新教材2021-2022學(xué)年高中物理人教版選擇性必修第二冊(cè)測(cè)評(píng)：第三章 交變電流

第三章交變電流

1.交變電流

課后篇素養(yǎng)形成

必備知識(shí)基礎(chǔ)練

1.如圖所示，線圈中不能產(chǎn)生交變電流的是（

5,空

I

I

XX

L-\B

解析B、C、D中線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向均發(fā)生變化,故能產(chǎn)生交變電流,A中不產(chǎn)生交變

答案A

2.（多選）線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=10sin（20MV,則下列說法正確的是（）

A.r=O時(shí),線圈平面位于中性面

B./=0時(shí)，穿過線圈的磁通量最大

C./=0時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速率最大

D1=0.4s時(shí),e有最大值10aV

解析由電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式可知從線圈位于中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，所以r=o時(shí),線圈平面位于

中性面，磁通量為最大，但此時(shí)導(dǎo)線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速率為零,A、B

正確,C錯(cuò)誤。當(dāng)f=0.4s時(shí),e=10sin2071f（V）=10xsin（207rx0.4）V=0,D錯(cuò)誤。

答案AB

3.處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈"4,以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與

ab垂直，在仁0時(shí)刻,線圈平面與紙面重合（如圖所示），線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動(dòng)，若規(guī)定

由a—b—CTd—a方向的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?則能反映線圈中感應(yīng)電流/隨時(shí)間/變化的圖像

是下圖中的（）

B

CD

n麗分析交變電流的圖像問題應(yīng)注意圖線上某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)線圈在磁場(chǎng)中的位置，將圖線描述

的變化過程對(duì)應(yīng)到線圈所處的具體位置是分析本題的關(guān)鍵，線圈在圖示位置時(shí)磁通量為零，但

感應(yīng)電流為最大值;再由楞次定律可判斷線圈在轉(zhuǎn)過90°的過程中，感應(yīng)電流方向?yàn)檎?，故選

項(xiàng)C正確。

H]c

4.線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示，由圖可知（）

A.在A、C時(shí)刻線圈處于中性面位置

B.在8、。時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零

C.從A時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為兀

D.若從O時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)過0.02s,則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次

|解析N、C時(shí)刻感應(yīng)電流最大，線圈位置與中性面垂直,8、。時(shí)刻感應(yīng)電流為零，線圈在中性

3n

萬

面，此時(shí)磁通量最大。從A時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過角度為。若從O時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)過0.02s,

即線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周用時(shí)0.02s,且在這個(gè)時(shí)間內(nèi)電流方向改變2次，則在1s內(nèi)交變電流的方向改

1

變°02義2=100次，故D正確。

答案|D

5.（多選）一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)

間的變化圖像如圖所示，則下列說法中正確的是（）

A/=0時(shí)，線圈平面與中性面平行

B1=0.01s時(shí)，穿過線圈平面的磁通量的變化率最大

C1=0.02s時(shí)，線圈中有最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

D1=0.025s時(shí)，線圈中有最大感應(yīng)電流

解析當(dāng)0=OmSinM時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=EmCOSof,當(dāng)/'=0時(shí),0=0,線圈平面與中性面垂直，線圈

中有最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，此類時(shí)刻還有0.01s、0.02s、0.03s,而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大時(shí),

磁通量的變化率也最大。占0.025s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,故選項(xiàng)B、C正確。

答案BC

6.一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的表面呈半圓

柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，鐵芯外套有一矩形線圈，線圈繞鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑的輻向磁場(chǎng)。若從圖甲所示位置開始計(jì)時(shí)，此時(shí)電

動(dòng)勢(shì)為正值，下列圖中能正確反映線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律

的是()

n麗由于磁場(chǎng)為沿半徑的輻向磁場(chǎng)，可以認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，線圈始終垂直切割磁

感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，由于每個(gè)周期磁場(chǎng)方向要改變兩次，所以產(chǎn)生的感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)的方向也要改變兩次，選項(xiàng)D正確。

前D

7.

V2

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度邊長(zhǎng)L=10cm的正方形線圈abed共100匝,線圈總

電阻廠=1Q,線圈繞垂直于磁感線的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度。=27irad/s,外電路電阻R=4Q?

(1)求轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。

(2)從圖示位置(線圈平面與磁感線平行)開始計(jì)時(shí)，求線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。

(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角時(shí)，求電路中電流的瞬時(shí)值。

麗(1)設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em,則

V2

Em=NBL2(o=10Qxn乂0下義2村

(2)從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為

e=EmCOS①/=2&cos2MV）。

（3）由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值

e*V6

e'=2日cos30°（V）=布V,則電路中電流的瞬時(shí)值為匚R+r5Ao

V6

^^(1)2^2v(2)e=2&cos2無仆)(3)5A

B級(jí)關(guān)鍵能力提升練

8.

