副線圈中電流的頻率之比為21答案BC解析變壓器只能改變交流電的電壓，在開關S剛接通a時，R中有感應電流，但電路穩(wěn)定后則無感應電流，故A錯誤，B正確當開關S接通b穩(wěn)定后，R上的電壓U2U13 V，原、副線圈中電流的頻率相等，故D錯誤，C正確5輸電線的電阻共計為r，輸送的電功率為P，用電壓U送電，則用戶能得到的電功率為()AP BPrCP D.r答案B解析輸電電流I，輸電線上的損失功率PI2rr，用戶得到的功率P用PPPr，故本題只有B正確交變電流的產生和描述1交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關系適用情況及說明瞬時值交變電流某一時刻的值從中性面開始計時eEmsin tiImsin t計算線圈某時刻的受力情況峰值最大的瞬時值EmnBSIm討論電容器的擊穿電壓有效值跟交變電流的熱效應等效的恒定電流的值EUI(只適用于正弦式交變電流)計算與電流的熱效應有關的量(如電功、電功率、電熱等)電器設備“銘牌”上所標的一般是指有效值保險絲的熔斷電流為有效值交流電壓表和電流表的讀數(shù)為有效值平均值某段時間內感應電動勢或電流的平均值BLn計算通過電路截面的電荷量2.有效值的計算方法(1)正弦式交流電的有效值：I，U，E.(2)非正弦式交流電的有效值：根據(jù)電流的熱效應進行計算例1如圖8所示，N50 匝的矩形線圈abcd，ab邊長l120 cm，ad邊長l225 cm，放在磁感應強度B0.4 T的勻強磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線的固定軸OO以n3 000 r/min的轉速勻速轉動，線圈電阻r1 ，外電路電阻R9 ，t0時線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉出紙外、cd邊轉入紙里求：圖8(1)t0時感應電流的方向；(2)感應電動勢的瞬時值表達式；(3)線圈轉一圈外力做的功答案(1)感應電流方向沿adcba(2)e314cos (100t) V(3)98.6 J解析(1)根據(jù)右手定則，線圈中感應電流的方向為adcba.(2)線圈的角速度2n100 rad/s圖示位置的感應電動勢最大，其大小為EmNBl1l2代入數(shù)據(jù)得Em314 V感應電動勢的瞬時值表達式為eEmcos t314cos (100t) V.(3)電動勢的有效值E線圈勻速轉動的周期T0.02 s線圈勻速轉動一圈，外力做功大小等于電功的大小，即WI2(Rr)TT代入數(shù)據(jù)得W98.6 J.書寫交變電流瞬時值表達式的基本思路(1)確定正弦式交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象讀出或由公式EmnBS求出相應峰值(2)明確線圈的初始位置，找出對應的函數(shù)關系式若線圈從中性面位置開始計時，則it圖象為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImsin t.若線圈從垂直中性面位置開始計時，則it圖象為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImcos t.變式題組1(2016東陽市聯(lián)考)如圖9所示，為演示交變電流產生的裝置圖，關于這個實驗，正確的說法是()圖9A線圈每轉動一周，指針左右擺動兩次B圖示位置為中性面，線圈中無感應電流C圖示位置ab邊的感應電流方向為abD線圈平面與磁場方向平行時，磁通量變化率為零答案C解析線圈在磁場中勻速轉動時，在電路中產生呈周期性變化的交變電流，線圈經過中性面時電流改變方向，線圈每轉動一周，有兩次通過中性面，電流方向改變兩次，指針左右擺動一次，故A錯；線圈處于圖示位置時，ab邊向右運動，由右手定則，ab邊的感應電流方向為ab，故C對；線圈平面與磁場方向平行時，ab、cd邊垂直切割磁感線，線圈產生的電動勢最大，也可以這樣認為，線圈平面與磁場方向平行時，磁通量為零，但磁通量的變化率最大，B、D錯誤2小型手搖發(fā)電機線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸OO，線圈繞OO勻速轉動，如圖10所示矩形線圈ab邊和cd邊產生的感應電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，則發(fā)電機輸出電壓()圖10A峰值是e0 B峰值是2e0C有效值是Ne0 D有效值是Ne0答案D解析矩形線圈ab邊和cd邊產生的感應電動勢的最大值都為e0，所以發(fā)電機的電動勢峰值為2Ne0，A、B錯誤；由于不計線圈的電阻，所以發(fā)電機的輸出電壓峰值為2Ne0，有效值為Ne0，故D正確3一交流電壓為u100sin (100t) V，由此表達式可知()A用電壓表測該電壓其示數(shù)為50 VB該交流電壓的周期為0.02 sC將該電壓加在“100 V100 W”的燈泡兩端，燈泡的實際功率小于100 WDt s時，該交流電壓的瞬時值為50 V答案B解析電壓有效值為100 V，故用電壓表測該電壓其示數(shù)為100 V，A項錯誤；100 rad/s，則周期T0.02 s，B項正確；該電壓加在“100 V100 W”的燈泡兩端，燈泡恰好正常工作，C項錯；t s代入瞬時值表達式得電壓的瞬時值為100 V，D項錯4(2016麗水一模)交流發(fā)電機線圈電阻r1 ，用電器電阻R9 ，電壓表示數(shù)為9 V，如圖11所示，那么該交流發(fā)電機()圖11A電動勢的峰值為10 VB電動勢的有效值為9 VC交流發(fā)電機線圈通過中性面時電動勢的瞬時值為10 VD交流發(fā)電機線圈自中性面轉過90的過程中的平均感應電動勢為 V答案D解析電壓表示數(shù)等于路端電壓，電路中的電流為I A1 A，所以電動勢的有效值為：EI(Rr)1(91) V10 V，所以電動勢的最大值為EmE10 V，故選項A、B錯；線圈通過中性面時最大，但0，故e0，選項C錯；線圈從中性面轉過90的過程中，BS，t，所以n，由于EmnBS，所以 V，選項D對變壓器和電能的輸送1基本關系式中物理量之間的決定關系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定，即U2U1(原制約副)功率副線圈中的功率P2由用戶負載決定，原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定，即P1P2(副制約原)電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定，即I1I2(副制約原)2.理想變壓器的動態(tài)分析常見的理想變壓器的動態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負載電阻不變兩種情況(1)匝數(shù)比不變的情況(如圖12甲所示)U1不變，根據(jù)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，不論負載電阻R如何變化，U2不變當負載電阻發(fā)生變化時，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化I2變化引起P2變化，P1P2，故P1發(fā)生變化圖12(2)負載電阻不變的情況(如圖乙所示)U1不變，發(fā)生變化，故U2變化R不變，U2變化，故I2發(fā)生變化根據(jù)P2，P2發(fā)生變化，再根據(jù)P1P2，故P1變化，P1U1I1，U1不變，故I1發(fā)生變化3遠距離輸電問題(1)遠距離輸電示意圖(如圖13所示)圖13(2)減少輸電電能損失的兩種方法理論依據(jù)：P損I線2R線減小輸電線的電阻：根據(jù)電阻定律R，要減小輸電線的電阻R，在保證輸電距離的情況下，可采用減小材料的電阻率、增大導線的橫截面積等方法減小輸電導線中的電流：在輸電功率一定的情況下，根據(jù)PUI，要減小電流，必須提高電壓(3)輸電線路功率損失的計算方法P損PP，P為輸送的功率，P為用戶所得功率P損I線2R線，I線為輸電線路上的電流，R線為線路電阻P損，U為在輸電線路上損失的電壓，R線為線路電阻P損UI線，U為在輸電線路上損失的電壓，I線為輸電線路上的電流例2(多選)(2015浙江9月選考樣題)理想變壓器原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時間t變化的規(guī)律如圖14所示，原、副線圈匝數(shù)比100，副線圈只接入一個R10 的電阻，則()圖14A與電阻R并聯(lián)的電壓表示數(shù)為3.11 VB流過電阻R的電流最大值為0.311 AC變壓器的輸入功率為0.484 WD一個周期內，電阻R上產生的熱量為9.68103 J答案BCD解析由題圖可知原線圈兩端電壓的最大值為311 V，則有效值U1 V220 V，由，解得U22.2 V，而電壓表示數(shù)為有效值，故選項A錯誤；流過電阻R的最大電流為0.311 A，故選項B正確；變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P入P出U2I20.484 W，故選項C正確；一個周期內，R上產生的熱量QI22 RT()2RT()2102.0102 J9.68103 J，故選項D正確關于理想變壓器的四點說明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理想變壓器基本關系中的U1、U2、I1、I2均為有效值變式題組5(多選)如圖15所示，理想變壓器的原線圈接交流電源，副線圈接阻值為R的負載電阻若與原線圈連接的電壓表V1的示數(shù)為U1，與副線圈連接的電壓表V2的示數(shù)為U2，且U2<U1，則以下判斷中正確的是()圖15A該變壓器輸入電流與輸出電流之比為U1U2B該變壓器輸入功率與輸出功率之比為U2U1C通過負載電阻R的電流I2D通過原線圈的電流I1答案CD解析據(jù)P1P2，可得I1U1I2U2，故A、B均錯誤通過R的電流I2，而I1I2，故C、D均正確6(2014浙江理綜15)如圖16所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是I2.