2027高考物理复习易错辨析交变电流 易错辨析（含高考真题）

交变电流：易错辨析（含高考真题

）

目录

一、正弦式交变电流的产生：中性面认知错误（最基础易错）.......................................2

误区..................................................................................................................................2

辨析..................................................................................................................................2

二、交变电流“四值”混淆（核心高频易错）......................................................................2

误区..................................................................................................................................2

辨析..................................................................................................................................3

三、理想变压器规律误用（失分率最高）...........................................................................3

误区..................................................................................................................................3

辨析..................................................................................................................................3

四、远距离输电：损耗计算与物理量混淆（高考压轴易错）...........................................4

误区..................................................................................................................................4

辨析..................................................................................................................................4

五、交变电流图像解读失误（选择题必考坑）...................................................................5

误区..................................................................................................................................5

辨析..................................................................................................................................5

六、变压器动态电路分析错误（难点易错）.......................................................................5

误区..................................................................................................................................5

辨析..................................................................................................................................5

七、非正弦交变电流有效值计算错误（易漏易错）...........................................................6

误区..................................................................................................................................6

辨析..................................................................................................................................6

八、电磁振荡与传感器易错（低频但易混）.......................................................................6

误区..................................................................................................................................6

辨析..................................................................................................................................6

九、交变电流解题避坑三步法...............................................................................................7

总结..........................................................................................................................................7

专题交变电流..............................................................................................................................7

真题试练：交流电路...............................................................................................................7

