寒假作業(yè)12交變電流

?，內(nèi)容早知道

一第一層鞏固提升練（4大題型）

題型1交變電流的四值

題型2變壓器的原理

題型3變壓器兩端電路的動(dòng)態(tài)分析

題型4遠(yuǎn)距離輸電

?第二層能力提升練

*第三層拓展突破練

--------CH1HB-0-?--------

題型一交變電流的四值

?★積累與運(yùn)用

|1.周期（T）:交變電流完成一次周期性變化（線圈轉(zhuǎn)一周）所需的時(shí)間，單位是秒（s）,計(jì)算公式為7=生。

M

|2.頻率⑴:交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位是赫茲（Hz）。

:周期和頻率的關(guān)系：或：？?二2

JTf

|3.瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù)。如電流的瞬時(shí)值i=Imsinwt。

|4.峰值：交變電流（電流、電壓或電動(dòng)勢(shì)）所能達(dá)到的最大的值，也叫最大值。

|5.有效值：跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值。對(duì)正弦式交變電流，其有效值和峰

EU.

；值的關(guān)系為：

J2J242

I6.平均值：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值*‘士，電流的平均值/=￡

A/R

1.（2024?陜西西安?一模）如圖甲為按壓式發(fā)電手電筒。以一定的頻率不斷按壓手柄時(shí)，其內(nèi)置發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)

生如圖乙所示的交變電流，已知與其串聯(lián)的白熾燈泡額定電壓為9V、阻值為180。若該燈泡恰好正常

發(fā)光，則該發(fā)電機(jī)（）

A.輸出電流的最大值為0.5A

B.輸出電流的有效值為0.5A

C.輸出的交流電頻率為50Hz

D.一個(gè)周期內(nèi)輸出電流的平均值為0.5A

【答案】B

【詳解】AB.白熾燈泡額定電壓為9V、阻值為18。，燈泡恰好正常發(fā)光，則輸出電流的有效值為

,U9

/=—=—A=0.5A

R18

圖中電流為正弦式交變電流，則輸出電流的最大值為

4=血/=￥人

故A錯(cuò)誤，B正確;

C.根據(jù)圖乙可知，周期為0.2s,則頻率為

,1「

f=7=5HZ

故C錯(cuò)誤;

D、在一個(gè)周期內(nèi)穿過線圈的總磁通量的變化為零，所以由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，一個(gè)周期內(nèi)的平

均電動(dòng)勢(shì)為零，則平均電流也等于零，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

2.（2025?河南濮陽?模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一邊長為乙的單匝正方形

線圈而《/繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為。，矩形線圈通過滑環(huán)￡、尸與理想變壓器相連,

理想變壓器與阻值為我的負(fù)載電阻相連，不計(jì)其他電阻，變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為左，圖示位置線

圈平面與磁場(chǎng)平行，下列說法正確的是（）

A.當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大

B.線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大值為Jis//。

C.從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間，變化的關(guān)系式為e=B￡20sin0/

p2r42

D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電阻R的功率為名"

2Rk2

【答案】D

【詳解】A.當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大，故A錯(cuò)誤；

B.線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大值為

Em=BSco=Bl}o）

故B錯(cuò)誤；

C.圖示位置線圈平面與磁場(chǎng)平行，此時(shí)電動(dòng)勢(shì)最大，則線圈中的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間/變化的關(guān)系式為

2

e=Emcosat=BLa>coscot

故C錯(cuò)誤；

D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中變壓器原線圈兩端電壓有效值

4-必

'y-V2

副線圈兩端電壓有效值

TTU,Bl}（o

電阻R的功率

■4療

R2以2

故D正確。

故選D。

（多選）3.（2025?湖北?一模）如圖甲所示,矩形線圈a6cd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生交變電流，

其電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間/變化的圖像如圖乙所示,線圈電阻廠=1。，電阻R=3O,則下列說法正確的是（）