則()圖16A用戶端的電壓為B輸電線上的電壓降為UC理想變壓器的輸入功率為I12rD輸電線路上損失的電功率為I1U答案A解析根據(jù)理想變壓器的工作原理，得I1U1I2U2，所以用戶端的電壓U2，選項A正確；輸電線上的電壓降UI1rUU1，選項B錯誤；變壓器的輸入功率P1I1UI12rI1U1，選項C錯誤；輸電線路上損失的功率PI12rI1(UU1)，選項D錯誤7圖17甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n241，電阻R20 ，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示現(xiàn)將S1接1，S2閉合，此時L2正常發(fā)光下列說法正確的是()圖17A只斷開S2后，小燈泡L1正常發(fā)光B只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大C若S1換接到2后，流經R的電流瞬時值表達式icos 50t(A)D若S1換接到2后，R消耗的電功率為1.25 W答案D解析L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，只斷開S2后，總電阻增加，L1、L2串聯(lián)，小燈泡L1不能正常發(fā)光，原線圈的輸入功率減小，故A、B錯誤；若S1換接到2后，輸出電壓的有效值U25 V，則R消耗的電功率為1.25 W，由題意可求100 rad/s，選項C錯誤，選項D正確1(2016寧波市調研)如圖所示，面積均為S的單匝線圈繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場B中以角速度勻速轉動，能產生正弦交變電動勢eBSsin t的圖是()答案A解析線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸(軸在線圈所在平面內)勻速轉動，產生的正弦交變電動勢為eBSsin t，由這一原理可判斷，A圖正確2一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO勻速轉動，線圈平面位于如圖1甲所示的勻強磁場中通過線圈內的磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示下列說法正確的是()圖1At1、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大Bt2、t4時刻線圈中感應電流方向改變Ct1、t3時刻線圈中感應電流方向改變Dt2、t4時刻線圈中感應電動勢最小答案C解析t1、t3時刻磁通量最大，磁通量的變化率為零，這兩個時刻感應電流方向改變，t2、t4時刻感應電動勢最大，選項A、B、D錯誤，C正確3小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生的感應電動勢與時間成正弦函數(shù)關系，如圖2所示此線圈與一個R10 的電阻構成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是()圖2A交變電流的周期為0.125 sB交變電流的頻率為8 HzC交變電流的有效值為 AD交變電流的最大值為4 A答案C解析由圖象可知周期T0.250 s，頻率f4 Hz，故選項A、B均錯誤交變電流的有效值I A A，最大值Im2 A，故選項D錯誤，C正確4一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖3甲所示，則下列說法中正確的是()圖3At0時刻，線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時刻，的變化率最大Ct0.02 s時刻，感應電動勢達到最大D該線圈產生的相應感應電動勢的圖象如圖乙所示答案B5(多選)(2016杭州市月考)在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖4甲所示，產生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則()圖4At0.005 