交变电流是高中物理电磁学的核心模块，涵盖正弦式交变电流的产生与描述、交变电

流“四值”、理想变压器、远距离输电、动态电路分析、电磁振荡六大考点，是选择题

、实验题、计算题的必考内容。学生高频失分并非公式记不住，而是中性面概念模糊

、四值适用场景混淆、变压器规律误用、远距离输电损耗错算、动态分析逻辑颠倒、

非正弦有效值不会算。本文结合高考命题规律与典型陷阱，对交变电流全模块易错点

做系统性辨析，直击丢分根源。

一、正弦式交变电流的产生：中性面认知错误（最基础易

错）

中性面是交变电流产生的核心分界点，90%的基础错误源于对中性面的物理意义理解

偏差。

误区

1.认为线圈在中性面时感应电动势最大、电流最大；

2.认为线圈经过中性面时，电流方向不改变；

3.认为线圈平面与磁场平行时磁通量最大，磁通量变化率为0；

4.混淆“从中性面开始计时”和“从垂直中性面开始计时”的瞬时值表达式。

辨析

1.中性面核心定义：线圈平面与磁场垂直的位置，此时磁通量Φ最大，但磁通量

变化率ΔΦ/Δt=0，因此感应电动势e=0、感应电流i=0。

2.电流方向突变：线圈每经过一次中性面，感应电流方向改变一次；一个周期内

经过两次中性面，电流方向改变两次。

3.垂直中性面：线圈平面与磁场平行，磁通量Φ=0，但磁通量变化率最大，感应

电动势、电流均达峰值。

4.瞬时值表达式

￮从中性面开始计时：푒=퐸푚sin휔푡、푖=퐼푚sin휔푡（正弦函数）；

￮从垂直中性面开始计时：푒=퐸푚cos휔푡、푖=퐼푚cos휔푡（余弦函数）。

二、交变电流“四值”混淆（核心高频易错）

瞬时值、峰值、有效值、平均值的物理意义与适用场景是考试最易混淆的知识点，直

接决定计算正误。

误区

1.用峰值计算电功、电功率、焦耳热；

2.用平均值计算电表读数、保险丝熔断电流；

3.认为有效值就是平均值；

4.计算电荷量用有效值，计算热量用平均值。

辨析

物理量公式（正弦式）核心适用场景致命禁忌

瞬时值푒=퐸푚sin휔푡分析某时刻受力、不可用于计算热量

发光器件闪光时间、功

峰值퐸푚=푁퐵푆휔判定电容器耐压值不可用于电路计算

、热效应

有效值퐸푚电表读数、电功/不可用于计算电荷

퐸=

2电功率/焦耳热、量

用电器额定值

平均值ΔΦ计算通过导体横截不可用于热效应、

퐸=푁

Δ푡面的电荷量푞=퐼Δ푡功率计算

核心口诀：热量用功看有效，电荷量用平均值，耐压要看最大值，瞬时状态看瞬时。

三、理想变压器规律误用（失分率最高）

理想变压器是高考必考重点，学生常因电压/电流/功率关系混淆、适用条件忽略频繁

丢分。

误区

1.认为变压器可以改变直流电压；

푈1푛2

2.混淆电压比：=（匝数比颠倒）；

푈2푛1

퐼1푛2

3.多副线圈时，误用=；

퐼2푛1

4.认为原线圈电流与负载无关，副线圈电压随负载变化；

5.忽略变压器不改变频率的特性。

辨析

1.工作原理：互感现象，只适用于交变电流，直流电流磁通量不变，无感应电动

势，变压器不工作。

2.三大核心规律

푼ퟏ풏ퟏ

￮电压规律：=（电压与匝数成正比，原副线圈顺序不可颠倒）；

푼ퟐ풏ퟐ

￮功率规律：푷入=푷出（输入功率由输出功率决定，空载时푃入=0）；

퐼1푛2

￮电流规律：单副线圈=；多副线圈푛1퐼1=푛2퐼2+푛3퐼3+⋯（由功率守恒推导

퐼2푛1

，不可直接用反比）。

3.动态逻辑

￮副线圈电压푈2由푈1和匝数比决定，与负载无关；

￮原线圈电流퐼1由副线圈电流퐼2决定，负载电阻越小，퐼2越大，퐼1越大。

4.频率特性：变压器不改变交变电流的频率，푓1=푓2。

四、远距离输电：损耗计算与物理量混淆（高考压轴易错

）

远距离输电是交变电流的综合应用，学生常因损耗公式、物理量对应关系出错。

误区

푈2

1.功率损耗用Δ푃=输计算（误用输送电压）；

푅线

2.认为输送电压越高，损耗一定越小，忽略输送功率的影响；

3.混淆输送电压、线路损耗电压、用户端电压；

4.把用户得到的功率等同于输送功率。

辨析

1.核心损耗公式

ퟐ

￮功率损耗：횫푷=푰线푹线（唯一正确，퐼线为输电线电流）；

￮电压损耗：Δ푈=퐼线푅线；

푃输

￮输电线电流：퐼线=（由输送功率和输送电压决定）。

푈输

1

2.高压输电原理：在输送功率푃输不变时，Δ푃∝2，提高输送电压可大幅减小损

푈输

耗。

3.电压关系：푈输=Δ푈+푈用原（푈用原为降压变压器原线圈电压）。

4.功率关系：푃输=푃损+푃用（用户得到的功率一定小于输送功率）。

