交变电流(考点解读)

1.［交变电流的产生和变化规律］如图2甲所示，矩形线圈在匀强磁场中逆时针匀速转

动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿"c位方向为电流正方向，则下列说法正确

的是（）

A.乙图中0a时间段对应甲图中A至B图的过程

B.乙图中c时刻对应甲图中的C图

C.若乙图中d等于0.02s,则1s内电流的方向改变50次

D.若乙图中6等于0.02s,则交流电的频率为50Hz

答案A

2.［交变电流的产生和变化规律］（2013•山东T7）图3甲是小型交流发电机的示意图，两磁极

N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，@）为交流电流表.线圈绕垂直于磁场的水平轴

OO'沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如

图乙所示.以下判断正确的是（）

图3

A.电流表的示数为10A

B.线圈转动的角速度为50兀rad/s

C.0.01s时线圈平面与磁场方向平行

D.0.02s时电阻及中电流的方向自右向左

答案AC

解析电流表测量的是电路中电流的有效值/=10A,选项A正确.由题图乙可知，7=0.02

s,所以“=半=10（hrrad/s,选项B错误./=0.01s时，电流最大，线圈平面与磁场方向平

行，选项C正确.f=0.02s时，线圈所处的状态就是图示状况，此时火中电流的方向自左

向右，选项D错误.

3.如图4所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电.第诙灯泡两端的电压随时间

按正弦规律变化，如图5甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示.若图甲、乙

中的4、7所表示的电压、周期是相等的，则以下说法正确的是（）

甲乙

图5

A.第一次灯泡两端的电压的有效值是乎“

3

B.第二次灯泡两端的电压的有效值是

C.第一次和第二次灯泡的电功率之比是2:9

D.第一次和第二次灯泡的电功率之比是1:5

解析第一次所加正弦交流电压的有效值为。］=呈=乎伉，A项正确；设第二次所加交流

电压的有效值为U］,则根据有效值的定义有普7=2^■•白+d解得B项

KKZKz.Z

错；根据电功率的定义式P,尸।：修=1：5,C项错，D项正确.

答案AD

【变式题组】

4.［交变电流有效值的计算方法］如图6所示为一交变电流的电压随时间变化的图象，正半

轴是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的电压的有效值是（）

u/V

飞一△.

OO.O1;O.O2;O.O3!O.O4;

till

_图6

A.取VB.5V

C.岁VD.3V

答案C

解析设其有效值为U,根据交变电流的有效值定义和题图中电流特点可得，在一个周期内

有</1+今%3^）2X-^X0.01s+（4V）2X-^X0.01s=t/2X-^X0.02s,解得U=

K1\Kyj2KK1\

V,故c正确.

5.［交变电流有效值的计算］如图7所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强

度为2.电阻为火、半径为乙、圆心角为45。的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的。轴以角速度

0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（）

B

XXXXXX

图7

Bl}（oyliBdcoyl2BL2a>BL2w

A-2RB-2RC,4RD-4R

答案D

解析线框转动的角速度为3,进磁场的过程用时I周期，出磁场的过程用时I周期，进、出

OO

^BL2CO

磁场时产生的感应电流大小均为r=—^—,则转动一周产生的感应电流的有效值/满足：

K

I2RT=2Bl}a}2RX-T,解得/=翳，D项正确.

\RJ

6.［对交变电流"四值"的理解］如图9甲所示，标有“220V40W”的灯泡和标有“20四

300V”的电容器并联到交流电源上，⑦为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示,

闭合开关.下列判断正确的是（）

A.T时刻，⑨的示数为零

B.灯泡恰好正常发光

C.电容器不可能被击穿

D.&）的示数保持11OV2V不变

答案B

解析⑦的示数应是电压的有效值220V,故A、D错；电压的有效值恰好等于灯泡的额定

电压，灯泡正常发光，B正确；电压的峰值Um=22（A「V^311V,大于电容器的耐压值，

故有可能被击穿，C错.

7.（2014・天津-7）如图11甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕

图11

A.两次r=0时刻线圈平面均与中性血重合

B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3

C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz

D.曲线6表示的交变电动势有效值为10V

答案AC

解析A.从图象可知，两次转动都是从中性面开始计时的，故A选项正确.

B.从图象可知，曲线/6对应的线圈转动的周期之比为2：3,则转速之比为3：2,故B

选项错误.