產(chǎn)/V

1072

O0-01\/0.02

-10眨

OO甲A乙

A.圖示位置產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B/=0.01s時(shí)，電流表的示數(shù)為0

C.電阻R兩端電壓為7.5VD矩形線圈的轉(zhuǎn)速為50r/s

【答案】CD

【詳解】A.圖示位置，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量變化率為0,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0,故A

錯(cuò)誤；

B.電流表的示數(shù)為電流有效值，所以f=0.01s時(shí)，電流表的示數(shù)不為0,故B錯(cuò)誤；

C.由圖乙可知，

￡,=io^v=lov

則電阻尺兩端電壓為

R

U=----火=7.5V

R+r

故C正確；

D.由圖乙可知，周期為

7=0.02s

則矩形線圈的轉(zhuǎn)速為

?=—=50r/s

T

故D正確。

故選CDo

（多選）4.（23-24高二下?天津?期末）如圖甲所示是目前市面上流行的手搖手機(jī)充電器，它體型小，攜

帶方便，可以在緊急狀態(tài)下給手機(jī)臨時(shí)充電，其示意圖如圖乙所示。若某人搖動(dòng)手柄給手機(jī)充電時(shí)，其

內(nèi)部線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度會(huì)影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值

B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變

C.若從圖乙位置開始計(jì)時(shí)，線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為:（sin研

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，穿過線圈磁通量的變化率最大

【答案】AD

【詳解】A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的越快，通過線圈的磁通量變化的越快，由電磁感應(yīng)定律可知，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)越大，由閉合電路歐姆定律可知，回路中的電流越大，反之越小，因此線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度會(huì)影

響回路中的電流大小，A正確；

B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面，即線圈平面與磁感線垂直時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變，B錯(cuò)誤；

C.若從圖乙位置開始計(jì)時(shí)，此時(shí)線圈中的電流最大，則有線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為

i=Imcoscot

c錯(cuò)誤；

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示位置時(shí)，線圈中的電流最大，穿過線圈磁通量的變化率最大，D正確。

故選AD?

題型二變壓器的原理

|★積累與運(yùn)用

|1.功率關(guān)系（或單位時(shí)間內(nèi)的能量關(guān)系）:P<=P出（P出決定P入）。

12.電壓關(guān)系與匝數(shù)比決定Uz）。有多個(gè)副線圈時(shí)，」'1

n,n,n,n-n,

_/.n,

:3.電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈=或/〃〃=/2〃2（L及匝數(shù)比決定L）。

/,n,

I由PyP出及P=UI推出有多個(gè)副線圈時(shí)，Udi^b+Ush+...+Unlno

5.（2024?北京朝陽?模擬預(yù)測(cè)）我們一般把變壓器分成左右兩個(gè)電路來看待，使得在分析時(shí)將問題變得復(fù)雜。

現(xiàn)在我們將變壓器與負(fù)載視為一個(gè)整體，等效為一個(gè)新的電阻R,變成一個(gè)單一的回路。若已知原、副

線圈的匝數(shù)比為左，副線圈所接電阻為R,則R'等于（）

【詳解】設(shè)原線圈的輸入電壓為則副線圈的輸出電壓為

則電阻區(qū)消耗的功率為

尸上互

RER

將變壓器與負(fù)載視為一個(gè)整體，等效為一個(gè)新的電阻R,則火'消耗的功率為

P旦

R'

又

P=P'

聯(lián)立可得

R'=k2R

故選Bo

6.（23-24高二下?廣西河池?期末）實(shí)驗(yàn)室用交流發(fā)電機(jī)和理想變壓器組合給阻值為12c的電阻凡供電，電

路如圖所示。交流發(fā)電機(jī)的線圈內(nèi)阻為4。，導(dǎo)線電阻不計(jì)，當(dāng)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：3時(shí),

品消耗的功率與線圈內(nèi)阻消耗的功率比為（）

【答案】C

【詳解】原副線圈的電流之比為

〃2_3

I2H11

根據(jù)