五、交变电流图像解读失误（选择题必考坑）

푒−푡、푖−푡、푢−푡图像是高频考点，学生常因坐标含义、周期、峰值、方向判断失误。

误区

1.把图像的横轴当作位置，误认为是线圈运动轨迹；

2.图像峰值对应中性面，斜率为0对应电动势最大；

3.忽略图像的正负表示电流方向，误认为负号表示大小减小。

辨析

1.图像本质：描述某一物理量随时间的周期性变化，不是线圈轨迹。

2.图像关键节点

￮峰值点：线圈在垂直中性面，电动势/电流最大；

￮过零点：线圈在中性面，电动势/电流为0，电流方向改变。

12휋

周期与频率：푇=，휔==2휋푓，由线圈转速决定。

3.푓푇

六、变压器动态电路分析错误（难点易错）

含变压器的动态电路是高考难点，学生常因等效电阻法误用、逻辑顺序颠倒出错。

误区

1.滑片移动时，认为副线圈电压变化；

2.多电阻并联时，误判总电阻变化；

3.原线圈串联电阻时，直接用푈1=푈电源。

辨析

1.分析逻辑：先定푈2（由푈1、匝数比决定，不变）→再判负载电阻变化→定퐼2

→推퐼1、푃入。

풏

ퟏퟐ

2.等效电阻法：单副线圈变压器，副线圈负载푅等效到原线圈侧，푹等=()푹，

풏ퟐ

可简化电路分析。

3.原线圈串联电阻：电源电压푈=푈푅1+푈1，原线圈电压푈1小于电源电压。

七、非正弦交变电流有效值计算错误（易漏易错）

퐸푚

非正弦式交变电流（方波、锯齿波、脉冲波）不能直接用퐸=，学生常盲目套用正弦

2

式公式。

误区

1.非正弦交变电流直接用峰值除以2计算有效值；

2.计算热量时，不分段计算，直接用平均值。

辨析

1.有效值定义：相同时间、相同电阻、产生相同热量，恒定电流值即为有效值。

2.计算步骤

￮分段计算一个周期内的热量푄1、푄2⋯；

￮总热量푄=푄1+푄2+⋯；

푈2

￮由푄=퐼2푅푇求电流有效值，푄=푇求电压有效值。

푅

3.特例：方波交变电流有效值等于峰值，퐸=퐸푚。

八、电磁振荡与传感器易错（低频但易混）

电磁振荡、传感器是选修拓展内容，知识点细碎，易出现概念混淆。

误区

1.LC振荡电路中，认为电流最大时电荷量最大；

2.混淆光敏电阻、热敏电阻的阻值变化规律；

3.认为霍尔元件电压与载流子电性无关。

辨析

1.LC振荡：电流最大→磁场能最大→电场能最小→电容器电荷量为0；电荷量最

大→电场能最大→电流为0。

2.传感器特性

￮光敏电阻：光照越强，阻值越小；

￮热敏电阻（NTC）：温度越高，阻值越小；

￮霍尔元件：载流子电性决定电势高低，电子导电时，偏转侧电势低。

九、交变电流解题避坑三步法

1.判类型：确定是正弦/非正弦交变电流，选对有效值计算方法；

2.定规律：变压器用“电压正比、功率相等、单副线圈电流反比”；远距离输电用

“损耗看电流平方”；

3.分场景：热量→有效值，电荷量→平均值，耐压→峰值，绝不混用。

总结

交变电流的所有易错点，本质是概念模糊、规律混淆、场景错配。牢牢抓住\\“中性面

定电流方向、四值分场景、变压器三规律、输电损耗看电流”\\四大核心，就能彻底避

开所有丢分陷阱，稳稳拿下交变电流全部分数。

专题交变电流

真题试练：交流电路

1.(2025福建,2,4分)某理想变压器如图甲,原、副线圈匝数之比为4∶1,输入电压u随时间t

变化的图像如图乙所示,定值电阻R1的阻值为R2的2倍,则()

A.副线圈中交变电流的周期为0.25s

B.电压表示数为12V

C.副线圈中的电流为通过R1电流的2倍

D.原、副线圈功率之比为4∶1

答案B

3

由题目中的u-t图像可得T=(0.25-0.1)s,故T=0.2s,原、副线圈中交变电流的周期相等,A错

4

482U14

误。原线圈输入电压的有效值U1=V=48V;由=,可得U2=12V,B正确。电阻R1和R2

2U21

I

U2U2

并联副线圈中的电流故U错误。理想变压器不消耗电能原、副线圈的功率相

,I=R+R,2=3,C,

12R1

等,D错误。

2.(2025云南,8,6分)(多选)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所

示。变压器原线圈的匝数为n1,输入电压U1=1.1kV;两副线圈的匝数分别为n2和n3,输出电

压U2=U3=220V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时,两副线圈的输出功率分别为7.0kW和3.5

kW,下列说法正确的是()

