物理交变电流练习题

1、一选择题（共17小题）1（2013松山区三模）图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=10：1原线圈与如图甲所示的交流电连接电路中电表均为理想电表，定值电阻R1=5，热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小，则（）A电压表示数为VBR1的电功率为0.2WCR1电流的频率为50HzDR2处温度升高时，电流表示数变小2（2011四川）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A那么（）A线圈消耗的电功率为4WB线圈中感应电流的有效值为2AC任意时刻线圈中的感应电动势为e=

2、4cosD任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin3（2010天津）为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示当开关S闭合后（）AA1示数变大，A1与A2示数的比值不变BA1示数变大，A1与A2示数的比值变大CV2示数变小，V1与V2示数的比值变大DV2示数不变，V1与V2示数的比值不变4（2011安徽）如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以

3、角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）则线框内产生的感应电流的有效值为（）ABCD5（2010北京）在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2，分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I然后，断开S若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流L1、流过L2的电流l2随时间t变化的图象是（）ABCD6（2007广东）如图是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器，已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为u1=311sin100t（V），霓虹灯正常工作的电阻R=440k，I1

4、、I2表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的是（）A副线圈两端电压6220 V，副线圈中的电流14.1 mAB副线圈两端电压4400 V，副线圈中的电流10.0 mACI1I2DI1I27（2005北京）一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为（）A×105AB×105AC×105AD×105A8（2002河南）利用升压变压器和降压变压器，实现远距离高压输电，如果发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）A升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设

5、备消耗的功率无关B输电线路中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压9一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是（）ABCD10如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L

6、相连金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转下列说法中正确的是（）A交流电流表A的示数随时间按余弦规律变化B线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示数越小C线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流瞬时值最大D线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻R的电流的有效值也变为原来的两倍11如图所示，在AB间接入正弦交流电U1=220V，通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R=20的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，Q为副线圈正中央

7、抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的热功率为P，则有（）AU0=40V，P=80WBU0=40V，P=80WCU0=40V，P=20WDU0=40V，P=20W12如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3：1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示则以下说法中正确的是（）A四只灯泡均能正常发光B电流表的示数为2AC电压表的示数为36VD变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz13一理想变压器，原线线圈匝数为N1，两个副线圈的匝数分别为N2、N3，三个线圈中的电流分别为I1、I2、I3，电压

8、分别为U1、U2、U3，下面关系中正确的是（）ABCI1U1=I2U2+I3U3DN1I1=N2I2+N3I314如图所示的理想变压器，已知原、副线圈的匝数之比为2：1，若原线圈的输入电压的表达式U=20sin10t，则（）A电压表的示数为10VB电压表的示数为5VC在一个周期内，电流计的指针只来回抖动一次D在一个周期内，电流计的指针只来回抖动两次15如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升下列判断正确的是（）A原线圈中的电流的有效值为B

9、电动机消耗的功率为I2RC电动机两端电压为IRD变压器的输入功率为16（改、银川一中2011届高三年级第六次月考）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交流通入变压器的原线圈，其副线圈两端电压变化如图所示，原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10的理想变压器原线圈两端，则（）A变压器副线圈两端的电压为U2=100VB感应电动势的瞬时值表达式为e=10sin（V）Ct=0.005秒时，穿过副线圈平面的磁通量最大Dt=0.005秒时，矩形线圈平面与磁场方向平行17如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表，R1、R2、R3为三个完全相

10、同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I下列判断不正确的是（）AR1两端的电压为B通过副线圈的最大电流IC电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2D电流表A3的读数I3=0二填空题（共1小题）18（2007海南）某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户，后改为用22KV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为_要将2.2KV的电压升高到22KV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是_匝三解答题（共3小题）19（2009天津）（1）如图1所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀

11、强磁场中，线框面积为S，电阻为R线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=_线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=_（2）图2为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流IR=300A，内阻Rg=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=_k若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较_（填“变大”、“变小”或“不变”）（3）如图