P=I2R&消耗的功率為

—

線圈內(nèi)阻消耗的功率為

夕=行

解得&消耗的功率與線圈內(nèi)阻消耗的功率比為

q工4_112」

-Z——A——

Pr943

故選C。

（多選）7.（23-24高二下?廣西河池?期末）電磁感應(yīng)研究的是其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的特點(diǎn)和規(guī)律，其

核心是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。關(guān)于渦流、互感和自感、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)，下列說法正確

的是（）

A.真空冶煉爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的

B.自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同一線圈加鐵芯后線圈自感系數(shù)增大

C.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)，互感現(xiàn)象說明了磁場(chǎng)具有能量

D.阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流不一定總是阻礙其運(yùn)動(dòng)

【答案】BC

【詳解】A.真空冶煉爐鍋體中的渦流是由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；

B.自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同一線圈加鐵芯后線圈自感系數(shù)增大，故B正確;

C.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)，互感現(xiàn)象說明了磁場(chǎng)具有能量，故C正確；

D.根據(jù)楞次定律可知，阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

題型三變壓器兩端電路的動(dòng)態(tài)分析

*積累與運(yùn)用

常見的兩種動(dòng)態(tài)變化情況

1.匝數(shù)比不變的情況（如圖甲所示）

①U1不變，根小;-“，輸入電壓U1決定輸出電壓U2,無論負(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)，L變化，輸出電流L決定輸入電流L故L發(fā)生變化。

③L變化引起Pz變化，Pi=P2,故Pi發(fā)生變化。

[2.負(fù)載電阻不變的情況（如圖乙所示）

/\n.n,

i①Ui不變.=一，?發(fā)生變化，故Uz變化。

t,n,n.

|②R不變，U2變化，故L發(fā)生變化。

|③先根據(jù)p,=：,判斷Pz發(fā)生變化，再根據(jù)P尸Pz,判斷R發(fā)生變化，P尸U5，5不變，故L發(fā)生

I變化。

8.（2025?湖南益陽?一模）如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)

的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓保持不變。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用凡表

示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R的值減?。ɑ瑒?dòng)片向下移）。忽略

變壓器上的能量損失，不計(jì)電壓表、電流表的內(nèi)阻對(duì)電路的影響。當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，下列說法正

確的是（）

A.電流表A的示數(shù)不變B.電壓表V的示數(shù)變大

C.凡上損失的電功率變大D.電壓表V2的示數(shù)變大

【答案】C

【詳解】BD.根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比可得

U2_n2

U\?1

因?yàn)樵本€圈的匝數(shù)不變，原線圈的輸入電壓a不變，則副線圈的輸出電壓6不變，電壓表v的示數(shù)

不變；當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于尺的值減小，則副線圈總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈電流4

增大，則以兩端電壓增大，變阻器R兩端電壓減小，電壓表V?的示數(shù)變小，故BD錯(cuò)誤；

AC.根據(jù)

B=I諷，人牛2

由于副線圈電流增大，可知凡上損失的電功率變大，原線圈電流人增大，則電流表A的示數(shù)變大，

故A錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

8.（23-24高二下?廣東茂名?期末）如圖所示某一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，理想變壓器原線圈接有電壓有效值

恒定的交流電源，已知圖中電阻R的阻值恒定，熱敏電阻用的阻值隨溫度升高而減小，電壓表和電流表

均為理想電表，當(dāng)?處的溫度升高時(shí)，下列說法正確的是（）

A.電流表的示數(shù)將減小B.電流表的示數(shù)將增大

C.電壓表的示數(shù)將減小D.電路消耗的總功率不變

【答案】B

【詳解】C.原線圈接有電壓有效值恒定的交流電源，且原、副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈的輸出電壓

不變，電壓表的示數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；

AB.當(dāng)《的阻值隨溫度升高而減小時(shí)，副線圈的總電阻減小，根據(jù)

=I[R副

可知副線圈中的電流增大，則原線圈中的電流增大，電流表的示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤，B正確；