A.n1∶n2=5∶1

B.n1∶n3=1∶5

C.变压器的输入功率为10.5kW

D.两副线圈输出电压最大值均为220V

答案AC

UnUnnU

根据理想变压器电压与匝数的关系,可知1=1、1=1,代入数据解得1=5、1=5,A正确,B错误

U2n2U3n3n21U31

;根据理想变压器能量守恒,变压器的输入功率P输入=P2+P3(解题关键:当有多个副线圈时,根据

能量守恒有P输出=P输入=P2+P3+P4+…),代入数据P2=7kW,P3=3.5kW,解得变压器的输入功率

P输入=10.5kW,C正确;两副线圈输出电压的最大值均为Um=U有效×2=2202V,D错误。

3.(2025山东,7,3分)如图为一种交流发电装置的示意图,长度为2L、间距为L的两平行

金属电极固定在同一水平面内,两电极之间的区域Ⅰ和区域Ⅱ有竖直方向的磁场,磁感应强度大

小均为B、方向相反,区域Ⅰ边界是边长为L的正方形,区域Ⅱ边界是长为L、宽为0.5L的矩

形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过,传送带上每隔2L固定一根垂直运动方向、长

度为L的导体棒,导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值

为()

2

A.BLvB.BLv

2

3BLv10

C.D.BLv

24

答案D

取导体棒中感应电流方向向下时的电动势为正,由法拉第电磁感应定律和右手定则可得该装

2L

置产生的电动势随时间变化的规律如图所示;由交变电流有效值的定义式可得(0.5BLv)·+

Rv

2L210

(BLv)·=E·2L,解得该装置产生电动势的有效值E=BLv,D正确。

RvRv4

易错警示

导体棒在两磁场区域中切割磁感线的有效长度之比为1∶2,故产生感应电动势的大小之

比为1∶2;导体棒匀速经过两磁场区域的位移相同,故同一根导体棒在两磁场中的运动时间相

等。

4.(2025北京,4,3分)

如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的

规律为e=10sin(100πt)V。下列说法正确的是()

A.该交流电的频率为100Hz

B.线圈转到图示位置时,产生的电动势为0

C.线圈转到图示位置时,AB边受到的安培力方向向上

D.仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为102V

答案C【命题点】交变电流的产生与描述左手定则、右手定则的应用

ω

解析该交流电的频率为错误。图示位置为垂直于中性面的位置穿过回路的

f=2π=50Hz,A,

磁通量为零,但磁通量变化率最大,产生的感应电动势最大,B错误。由右手定则可知,线圈转

到图示位置时,电流由B→A;由左手定则可知,AB边此时受到的安培力方向向上,C正确。由

于Em=NBSω,仅线圈转速n加倍,即ω加倍,可得电动势的最大值变为原来的2倍,即Em=20

V,D错误。

5.(2025广西,2,4分)某变压器输入正弦交流电的电压有效值为220V,输出电压最大值为11

2V,该变压器视为理想变压器,其原、副线圈匝数之比为()

A.20∶2B.202∶1

C.20∶1D.1∶20

答案C【命题点】理想变压器的变压规律正弦交流电的峰值与有效值的关系

解析

6.(2025江苏,2,4分)用图示可拆变压器进行探究实验,当变压器左侧的输入电压为2V时,若

右侧接线柱选取“0”和“4”,右侧获得4V输出电压,则左侧接线柱选取的是()

A.“0”和“2”B.“2”和“8”

C.“2”和“14”D.“8”和“14”

答案A【命题点】理想变压器电压与匝数的关系

Un

解析根据理想变压器电压与匝数的关系1=1,可得左侧接线柱应选取“0”和“2”,A正确。

U2n2

7.(2025云南,8,6分)(多选)

电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为

n1,输入电压U1=1.1kV;两副线圈的匝数分别为n2和n3,输出电压U2=U3=220V。当Ⅰ、Ⅱ区充

电桩同时工作时,两副线圈的输出功率分别为7.0kW和3.5kW,下列说法正确的是()

A.n1∶n2=5∶1

B.n1∶n3=1∶5

C.变压器的输入功率为10.5kW

D.两副线圈输出电压最大值均为220V

答案AC【命题点】理想变压器各物理量的关系交流电最大值的计算

UnUnnU

解析根据理想变压器电压与匝数的关系,可知1=1、1=1,代入数据解得1=5、1=5,A正确

U2n2U3n3n21U31

,B错误;根据理想变压器能量守恒,变压器的输入功率P输入=P2+P3(解题关键:当有多个副线圈

时,根据能量守恒有P输出=P输入=P2+P3+P4+…),代入数据P2=7kW,P3=3.5kW,解得变压器的输

入功率P输入=10.5kW,C正确;两副线圈输出电压的最大值均为Um=U有效×2=2202V,D错

误。

8.(2025河北,6,4分)2024年底,世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电

站全面投产发电。如图,若该电站通过理想变压器调节输出电压U2时,输入电压U1保持不变

n

。已知副线圈总匝数为分接头、间和、间的线圈匝数开关接时输

n,1223n12=n23=10,S3

出电压的瞬时值u2=Umsinωt,则S接2时u2-t的图像为()