12、3所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需_（填字母代号）中的器材A直流电源、天平及砝码 B直流电源、毫米刻度尺C交流电源、天平及砝码 D交流电源、毫米刻度尺通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度为使图线的斜率等于重力加速度，除作vt图象外，还可作_图象，其纵轴表示的是_，横轴表示的是_20（2003北京）曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机，如图1为其结构示意图图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框

13、，转轴过bc的中点、与ab边平行，它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2所示当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动设线框由N=800匝导线组成，每匝线圈的面积S=20cm2，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R1=35cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm（如图2）现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V？（假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动） 21如图所示，一个矩形线圈的ab、cd边长为L1，ad、bc边长为L2，线

14、圈的匝数为N，线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，并以OO为中心做匀速圆周运动，（OO与磁场方向垂直，线圈电阻不计），线圈转动的角速度为，若线圈从中性面开始计时，请回答下列问题：（1）请用法拉第电磁感应定律证明该线圈产生的是正弦交流电（2）用该线圈产生的交流电通入电阻为R的电动机时，形成的电流有效值为I，请计算该电动机的输出的机械功率（其它损耗不计）（3）用此电动机将竖直固定的光滑U型金属框架上的水平导体棒EF从静止向上拉，已知导体棒的质量为m，U型金属框架宽为L且足够长，内有垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B0，导体棒上升高度为h时，经历的时间为t，且此时导体棒刚开始匀速上升，棒有效电阻为R

15、0，金属框架的总电阻不计，棒与金属框架接触良好，请计算：导体棒匀速上升时的速度和已知量的关系若t时刻导体棒的速度为v0，求t时间内导体棒与金属框架产生的焦耳热参考答案与试题解析一选择题（共17小题）1（2013松山区三模）图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=10：1原线圈与如图甲所示的交流电连接电路中电表均为理想电表，定值电阻R1=5，热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小，则（）A电压表示数为VBR1的电功率为0.2WCR1电流的频率为50HzDR2处温度升高时，电流表示数变小考点：变压器的构造和原理；交流的峰值、有效值以及它们的关系菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：由图象

16、读出交流电的最大值，从而求得有效值，读出周期，计算出频率由P=UI得功率解答：解：交流电电压最大的值为，则其有效值为U1=10V， 则副线圈的输出电压的有效值为U2= 则电压表的示数为1V，故A错误 R1的功率为P=0.2W，故B正确，交流的周期为0.02S，则其频率为，故C正确 R2温度升高，电阻变小，电流变大故D错误故选：B C点评：考查交流电的图象的读法，明确最大值与有效值之间的数量关系会求功率，知道电表示数为有效值2（2011四川）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的

17、感应电流为1A那么（）A线圈消耗的电功率为4WB线圈中感应电流的有效值为2AC任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cosD任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；交流的峰值、有效值以及它们的关系菁优网版权所有专题：简答题；压轴题；推理法分析：绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcos，由已知可求Im=，根据正弦式交变电流有效值和峰值关系可求电流有效值根据P=I2R可求电功率根据Em=Imr可求感应电动势的最大值任意时刻穿过线圈的磁通量为= 根据Em=NBS可求m=BS=解答

18、：解：从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcos，则电流的最大值为 Im=感应电动势的最大值为 Em=Imr=2×2=4V任意时刻线圈中的感应电动势为 e=Emcos=4cost 线圈消耗的电功率为 P=I2r=W=4W任意时刻穿过线圈的磁通量为=根据公式Em=NBS=Nm可得故=，故选：AC点评：本题考察的是有效值计算及有关交变电流的基本知识3（2010天津）为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示当开关S闭合后（

19、）AA1示数变大，A1与A2示数的比值不变BA1示数变大，A1与A2示数的比值变大CV2示数变小，V1与V2示数的比值变大DV2示数不变，V1与V2示数的比值不变考点：变压器的构造和原理；欧姆定律菁优网版权所有专题：压轴题分析：和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R2的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况解答：解：由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变，则副线圈电压不变，V2示数不变，V1与V2示数的比值不变，C错误、D正确开关S闭合后，变压器副线圈的负载电阻减小，V2不变，由欧姆定律可得A1示数变大，由