D.當(dāng)K的阻值隨溫度升高而減小時(shí)，由上述分析可知，電路中的電壓不變，電流增大，則電路消耗的

總功率將增大，故D錯(cuò)誤。

故選B。

10.（23-24高二下?河南開封?期末）如圖甲所示，是國產(chǎn)某型號(hào)手機(jī)無線充電裝置，其工作原理圖如圖乙所

示，送電線圈和受電線圈回路中串聯(lián)的電阻阻值均為幾把送電線圈和受電線圈構(gòu)成的功能部分視為理

想變壓器，4>%則下列說法正確的是（）

手

機(jī)

電

池

A.將手機(jī)換成鋁片放到工作的充電器上，鋁片會(huì)發(fā)熱

B.受電線圈回路中電阻產(chǎn)生的熱量比送電線圈中電阻產(chǎn)生的熱量小

C.若手機(jī)電池出現(xiàn)短路故障，送電線圈兩端的電壓會(huì)增大

D.若受電線圈中的電流恒為1A時(shí)，充滿容量為2000mA-h的電池，至少需要lOOmin

【答案】A

【詳解】A.將手機(jī)換成鋁片放到工作的充電器上，由于充電器產(chǎn)生的磁場(chǎng)是周期性變化的磁場(chǎng)，則鋁

片會(huì)產(chǎn)生渦流，鋁片會(huì)發(fā)熱，故A正確;

B.根據(jù)

可知受電線圈回路中電流大于送電線圈中的電流L，根據(jù)

Q=l-Rt

可知受電線圈回路中電阻產(chǎn)生的熱量比送電線圈中電阻產(chǎn)生的熱量大，故B錯(cuò)誤；

C.若手機(jī)電池出現(xiàn)短路故障，則受電線圈的總電阻變小，將送電線圈和受電線圈的總負(fù)載看成一個(gè)等

效電阻，可知等效電阻阻值變小，根據(jù)歐姆定律可知，送電線圈中電流增大，則送電線圈中定值電阻

兩端電壓增大，送電線圈兩端的電壓減小，故C錯(cuò)誤；

D.若受電線圈中的電流恒為1A時(shí)，充滿容量為2000mA小的電池，至少需要的時(shí)間為

q2000x10、.

t=—=--------------h=2h=120mm

h1

故D錯(cuò)誤。

故選Ao

（多選）11.（23-24高二下?廣東深圳?期末）如圖所示是某小區(qū)通過變壓器降壓給住戶供電的示意圖。

理想變壓器的輸入電壓保持不變，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的總電阻用&表示，用戶

用電器等效為變阻器R。當(dāng)用戶增多時(shí)，相當(dāng)于滑片P向下移動(dòng)，下列說法正確的有（）

B.通過電阻&的電流變大

C.變壓器副線圈兩端電壓變大

D.用戶用電器R兩端的電壓變小

【答案】BD

【詳解】A.變壓器的輸入電壓保持不變，根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系可知，變壓器輸出電壓也保持不變，滑片

P向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，副線圈電路總電阻減小，則負(fù)線圈通過的電流增大，根據(jù)電流

匝數(shù)關(guān)系可知，變壓器原線圈中的電流變大，故A錯(cuò)誤；

B.結(jié)合上述可知，通過電阻&的電流變大，故B正確；

C.結(jié)合上述可知，變壓器副線圈兩端電壓保持不變，故C錯(cuò)誤；

D.結(jié)合上述可知，變壓器副線圈兩端電壓保持不變，通過電阻&的電流變大，電阻凡承擔(dān)的電壓增

大，則用戶用電器尺兩端的電壓變小，故D正確。

選BD。

題型四遠(yuǎn)距離輸電

★積累與運(yùn)用

遠(yuǎn)距離輸電基本電路圖及輸電電路中各物理量之間的關(guān)系。

輸出電流/產(chǎn)"=」=’"

1I/.{/./?-'