C.由图象可知，曲线〃的周期4X10"s,则曲线々表示的交变电动势频率%=}=25

1a

Hz,故C选项正确.

D.交变电动势的最大值扁=〃8s则曲线b表示的交变电动势的峰值之比为瓦加：品6

=a>u:g=3：2,即Emt,=:Eg=10V,故曲线6表示的交变电动势的有效值为E布=定V

=5娘V,D选项错误.

8.（2013・福建・15）如图12所示，实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0C,外接R=9.0C

的电阻.闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=10、Esin10加

（V）,则（）

R

图12

A.该交变电流的频率为10Hz

B.该电动势的有效值为1丽V

C.外接电阻R所消耗的电功率为10W

D.电路中理想交流电流表@的示数为L0A

答案D

解析由交变电流电动势的表达式e=10\「sin10可（V）=EmSinM可知，该交变电流的频率

为/=Hz=5Hz,A选项错误.该交变电流电动势的有效值E=皋二^^V=10V,

F10

A=A,

B选项错误.电流的有效值/=清7=河丁丁6L°外接电阻R所消耗的电功率PR

=Z2/?=1.02X9.0W=9.0W,故C选项错误，D选项正确.

9.通过一阻值R=100C的电阻的交变电流如图13所示，其周期为1s.电阻两端电压的有

效值为（）

A.12V

B.4VT0V

C.15V

D.84V

答案B

rj2

解析由有效值定义可得下xis=(0.1A)2XRX0.4sx2+(0.2A)2XRX0.1SX2,其中R=

100C,可得U=4®V,B正确.

10.如图14所示，边长为心的正方形单匝线圈。从d,电阻为,，外电路的电阻为凡时的

中点和〃的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为8,若线

圈从图示位置开始，以角速度3绕O。’轴匀速转动，则以下判断正确的是（)

图14

A.图示位置线圈中的感应电动势最大为当尸瓦?。

B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e^BL2cosincot

C.线圈从图示位置转过180。的过程中，流过电阻H的电荷量为夕=舒

R~vr

D.线圈转动一周的过程中，电阻H上产生的热量为。=船坐

4（/?十尸）

答案BD

解析图示位置线圈中的感应电动势最小为零，A错；若线图从图示位置开始转动，闭合电

路中感应电动势的瞬时值表达式为e=0sin。/,B对；线圈从图示位置转过180。的过程

2

中，流过电阻R的电荷量为「涔若7c错；线圈转动一周的过程中，电阻R上产生

2TTR_7iB2a)LAR

的热量为。对.

R+rcoR+r"4(/?+r)2D

11.如图15所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y=2sin全7T曲线围成（xW2m）,

现把一边长为2m的正方形单也线框以水平速度。=10m/s匀速地拉过该磁场区，磁场区的

磁感应强度为0.4T,线框电阻R=0.5C,不计一切摩擦阻力，则（）

A.

B.拉力厂的最大功率为12.8W

C.拉力F要做25.6J的功才能让线框通过此磁场区

D.拉力厂要做12.8J的功才能让线框通过此磁场区

答案C

2/

解析线框通过磁场区，产生的感应电流先增大后减小，形成正弦交流电，周期为5=0.4S,

感应电动势最大值为&,=8历=8V,有效值为40V,感应电流最大值为16A,有效值为

8小A,则水平拉力最大值为Fm=BIml=12.8N,A错误；拉力的最大功率为Pm=Fmv=128

W,B错误；线框匀速通过，拉力做的功等于焦耳热，2=/2/?f=25.6J,C正确，D错误.

12.如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场8中以角速度。匀

速转动，能产生正弦交变电动势e=8SosinM的图是（）

•••\、•

A

c

答案A

解析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴（轴在线圈所在平面内）匀速转动，产生的正

弦交变电动势为e==8S”sin3/,由这一原理可判断，A图中感应电动势为e=BScosincof；B

图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直.

13.为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验构思方案：第一次将单匝矩形线

圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴。。|按图1甲所示方向匀速转动（而向纸外，cd向纸内）,

并从图甲所示位置开始计时.此时产生的交变电流如图乙所示.第二次他仅将转轴移至ab

边上，第三次他仅将转轴右侧的磁场去掉，关于后两次的电流图象，下列说法正确的是（）

图1

A.第二次是A图B.第二次是C图

C.第三次是B图D.第三次是D图

答案D

14.（2012・北京・15）一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上,消耗电功率为尸；

若把它接在某个正弦式交流电源上，其消耗的电功率为，.如果电热器电阻不变，则此交流电

源输出电压的最大值为（）

A.5VB.5^2VC.10VD.l（A/2V

答案C

解析根据P=对直流电有P=00*；对正弦式交流电有q="方一，所以正弦式交流

AKZK

=yf2U'

电的有效值为U'故交流电源输出电压的最大值Um'=10V,

故选项C正确，选项A、B、D错误.