甲

如圖甲所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸線OO'與磁場(chǎng)邊界

重合。線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，并規(guī)定電流方向沿a-bTC-d-a

為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像是圖乙中的（)

乙

解函若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，只有刃邊切割磁感線，相當(dāng)于向右切

割，故感應(yīng)電流的方向?yàn)閍-d-c—>6-a,為負(fù)方向，大小相當(dāng)于半個(gè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，但還

是正弦的形式，這一部分A、B的表示都是正確的;在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)90°到180°的過程中，只有cd

邊切割磁感線，相當(dāng)于向左切割，故感應(yīng)電流的方向?yàn)閍-d-c-b-a,為負(fù)方向，大小相當(dāng)于

半個(gè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，但還是正弦的形式，這一部分B項(xiàng)表示的方向是不正確的;再按同樣

的方法繼續(xù)分析可以得到A項(xiàng)是正確的。

H]A

9.（多選）如圖甲所示為一個(gè)矩形線圈必cd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線

圈內(nèi)磁通量隨時(shí)間，變化如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）

A/時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

B./2時(shí)刻ab的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直

C.t3時(shí)刻線圈平面與中性面重合

D.Z4、6時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流的方向相同

解析V時(shí)刻通過線圈的0最大,磁通量變化率A，最小，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,A錯(cuò);在七、以時(shí)

刻，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em,此時(shí)ab、cd的運(yùn)動(dòng)方向垂直于磁場(chǎng)方向,B正確“卜打、"時(shí)刻，①

最大,"=0,此時(shí)線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向，與中性面重合,C正確“5時(shí)刻，線圈中的感應(yīng)電流為

零,D錯(cuò)。

答案BC

10.（多選）如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂

直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖乙中曲線a、b所示，則（）

2\3\/45/6//(io-2s)

3

甲

A.兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合

B.曲線或6對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2：3

C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25Hz

D.曲線6表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值為10V

解析＞=0時(shí)刻,兩次產(chǎn)生的交變電流的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值均為零，因此線圈平面均與中性面重合,A

正確;圖中a、6對(duì)應(yīng)的周期之比為2：3,因此線圈轉(zhuǎn)速之比儂：，%=,"〃=3：2,B錯(cuò)誤;a線

表示的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為人=〃""O'HZMZSHZ.C正確;a線對(duì)應(yīng)線圈相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的最

大值Eam=NBS-T。,由圖像知Eam=15V力線對(duì)應(yīng)線圈相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的最大值瓦m=NBS因此

Eam"：瓦m=10V,D正確。

答案ACD

11.交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e=Emsin初,若將發(fā)電機(jī)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，同時(shí)將線

1

圈所圍面積變?yōu)樵瓉淼尼芷渌麠l件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)椋ǎ?/p>

2

A.e'=EmSinB."=2EmSin

Em

.~2~.

C.^-Emsin2cotD.ef=sin2cot

|解析|交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式e=Emsmcot,而Em=NBS(o,當(dāng)。變?yōu)樵瓉淼?倍而S變?yōu)樵瓉淼?/p>

時(shí),Em不變，故C正確。

答案C

12.(多選)矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的

磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，下列結(jié)論正確的是(兀取3.14)()

A.在r=0.1s和r=0.3s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大

B.在r=0.2s和r=0.4s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)改變方向

C.電動(dòng)勢(shì)的最大值是157V

D.在t=0As時(shí)，磁通量變化率達(dá)最大,其值為3.14Wb/s

癖稠由01圖像可知0max=BS=O.2Wb,T=O.4s,又因?yàn)镹=50,所以

2Tl

、

Emax=NBSco=N<^max-=157V,C正確;/=0.1s和0.3s時(shí)，①最大,e=0,方向改變;1=0.2s和0.4s

時(shí),0=O,e=Emax,方向不變，故A、B錯(cuò)誤，根據(jù)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)知,

竺竺

當(dāng)t=0.4s時(shí),&最大,&=3.14Wb/s,D正確。

ggJCD

13.

