专题10直流电路与交流电路

专题10直流电路和交流电路

知识梳理

考点一电路的基本概念及规律

一、三个电流表达式的比较

公式适用范围公式含义

定义式/=f一切电路市反映了/的大小，但不能说P-q,/oc：

微观式I=nqSv一切电路从微观上看〃、q、S、u决定了/的大小

金属、电解

/由U、R决定,EU,H

决定式1

R液A

二、公式〃、/=4和的对比

/K

公式物理意义适用条件

R=

R由导体本身决定，与U、1

U导体电阻的定义式，反映导体对电流的阻碍作用

7无关，适用于所有导体

某段导体中电流与两端电压和电阻的关系

1R适用于纯电阻电路

U=沿电流方向电势逐渐降低（外电路），电压等于/

适用于金属导体、电解液

IR和R的乘积

三、电路中常见的图像分析

类别线性元件非线性元件电

U

E

图象V

匕3/o/

SU

反映电的输出特性，纵轴栈

物理反映/和U的正比

反映/和U的非正比关系距为电电动势，横轴截距为

意义关系

短路电流

图线的斜率的倒数图线的斜率仅表示电阻

表示导体的电阻，的变化趋势，某点的电阻图线斜率的绝对值表示电

注意

的内阻（注意纵坐标数值是

里,的"值需用点的坐标值计算，

问题R遵从

~I~否从零开始）

即R.力

欧姆定律

四.电流表和电压表的改装

改装为大量程电压表改装为大量程电流表

原理串联电阻分压并联电阻分流

，瓦R：

+--O-I2~~X

图示.

自4T-以一R：

P——U----*---(=□--：

由于U=IgR+IgRg,由于IgRg=(IIg)R,

R大小U1gRg

所以R?Rg所以R-n

电表RRg

Rv=R+Rg>R“+@<Rg

内阻RA-R

五.电动机的三个功率及关系

输入功率电动机的总功率。由电动机电路中的电流和电压决定，即P斫P入=5

输出功率电动机的有用功的功率,也叫机械功率，即P出

热功率电流通过电动机线圈时的发热功率PvFr

三者关系Pe=P出+P热

P±P出

效率n=^xioo%=^xioo%

①正常工作的电动机是非纯电阻元件

特别说明

②电动机因为故障或者其他原因不转动，相当于一个纯电阻元件

例一.有一长方形导体，长八宽收高力之比为6：3：2,它的六个面的中心各焊接一根电

阻不计的导线，如图所示，分别将44、B夕、CC接在同一恒压电上时，导体中电荷定向移

动的速度分别为力、也、巧，则也：血：内为（）

A.6：3：2B.1：1：I

C.2：3：6D.1：2：3

【答案】选D

【解析】根据R=pg，/=午*/=n5qv,可得v=~~j，即产;，所以也：也：丫3=1：2：3,

选项D正确。

例二.（多选）如图所示，电电动势E=3V,小灯泡L的规格为“2V0.4W”，开关S接1,

当滑动变阻器调到R=4Q时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2,小灯泡L和电动机M

均正常工作。则()

A.电内阻为IQB.电动机的内阻为4c

C.电动机正常工作巨压为IVD.电效率约为93.3%

【答案】AD

【解析】小灯泡正常工作时的电阻&=昔=10Q,流过小灯泡的电流/=考=0.2A,

F

当开关S接1时，R总=7=15C,电内阻r=R总一R—H=1C,A正确；当开关S接2时，

电动机M两端的电压UM=E—〃-U=0.8V,电动机为非纯电阻用电器，电动机内阻RM内

丹=4C,B、C错误：电效率〃=巨不"xl00%=铝Jxi00%^93.3%,D正确。

/OV

考点二闭合电路欧姆定律及综合应用

一、闭合电路欧姆定律

(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷

在电内从负极移送到正极所做的功。

表达式：E=^

电的电动电动势(2)

势和内阻

(3)物理意义：反映了电把其他形式的能转化为电能的本

领大小。

内阻电内部导体的电阻

(1)内容：闭合电路的电流跟电的电动势成正比，跟内、

外电路的电阻之和成反比。

闭合电路欧姆定

F

律(2)表达式：/—R+,

(3)适用条件：只适用于外电路是纯电阻电路。

电动势与内、外电£=[/内+^外_。(适用于任何电路)