15.如图2所示电路中，电源电压。=311sin100MV）,A.8间接有“220V440W”的

电暖宝、“220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝.下列说法正确的是（）

A.交流电压表的示数为311V

B.电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3夜A

C.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍

D.1min抽油烟机消耗的电能为1.32X10。

答案D

16.如图3甲是阻值为5。的线圈与阻值为15。的电阻R构成的回路.线圈在匀强磁场中

绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示.则（）

8

A.电压表的示数为10低V

B.通过电阻R的电流为坐A

C.电阻R上消耗的功率为3.75W

D.通过电阻的电流方向每秒变化100次

答案B

解析由题图乙可得Em=20V,E=\0y[2V,电压表读数。=三一K=号叵V,A错误；

通过电阻尺的电流/=冬=坐A,B正确；R上消耗的功率P=/2R=7.5W,C错误；7=0.04

AZ

s,/=25Hz,电流方向每秒变化50次，D错误.

17.如图4所示，矩形线圈abed绕轴。。’匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，

则下列说法正确的是（）

A.r=0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大

B./=（（7为周期）时感应电流沿“历成方向

C.若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的2倍

D.若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍

答案BC

解析图示时刻，ab.cd边切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零，感应电

流为零，A错误；根据线圈的转动方向，确定午时线圈的位置，用右手定则可以确定线圈中

的感应电流沿abed。方向，B正确；根据转速和频率的定义3=2W可知C正确；根据Em

=nBSco,E=知,/=《■可知电流有效值变为原来的2倍，D错误.

\2&

18.如图5所示，闭合的矩形导体线圈必cd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀

速转动.沿着。。'方向观察，线圈逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为8,线

圈匝数为〃，/边的边长为ad边的边长为£线圈电阻为心转动的角速度为M则当

线圈转至图示位置时（）

33

O'

图5

A.线圈中感应电流的方向为%ba

B.线圈中的感应电动势为2〃8/2（»

C.穿过线圈的磁通量随时间的变化至翼卞

D.线圈ab边所受安培力的大小为吗心以

答案AC

解析当线圈转至图示位置时，由楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为adeba,选项A

正确；图示位置穿过线图的磁通量随时间的变化率最大，感应电动势最大，线圈中的感应电

动势为HBI&3,选项B错误，C正确；线圈ab边所受安培力的大小为F=0,选项D错误.

19.如图6所示，N匝矩形导线框以角速度3在磁感应强度为8的匀强磁场中绕轴。0'匀

速转动，线框面积为S,线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表®

和二极管D.二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大.下列说法正确

的是（）

图6

A.交流电流表的示数/

B.一个周期内通过R的电荷量q=3浮

C.R两端电压的有效值。=卷烟

D.图示位置电流表的示数为0

答案AB

解析设回路中电流的有效值为I,由电流的热效应可知，黄管尸收=刃7,/=啜金

A正确，D错误.电阻火两端电压的有效值U=/R=C错误.一个周期内通过火的

电荷量「竿一竿，B正琬

KK

20.（2014・山东・17）如图1所示，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦

交变电源上.闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）

的示数分别为220V和2.2A.以下判断正确的是（）

用

电

器

A.变压器输入功率为484W

B.通过原线圈的电流的有效值为0.6A

C.通过副线圈的电流的最大值为2.2A

D.变压器原、副线圈匝数比：“2=11：3

解析变压器的输入功率R=巳=，2。2=2.2X60W=132W,选项A错误；由务=‘得"=

〃2〃2

卷==*选项D正确；由木=点得/|=：：/2=亮*2.2人=0.6人，选项B正确；根据/

=卷得通过副线圈的电流的最大值Am=y［2I2=A,选项C错误.