O

如圖所示,矩形線圈匝數(shù)N-100,lab-30cm,/ad=20cm,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度8=0.8T,繞軸00,

從圖示位置(線圈平面與磁感線平行)開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度f?=IOOTIrad/s,求：

(1)穿過線圈的磁通量的最大值0m。

(2)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em。

⑶感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間f變化的表達(dá)式。(從圖示位置開始計(jì)時(shí))

(4)從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)60°時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

齷麗(1)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至與磁感線垂直時(shí)，穿過線圈的磁通量有最大

值，0m=8S=0.8x0.3x0.2Wb=0.048Wb。

(2)線圈平面與磁感線平行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有最大值,Em=NBSco=4807iVo

(3)從題圖所示位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為

e二Emcos①￡=480兀cos100兀/(V)。

(4)從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)60°,即of=60°,則此時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)

值e'=480兀cos60°V=240TIVO

|答案|(1)0.048Wb(2)48071V

(3)e=480兀cos100兀*V)(4)240兀V

第三章交變電流

2.交變電流的描述

課后篇素養(yǎng)形成

A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練

1.下列提到的電壓或電流，不是指有效值的是()

A.交流電壓表的讀數(shù)

B.保險(xiǎn)絲熔斷電流

C.電容器擊穿電壓

D.220V交流電壓

畫電容器擊穿電壓指電容器兩端允許加的電壓的最大值。

H]c

2.下列關(guān)于交變電流的說法正確的是()

A.若交變電流的峰值為5A,則它的最小值為-5A

B.用交流電流表測(cè)交變電流時(shí)，指針來回?cái)[動(dòng)

C.我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的交變電流頻率為50Hz,故電流方向每秒改變100次

D.正弦式交變電流z=20sin1(W(A)的峰值為20A,頻率為100Hz

畫電流的負(fù)值表示電流方向與規(guī)定正方向相反,不表示大小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;交流電流表測(cè)交變

電流時(shí)，指針不會(huì)來回?cái)[動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的交變電流周期為0.02s,交變

電流方向一個(gè)周期改變兩次，所以每秒改變100次,C項(xiàng)正確;由。=2討■得正弦式交變電流

z=20sin(107i/)A的頻率為5Hz,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案C

3.(2020海南卷)圖甲、乙分別表示兩種電流的波形，其中圖乙所示電流按正弦規(guī)律變化，分別

用/1和表不圖甲和圖乙表示的兩電流的有效值，則()

A./i：/2=2/1

B./]"2=1：2

C./i：/2=1：&

D./1：/2=應(yīng)/I

解麗圖甲所示的電流在一個(gè)周期內(nèi)方向變化，大小不變，故圖甲的電流有效值為/|=7o；圖乙所

Io

示的電流為正弦式交變電流，其有效值為/2="2,故h：卜=戊：1,選項(xiàng)D正確。

答案D

4.如圖所示,兩只阻值相同的電阻分別通以正弦波和方波電流，電流的最大值相等，則兩只電阻

產(chǎn)生的熱功率的比是（）

A.1：4B.1：2

隆麗正弦波電流通過電阻在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為。正=（aA）RT,則尸正

%=（J_A）2i

=Tl、2）.R=2R（W）。方波電流通過電阻在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為。方=（1A）2.RT,則P

_1

=?

方=T=(1A)2-R=R(W)。方二B選項(xiàng)正確。

答案B

5.如圖是一個(gè)正弦式交變電流的圖像，下列說法正確的是（）

B.周期是0.15s,電流的峰值是10A

C.頻率是5Hz,電流的有效值是10A

D.頻率是0.2Hz,電流的有效值是7.07A

1

解析|由圖像可知T=0.2s,/m=10A,故頻率戶亍=5Hz,有效值/=、'2=5&A=7.07A,故A正確,B、C、

D錯(cuò)誤。

ggA

6.一電阻接一直流電源，通過4A的電流時(shí)熱功率為尸,若換接一正弦式交流電源，它的熱功率

變?yōu)?,則該交變電流的最大值為（）

A.4AB.6A

C.2AD.4魚A

PPo4

|解析|由尸接交流電源時(shí)Z/2.R,故匕'入d二應(yīng)/三V2A=4AO

H]A

7.一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)

阻為5.0Q,若外接一只電阻為95.0Q的燈泡，如圖乙所示，則（）

A.電壓表V的示數(shù)為220V

B.電路中的電流方向每秒改變50次

C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484W

D.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J

g

效值E=220V,燈泡兩端電壓U=/R=R+‘R=209V,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像可知T=0.02s,一個(gè)周期

內(nèi)電流方向改變2次，可知1s內(nèi)電流方向改變100次，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;燈泡的實(shí)際功率

l}2E

P=R=459.8W,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;電流的有效值/=R+'=2.2A,發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒產(chǎn)生的焦耳熱為

Q=「〃=24.2J,故D選項(xiàng)正確。

H]D

8.