闭合电路

压的关系

欧姆定律

(1)关系式：U=E-Ir.(适用于任何电路)

(2)电的U-I图象(如图所示)

路端电压U与电①当电路断路，即/=0时，纵轴的截距〃

E

流/的关系为电电动势。②当路端电压u=o时，\,

横轴的截距为短路电流。③图线的斜率”/

的绝对值为电的内阻。

二、闭合电路的动态分析技巧

（1）思路“局部电路=整体电路=局部电路

（2）具体步骤：成小增大

程序法

欧黑三妃生电＜聂4嘲

“串反并同”（适用条件：电内阻不为零的电路）

（1）所谓“串反”，即某一电阻增大（或减小）时，与它串联或间接串联的电阻中

结论法的电流、两端电压、电功率都将减小（或增大）。

（2）所谓“并同”，即某一电阻增大（或减小）时，与它并联或间接并联的电阻中

的电流、两端电压、电功率都将增大（或减小）。

因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑

极限法

至两个极端，让电阻最大或电阻为零，然后再讨论有关问题

三、闭合电路的功率及效率问题

任意电路:Pe=E/=Pw+P内

电

总功率纯电阻电路：-/2（/e+r）

K~rr

内部功率P内=/0=尸总一月出

任意电路：P；H=U/=P.LP内

输出功率

纯电阻电路：P出一R—PR—（R+r）2

P出随R的增大先增大后减小，当R=/■时达到最大P产出

P出与外电m

音，出＜时对应两个外电阻&和心，且品

阻R的关PPmR

系

一厂。0g；/?2R

Pa.(j

任意电路：n-„xioo%-xioo%

电的i&cF

效率R

纯电阻电路：

17?+J・xioo%

例一、（多选）在如图所示的电路中，电的负极接地，其电动势为E、内电阻为入尺、

此为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，因、色分别为理想电流表和电压表。在滑动

变阻器的滑片夕自〃端向人端滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A.电压表示数减小

B.电流表示数增大

C.电容器C所带电荷量•增多

D.。点的电势降低

【答案】BD

【解析】［程序法］滑片P由〃端向匕端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则

电路总电阻减小，总电流增大，电阻修两端电压增大，电压表助的示数变大，A错误；电

阻4两端的电压S=ET总(凡+r)，/总增大，则S减小，/2=/，故/2减小，电流表区的

示数人=/总一心增大，B正确：由于电容器两端的电压Uc=S减小，由、=。〃・，知电容

器所带电荷显Q减少，C错误；Uab=(Pa—(ph=(Pa=U2，故的降低，D正确。

［极限法］若将滑片P滑至〃点，则R=0,Sa=q)b=O,D正确；治两端电压为零，则

电容器C两端电压也为零，电容器所带电荷量Q=0,C错误；当R=o时，电路总电阻最

小，总电流最大，尺两端电压最大，故A错误；由于/,\=八一，2,此时6最大，/2=0最小,

故/A最大，B正确。

例二、如图所示，已知电电动势E=6V、内阻r=lQ,保护电阻X

I

Ro=O.5d求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻Ro消耗的电功率最

大,并求这个最大值。凡。

【答案】R=0Pomx=8W------f

【解析】保护电阻消耗的电功率为

p=―张—

*(r+R+Ro)2'

gR)

因Ro和「是常量，而R是变量，所以R最小时，凡最大，即R=0时，尸02=

(r+Rj)