20、于理想变压器P2=P1，V1与V2示数的比值不变，所以A1与A2示数的比值不变，A正确、B错误所以AD正确故选AD点评：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法4（2011安徽）如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）则线框内产生的感应电流的有效值为（）ABCD考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系；导体切割磁感线时的感应电动势菁优网版权所有专题：压轴题分析：有效电流要根据有效电

21、流的定义来计算，根据电流的热效应列出方程，可以求得有效电流的大小解答：解：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有（）2 R=I2RT，所以I=，所以D正确故选：D点评：本题就是考查电流有效值的计算，本题的关键是对有效值定义的理解，掌握好有效值的定义就可以计算出来了5（2010北京）在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2，分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I然后，断开S若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流L

22、1、流过L2的电流l2随时间t变化的图象是（）ABCD考点：电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用菁优网版权所有专题：压轴题分析：当电流变化时，电感线圈对电流有阻碍作用，电流增大，线圈阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小解答：解：A、B、由于小灯泡L1与电感线圈串联，断开S后再闭合，流过L1的电流从无到有（即增大），电感线圈对电流有阻碍作用，所以流过灯泡L1的电流从0开始逐渐增大，最终达到I故A错误，B正确C、D、由于小灯泡L2与滑动变阻器串联，断开S后再闭合，立即有电流通过L2，当I1电流逐渐增大时，流过L2的电流逐渐减小，最终减到I故C、D错误故选：B点评：解决本题的关键掌握电感线圈对电流有

23、阻碍作用，电流增大，线圈阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小6（2007广东）如图是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器，已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为u1=311sin100t（V），霓虹灯正常工作的电阻R=440k，I1、I2表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的是（）A副线圈两端电压6220 V，副线圈中的电流14.1 mAB副线圈两端电压4400 V，副线圈中的电流10.0 mACI1I2DI1I2考点：变压器的构造和原理菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：由表达式可得原线圈两端电压的峰值为311V，从而可得有效值，根据电压与匝数的关系求副线圈的电压

24、，由欧姆定律可求电流，再由输入功率等于输出功率判断原副线圈的电流关系解答：解：A、B根据题意可知，交流电的最大电压变311V，则其有效值为=220V，再根据电压与匝数关系，可以求出画线圈的电压为4400V，再根据欧姆定律，可以求出副线圈中的电流为=10mA，选项A错误，选项B正确C、D根据能量守恒和电功率定义P1=P2、P=UI即：U1I1=U2I2，可以判断I1I2，选项C错误，选项D正确故选BD点评：本题考查了变压器的特点：电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率7（2005北京）一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36磁感应强度B

25、随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为（）A×105AB×105AC×105AD×105A考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系菁优网版权所有专题：计算题；压轴题分析：解本题的关键是根据所磁感应强度B随时间t的变化关系图，利用法拉第电磁感应定律求出线框中电压随时间的变化情况，然后根据电流热效应可以求出感应电流的有效值；在求电压时注意所给图象的斜率物理意义解答：解：由图可知，磁场是周期性变化的，因此产生电压也是周期性变化的法拉第电磁感应定律有：03秒产生电压为：35秒产生电压为：由图可知，磁场的变化周期为5s，所以产生的感应电流周期也为5s

26、，前3s电流为：，后2s电流为：设电流的有效值为I，根据电流的热效应在一个周期内，有：，其中T=5s，t1=3s，t2=2s，所以解得：，故ACD错误，B正确故选B点评：本题是关于法拉第电磁感应定律和交流电有效值的综合题要正确应用法拉第电磁感应定律定律，尤其是理解的含义，平时加强规律的综合应用8（2002河南）利用升压变压器和降压变压器，实现远距离高压输电，如果发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）A升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B输电线路中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压等于降压

27、变压器的输入电压考点：变压器的构造和原理菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：正确解答本题需要掌握：理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系解答：解：A、由于发动机的输出电压不变即升压变压器的原电压不变，当用户用电设备消耗功率变化时，输入功率变化，因此升压变压器的原线圈中的电流将发生变化，故A错误；B、输电线上的电流与用户以及电线上消耗的功率以及变压器的匝数比有关，故B错误；C、当用户电阻减小时，导致电流增大，因此输电线上的损失功率增大，故C正确；D、由于远距离输电式时输电线上有电压损