在如圖所示電路中,A是熔斷電流1。=2A的保險(xiǎn)絲,K是可變電阻,S是交流電源。交流電源的

內(nèi)電阻不計(jì)，其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律是e=220esin314f（V）o為了不使保險(xiǎn)絲熔斷，可變

電阻的阻值應(yīng)該大于（）

A.11OV2Q

B.110Q

C.220Q

D.220V2Q

U__220

解析|u=220V,Rmin="2Q=110Q。

打B

B級(jí)鍵能力提升練

9.（多選）有一個(gè)電子元器件，當(dāng)其兩端電壓高于100V時(shí)導(dǎo)電，等于或低于100V時(shí)不導(dǎo)電，若

把這個(gè)電子元器件接到100V、50Hz的正弦交變電壓上，這個(gè)電子元器件將（）

A.不導(dǎo)電

B.每秒導(dǎo)電50次

C.每秒導(dǎo)電100次

D.每秒電流方向改變100次

隧洞電源電壓100V為有效值，則電源電壓的最大值為100匹V,在每個(gè)周期的0~2內(nèi),有一段時(shí)

T

間加在電子元器件上的電壓大于100V,電子元件導(dǎo)電，在每個(gè)周期的2~7內(nèi)，有一段時(shí)間加在

電子元器件上的電壓大于100V,電子元件導(dǎo)電，即一個(gè)周期電子元件導(dǎo)電兩次，而每秒有50個(gè)

周期，故每秒導(dǎo)電100次,A、B錯(cuò)誤,C正確。每秒有50個(gè)周期，每個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩

次,故每秒電流方向改變100次,D正確。

答案CD

10.如圖甲所示，調(diào)光臺(tái)燈是通過雙向可控硅電子器件來實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)燈的亮度的?，F(xiàn)將某無

級(jí)調(diào)光臺(tái)燈接在220V的正弦交變電流上,經(jīng)過可控硅調(diào)節(jié)后加在燈管兩端的電壓如圖乙所

示，則此時(shí)電壓表的示數(shù)是（）

A.220VB.156V

C.110VD.78V

解稠雖然圖示電流不是正弦式交變電流,根據(jù)正弦式交變電流的圖像對(duì)稱性可知,只要有4T

.蹲27

的圖線就滿足最大值是有效值的四倍，根據(jù)電流有效值定義有R7=造一.5,解得

。=110拒V=156V,故B對(duì)。

葬B

11.

如圖所示，而cd為一邊長(zhǎng)為乙、匝數(shù)為N的正方形閉合線圈，繞對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為

。。空間中只有OO'左側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為瓦若閉合線圈的總電

阻為凡則（）

A.線圈中電動(dòng)勢(shì)的有效值為NBUo

0）

B.線圈中電流方向每秒鐘改變次數(shù)為“次

C.在轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過程中，線圈中有一半時(shí)間沒有電流

1

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖中所處的位置時(shí),穿過線圈的磁通量為與以〃

廨前線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，除線圈平行磁場(chǎng)方向時(shí)始終有N條邊在切割磁感線，因此線圈中始終

有電流，故C錯(cuò)。由于始終只有N條邊在切割磁感線,因此線圈中電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為

1Em=V2巴

eJNBZAysincof,電動(dòng)勢(shì)有效值表達(dá)式為斤'?"NBI7at,故A錯(cuò)。由。=2班則戶之11,由此可

知,線圈中電流方向每秒鐘改變“次，因此B正確。磁通量與平面相對(duì)應(yīng)，與線圈匝數(shù)無關(guān)，因此

D錯(cuò)。

答案B

解斷從圖中即可看出電壓的最大值Um=10V,完成一次周期性變化所需的時(shí)間為T=0.16s。然

而，由于該變化電壓不是正弦式交流電壓，所以有效值要由定義來計(jì)算,即找到與其熱效應(yīng)等

效的恒定電流電壓值。根據(jù)焦耳定律，在一個(gè)周期T內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為

22

Uiu2

Q\-"（力+〃）+R9+切。

式中G、t2、，3、以分別為圖中一個(gè)周期內(nèi)電壓U1、。2對(duì)應(yīng)的通電時(shí)間。

肥

對(duì)于直流電路，通過電阻R的發(fā)熱量為。2=RTO

由交流電壓有效值的定義，知。1=。2。

Jtl+t2+t3+c4

解得u=

U=V62.5y=7.91Vo

此即電壓的有效值。

答案|10V0.16s7.91V

13.