答案BD

21.［理想变压器的功率、电压、电流关系］如图2所示，理想变压器原线圈的匝数为小，

副线圈的匝数为"2,原线圈的两端人方接正弦交流电源，电压表V的示数为220V,负载

电阻R=44C,电流表A1的示数为0.2A.下列判断正确的是（）

A.原线圈和副线圈的匝数比为2：1

B.原线圈和副线圈的匝数比为5：1

C.电流表A2的示数为0.1A

D.电流表A2的示数为0.4A

答案B

解析由题意可求得原线圈的功率，利用理想变压器原、副线圈中的功率相等可求得副线圈

中的电流，再利用原、副线圈中的电流之比可求得两线圈的匝数比.

由电压表V示数和电流表Ai的示空三咨线圈中的功率Pi=U/,P}=P2=IiR,所以电流

表A2的示数为，2=A=1A,C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比

—=4=T,A错误，B正确.

〃2A1

22.［交变电流和理想变压器的综合应用］（2013•四川2）用220V的正弦交流电通过理想变压

器对一负载供电，变压器输出电压是110V,通过负载的电流图像如图3所示，贝比）

A.变压器输入功率约为3.9W

B.输出电压的最大值是110V

C.变压器原、副线圈匝数比是1:2

D.负载电流的函数表达式i=0.05sin（10（to+，）A

答案A

解析由题意知：U,=220V,5=110V,所以色'=萼=2：1,U，m=1106V,选项B、

C均错误.由图像可知：I2m=0.05A,T=0.02s,则负载电流的函数表达式为i=

O.O5sin（lOO7t/）A,选项D错误.变压器的输入功率P|=B=/2U2=*X110W、3.9W,选

项A正确.

23.［交变电流和理想变压器的综合应用］（2013•广东-16）如图4,理想变压器原、副线圈匝数

比〃I：〃2=2：1,⑰和@均为理想电表，灯泡电阻RL=6C,端电压3=12啦sinlOOn/

（V）.下列说法正确的是（）

A.电流频率为100Hz

B.②的读数为24V

C.®的读数为0.5A

D.变压器输入功率为6W

答案D

解析由3=2寸=100兀rad/s得：/=50Hz,A错.有效值t/产12V,又：*=彳得：5=

2

6V,/2=4=1A,选项B、C错.由能量守恒得Pl=P2=U2I2=6W,D选项对.

24.如图7所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1,6是原线圈的中心接头，电压

表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R、定值电阻价以外的其余电阻不计,

从某时刻开始在原线圈c"两端加上交变电压，其瞬时值表达式为"i=22（）V，sin10（MV）.下

列说法中正确的是（）

A.f=^s时刻，c、d两点间的电压瞬时值为110V

B.当单刀双掷开关与〃连接时，电压表的示数为22吸V

C.单刀双掷开关与。连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示

数均变小

D.当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大

解析由c、d两点间的电压瞬时值表达式i<\—220^2sin100n/（V）,当/—^QQS,W,—220^/2

sinIV=110V2V,选项A错误.由会琮得G=*=220X=V=22V,选项B错误.单

刀双掷开关与。连接，滑片P向上移动时，电压表示数不变，选项C错误.

答案D

25.［理想变压器的动态分析］如图8所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1,原

线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都

是理想电表.下列结论正确的是（）

图8

A.若电压表读数为6V,则输入电压的最大值为246V

B.若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半

C.若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍

D.若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4

倍

答案AD

解析若电压表的读数为6V,则变压器的输出电压的有效值为6V,由获=分故（71=4。2

=24V,所以输入电压的最大值为（4=蛆5=24位V,所以选项A正确；若输入电压不

变，副线圈匝数增加，则上增大，由/2=今可知，电流表示数增大，所以选项B错误；输

入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R变大时，贝，］/,=今，电流变小，又P

=P2=t/2/2,故输入功率也减小，所以选项C错误；若负载电阻R不变，输入电压变为原来

的2倍，则输出电压也变为原来的2倍，心=今则输出电流也变为原来的2倍，故输出功率

尸2=。2,2变为原来的4倍，所以选项D正确.

26.［交变电流的图象和理想变压器的动态分析］火警报警系统原理如图9甲所示，V是一个

小型理想变压器，原、副线圈匝数之比如：〃2=10：1，接线柱人6接上一个正弦交变电源，

电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，%为用半导体热敏材料（电阻率随温

度升高而减小）制成的传感器，尺为一定值电阻.下列说法中正确的是（）

图9

A.电压表示数为22V

B.此交变电源的频率为50Hz

C.当传感器心所在处出现火警时，电流表的示数减小

D.当传感器&所在处出现火警时，电压表的示数减小

答案BD

解析副线圈两端电压是22V,电压表示数等于副线圈两端的电压减去R两端的电压，小

于22V,所以A错；从题图乙可知，周期是0.02s,所以频率是50Hz,B正确；当传感器

火2所在处出现火警时，色的电阻变小，它两端的电压变小，电流变大，电流表的示数变大，

电压表的示数变小，C错，D对.