s時線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時線框平面與中性面重合C線框產生的交變電動勢有效值為311 VD線框產生的交變電動勢頻率為50 Hz答案BD解析由題圖乙可知該正弦交變電動勢的電壓最大值為311 V，周期等于0.02 s，因此，根據(jù)正弦交變電動勢的最大值與有效值之間的關系式U得知選項C錯誤；又f，則頻率f50 Hz，選項D正確；當t0.005 s時，e311 V，取得最大值，穿過線圈的磁通量變化率最大，選項A錯誤；當t0.01 s時，交變電壓及電流方向發(fā)生改變，電壓值最小等于零，線框平面與中性面重合，選項B正確6.如圖5所示，電路由交流電源供電，最大電壓保持不變，如果交變電流的頻率升高，則下列說法中正確的是()圖5A電容器上的電荷量最大值增大B電容器的阻礙作用增大C電路中燈泡的亮度變亮D電路中燈泡的亮度變暗答案C解析當交變電流的頻率升高時，電容器的阻礙作用減小，燈泡的亮度變亮，燈泡兩端的電壓變大，故選項C正確，選項B、D錯誤；由QCU可知，選項A錯誤7(多選)(2016諸暨市期末)松下負離子電吹風機在日本國內使用時，電壓為110 V，電流為10 A現(xiàn)在把這只電吹風機帶到我國來使用，因我國電壓為220 V，需要購買如圖6所示的電源變壓器，將220 V電壓轉換成110 V電壓，變壓器常用VA或kVA作單位來量度它的功率假設該變壓器為理想變壓器，則以下說法正確的是()圖6A電源變壓器為升壓變壓器B電源變壓器的匝數(shù)比為21C此時電源變壓器的輸入電流為20 AD此時電源變壓器的輸出功率為1.1 kVA答案BD8(多選)僅采取下列中的某一個措施，能使如圖7所示的理想變壓器輸出功率增加的是()圖7A增加負載電阻R的阻值B減小負載電阻R的阻值C增加副線圈的匝數(shù)n2D減少原線圈的匝數(shù)n1答案BCD解析由P出知U2一定時，R減小，P出增大，A錯誤，B正確；又U2U1知U1、R一定時，n1減少或n2增加，均引起U2增加，P出增加，C、D正確9如圖8所示是一臺理想自耦變壓器，在a、b之間接正弦交變電流，、分別為理想交流電流表和交流電壓表若將調壓端的滑動觸頭P向上移動，則()圖8A電壓表V的示數(shù)變大B變壓器的輸出功率變大C電流表A的示數(shù)變小D電流表A的示數(shù)變大答案C解析a、b間為原線圈，當P向上移動時，原線圈匝數(shù)增多，原、副線圈匝數(shù)比變大由變壓規(guī)律，U1不變，則U2變小，電壓表V的示數(shù)變小，R不變，由P可知，變壓器的輸出功率變小，選項A、B錯；P2U2I2，U2變小，R不變，I2變小，P2變小，由P1P2U1I1可以知道，I1變小，選項C對，D錯10(多選)在如圖9所示的電路中，T為一降壓式自耦調壓變壓器，開始時燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)在電源電壓U略降低，為使燈L仍能正常發(fā)光，可采取的措施是()圖9A將自耦調壓變壓器的滑片P適當上滑B將自耦調壓變壓器的滑片P適當下滑C適當增大滑動變阻器R2的阻值D適當減小滑動變阻器R2的阻值答案AC解析根據(jù)可得U2U，所以應增加n2，故A正確；匝數(shù)比不變，應使R1兩端電壓減小，則總電流減小，所以使R2阻值增加，故C正確11(多選)在如圖10所示的遠距離輸電電路圖中，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，下列說法中正確的是()圖10A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答案CD解析發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器輸出的電壓U2應不變，A錯誤；輸電線電流I會隨著P的增大而增大，輸電線電壓損失U損IR也增大，所以降壓變壓器的輸入電壓U3U2U損減小，則降壓變壓器的輸出電壓減小，B錯誤；輸電線功率損失P損I2R2R，因P變大，所以P損變大，C正確；，因P變大，所以比值變大，D正確12(2015福建理綜15)圖11為遠距離輸電示意圖，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n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓uUmsin t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()圖11A() B()C4()2()2r D4()2()2r答案C解析原線圈電壓的有效值：U1，根據(jù)可得U2，又因為是理想變壓器，所以T的副線圈的輸出功率等于原線圈的輸入功率P，所以輸電線上的電流I，輸電線上損失的電功率為PI22r4r22，所以C正確，A、B、D錯誤13(2016寧波模擬)如圖12所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為21，電阻R55.0 ，原線圈兩端接一正弦式交變電流，電壓u隨時間t變化的規(guī)律為u110sin 20t (V)，時間t的單位是s.