如圖所示的電表均為理想的交流電表，保險(xiǎn)絲尸的熔斷電流為2A,電容器的擊穿電壓為300

V,若在a、b間加正弦交流電壓,并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)R,使尸恰好不被熔斷,C恰好不被擊穿，則電流

表的讀數(shù)為多少?電壓表的讀數(shù)為多少？

函電流表測(cè)的是通過P的電流，保險(xiǎn)絲恰好不熔斷，所以電流表讀數(shù)為2A。而電容器與電

阻R并聯(lián)，因而其路端電壓和電阻R兩端電壓相同，也和電壓表兩端電壓相同，由電容器耐壓值

Um=300V,得U=v“=212V。

答案12A212V

14.如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abed中,/油=/"=50cm,鼠=a=30cm,匝數(shù)“=100,線圈電

阻r=0.2外電阻R=4.8Q,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸

。。'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度3=100兀rad/so

(1)求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。

(2)若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。

(3)求交流電壓表和交流電流表的示數(shù)。

(4)求此發(fā)電機(jī)的功率。

(5)從圖示位置起轉(zhuǎn)過90°的過程中，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為多

少？

(6)從圖示位置起轉(zhuǎn)過90°的過程中,外力做的功為多少?線圈上產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

解析⑴設(shè)ab=/i,c6=/2,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=〃B/i/20=235.5V□

Em

(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流的最大值為Im="'=47.1A,在圖示位置叱電

流有最大值，則感應(yīng)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=/mcos①。代入數(shù)值得i=47.1cos10071r(A)o

⑶感應(yīng)電流的有效值為/=v=33.3A。

則路端電壓的有效值為U=/R=159.84V。

故交流電壓表的示數(shù)為159.84V,交流電流表的示數(shù)為33.3Ao

Em

（4）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=0=166.5V。

所以發(fā)電機(jī)的功率為P=/E=5544.5W。

（5）平均電動(dòng)勢(shì)為

第三章交變電流

3.變壓器

課后篇素養(yǎng)形成

A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練

1.鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖甲中電流表的讀數(shù)為1.2A,圖乙中用同一電纜線

繞了3匝，則（）

A.這種電流表能測(cè)直流電流，圖乙的讀數(shù)為2.4A

B.這種電流表能測(cè)交變電流,圖乙的讀數(shù)為0.4A

C.這種電流表能測(cè)交變電流,圖乙的讀數(shù)為3.6A

D.這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交變電流,圖乙的讀數(shù)為3.6A

|解析|鉗形電流表的工作原理是電磁感應(yīng),所以它只能測(cè)交變電流，根據(jù)變壓器的原理,/1%=/o〃o,

其中m指鉗形電流表內(nèi)部線圈的匝數(shù),”0指待測(cè)電流導(dǎo)線的匝數(shù)/指外接電流。當(dāng)在圖乙中

用同一電纜線繞了no'-3匝,則滿足/2"i=/o〃o；解得，2=3/I=3.6A。

fgc

2.（多選）理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10以下說法中正確的是（）

A.穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10

B.穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等

C.原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為10/I

D.正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1門

齷相對(duì)于理想變壓器，穿過兩個(gè)線圈的磁通量相同，磁通量變化率相同，每匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)相等，輸入功率等于輸出功率。

ggBD

3.如圖所示，可以將電壓升高供給電燈的變壓器是圖（）

cD

解麗變壓器應(yīng)該接在交流電路中,升壓變壓器副線圈的匝數(shù)應(yīng)大于原線圈的匝數(shù)。

H]c

4.在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器。如圖所

示的四個(gè)圖中，能正確反映其工作原理的是（）

解近電流互感器應(yīng)是測(cè)電流的，應(yīng)串聯(lián)在火線上,故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;同時(shí)，由/1幾1=/2〃2知，要使