62

=—W=8Wo

［拓展延伸］

(1)［例二］中条件不变，求当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并

求这个最大值。

【答案】R=L5Q&max=6W

【解析】这时要把保护电阻刷与电内阻;•算在一起，根据以上结论，当/?=扁+「，

E262

=

即R=O.5Q+1C=1.5Q时，电阻箱R消耗的功率最大，PR^=XW

4Ak/r-,vAP()2TXl.D

6Wo

(2)在［例二］中，若电阻箱R的最大值为3C,Ro=5Q,求：当电阻箱R读数为多少时

电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。

4

【答案】R=3CP=TW

J

【解析】把Ro=5Q当作电内阻的一部分，则等效电内阻f为6C,而电阻箱R的

最大值为3Q,小于6Q,

由0=（而R=（RTN-，

—元—+竹等

可知不能满足《=「净，所以当电阻箱及的电阻取3c时，R消耗功率最大，最大值为尸

=（念）R/w。

（3）［例二］中条件不变，求电的最大输出功率。

【答案】9W

【解析】由电功率公式产出=（肃］）—=（«/.）2----，当氏外=「时，P出最

.［「+4r

F262

大，即/?=，•一Ro=0.5Q时，P出|皿=而=而W=9W。

考点三交流变电流的产生及描述

1.两个特殊位置的比较

位置中性面位置与中性面垂直的位置

B0

图例建

E遥

o'o'E

BLSB//S

（P=BS,最大①=0,最小

特点A0八日।

6=/卬=0,取小6=,岩^=nBSa>,最大

电流为零，方向改变电流最大，方向不变

2.交变电流的变化规律（线圈在中性面位置开始计时）

见律

函数表达式图象

物

磁通量\小

0=0mCOScot=BScoscot1

■

A

电动势r\

e=Emsincot=nBScos\ncotozV77

.j.,REm.i

电压〃一UmSinw—氏十,sincolEV7

djq右.r.,Em.

电血1—/mSlil31—1MilUJI

R+r

3.对交变电流“四值”的比较

物理量表达式适用情况及说明

e=EmSina)t

计算线圈某时刻

瞬时值〃=Umsincot

的受力情况

z=/msincut

Em=nBS(o

最大值讨论电容器

.Em

（峰值）的击穿电压

对正（余）弦

交流电有：（1）计算与电流的热效应有关的量（如电功、

r，_Em电动率、电热等）

F

有效俏（2）电气设备“铭牌”卜所标的一般是有效值

u小（3）保险丝的熔断电流为有效值

（4）电表的读数为有效值

J/m

F

E=BL1

石卜①

=叼计算通过电路

平均值E

截面的电荷量

7=工

1R+r

例一（2021浙江）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们

的周期7和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（）

A.U=%B.

22

Cu,忘，"D.uv应U,”

22

【答案】D

【解析】因虚线是正弦交流电的图像，则该交流电的有效值为U有效值=走=1A

由图可知，在任意时刻，实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬

时值，则实线所代表的交流电的有效值小「虚线表示的正弦交流电的有效值，则u

2

故选D。

例二.如图所示，N=50匝的矩形线圈。反d,"边长(=20cm,边长6=25cm,放在磁

感应强度8=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的00,轴以〃

=30()0r/min的转速匀速转动，线圈电阻/=1C,外电珞电阻R=9Q,/=0时线圈平面与

磁感线平行，，活边正转出纸外、cd边转入纸里。求：(g3.14)

(1»=。时感应电流的方向：

(2)感应电动势的瞬时值表达式：

(3)线圈转一圈外力做的功；

(4)从图示位置转过90。的过程中流过电阻R的电荷量。

【答案】(1)感应电流方向沿(2)e=314cos(1007tz)V(3)98.6J(4)0.1C

【解析】(1)根据右手定则，线圈感应电流方向为adcba.

(2)线圈的角速度①=2m=100兀rad/s

题图位置的感应电动势最大，其大小为Em=N8/比①

代入数据得En=314V

感应电动势的瞬时值表达式为e=Eincoso)t=314cos(10(kr)Vo

E

(3)电动势的有效值七=n

线圈匀速转动的周期7d=002s

线圈匀速转动一圈，外力做功大小等于电功的大小，即W=/2(R+r)7=a7

Ki~r

代入数据得VV=98.6Jo

(4)从，=0时起线圈转过90。的过程中，加内流过电阻R的电荷量:

-,NBASNBhb

q=/'=不不?=而

代入数据得q=0.1C。

考点四理想变压器远距离输电

L理想变压器及基本关系的理解

能量守恒：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入

功率关系

基=。出

本只有一个副线圈时:77=?