答案D【命题点】变压器的频率、电压与匝数的关系

解析变压器输出频率等于输入频率,频率不会随副线圈匝数的变化而变化;当开关S接3时

4U1n

,副线圈接入电路的匝数n3=n-(n12+n23)=n,可得=,当开关S接2时,副线圈接入电路的匝

5U2n3

9U1nU2n38

数n2=n-n12=n,可得=,联立可得==;根据S接3时输出电压瞬时值随时间变化的规

10U2'n2U2'n29

9

律可得S接2时输出电压瞬时值随时间变化的规律为u=Usinωt,D正确。

28m

nnn

并不是说开关接时副线圈的匝数为而是没有接入的部分匝数为此时副线圈

n12=10S2,10,10,

9

的匝数为n;开关S接3时,亦如此。

10

9.(2025安徽,8,4分)某理想变压器的实验电路如图所示,原、副线圈总匝数之比

n1∶n2=1∶3,为理想交流电流表。初始时,输入端a、b间接入电压u=122sin(100πt)V的正

弦式交流电,变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间,电阻箱R的阻值调为6Ω。要使电流

表的示数变为2.0A,下列操作正确的是()

A.电阻箱R的阻值调为18Ω

1

B.副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的

3

C.输入端电压调为u=122sin(50πt)V

D.输入端电压调为u=62sin(100πt)V

答案B

U

变压器原线圈输入电压的有效值为m理想变压器的滑动触头位于副线圈的正

U1=2=12V,P

n

U11

中间时,=1n,则副线圈两端的输出电压U2=18V,要使电流表的示数为2.0A,则电阻箱R的

U222

U1

阻值应为R=2=9Ω,A错误。若副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的,则原、副线圈匝数

I23

U'12V

相等,副线圈两端的电压U'=U=12V,由题意可知R'=6Ω,则电流表的示数I'=2==2.0

212R'6Ω

A,B正确。只改变输入电压的频率,电流表示数不变,C错误。输入电压调为u=62

9V

·sin(100πt)V,则副线圈两端的电压U″=9V,则电流表的示数I″=U2″==1.5A,D错误。

22R'6Ω

10.(2025湖南,6,4分)如图,某小组设计了灯泡亮度可调的电路,a、b、c为固定的三个触

点,理想变压器原、副线圈匝数比为k,灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R,交变电源输出电压

的有效值恒为U。开关S与不同触点相连,下列说法正确的是()

A.S与a相连,灯泡的电功率最大

kU

B.S与a相连,灯泡两端的电压为

k2+3

U

C.S与b相连,流过灯泡的电流为

(k2+2)R

U2

D.S与c相连,灯泡的电功率为

(k2+1)2R

答案B

2

S接a,电源与原线圈和三个电阻相连,U=I1(3R+kR),原线圈两端电压U1=U-I1·3R,灯泡两端电

UUkU2

压等于副线圈两端电压,即U=1=,灯泡的电功率P=2,此时灯泡电功率最小,A错误,B

2kk2+3LR

2I'11kUkU2

正确。S与b相连,U=I'1(2R+kR),且=,得IL=2,C错误。S与c相连,IL=2,PL=I

ILk(k+2)R(k+1)RL

k2U2

·R,得PL=,D错误。

(k2+1)2R

11.(2025广东,2,4分)如图所示,某光伏电站输出功率1000kW、电压400V的交流电,经

理想变压器升压至10kV后,通过输电线输送到变电站。输电线的等效电阻R为5Ω。下列

说法正确的是()