須使故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

■A

5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20原線圈接正弦交流電源，副線圈接入

“220V60W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光，則（）

3

A.電流表的示數(shù)為兩A

W2

B.電流表的示數(shù)為而A

C.電源輸出功率為1200W

D.原線圈端電壓為11V

6033

H麗由題意知流經(jīng)副線圈的電流/2=22°A="A,則電流表的示數(shù)為/1=22°A,選項(xiàng)A正確、B

錯(cuò)誤;因?yàn)槭抢硐胱儔浩鳎孰娫摧敵龅墓β实扔跓襞菹牡墓β?，選項(xiàng)C錯(cuò)誤油

20

[71=1x220V=4400V知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

ggA

6.如圖所示,一輸入電壓為220V、輸出電壓為36V的變壓器副線圈燒壞。為獲知此變壓器

原、副線圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈，然后將原線

圈接到220V交流電源上,測(cè)得新繞線圈兩端的電壓為1V,按理想變壓器分析,該變壓器燒壞

前的原、副線圈匝數(shù)分別為（）

A.1100,360B.1100,180

C.2200,180D.2200,360

Ui5

|解析|由Ui：th：U3=m：m■n3,°T^ni-U3n3-l100,n2=i/1?i=180,B選項(xiàng)正確。

H]B

7.現(xiàn)用電壓為380V的正弦式交變電流給額定電壓為220V的電燈供電，以下電路中不可能使

電燈正常發(fā)光的是（）

解析由圖可知,A、B中均有電阻分壓，可以使電燈正常發(fā)光;C為降壓變壓器，通過變壓器降壓

也可以使電燈正常發(fā)光;D為升壓變壓器，電燈兩端的電壓不會(huì)小于38OV,不可行。

H]D

8.當(dāng)變壓器一個(gè)線圈的匝數(shù)已知時(shí)，可以用下面的方法測(cè)量其他線圈的匝數(shù):把被測(cè)線圈作為

原線圈，用匝數(shù)已知的線圈作為副線圈,通入交變電流，測(cè)出兩線圈的電壓，就可以求出被測(cè)線

圈的匝數(shù)。已知副線圈有400匝,把原線圈接到220V的線路中,測(cè)得副線圈的電壓是55V,

求原線圈的匝數(shù)。

解麗理想變壓器原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比,

￡1=4U1

由U2n2得小”2"2=1600。

答案1600

B級(jí)關(guān)鍵能力提升練

9.（多選）如圖所示11、乙2是高壓輸電線，圖中兩電表示數(shù)分別是220V和10A,已知甲圖中原、

副線圈匝數(shù)比為100.T,乙圖中原、副線圈匝數(shù)比為1；10,則（）

A.甲圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000V

B.甲圖是電流互感器，輸電電流是100A

C.乙圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000V

D.乙圖是電流互感器，輸電電流是100A

畫題圖甲是電壓互感器，題圖甲中的電表是電壓表，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知輸電電壓

為22000V,A對(duì),B錯(cuò);題圖乙是電流互感器，題圖乙中的電表是電流表，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比

可得輸電電流是100A,C錯(cuò),D對(duì)。

答案AD

10.如圖甲、乙所示的電路中，當(dāng)A、8接有效值為10V的交流電壓時(shí),C、。間電壓的有效值

為4V;當(dāng)M、N接10V直流電壓時(shí),P、。間的電壓也為4V?，F(xiàn)把C、。接有效值為4V交

流電壓,P、。接4V直流電壓，下列表示A、B間和M、N間電壓的是（）

A.10V,10V

B.10V,4V

C.4V,10V

D.10V,0

解麗題圖甲是一個(gè)自耦變壓器，當(dāng)A、B作為輸入端,C、。作為輸出端時(shí),是一個(gè)降壓變壓器,

兩邊的電壓之比等于兩邊線圈的匝數(shù)之比。當(dāng)C、。作為輸入端,A、B作為輸出端時(shí)，是一個(gè)

升壓變壓器,電壓比也等于匝數(shù)比，所以C、。接有效值為4V交流電壓時(shí),4、B間將得到有效

值為10V交流電壓。題圖乙是一個(gè)分壓電路，當(dāng)Af、N作為輸入端時(shí)，上下兩個(gè)電阻上的電壓

跟它們電阻的大小成正比。但是當(dāng)把電壓加在P、Q兩端時(shí)，電流只經(jīng)過下面那個(gè)電阻，上面

的電阻中沒有電流通過,M、P兩端也就沒有電勢(shì)差，即M、尸兩點(diǎn)的電勢(shì)相等。所以當(dāng)P、Q

接4V直流電壓時(shí),M、N兩端的電壓也是4V。如果M、N或P、。換成接交流電壓,上述關(guān)

系仍然成立，因?yàn)榻蛔冸娏髟诩冸娮桦娐分袣W姆定律仍然適用。

H]B

11.（多選）如圖所示為一理想變壓器,為原線圈，接一正弦交流電42=3,在m、〃3兩個(gè)線圈上

分別獲得35V電壓。要想得到70V電壓,c、d、e、/連接方式為（）

A.d、e連在一起,c、/為輸出端

B.c、/連在一起,e、d為輸出端

C.e、c連在一起廣、[為輸出端

D/>d連在一起,e、。為輸出端

畫產(chǎn)個(gè)線圈串聯(lián)后,要注意使電動(dòng)勢(shì)的方向相同，如果接反了，輸出電壓就變?yōu)榱恪?/p>

答案CD

12.將輸入電壓為220V,輸出電壓為6V的理想變壓器改繞成輸出電壓為30V的變壓器，副線

圈原來是30匝，原線圈匝數(shù)不變，則副線圈新增匝數(shù)為（）

A.120B.150C.180D.220

幾1_幾]_220九1_220

隆析|由變壓比改%得306,所以為=]]00,當(dāng)仍，=30V時(shí)「2,30,所以M=150,故

△"2'="2'-"2=120。所以A正確。

■A

13.一自耦變壓器如圖所示,環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、6間作為原線圈。通過

滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為伍的交變電流

時(shí),c、1間的輸出電壓為仍。在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中（）

A.U2>U1,U2降低

B.U2>U1,U2升IWJ

C.U2<U1,U2降低

D.U2<U1,U2升|W]