(72〃2

关电压关系

有多个副线圈时:R一片一R

系

电流只有一个副线圈时：£=宾

关系有多个副线圈时：/in1=hni+hny+...+lnnn

频率关系力=力（变压器不改变交变电流的频率）

2.理想变压器的动态分析问题的解题恿路

（1）分清不变量和变量。

⑵弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系。

（3）利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定。

3.理楣变压器中各量的制约关系

例一（2021河北）如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L,匝数为M放置在磁感应强

度大小为8的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为〃°、々和〃2,两个副线圈

分别接有电阻&和及2，当发电机线圈以角速度G匀速转动时，理想电流表读数为/，不计

线圈电阻，下列说法正确的是（）

nAnJR,

A.通过电阻凡的电流为:一B.电阻此两端的电压为一片

,,.\f2NBl3co

C.“0与〃］的比值为—————D.发电机的功率为

吗

【答案】BC

【解析】AB.由题知理想电流表读数为/，则根据欧姆定律Uk/Ri

根据变压器电压与匝数的关系有当■=?，—=77

%qn2U2

代入数据有Uo=1/2=~^\

勺%

再由欧姆定律有U2=I2R2

她

可计算出h=综上可知，A错误、B正确;

E

C.由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有£max=N32U。U（产卡=

V2

y/2NBUS

由选项AB知Uo=%IR]

“

6NBI3S

则----------,C正确；

个IR,

D.由于变压器为理想变压器则有Po=Pi+P2=51+5h=FRi+U2/2

八、、珏"八一6NBI3①n；R、+n；R]]

代入选项ABC公式有尸0:--------------------1--~।

“（邛2J

由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为Po,D错误。

故选BCo

例二（2021湖南）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为输入端C、O接入电

压有效值恒定的交变电，灯泡L、Lz的阻值始终与定值电阻凡的阻值相同。在滑动变阻器

R的滑片从。端滑动到〃瑞的过程中，两个灯泡始终发元且工作在额定电压以内，下列说法

正确的是（）

A.L先变暗后变亮，L2一直变亮

B.Li先变亮后变暗，L2一直变亮

CL先变暗后变亮，L2先变亮后变暗

D.L先变亮后变暗，L2先变亮后变暗

【答案】A

111

【解析】副线圈的总电阻为r==+丁二-

耀俎区(&+%)(&+/)(&+()•(&+%)

解得―瓦可际r―中一

则滑动变阻器R的滑片从。端滑到力端过程中，副线圈的总电阻选增大后减小，根据等效

TJ—U2zx2/\2

电阻关系有R"=p=J=殳学="R,

则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有乙=q',A=—A

nn+«等n2

L先减小后增大，/，先减小后增大，则。先变暗后变亮，根据q=u-1内J,u2=—^i

n\

u

由于/1先减小后增大，则副线圈的电压^2兆增大后减小，通过L2的电流为〃r2=Q2

则滑动变阻器R的滑片从4端滑到b端过程中，R曲逐渐减小，副线圈的电压U2增大过程

中增大；在副线圈的电压U2减小过程中，通过RO的电流为4=qJ.

%)+Kap

R卬逐渐增大，则%越来越小，则(2T=，2个一4J，则右先变暗后变亮，4一直变亮;

故选Ao

能力训练

1.小雷同学家里购买了一款扫地机器人，如图所示，小雷同学仔细检查了这个新扫地

机器人，发现铭牌上标有如下表所示的数据，则该扫地机器人()