27.［交变电流的产生和理想变压器的综合分析］如图10所示，一矩形线圈的面积为S,匝数

为N,内阻不计，绕00轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度“做匀速

转动，从图示位置开始计时.矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时

可改变输出电压，副线圈接有可调电阻及，下列判断正确的是（）

A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBScocoscot

B.矩形线圈从图示位置经过卢时间，通过电流表的电荷量为0

Zco

C.当尸不动，R增大时，电压表读数也增大

D.当尸向上移动、R不变时，电流表读数减小

答案A

解析计时起点，线圈内的感应电动势为最大值NBSco,所以感应电动势的瞬时值表达式为

ir

e=NBScocosa）t,A选项正确.矩形线图从图示位置经过丁时间，线圈磁通量的变化量为△⑦

2.0）

=BS,故通过电流表的电荷量=B选项错误.电压表示数是线圈产生的感应电动势

、/日NBS0）

的有效值,即忌是二方,C选项错误.当尸向上移动、R不变时，输出电压增大，输出功

率增大，电流表读数增大，D选项错误.

28.［远距离输电的分析］如图12所示，有一台交流发电机E,通过理想升压变压器。和理

想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.Ti的输入电压和输入功率分别为5

和尸I，它的输出电压和输出功率分别为仇和尸2；T2的输入电压和输入功率分别为5和尸3，

它的输出电压和输出功率分别为a和24.设n的输入电压幼一定，当用户消耗的电功率变

大时，有（）

A.5变小，a变大

B.a不变，齿变小

C.P［变小,22变小

D.尸2变大，尸3变大

答案BD

29.［输电线路功率损失的计算］（2012・天津4）通过一理想变压器，经同•线路输送相同的电

功率P,原线圈的电压。保持不变，输电线路的总电阻为凡当副线圈与原线圈的匝数比为上

时，线路损耗的电功率为多，若将副线圈与原线圈的也数比提高到〃鼠线路损耗的电功率

为尸2,则4和3分别为（）

A卷'3B•（品R,

嚼7D.磋淮,7

答案D

解析根据变压器的变压规律，得m=k,小〃k，所以5=kU,5=〃初.根据P=U1知

pppP

匝数比为左和泌的变压器副线圈的电流分别为/］=77=777,心=77=万万根据＞心输

U\KUC/2HKU

电线路损耗的电功率分别为P］=/；/?=（2）%,02=/班=（一A）2/?,所以叁=4.选项D正确，

KLJJriH

选项A、B、C错误.

30.［远距离输电问题］（2014・江苏-3）远距离输电的原理图如图13所示，升压变压器原、副线

圈的匝数分别为〃I、〃2,电压分别为5、。2,电流分别为人、h，输电线上的电阻为R变压

器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（

.An\Uz

12«2R

C.A5=KRD.hU}=I2U2

答案D

解析根据理想变压器的工作原理得h5=1,5、4=—5不是加在及两端的电压，故心罟,

12A

而等于R上消耗的功率/必与下一级变压器的输入功率之和.选项D正确.

31.（2014•广东-19）如图14所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入

电压幼不变，闭合电键S,下列说法正确的是（）

图14

A.P向下滑动时，灯L变亮

B.P向下滑动时.，变压器的输出电压不变

C.P向上滑动时•，变压器的输入电流变小

D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大

答案BD

解析由于理想变压器输入电压G不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压。2也不变，

灯L亮度不随P的滑动而改变，故选项A错误，选项B正确.P向上滑动时，滑动变阻器

接入电路的电阻减小，负载总电阻/?总减小，由/2=言知，通过副线圈的电流增大，输出

功率尸2=。2/2增大，再由,=公知输入电流A也增大，故选项C错误，D正确.