28、失，因此升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，故D错误故选：C点评：对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关9一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是（）ABCD考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：根据永久磁铁中磁感线的分布

29、特点可知，线圈运动到任何位置切割情况都一样，产生的电动势大小不变，方向改变解答：解：由磁场分布特点知：线圈在每一位置的切割情况相同，故感应电动势大小是相同的，方向做周期性变化，故D选项正确故选D点评：本题考查了交流发电机的发电原理，关键是根据线圈所处的磁场进行分析10如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转下列说法中正确的是（）A交流电流表A的示数随时间按余弦规律变化B线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示

30、数越小C线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流瞬时值最大D线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻R的电流的有效值也变为原来的两倍考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；正弦式电流的图象和三角函数表达式菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：从图示位置开始计时，交变电流的瞬时电动势表达式为：e=NBScost；根据表达式进行分析讨论即可解答：解：A、交流电流表测量的是交流电流的有效值，不随时间变化，故A错误；B、线圈转动的角速度增大，感应电动势的最大值增大，有效值增大，交流电流表示数增大，故B错误；C、图示位置，线圈平面与磁场平行，线框切割磁感线最快（垂直切割），感应电动

31、势最大，流经定值电阻R的电流瞬时值最大，故C正确；D、感应电动势的最大值为Em=NBS，线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则感应电动势的最大值增加为2倍，故有效值变为2倍，电流变为2倍，故D正确；故选CD点评：本题关键要明确：（1）对于正弦式交变电流，有效值等于峰值除以；（2）交流电表测量的是有效值，而不是峰值，更不是瞬时值；（3）线圈经过中性面时，磁通量大，但磁通量的变化率最小，感应电动势最小11如图所示，在AB间接入正弦交流电U1=220V，通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R=20的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1=11

32、0匝，副线圈n2=20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的热功率为P，则有（）AU0=40V，P=80WBU0=40V，P=80WCU0=40V，P=20WDU0=40V，P=20W考点：变压器的构造和原理；闭合电路的欧姆定律菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，二极管的作用是只允许正向的电流通过，再根据电压与匝数成正比即可求得结论解答：解：在AB间接入正弦交流电U1=220V，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，有：，得有效值U2=40V而二极管的反向耐压值至少为U0，它是最大值

33、，所以U0=，Q为副线圈正中央抽头，则R两端电压为20V，所以R消耗的热功率为故选：C点评：本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，同时对于二极管和电容器的作用要了解12如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3：1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示则以下说法中正确的是（）A四只灯泡均能正常发光B电流表的示数为2AC电压表的示数为36VD变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz考点：变压器的构造和原理；交流的峰值、有效值以及它们的关系菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：闭合电路动态分析中，电源部分

34、是由变压器提供，其它仍用闭合电路殴姆定律当断开开关S时，导致总电阻发生变化，而电压不变，则可判断出电路中的电流及电压如何变化同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源，其值就是刚才的有效值解答：解：由输入端交变电压u的图象，可求出有效值36V，由原、副线圈匝数之比3：1，可得原、副线圈的电压之比3：1，电流之比1：3，设灯泡两端电压为U，所以U+3U=36V，则U=9V，因此原线圈电压为27V，副线圈电压为9V，四只灯泡均能正常发光电流表的读数为I=3×A=2AA、四只灯泡均能正常发光故A正确；B、由上可知，电流表示数为2A，故B正确；C、原线圈电压

35、为27V，所以电压表的示数为27V，故C错误D、变压器副线圈两端交变电流的频率50Hz，故D正确；故选：ABD点评：理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化分析的思路先干路后支路，以不变应万变最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值13一理想变压器，原线线圈匝数为N1，两个副线圈的匝数分别为N2、N3，三个线圈中的电流分别为I1、I2、I3，电压分别为U1、U2、U3，下面关系中正确的是（）ABCI1U1=I2U2+I3U3DN1I1=N2I2+N3I3考点：变压