主机基本参数

产品尺寸345mm*345mm*96mm

电池14.4V/5200mA-h锂电池

产品质量约3.8kg

无线连接WiFi智能快连

额定电压14.4V

额定功率55W

A.额定工作电流为0.25A

B.充满电后正常工作的时间为2.5h

C.电池充满电后储存的总电荷量为18720C

D.以额定电流工作时每小时消耗能量为55J

【答案】选C

【解析】：由铭牌知，扫地机器人工作的额定电压为14.4V,额定功率为55W,则额定

电流A=3.82A=3820mA,每秒钟消耗能量W=/V=55J,A、D错误；根据电池

容量5200mA.h知，电池充满电后储存的总电荷量Q=5.2Ax3600s=18720C,充满电后

正常工作的时间I：黑嚷h句36h,B错误，C正确。

2.（多选）氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4X10「6s,则

下列说法正确的是（）

A.电子绕核运动的等效电流为6.7X104A

B.电子绕核运动的等效电流为1.5X103A

C.等效电流的方向与电子的运动方向相反

D.等效电流的方向与电子的运动方向相同

【答案】选AC

【解析工根据电流的定义式可得等效电流为/=?=黑北，47x10-4

故A正确，B错误；等效电流的方向与电子的运动方向相反，故C正确，D错误。

3.（2021•浙江月选考）小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形

成一段封闭的盐水柱。他洛此盐水柱接到电两端，电电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将

它水平均匀拉伸到原长的倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（）

A.通过的电流增大

B.两端的电压增大

C.阻值增大为原来的倍

D.电功率增大为原来的倍

【答案】选B

【解析】：盐水柱水平均匀地拉伸到原长的倍，则其横截面积变为原来的卷，由电阻

定律/<=（可知，盐水柱的阻值变为原来的倍，C错误；由闭合电路欧姆定律/=占可

知，通过盐水柱的电流减小，电内阻上的分压减小，则盐水柱两端的电压增大，A错误，B

正确；盐水柱消耗的电功率尸=/次=F、、，显然消耗的电功率不是原来的倍，D错误。

4.（2021•山东省临沂模拟）在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流

量传感器''的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气

管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压Uo就变得越高，反之，电压Uo就越低。

这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控

制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏

安特性曲线正确的是（）

【答案】选D

【解析】：设电热丝的电阻为R线，则U°=,R,结合题意可知，仇越大，说明

R丝越小，可见，电热丝湍度越低，电阻值越小，故对应的伏安特性曲线为D。

5.某同学将一闭合电路电的总功率/\、输出功率外和电内部的发热功率P,随电流/变化

的图线画在了同一坐标系中，如图中的〃、Ac所示，贝IJ卜.列判断正确的是（）

A.直线〃表示电内部的发热功率随电流/变化的图线

B.曲线。表示电的总功率随电流/变化的图线

C.曲线。表示电的输出功率随电流/变化的图线

D.电的电动势石=3V,内电阻r=2。

【答案】选C

【解析工由电消耗总功率和电内部消耗功率表达式P《=E/,P『=/2「可知，。是直线，

表示的是电消耗的总功率,随电流/变化的图线，/?是抛物线，表示的是电内部的发热功率

随电流/变化的图线，c表示外电阻的功率即电的输出功率所以A、B错误，C正确;