32.（2014・新课标H21）如图15所示，-理想变压器原、副线圈的匝数分别为〃2.原线圈

通过一理想电流表@接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线

圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，用交流电压表测得a、b端

和c、d端的电压分别为和&d，贝M）

图15

A.t/ab•Ucd="l♦n2

B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小

C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Qd越大

D.将二极管短路，电流表的读数加倍

答案BD

解析变压器的变压比驾=",其中U|、U,是变压器原、副线圈两端的电压.U1=Uab，由

于二极管的单向导电特性，Ucd^u2,选项A错误.增大负载电阻的阻值R,负载的电功率

减小，由于产入=P+，且P人=/|Uab，所以原线圈上的电流人减小，即电流表的读数变小，

选项B正确.c、d端的电压由输入电压t4b决定，负载电阻灭的阻值变小时，&d不变，选

项C错误.根据岑压器上的能量关系有=在一个周期7的时间内，二极管未短

路时有：447=与工+0（。为副线圈两端的电压），二极管短路时有Qb/2T=1/，由以上两

式得/2=2/”选项D正确.

33.（2014•浙江75）如图16所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,

用等效总电阻是，•的两条输电线输电，输电线路中的电流是/”其末端间的电压为5.在输

电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是，2.则（）

图16

A.用户端的电压为华

B.输电线上的电压降为U

C.理想变压器的输入功率为

D.输电线路上损失的电功率为/|U

答案A

解析根据变压器的工作原理、欧姆定律和电功率公式解决问题.根据理想变压器的工作原

理，得所以用户端的电压。2=华，选项A正确；输电线上的电压降U'=I{r

=U-Ui，选项B错误；变压器的输入功率P|=/|。-舟=/15，选项C错误；输电线路上

损失的功率P'=/%=/i（U-U）,选项D错误.

34.如图17所示，一正弦交流电瞬时值为e=220^sinlOOmV,通过一个理想电流表，接

在一个理想变压器两端，变压器起到降压作用.开关闭合前后，4、8两端的电功率相等，

以下说法正确的是（）

图17

A.流过r的电流方向每秒钟变化50次

B.变压器原线圈匝数大于副线圈匝数

C.开关从断开到闭合时，电流表示数变小

D./?=亚

答案B

解析由表达式知交流电的频率为50Hz,所以流过厂的电流方向每秒钟变化100次，A错

误；降压变压器原线圈匝数大于副线圈匝数，B正确；开关从断开到闭合时，副线圈电阻减

小，电压不变，所以副线圈电流增大，则原线圈电流即电流表示数变大，C错误；由已知条

件无法判断R的大小，D错误.

35.远距离输电线路的示意图如图18所示，若发电机的输出电压不变，认为升压变压器和

降压变压器都是理想的，输电线具有一定电阻，下列判断错误的是（）

图18

A.升压变压器的输出电压总是大于降压变压器的输入电压

B.升压变压器的输出功率总是大于降压变压器的输入功率

C.随着用户用电功率增加，升压变压器原线圈中的电流变小

D.随着用户用电功率增加，降压变压器原线圈两端的电压变小

答案C

解析根据远距离输电知识知，输电线上总要损失部分电压所以升压变压器的输出电

压大于降压变压器的输入电压，A正确.输电线上有功率损失，所以升压变压器的输出功率

大于降压变压器的输入功率，B正确.用户用电功率增加，那么电路中的电流变大，输电线

上损失的电压AU也会变大，输送电压一定时，那么降压变压器原线圈两端的电压就会变小，

所以C错误，D正确.故选C.

36.（2012•课标全国77）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部

分.一升压式自耦调压变压器的电路如图1所示，其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝

数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上.当变压器输出电压

调至最大时，负载R上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流的有效值为八，负载两端电压

A.380V和5.3A

B.380V和9.1A

C.240V和5.3A

D.240V和9.1A

答案B

解析由题图并根据理想变压器电压比关系驾=M,代入数据解得副线圈两端的电压有效值

5=380V,因理想变压器原、副线圈输入和输出的功率相等，即产入=。出解得八

2ox］。3

=、2（）Ag9.1A,选项B正确，选项A、C、D错误.

37.（2012・福建・14）如图2所示，理想变压器原线圈输入电压"=UmSincot,副线圈电路中

岛为定值电阻，R是滑动变阻器.⑪和⑭是理想交流电压表，示数分别用5和S表示；回和

是理想交流电流表，示数分别用人和心表示.下列说法正确的是（）

图2

A.八和A表示电流的瞬时值

B.G和5表示电压的最大值

C.滑片P向下滑动过程中，5不变，6变大

D.滑片尸向下滑动过程中，。2变小，人变小

答案C

解析电路中交流电表的示数为有效值，故A、B项均错误；尸向下滑动过程中，R变小，

由于交流电源的输出电压和原、副线圈匝数不变，5、U,均不变,所以/，=变大,由

£=齐得变大，故C项正确，D项错误.