電壓損失△U=UZ-U3=LR-

功率損失△P=Z\U/,=（

12.（23-24高二下?廣東東莞?期末）遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖所示，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)比為：%=1:1000，在T的原線圈兩端接入一正弦交流電，其電壓變化規(guī)律滿足

“=10000sinioom（v）,若原線圈的輸入電功率尸=IxlO,kW,輸電線總電阻為20。。不考慮其他因

素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）

A.IkWB.2kW

【答案】B

【詳解】升壓變壓器7原線圈所加電壓的有效值為

5=蚩=1000V

根據(jù)尸=”可得，升壓變壓器T原線圈中的電流

/,=^>-=104A

U,

根據(jù)理想變壓器的電流規(guī)律

人=”

h?1

解得輸電線中電流

/]=10A

輸電線上損失的電功率

AP=/;；?=2000W=2kW

故選B。

13.（23-24高二下?廣東廣州?期末）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的簡(jiǎn)易圖，M和N為理想升壓變壓器和理想降

壓變壓器，已知變壓器M的原、副線圈匝數(shù)比為1:〃，變壓器N的原、副線圈匝數(shù)比為變壓器

M原、副線圈兩端的電壓分別為S,U2,變壓器N原、副線圈兩端的電壓分別為6、S，發(fā)電廠輸

出電壓恒定，輸電線的總電阻為?則下列說法正確的是（）

!hu2a：小平.牛

M]\N

A.a的頻率大于。4的頻率

B.用戶增多，4、。4均不變

C.通過變壓器M原線圈的電流等于通過變壓器N副線圈的電流

D.用戶增多，輸電線上損耗的電功率不變

【答案】C

【詳解】A.變壓器不改變交變電流的頻率，故S的頻率等于必的頻率，故A錯(cuò)誤；

B.發(fā)電廠輸出電壓恒定，即a不變，又因?yàn)樽儔浩?的原、副線圈匝數(shù)比不變，所以6不變；用戶

增多，則用戶回路電流變大，則輸送電流變大，損失電壓變大，降壓變壓器輸入電壓a變小，降壓變

壓器的輸出電壓。4變小，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)變壓器原副線圈電流和匝數(shù)關(guān)系

4n

石=7

A=1

I4n

可解得

/尸乙

故C正確；

D.由B分析可知，用戶增多，輸送電流變大，根據(jù)

2

Pr=Ir

可知，輸電線上損耗的電功率變大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

（多選）14.（2024?安徽?模擬預(yù)測(cè)）特高壓輸電技術(shù)是中國獨(dú)有的先進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)可將輸電電壓提

高到1000kV及以上。某水電站的輸出功率為9xl（）6w，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250V,經(jīng)升壓變壓器升

壓、降壓變壓器降壓后送至用戶。已知用戶獲得的電壓為220V,遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Q,在輸

電過程中輸電線上損失的功率為輸出功率的4%。若升壓及降壓變壓器均可視為理想變壓器，不計(jì)其它

線路中導(dǎo)線的電阻，下列說法正確的是（）

A.升壓變壓器副線圈中的電流為600A

B.升壓變壓器的輸出電壓為150kV

C.降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為7200:11

D.若改用1000kV特高壓輸電，則輸電線上損失的功率將變?yōu)檩敵龉β实?%

【答案】BC

【詳解】A.由

辱=%x4%3線

解得

Z=60A

故A錯(cuò)誤;

B.理想變壓器無能量損失，功率不變，根據(jù)尸=”可求得升壓變壓器的輸出電壓

=F=9xl￡v=15Qkv

I60

故B正確;

C.降壓變壓器的輸入電壓

U3=U2-U^=U2-I^=144kV

由

可得

/_7200

幾411

故C正確;

D.若改用lOOOkV特高壓輸電,則輸電線上的電流變?yōu)?/p>

P

/'=—=9A

U'

此時(shí)輸電線上損失的功率為

尸'捐=/'2瞑=8100W

則損失的功率變?yōu)檩敵龉β实?.09%,故D錯(cuò)誤。

故選BC-

（多選）15.（23-24高二下?廣東汕尾?期末）如圖為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，電路中的變壓器工和4都