A.变压器原、副线圈匝数比为1∶100

B.输电线上由R造成的电压损失为500V

C.变压器原线圈中的电流为100A

D.变压器原、副线圈中电流的频率不同

答案B

Un1n11

根据原、副线圈的电压与匝数关系,可得1=,代入数据得=,A错误;R造成的电压损失

U2n2n225

P1000kWP

ΔU=I2R,又I2===100A,联立得ΔU=500V,B正确;变压器原线圈中的电流I1==

U210kVU1

1000kW=2500A,C错误;变压器原、副线圈中的电流频率一定相同,D错误

400V。

12.(2025湖北,8,4分)(多选)在如图所示的输电线路中,交流发电机的输出电压一定,两变

压器均为理想变压器,左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2,两变压器间输电线路

电阻为r。下列说法正确的是()

A.仅增加用户数,r消耗的功率增大

B.仅增加用户数,用户端的电压增大

C.仅适当增加n2,用户端的电压增大

D.仅适当增加n2,整个电路消耗的电功率减小

答案AC

审题指导

关键条件分析要点

交流发电机的输出

升压变压器原线圈两端电压U1不变

电压一定

Un

两变压器均为理想满足电压与匝数关系1=1,无能量损耗

U2n2

变压器

2

输电线路电阻为r功率损耗P损=I2r,电压损耗ΔU=I2r

解析仅增加用户数,相当于负载电阻减小,副线圈中的电流增大,原线圈中的电流也增大,流

2

经输电线路的电流增大,消耗的功率P损=Ir增大,A正确。仅增加用户数,输电线路上的电压

U1n1

损耗增大,用户端的电压会减小,B错误。仅适当增加n2(升压变压器副线圈匝数),由=可知

U2n2

,输出电压U2增大,输电线路上的电流增大,用户端电阻不变,用户端的电压增大,C正确。仅

适当增加n2(升压变压器副线圈匝数),输出电压U2增大,输电线路上的电流增大,根据理想变

I1n2

压器原、副线圈的电流与匝数关系=知,I2增大时I1增大,整个回路中电流增大,输电线路电

I2n1

阻阻值不变,所以整个电路消耗的电功率增大,D错误。

易错警示

(1)混淆“用户端电压”与“输电电压”,误认为用户数增加时负载电阻减小会直接导致电压升高

。

(2)误认为增加n2会改变发电机输出功率,实际上,输出电压一定时输出功率由负载决定,与匝

数比无关

13.(2025江苏,5,4分)如图所示,将开关S由a拨到b,使电容器C与线圈L构成回路。以电容

器C开始放电取作0时刻,能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图像是()

答案A【命题点】LC振荡电路中电流随时间变化的规律

解析电容器开始放电,电场能减少,磁场能增加,故电路中的电流增大,当电容器两极板的电

荷量为零时,电路中的电流最大,电流随时间呈现正弦规律变化,随着能量的衰减,电流趋于

0,A正确。

14.(2024广东,1,4分)将阻值为50Ω的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时

间的变化规律如图所示。下列说法正确的是()

A.该交流电的频率为100Hz

B.通过电阻电流的峰值为0.2A

C.电阻在1秒内消耗的电能为1J

D.电阻两端电压表达式为u=102·sin(100πt)V

12π

答案D由题图可知该交流电的周期T=0.02s,则频率f==50Hz,A错误;ω==100π

TT

U102

rad/s,电压表达式u=Usin(ωt)V=102sin(100πt)V,D正确;I=m=A=0.22

mmR50

U2102

A,B错误;电压有效值为10V,则电阻在1秒内消耗的电能W=t=×1J=2J,C错误。

R50

15.(2024河北,4,4分)R1、R2为两个完全相同的定值电阻,R1两端的电压随时间周期性变

化的规律如图1所示(三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的3倍),R2两端的电压随时间

按正弦规律变化如图2所示,则两电阻在一个周期T内产生的热量之比Q1∶Q2为()

A.2∶3B.4∶3C.2∶3D.5∶4

TU

答案B依题意,0~时间内有效值为0,设R=R=R,根据焦耳定律以及有效值的概念得

2312

22

U02U0

TU0T

Q=3·+·,Q=2T,可得Q∶Q=4∶3,B正确。

12R2212

RR

16.(2024湖北,5,4分)在如图所示电路中接入正弦交流电,灯泡L1的电阻是灯泡L2的2倍

。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S,灯泡L1、L2的电功率之比

P1∶P2为()