36、器的构造和原理菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：理想变压器的输入功率和输出功率相等，电压与匝数成正比，当有多个副线圈时，根据输入的功率和输出的功率相等可以判断电流之间的关系解答：解：A、根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，所以A正确B、由于有多个副线圈时，此时的电流与匝数不是成反比，所以不成立，所以B错误C、理想变压器的输入功率和输出功率相等，所以输入的功率为I1U1，输出的功率为两个副线圈的功率的和，所以I1U1=I2U2+I3U3，所以C正确D、根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，=，可得U2=，同理可=，可得U3=，把U2，U3带入I1U1=I2U2+I3U3，可得N1I1

37、=N2I2+N3I3，所以D正确故选ACD点评：掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决14如图所示的理想变压器，已知原、副线圈的匝数之比为2：1，若原线圈的输入电压的表达式U=20sin10t，则（）A电压表的示数为10VB电压表的示数为5VC在一个周期内，电流计的指针只来回抖动一次D在一个周期内，电流计的指针只来回抖动两次考点：变压器的构造和原理菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：由图可知：电压表测量的是副线圈电压，根据输出电压是由输入电压和匝数比决定的，电流计测量的是副线圈电流，抖动次数由原线圈电流的频率决定解答：解：由原线圈的输入电压的表达式U=20sin

38、10t，可知：原线圈电压，=10rad/s根据得：=，由于二极管具有单向导电性，则，故AB错误；f=因为1f2，所以在一个周期内，电流计的指针只来回抖动一次，故C正确，D错误；故选：C点评：本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解，注意电压表和电流表测量的是有效值15如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升下列判断正确的是（）A原线圈中的电流的有效值为B电动机消耗的功率为I2RC

39、电动机两端电压为IRD变压器的输入功率为考点：变压器的构造和原理；电功、电功率菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，根据功率的公式可以分析电动机的功率解答：解：A、原副线圈的匝数比为n，副线圈的电流为I，则有原线圈的电流有效值为，故A错误；B、原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，则原线圈的电压有效值为，所以副线圈的电压为，因此电动机消耗的功率为P=UI=I，故B错误；C、电动机两端电压等于副线圈的电压由于是非纯电阻，所以不等于IR，故C错误；D、原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大

40、值为U，则原线圈的电压有效值为，所以副线圈的电压为，因此电动机消耗的功率为P=UI=I，则变压器的输入功率也为I，故D正确；故选：D点评：变压器的输入功率和输出功率相等，电动机对物体做功转化为物体的机械能，即为电动机的输出的功16（改、银川一中2011届高三年级第六次月考）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交流通入变压器的原线圈，其副线圈两端电压变化如图所示，原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10的理想变压器原线圈两端，则（）A变压器副线圈两端的电压为U2=100VB感应电动势的瞬时值表达式为e=10sin（V）Ct=0.005秒时，穿过副线圈平面的磁通量最大Dt=0.005秒时，矩形线圈平

41、面与磁场方向平行考点：变压器的构造和原理；交流发电机及其产生正弦式电流的原理菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比可以求得原线圈电压的瞬时值的表达式，根据瞬时值表达式可以求得在t=0.005秒时的磁通量的情况解答：解：A、由图象可以得到变压器副线圈的电压的最大值为10V，所以电压的有效值为10V，所以A错误；B、由于原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10，根据电压与匝数成正比可得，原线圈的电压的最大值为V，交流电的周期为0.02s，所以=100，所以感应电动势的瞬时值表达式为e=sin100t（V），所以B错误；C、

42、当t=0.005秒时，带入e=sin100t（V）可得，e=sin100×0.005=sin=（V），此时的电压最大，所以此时穿过副线圈平面的磁通量的变化率最大，穿过副线圈平面的磁通量为零，所以C错误；D、根据C的分析可知，此时穿过副线圈平面的磁通量为零，矩形线圈平面与磁场方向平行，所以D正确故选D点评：解决本题的关键是交流电的瞬时值表达式的求解，根据瞬时值表达式来分析磁通量的变化的情况17如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表，R1、R2、R3为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表