認(rèn)為是理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定，輸電線上的電阻R不變。若用戶接入的用電器增多,

下列說法正確的有（）

A.Tx為升壓變壓器，T2為降壓變壓器

B.輸電線損失的功率減小

C.升壓變壓器的輸出電壓變小

D.加在用戶兩端的電壓變小

【答案】AD

【詳解】A.T、為升壓變壓器，T2為降壓變壓器，選項(xiàng)A正確；

C.升壓變壓器的輸出電壓由輸入電壓和匝數(shù)比決定，則升壓變壓器的輸出電壓不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

BD.若用戶接入的用電器增多，則用戶消耗的功率變大，輸電線上的電流會(huì)變大，根據(jù)P泊/我穿可

知輸電線損失的功率增加，輸電線上損失的電壓變大，則降壓變壓器的初級(jí)電壓減小，則用戶得到的

電壓減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；

故選AD=

-------------------------------------------------------------------------

1.（2025?安徽?一模）我國在電力輸送領(lǐng)域是世界上首屈一指的科技霸主，目前已研制成功了全套關(guān)鍵設(shè)備,

建成了世界電壓等級(jí)最高、輸電能力最強(qiáng)的交直流輸電網(wǎng)絡(luò)。如圖為遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)簡(jiǎn)化情景圖，已知

發(fā)電廠輸出的交流電壓為■，理想升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為匕，理想降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)

比為斤2,高壓輸電線的總阻值為設(shè)用戶（負(fù)載）是純電阻，且阻值為k，則輸電效率為（）

□E壇，用

升壓變壓器降壓變壓器

左2R

'RxlOO%c..,klRxlOO%

A.菅一xlOO%B.

k；R+rk^R+rkfR+k^r

D.,xlOO%

k；R+k）

【答案】A

【詳解】設(shè)降壓變壓器副線圈的端電壓為S由歐姆定律可得用戶的電流為

/馬

°R

對(duì)降壓變壓器，由理想變壓器的原理可得

結(jié)合

綜合可得

1=^r

由能量守恒定律可得輸電效率為

6/_/7義］00%=k?R

r)=-xl00%=~xlOO%

k；R+r

故選Ao

2.(23-24高二下?湖南?期末)太陽能光伏發(fā)電是一種新型清潔能源，我國光伏裝機(jī)容量已突破3億千瓦。

一光伏發(fā)電站輸出電壓恒為250V,現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電，輸電示意圖如圖所示。若該發(fā)電站的輸出功率

為l.lxl()5w,該發(fā)電站到用戶之間采用5500V高壓進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，輸電線的總電阻為11。，用戶獲

A.升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1:20

B.輸電線上損失的功率為4.4xl()2w

C.降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為24：1

D.若用戶消耗的功率增大，則用戶電路兩端的電壓S也增大

【答案】C

【詳解】A.升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為

250_1

5500~22

故A錯(cuò)誤;

B.輸電線上的電流為

,Pl.lxlO5…

I=——=----------AA=20A

U25500

輸電線上損耗的功率為

與=/1=202xllW=4400W

故B錯(cuò)誤；

C.降壓變壓器的輸入電壓

U3=U2-Ir=5500V-20x11V=5280V

則降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比

n3U35280_24

%一U4-220一1

故C正確；

D.若用戶消耗的功率增大，則發(fā)電系統(tǒng)輸出功率一定增大，升壓變壓器的輸入電壓伉不變，則升壓

變壓器原線圈中的電流人增大，故副線圈中的電流4也增大，即輸電電流增大，輸出電壓不變，又

因?yàn)?/p>

U3=U2-I2r

所以降壓變壓器的輸入電壓4減小，輸出電壓即用戶電路兩端的電壓。4減小，故D錯(cuò)誤。

故選Co

3.（2024?浙江紹興?一模）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,其輸入端接正弦交流電源,