5=也

國(guó)麗由變壓器的變壓公式％”2可知，由于原線圈匝數(shù)小大于副線圈匝數(shù)的因此有Ul>U2,

當(dāng)滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中,〃2減小，因此仍降低,C項(xiàng)正確。

H]c

14.（2020山東卷）圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比”1："2=22；3,輸入端a、b所接電壓

u隨時(shí)間f的變化關(guān)系如圖乙所示。燈泡L的電阻恒為15Q，額定電壓為24V。定值電阻4=10

Q、R?=5滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10。。為使燈泡正常工作，滑動(dòng)變阻器接入電路的

電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為（)

A.lQB.5QC.6QD.8Q

l/i__nx__220V_22

國(guó)皿由理想變壓器原、副線圈電壓關(guān)系得“2項(xiàng)63,求出U2=3OV。小燈泡正常工

作尸R15A=L6A,并聯(lián)電路的阻值R#=1，根據(jù)并聯(lián)關(guān)系有開，代入數(shù)據(jù)

得出R=1Q，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)A正確。

H]A

第三章交變電流

4.電能的輸送

課后篇素養(yǎng)形成

A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練

1.在電能輸送過程中，若輸送的電功率一定、輸電線電阻一定,則在輸電線上損耗的電功率

（）

A.和輸電電壓的二次方成正比

B.和輸送電流的二次方成反比

C.和輸送電線上損失的電壓的二次方成正比

D.和輸送電流成正比

/線2L

|解析|輸電線上的功率損失AP="R,電壓損失AU=U-U'=/線7?線,輸電電流/然="，所以

/線2黑=（獷/線2

AP=7?線=線R線，可見在輸送功率尸一定、輸電線電阻一定時(shí),A尸與成正比,AP

與AU成正比,AP與U成反比。

H]c

2.發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為仿，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線的總電阻為R,通過導(dǎo)線的電流為

/,學(xué)校得到的電壓為比,則輸電線上損耗的電壓可表示為（）

A.C/iB.Ui-IRC.IRD.lh

混折|輸電線的電壓損失AU=UI-U2=IR,故B錯(cuò)誤,C正確;Ui為輸出電壓，仍為用戶得到的電

壓,A、D錯(cuò)誤。

答案C

3.如圖，利用理想變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，發(fā)電廠的輸出電壓恒定,輸電線路的電阻不變，當(dāng)用

電高峰到來時(shí)（）

A.輸電線上損耗的功率減小

B.電壓表Vi的示數(shù)減小,電流表Ai增大

C.電壓表V2的示數(shù)增大,電流表A2減小

D.用戶端功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小

解析|當(dāng)用電高峰到來時(shí),用戶消耗的功率變大，則電流表A2讀數(shù)變大,輸電線上的電流變大，輸

電線上損耗的功率變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電流表Ai增大，因?yàn)榘l(fā)電廠的輸出電壓恒定,則升壓變壓

器的次級(jí)電壓不變，即電壓表Vi的示數(shù)不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;輸電線上的電壓損失變大，故降壓變

壓器的初級(jí)電壓減小，次級(jí)電壓也減小，即電壓表V2的示數(shù)減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;用戶消耗的功率

P-P隕l2R竺

占發(fā)電廠輸出功率的比例k因?yàn)檩旊娋€上的電流增大，故電壓損失增大,Ui不

變,所以用戶消耗的功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小，故D正確。故選D。

H]D

4.照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的，可是我們?cè)谕砩掀甙它c(diǎn)鐘用電高峰時(shí)開燈，

電燈比深夜時(shí)要顯得暗些，這是因?yàn)榇藭r(shí)（）

A.總電阻比深夜時(shí)大，干路電流小，每盞燈分到的電壓就小

B.總電阻比深夜時(shí)大，干路電流小，每一支路的電流就小

C.總電阻比深夜時(shí)小，干路電流大，輸電線上損失的電壓大

D.干路電流一定，支路比深夜時(shí)多，分去了一部分電壓

朝此時(shí)用電器多,電阻小（因?yàn)橛秒娖鞫际遣⒙?lián)的），干路電流大，輸電線上損失電壓大，導(dǎo)致

電燈兩端電壓減小，故比深夜時(shí)暗，故C正確。

H]c

5.“西電東送”工程中，為了減少輸電損耗，必須提高輸電電壓。從西部某電站向華東某地區(qū)輸

送的電功率為106kW,輸電電壓為1000kV,輸電線電阻為100Q。若改用超導(dǎo)材料作為輸電

線，則可減少輸電損耗的功率為（）

A.105kWB.104kWC.106kWD.103kW

pp

解祠輸電電流/=°,輸電線路損失的電功率尸a=PR=伍）2R=1X105kW;當(dāng)改用超導(dǎo)輸電時(shí)，就

邙手電能，因此減少輸電損耗的功率就等于尸損,A正確。

塞A

6.（多選）為了減少輸電線路中的電力損失,發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電站升壓后進(jìn)行遠(yuǎn)