那么，通過電阻R的電流有效值和頻率分別為()圖12A1.0 A、20 HzB. A、20 HzC. A、10 HzD1.0 A、10 Hz答案D解析理想變壓器原、副線圈的頻率是相同的，所以2f20 rad/s，所以頻率f10 Hz.根據(jù)電壓比與匝數(shù)比的關系得，所以副線圈兩端電壓的有效值U2U155 V，通過電阻R的電流有效值I2 A1.0 A，D正確14如圖13，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n221，和均為理想電表，燈泡電阻RL6 ，AB端電壓u112sin 100t(V)下列說法正確的是()圖13A電流頻率為100 HzB.的讀數(shù)為24 VC.的讀數(shù)為0.5 AD變壓器輸入功率為6 W答案D解析根據(jù)交變電流的表達式可得100 rad/s2f，解得f50 Hz，選項A錯誤；原線圈電壓的有效值U1 V12 V，根據(jù)，可得副線圈電壓的有效值U26 V，即電壓表的讀數(shù)為6 V，選項B錯誤；電流表的讀數(shù)為I21 A，選項C錯誤；變壓器輸入功率等于輸出功率PU2I26 W，選項D正確15(多選)(20169月金華十校模擬)某實驗小組在物理老師的指導下自制了一臺交流發(fā)電機，并用自制的變壓器(可視為理想變壓器)對標有“3.6 V,0.5 A”的小燈泡供電，其原理圖如圖14所示已知矩形線圈匝數(shù)為10匝，電阻不計，面積為0.1 m2，線圈繞垂直于勻強磁場的軸勻速轉動，磁感強度大小為B T，轉速為n10 r/s，小燈泡正常發(fā)光，圖示位置線圈平面與磁場方向平行則下列說法正確的是()圖14A圖示位置線圈位于中性面，通過線圈的磁通量為0B圖示位置線圈電動勢的瞬時值為10 VC交流電流表的示數(shù)為0.18 AD原副線圈匝數(shù)比259答案BCD解析線圈位于中性面時，通過線圈的磁通量最大，A不正確；圖示位置瞬時值最大，EmNBSNBS2n10 V，B正確；由理想變壓器功率關系P出P入得U1I1U2I2即I10.18 A，C正確，原、副線圈匝數(shù)比為電壓比，D正確16(多選)圖15甲為一火災報警系統(tǒng)其中R0為定值電阻，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為51，副線圈輸出電壓如圖乙所示，則下列說法正確的是()圖15A原線圈輸入電壓有效值為220 VB副線圈輸出電壓瞬時值表達式u44cos 100t(V)CR處出現(xiàn)火情時，原線圈電流增大DR處出現(xiàn)火情時，電阻R0的電功率減小答案AC解析由題圖乙可知，副線圈電壓的峰值Um44 V，則副線圈電壓的有效值為44 V，根據(jù)，得U1220 V，故選項A正確由題圖乙可知，副線圈電壓的峰值Um44 V，周期T0.016 s，125 rad/s，所以u44cos 125t(V)，故選項B錯誤R處出現(xiàn)火情時，其阻值變小，則副線圈電流變大，線圈匝數(shù)比不變，所以原線圈電流增大，故選項C正確R處出現(xiàn)火情時，其阻值變小，則副線圈電流變大，通過電阻R0的電流變大，根據(jù)PI2R，可知電阻R0的電功率增大，故選項D錯誤17(2014四川1)如圖16所示，甲是遠距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象，則()圖16A用戶用電器上交流電的頻率是100 HzB發(fā)電機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當用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小答案D解析由ut圖象可知，交流電的周期T0.02 s，故頻率f50 Hz，選項A錯誤；交流電的電壓最大值Um500 V，故有效值U250 V，選項B錯誤；輸電線上的電流由降壓變壓器副線圈上的電阻和降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定，選項C錯誤；當用戶用電器的總電阻增大時，副線圈上的電流減小，根據(jù)，原線圈(輸電線)上的電流減小，根據(jù)PI12R得，輸電線損失的功率減小，選項D正確