38.（2013•天津4）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电

流互感器来连接，图3中电流互感器/一侧线圈的匝数较少，工作时电流为/如cd一侧线

圈的匝数较多，工作时电流为及，为了使电流表能正常工作,贝火）

图3

A.ab接MN、cd接P。，Iah<Ial

B.ab接MN、cd接尸。，Iah>Icd

C.而接P。、cd接MN,Iab<Icd

D.ab接PQ、cd接MN,Iah>Icd

答案B

解析高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，即副线圈中的电流较小，由£=皆可

知：〃2较大，较小，所以外接MMcd接尸。，选项B正确.

39.如图4所示，接在理想变压器回路中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变

压器的匝数比功：〃2：为（）

图4

A.1：1：1

B.3：2：1

C.6：2：1

D.2：2：I

答案B

解析灯泡都正常发光，可得UA=UR=UC=UD，所以5=25.由理想变压器的电压关系

得今=会=,，可得〃2=2〃3.同理，灯泡都正常发光，功率相等，即PA=PB=Pc=PD，由尸

=/%得/A=/B=，C=/D，即/1=/2=，3由功率关系UJ1=S/2+5/3,可得勺/1=盯/2+〃313即

〃]=〃2+“3=2〃3+”3=3〃3.所以："2："3=3：2：1.

40.如图5甲所示为-咱耦变压器，变压器的原线圈端输入电压如图乙所示，副线圈电

路中定值电阻Ro=llC，电容器C的击穿电压为22V,移动滑片P使电容器刚好不会被击

穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（）

甲

I4/V

311—.............................

n.3//（xio-2s）

-311--...........

乙

图5

A.电压表的示数为220V

B.原、副线圈的匝数比为10：1

C.电流表的示数等于通过电阻R。的电流

D.原线圈端输入电压的变化规律为〃=311sin7t/V

答案A

解析由题图乙知电压的有效值即电压表的示数为220V,A正确；电容器的耐压值为交

流最大值，有效值为迅V=11gV,所以原、副线圈的匝数比为1即：1,B错误；电容

器通交流电，所以电流表的示数大于通过电阻&）的电流，C错误；由题图乙知交流电的周

期为0.02s所以角速度为100兀rad/s,原线图端输入电压的变化规律为i/=311sinlOOn/V,

D错误.

41.如图6为远距离输电示意图，发电机的输出电压幼和输电线的电阻、理想变压器匝数

均不变，且〃1:〃2=〃4：〃3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（）

A.用户的总电阻增大

B.用户的电压增加

C.5:U2=U4:5

D.用户消耗的功率等于发电机的输出功率

答案C

解析当用户消耗的功率增大时，用电器增多，总电阻减小，故A错误；当用电器增多时，

功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失

增大，发电机的输出电压a不变，则s不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户

得到的电压a减小，故B错误；因为原、副线圈的电压比等于匝数之比，则毯咪先

—,因为：〃2=〃4：〃3，所以U：5=。4：。3，故C正确；用户消耗的功率等于发电机

的输出功率减去输电线上损失的功率，故D错误.

42.（2014•四川T）如图7所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间

变化的图像，则（）

甲乙

图7

A.用户用电器上交流电的频率是100Hz

B.发电机输出交流电的电压有效值是500V

C.输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定

D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

答案D

解析由图像可知，交流电的周期7=0.02s,故频率/，=50Hz,选项A错误；交

流电的电压最大值&=500V,故有效值。=茬=25唠V,选项B错误；输电线上的电

流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定，选项C错误；当

用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据＜=公，原线圈（输电线）上的电流

减小，根■据P=得，输电线损失的功率减小，选项D正确.

43.某水电站，用总电阻为2.5。的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3X1（）6

kW,现用500kV电压输电，则下列说法正确的是（）

A.输电线上输送的电流大小为2.0X105A

B.输电线上由电阻造成的损失电压为15kV

C.若改用|5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9X1（）8kw

D.输电线上损失的功率为△2=¥，U为输电电压，r为输电线的电阻