A.2∶1B.1∶1C.1∶2D.1∶4

【答案】C【解析】两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大,根据电路图可知,在接入

正弦交流电的一个周期内,两个灯泡有电流通过的时间相等,都为半个周期,则两个灯泡两端

U2

电压的有效值相等,根据P=可知,P∶P=R∶R=1∶2,C正确。

R12L2L1

17.（2024新课标，20，6分）（多选）电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电

能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动

的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则

磁极再转过90°时，线圈中（）

A.电流最小

B.电流最大

C.电流方向由P指向Q

D.电流方向由Q指向P

【答案】BD

【解析】题图中线圈所在的位置是中性面，线圈从中性面位置开始计时，感应电流的瞬时

值表达式为i=imsinωt，ωt=90°时，电流最大，A错误，B正确；线圈相对磁场逆时针转

动，PQ边相对磁场在向下切割磁感线，由右手定则可知感应电流方向由Q到P，C错误，

D正确。

18.(2023湖南,9,5分)(多选)某同学自制了一个手摇交流发电机,如图所示。大轮与小轮通

过皮带传动(皮带不打滑),半径之比为4∶1,小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包

线绕制而成的边长为L的正方形,共n匝,总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小

为B的匀强磁场。大轮以角速度ω匀速转动,带动小轮及线圈绕转轴转动,转轴与磁场方向

垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡。假设发电时灯泡能发光且

工作在额定电压以内,下列说法正确的是()

A.线圈转动的角速度为4ω

B.灯泡两端电压有效值为32nBL2ω

C.若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形线圈,则灯泡两

22

端电压有效值为4nBLω

3

D.若仅将小轮半径变为原来的两倍,则灯泡变得更亮

答案AC大轮和小轮通过皮带传动,皮带不打滑,则大轮和小轮边缘的线速度大小相等,

即ω·4r=ω'r,解得小轮及线圈转动的角速度ω'=4ω,A正确;线圈中产生的感应电动势的最

E

大值=2'=2,则感应电动势的有效值=m=22,由闭合电路欧姆定律

EmnBLω4nBLωE22nBLω

E

可知灯泡两端电压的有效值U==2nBL2ω,B错误;若用总长为原来两倍的相同漆包线绕制

2

成边长仍为L的多匝正方形线圈,则线圈匝数为2n,线圈总阻值为2R,线圈中产生的感应电

E'

动势的最大值'=2'=2,感应电动势的有效值'=m=22,由闭合电路

Em2nBLω8nBLωE24nBLω

E'42

欧姆定律可知灯泡两端电压的有效值U==nBL2ω,C正确;若仅将小轮半径变为原来的

33

两倍,则小轮及线圈转动的角速度减小,线圈中产生的感应电动势减小,灯泡两端电压减小,

功率减小,灯泡变暗,D错误。

19.(2024海南,9,4分)(多选)如图,电动汽车充电站的理想变压器输入电压为10kV,输出

电压为220V,每台充电桩输入电流为16A,设原、副线圈匝数分别为n1、n2,输入正弦交

流电的频率为50Hz,则下列说法正确的是()

A.交流电的周期为0.02s

B.原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶500

C.输出的最大电压为220V

D.若10台充电桩同时使用,输入功率为35.2kW

1nU

【答案】AD【解析】交流电的周期T==0.02s,A正确。根据理想变压器的规律有1=1=

fn2U2

500

,B错误。根据正弦交流电最大值与有效值的关系有U=2U=2202V,C错误。每台

112m2

充电桩工作时的功率为P0=U2I0=3520W,则10台充电桩同时使用时,变压器的输入功率P

输入=10P0=35.2kW,D正确。

20.(2024北京,5,3分)如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压u

随时间t变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“6V,3W”的灯泡。若灯泡正常发光,

下列说法正确的是()