43、A读数为I下列判断不正确的是（）AR1两端的电压为B通过副线圈的最大电流IC电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2D电流表A3的读数I3=0考点：变压器的构造和原理菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：（1）根据原副线圈电压之比等于电流之比即可求得R1两段的电压；（2）电流表的读数是副线圈的电流的有效值，根据有效值与最大值的关系即可求得通过副线圈的最大电流；（3）根据线圈会产生感应电流阻碍原电流即可判断I1和I2的大小；（4）电容器通交流阻直流，故有电流通过电流表A3解答：解：A、根据得：，所以R1两端的电压为：，故A正确；B、根据题意得副线圈的电流为I，所以通过副线圈的最大电流为

44、，故B正确；C、线圈会产生感应电流阻碍原电流即I1I2，故C正确；D、电容器通交流阻直流，故有电流通过电流表A3，即I30，故D错误本题选不正确的故选D点评：本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解，注意电流表测量的是有效值，电容器通交流阻直流，线圈通直流阻交流二填空题（共1小题）18（2007海南）某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户，后改为用22KV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100：1要将2.2KV的电压升高到22KV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的

45、匝数应该是1800匝考点：远距离输电菁优网版权所有专题：压轴题；交流电专题分析：由于电线的电阻不变，相同的功率，以不同的电压输送时，输送电流也不同设输送功率为P，则有P=U1I1=U2I2，而在电线上损耗功率为，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比解答：解：设输送功率为P，则有P=U1I1=U2I2，而在电线上损耗功率为，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比，两种输电方式的输送电压之比为1：10，所以损失功率之比为100：1，即前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100：1理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比所以副线圈

46、的匝数为原线圈匝数的10倍，等于1800匝答案：100；1800点评：本题考查减小输电线路电功率损失的方法，此题与我们的日常生活联系比较紧密，是这几年高考出题的一个新的方向我们在日常生活中要养成勤于观察、勤于思考的好习惯三解答题（共3小题）19（2009天津）（1）如图1所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=（2）图2为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流IR=300A，内阻Rg=100，可变电阻R的最大

47、阻值为10k，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是红色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=5k若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较变大（填“变大”、“变小”或“不变”）（3）如图3所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需D（填字母代号）中的器材A直流电源、天平及砝码 B直流电源、毫米刻度尺C交流电源、天平

48、及砝码 D交流电源、毫米刻度尺通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度为使图线的斜率等于重力加速度，除作vt图象外，还可作图象，其纵轴表示的是速度平方的二分之一，横轴表示的是重物下落的高度考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系；欧姆表的原理；用打点计时器测速度菁优网版权所有专题：压轴题分析：（1）根据交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系可以求得电流的有效值，交变电流中电荷量可以根据库仑定律来计算（2）根据欧姆表的结构，由闭合电路欧姆定律可以判断读数，以及电池电动势变小，内阻变大时测量结果的变化（3）根据用打点计时器测重力加速度的原理，和实验的步骤可以判断遗漏的器材

49、，用图象法处理实验的数据比较简单直观解答：解：（1）电动势的最大值为Em=BS，电动势的有效值为，所以电流的有效值；电荷量为 （2）欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接（即Rx=0）时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系 得；当指针指在刻度盘的正中央时I=，有，代入数据可得Rx=R内=5k；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由，可知当R内变小时，I变小，指针

50、跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了（3）打点计时器需接交流电源重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码计算速度需要测相邻计数的距离，需要刻度尺，选D由公式v2=2gh，如绘出图象，其斜率也等于重力加速度故答案为：（1），； （2）红，5，变大； （3）D，速度平方的二分之一，重物下落的高度点评：（1）知道交变流电的最大值和有效值之间的关系，计算电荷量时要注意电流要用平均电流来计算（2）本小题了考查欧姆表的结构、测量原理，同时还要注意测量误差应如何来分析（3）根据用打点计时器测重力加速度的实验原理，可以判断实验需要的器材，同时还要知道利用图象处理数据可以使实验结果简单直观的展现出来20（2003北京）曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机，如图1为其结构示意图图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc的中点、与ab边平行，它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2所示当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动设线框由N=800匝导线组成，每匝线圈的面积S=20cm2，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感强度B=0.010T，