電動(dòng)勢(shì)有效值保持不變，輸出端電路由Q、處、星和后四個(gè)電阻構(gòu)成，將該變壓器的匝數(shù)比改為4:1

后，下列說法正確的是（）

A.必兩端的電壓增大到原來的2倍B.&兩端的電壓增大到原來的4倍

C.尺3的熱功率減小到原來的;D.&的熱功率減小到原來的;

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系

4=2

U2n2

可知，該變壓器的匝數(shù)比改為4:1后，S不變，則S變?yōu)樵瓉淼囊话?，故A錯(cuò)誤；

BCD.S變?yōu)樵瓉淼囊话?，則流過心、處和后的電流變?yōu)樵瓉淼囊话?，所以上兩端的電壓變?yōu)樵瓉?/p>

的一半，&的熱功率減小到原來的;，足的熱功率減小到原來的;，故BC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

4.（2024?江西?一模）如圖甲的理想變壓器原線圈接在一正弦交流電源上，電源電壓如圖乙所示，副線圈匝

數(shù)可通過滑片P來調(diào)節(jié)。當(dāng)滑片尸處于圖示位置時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比4：%=2：1,此時(shí)一額定功率

為44W,額定電壓為220V的燈泡，發(fā)現(xiàn)其亮度低于正常亮度。燈泡電阻恒定，下列說法正確的是（）

A.該交流電源的頻率為100Hz

B.此時(shí)通過燈泡電流的有效值為0.2A

C.燈泡兩端電壓表達(dá)式為"=110拒sin(100叫V

D.將滑片P向下滑動(dòng)，燈泡變亮

【答案】C

【詳解】A.由圖可知T=0.02s,得交流電的頻率為

/=1=50HZ

則角速度為

co-lTtf=100兀(rad/s)

故A錯(cuò)誤；

C.故原線圈電壓瞬時(shí)值

u=220\/2sin(100叫V

有效值

220亞

U.=—^-V=220V

V2

則副線圈電壓有效值

。2=也5=110丫

燈泡兩端電壓表達(dá)式為

u-110A/2sin(100n/)V

故C正確；

B.根據(jù)

u2

R,=-0-=1100Q

-p0

/——0.1A

2與

故B錯(cuò)誤;

D.根據(jù)

將滑片尸向下滑動(dòng)，燈泡變暗，故D錯(cuò)誤。

故選Co

5.（2024?四川遂寧?模擬預(yù)測(cè)）如圖所示的“日”字形理想變壓器，鐵芯的上下左右結(jié)構(gòu)均對(duì)稱，中間線圈的

匝數(shù)為4,左、右線圈的匝數(shù)分別為4和2,左、右線圈所接的電阻均為R,不計(jì)線圈的電阻，在中間

線圈兩端加上正弦交流電壓U,下列說法正確的是（）

A.左、右兩個(gè)線圈的輸出電壓之比為4:1

B.中間線圈的端電壓與左線圈的端電壓之比為1:1

C.左、右兩個(gè)線圈的輸出電流之比為1:2

D.流過中間線圈、左線圈的電流之比為5:8

【答案】D

【詳解】AC.左、右兩個(gè)線圈的輸出電壓之比為4:2=2:1,由歐姆定律可得電流之比也為2:1,故AC

錯(cuò)誤；

B.由于字形理想變壓器鐵芯的上下左右結(jié)構(gòu)均對(duì)稱，則通過中間鐵芯磁感線的條數(shù)是左右鐵芯磁感線

條數(shù)的兩倍，結(jié)合變壓器的原理可得

故B錯(cuò)誤;

D.左、右線圈兩端的電壓分別為電流分別為

24

I，I，

左2R'右47?