A.原线圈两端电压的有效值为242V

B.副线圈中电流的有效值为0.5A

C.原、副线圈匝数之比为1∶4

D.原线圈的输入功率为12W

U242

答案B原线圈两端电压的有效值U=m=V=24V,A错误。灯泡正常发光,所以副

122

Pn1U124

线圈中电流的有效值I2==0.5A,B正确。原、副线圈匝数之比===4∶1,C错误。原

U2n2U26

线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,所以原线圈的输入功率为3W,D错误。

21.(2023海南,11,4分)(多选)如图是工厂利用u=2202sin100πtV的交流电给36V照

明灯供电的电路,理想变压器原线圈匝数为1100,下列说法正确的是()

A.电源电压有效值为2202V

B.交变电流的周期为0.02s

C.副线圈匝数为180

D.副线圈匝数为240

答案BC由u=2202sin100πtV可知,Um=2202V,ω=100π,故U有=220V,故A错误;

2πU1n1

由T=可知,T=0.02s,故B正确;根据理想变压器的变压规律有=,代入数据得n2=180,

ωU2n2

故C正确,D错误。

22.(2023广东,6,4分)用一台理想变压器对电动汽车充电。该变压器原、副线圈的匝数比

为1∶2,输出功率为8.8kW,原线圈的输入电压u=2202sin(100πt)V。关于副线圈输

出电流的有效值和频率正确的是()

A.20A,50HzB.202A,50Hz

C.20A,100HzD.202A,100Hz

1ω100π

答案A原线圈输入电压的有效值U=220V,交变电流的频率f===Hz=50Hz,变

1T2π2π

压器不改变交变电流的频率,可知副线圈输出电流的频率为50Hz,C、D均错误。根据理想

U1n1

变压器电压与匝数的规律=得U2=440V,根据P=U2I2可知,副线圈输出电流的有效值

U2n2

I2=20A,A正确,B错误。

23.（2024浙江6月，7，3分）理想变压器的原线圈通过a或b与频率为f、电压为u的交

流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示。当S接a时，三个灯泡均发光，若（

）

A.电容C增大，L1灯泡变亮

B.频率f增大，L2灯泡变亮

C.RG上光照增强，L3灯泡变暗

D.S接到b时，三个灯泡均变暗

【答案】A

【解析】电容C增大，容抗减小，L1灯泡变亮，A正确；频率增大，电感线圈感抗增大，

L2灯泡变暗，B错误；光照增强，光敏电阻RG阻值减小，L3灯泡变亮，C错误；S接到b

时，原线圈匝数减小，副线圈匝数不变，副线圈输出电压变大，三个灯泡均变亮，D错误

。

24.（2024全国甲，19，6分）（多选）如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过

滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S。S处于闭合

状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为提高R1的热功率，可以（）

A.保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动

B.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变

C.将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动

D.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动

【答案】AC

【解析】当滑动触头T不动时，原、副线圈匝数之比不变，当U0不变时，输出电压U也

不变，如果滑动变阻器R的滑片向f端滑动，R连入电路阻值减小，所以通过R1的电流变

大，R1的热功率增大，A正确；当滑动触头T向b端移动时，原、副线圈匝数之比变大，

Un

根据0=0=k，可知变压器输出电压U变小，滑片位置不变时，R支路电阻不变，电流变小

Un1

，所以不能提高R1的热功率，B错误；当滑动触头T向b端移动时，变压器输出电压U变

U

小，如果滑动变阻器滑片向e端滑动，则滑动变阻器接入电路的阻值增大，IR1=变小

R1+R'

2

，所以R1的热功率P=IR1R1减小，D错误；同理可得，T向a端移动，则输出电压U变大

，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，则滑动变阻器接入电路的阻值减小，R1支路中的电流

U

IR1=变大，所以R1热功率变大，C正确。

R1+R'

25.(2024重庆,9,5分)(多选)小明设计了台灯的两种调光方案,电路图分别如图甲、乙所示

,图中额定电压为6V的灯泡电阻恒定,R为滑动变阻器,理想变压器原、副线圈匝数分别为

n1、n2。原线圈两端接电压为220V的交流电,滑片P可调节灯泡L的亮度,P在R最左端

时,甲、乙图中灯泡L均在额定功率下工作,则()

A.n1∶n2=110∶3

B.当P滑到R中点时,图甲中L功率比图乙中的小

C.当P