由题图可知，当短路时电流为2A,总功率以=E/=6W,则可知电电动势为E=3V,则内

F

电阻为「巧受3Q=1.5Q,故D错误。

6.在正弦交流电的产生原理中，有个“中性面”的概念，下列关于它的说法中正确的是（）

A.中性面，就是线圈所在的平面

B.中性面与磁场方向平行

C.线圈经过中性面时，磁通量最大

D.线圈经过中性面时，电动势最大

【答案】选C

【解析工中性面是指线圈平面与磁感线方向垂直的位置，则线圈在中性面时磁通量最

大，故A、B错误，C正确；线圈经过中性面时，磁通量最大，由于没有任何一条边切割磁

感线，即磁通量的变化率为零，故产生的感应电动势为零，故D错误。

7.（多选）风电是一种清洁、绿色的可再生能，中国的风电装机容量目前处于世界领先地位。

图甲为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的

线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则（）

A.磁铁的转速为10松

B.线圈两端电压的有效值为6KV

C.交变电流的电压表达式为12sin57T/（V）

D.该交变电流的频率为50Hz

【答案】选BC

【解析】：电压的周期为7=0.4s,因此磁铁的转速为“=2.5i7s,/=2.5Hz,故A、D

错误；通过题图乙可知电压的最大值为12V,因此有效值。=£=岩V=6<2V,故

B正确；周期7=0.4s,因此/=爷=含rad/s=5nrad/s,因此电压的表达式为〃=12sin

5MV）,故C正确。

8.（多选）（2021•广州模拂新能电动汽车的无线充电原理图如图甲所示，〃为匝数八=50

匝、电阻/•=1.（）C的受电线圈，N为送电线圈。当送电线圈N接交变电流后，在受电线圈

内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量中随时间，变化的规律如图乙所示。下列说法

正确的是（）

A.受电线圈产生的电动势的有效值为1（用V

B.在h时刻，受电线圈产生的电动势为20V

C.在八〜々内，通过受电线圈的电荷量为4x10-2c

D.在八〜及内，通过受电线圈的电荷量为2x1。—2c

【答案】选AD

【解析】：由图乙可知,7=兀、102，受电线圈的最大磁通量为g=2610-4wb,因

此受电线圈产生的电动势最大值为：E„尸〃外•竿=50x2.0xl0-4x—V=20V,因此

I7TX1U

受电线圈产生的电动势的有效值为月=1=10、尼V,故A正确；由图乙可知，八时刻磁

通量变化率为0,由法拉第电磁感应定律可知，此时受电线圈产生的电动势为0V,故B错

误；由公式q=T代入数据解得9=冷9=5°X4：）：1D42故C错误，D

C=2.0X10-C,

正确。

9.（2021•北京市海淀区一模）如图8所示的电路中，已知电电动势为E,内阻为入闭合开

关，调节滑动变阻器K的滑片的位置可以改变外电路的电阻，电压表的示数U、电流表的

示数/、电的总功率P都将随之改变。以下四幅图中能正确反映夕人PU关系的是

【答案】C

【解析】要看电的总功率P与/的关系，则根据P=E/可知，P与/成正比例关系，故

选项AB错误；

F-UE2-EIJ

再看电的总功率户与U的关系，则根据「=~,可见，P与U是

一次函数关系，选项C正确，D错误。

16（多选）如图所示的是某一直流电动机提升重物的示意图，重物质量〃?=50kg.电提供给

电动机的电压为U=\\0V,不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重

物时，通过电动机的电流为/=5.0A,重力加速度g取10m/s2,贝"）

A.电动机的输入功率为550W

B.电动机提升重物的功率为550W

C.电动机提升重物的功率为450W

D.电动机的线圈电阻为22Q

【答案】选AC

【解析】：电动机的输入功率尸入=。=110x5.0W=550W,A正确。提升重物的功率P

出=/叫1，=50乂10、0.9W=450W,B错误，C正确。由P入=尸出+P热和尸热=尸/（我，得R线

PLP出550-450

=~r~=~25-C=4Q,D错。

11.（2020•江苏高考）电流互感器是•种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原

线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（）

A.是一种降压变压器B.能测量直流电路的电流

C.原、副线圈电流的频率不同D.副线圈的电流小于原线圈的电流

【答案】选D

【解析】：变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，不能改变交变电流的

频率，B、C项均错误；根据电压与变压器匝数的关系的=崇可得副线圈的电压5=宾U”

由于原线圈匝数少而副线圈的匝数多，BPm<n2,因此有S>S，电流互感器是一种升压变

压器，A项错误；根据电流与变压器匝数的关系彳=方可得副线圈的电流/2=?%由于

〃1<〃2，因此有，2</1，D项正确。

12.（2020•天津等级考）无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充

电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁

场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感

应出电流，最终实现为电池充电。在充电过程中（）

A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化

B.受电线圈中感应口流产生的磁场恒定不变

C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递

D.和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失

【答案】选AC

【解析】：由题意可知，送电线圈中通入了正弦式交变电流，其电流呈周期性变化，

电流产生的磁场也呈周期性变化，A正确；由变压器的工作原理可知，受电线圈中输出的电

流按余弦规律变化，因此受电线圈中感应电流产生的磁场随电流的变化而变化，B错误：送

电线圈和受电线圈的能量传递是通过互感现象实现的，c正确；由于送电线圈产生的磁场并

没有全部穿过受电线圈，却有磁通量的损失，因此该充电过程存在能量的损失，D错误。

13.（2021八省适应性考试）小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长

导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线f勺自感作用。其中Ti为理想升压变

压器,T2为理想降压变压器,两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等两次实验中（）

A.都接直流电B.A两端的电压