由能量守恒定律可得

UI=ll-R+I^R

則有

比較可得

1:1拄=5:3

故D正確。

故選D。

6.（2024?陜西?模擬預(yù)測(cè)）多數(shù)學(xué)校備有應(yīng)急發(fā)電機(jī)，其工作原題可簡(jiǎn)化為如圖所示的矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)

中繞垂直磁場(chǎng)方向的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知矩形線框的匝數(shù)為100,面積為0.04n?，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為0.5T,線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為30?ad/s。線框與理想變壓器原線圈相連，理想變壓器原、副

線圈的匝數(shù)比為4：%=2：1,副線圈連在電路中的電阻尺=10。。電流表為理想電表，不計(jì)線框的電阻,

電流表的讀數(shù)為（）

A.12AB.6A

【答案】D

【詳解】矩形線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值

Ea=NBSa)=6Q^

有效值

E

￡=?=60V

V2

由理想變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，可得

E_H]

Un2

解得

U=30V

又

IR=U

解得

/=3A

故選D。

7.（2024?云南大理?一模）理想變壓器、電阻R、理想交流電流表A、理想交流電壓表V按圖甲連接，已知

理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11:1,電阻尺=10。，原線圈輸入的交流電如圖乙所示，下列說法正確

C.電流表讀數(shù)為2AD.變壓器的輸入功率為44W

【答案】C

【詳解】A.由原線圈兩端輸入電壓隨時(shí)間變化的圖像可知

U,=220V,T=0.02s

所以

/=-=50HZ

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)原副線圈的電壓比等于匝數(shù)之比，可得

4=[-=20丫

所以電壓表的示數(shù)為20V,故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)歐姆定律可得

所以電流表的讀數(shù)為2A,故C正確；

D.副線圈功率

P2=U2I2=40W

所以變壓器的輸入功率

P=P=40W

故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.（2024?浙江?一模）兩個(gè)形狀不同但所圍面積和電阻均相同的單匝閉合線圈，分別放在如圖甲、乙所示的

磁場(chǎng)中。甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈在磁場(chǎng)中以周期7繞。。，軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；乙圖中磁場(chǎng)

變化規(guī)律為B=BoCOS*%,從圖示位置開始計(jì)時(shí)。比較兩個(gè)線圈，下列說法正確的是（）

9

o甲

A.磁通量的變化規(guī)律相同

B.電流方向變化的頻率不同

C.相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱不同

D.產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)有效值不同

【答案】A

【詳解】A.甲中磁通量變化規(guī)律

2〃r

①i=B°Scoscot=B。&os—/(zWb)

乙中磁通量的變化規(guī)律

（D2=5S=^0Scos—Z（Wb）

即磁通量的變化規(guī)律相同，選項(xiàng)A正確；

B.感應(yīng)電流變化的周期均為T,則電流方向變化的頻率均為0.57,相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

CD.因感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值相同，根據(jù)

則有效值相同，根據(jù)

可知，相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱相同，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；

故選Ao

9.（23-24高三下?山東濱州?期中）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8、方向垂直紙面向里，。。是

其左邊界，一個(gè)面積為S的N匝矩形線圈垂直磁場(chǎng)放置，邊與磁場(chǎng)邊界重合，從圖示位置開始計(jì)時(shí),

線圈繞邊以角速度。繞圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的總電阻為上下列說法正確的是（）

o

I

XX

I

XXX

O,

A.線圈中產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電

B.線圈每次轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)瞬時(shí)電流最大

C.線圈中產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)有效值為YZNBSO

2

D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量為兀N/S%

2R

【答案】D

【詳解】A.線圈中產(chǎn)生如圖所示規(guī)律變化的交流電

故A錯(cuò)誤；

B.線圈每次轉(zhuǎn)到題圖示位置時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，但變化率最小，瞬時(shí)電流為零，故B錯(cuò)誤;

C.線圈中產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)的最大值

Em=NBSco

設(shè)電動(dòng)勢(shì)有效值為則有

RR2

解得

E^-NBSco

2

故C錯(cuò)誤；

D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量為

八E2T%N282s2。

CJ=-----1=----------------

R2R

故D正確。

故選D。

10.（2023?湖北武漢?模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈總電阻為心在磁感應(yīng)強(qiáng)度

為2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。下列說法正確的是（）

2.

B