距離輸送,再經(jīng)變電站將高壓變?yōu)榈蛪骸Ｄ匙冸娬景央妷痕?11000包sin100加（V）的交變電流

降為220V供居民小區(qū)用電，則變電站變壓器（）

A.原、副線圈匝數(shù)比為50.T

B.副線圈中電流的頻率是50Hz

C.原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗

D.輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和

畫畫由劭=11000v'2sinl0（to（V）得電壓的有效值為11000V,則原、副線圈之間的匝數(shù)之比等

于兩線圈的電壓之比，即50：1,A正確油0=100raad/s可得頻率為50Hz,變壓器不改變電流的

頻率，因此，副線圈的頻率也是50Hz,B正確;電流與匝數(shù)成反比，即原線圈的電流比副線圈電流

要小，因此，副線圈的導(dǎo)線要比原線圈導(dǎo)線粗,C錯(cuò)誤;居民小區(qū)各個(gè)用電器都是并聯(lián)的,它們的

電流總和等于副線圈中的電流，故D錯(cuò)誤。

答案AB

7.發(fā)電機(jī)兩端的電壓為220V,輸出功率為44kW,輸電導(dǎo)線的總電阻為0.2。，如果用原、副線

圈匝數(shù)比為1；10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用原、副線圈匝數(shù)比為10/I的降壓變

壓器降壓供給用戶，兩個(gè)變壓器均為理想變壓器。

(1)畫出全過程的線路示意圖。

⑵求用戶得到的電壓和功率。

(3)若不經(jīng)過變壓而直接送給用戶,求用戶得到的電壓和功率。

|解析|⑴線路示意圖如圖所示:

(2)由圖可知，升壓變壓器副線圈兩端的輸出電壓仍=&Ui=2200V。根據(jù)理想變壓器

%_44x103

尸人=「由，則升壓變壓器副線圈的輸出電流/2=W2200A=20A,輸電線上的功率損耗和

電壓損失分別為

P板=1"線=202X0.2W=80W

u報(bào)=/2尺線=20x0.2V=4V

所以降壓變壓器原線圈的輸入電壓和電流分別為

=U1-Ua=2200V-4V=2196V

，3=/2=20A

降壓變壓器副線圈的輸出電壓和電流分別為

九41

九5310

04=U3=X2196V=219.6V

九3

"%=10x20A=200A

4

用戶得到的功率為P4=W4=219.6X200W=4.392X10WO

發(fā)電機(jī)q=220V用戶

(3)若直接給用戶供電,線路示意圖如圖所示

P_44x103

則輸電電流/'=U1220A=200A

輸電線路上的電壓損失AU'=I'R線=200x0.2V=40V

所以用戶得到的電壓比'=Ui-AU'=220V-40V=180V

,4

用戶得到的功率為P=[/2T=180X200W=3.6X10WO

管亮|(1)見解析圖(2)219.6V4.392X104W

(3)180V3.6x104w

B級(jí)鍵能力提升練

8.遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖所示，若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是

（）

“席國(guó)L-1

發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器用戶

A.升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無關(guān)

B.輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定

C.當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時(shí)，輸電線上損失的功率增大

D.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓

癖洞變壓器的輸入功率、輸入電流的大小是由次級(jí)線圈所接的負(fù)載消耗的功率大小決定

U2

的,A、B錯(cuò)誤;用戶用電器總電阻減小，據(jù)P=R，消耗功率增大,輸電線中電流增大，線路損失功

率增大,C正確;升壓變壓器的輸出電壓等于輸電線路電阻上損失的電壓加上降壓變壓器的輸

入電壓,D錯(cuò)誤。

H]c

9.（多選）有人設(shè)計(jì)了這樣的除冰思路:利用電流的熱效應(yīng)除冰。若在正常供電時(shí),輸電線上送電

電壓為U,電流為/,熱耗功率為AP;除冰時(shí)，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?AP,則除冰時(shí)（認(rèn)為輸

電功率和輸電線電阻不變）（）

A.輸電電流為3/B.輸電電流為9/

C.輸電電壓為3UD.輸電電壓為3。

|解析|輸電線上的熱耗功率NP=PR線，若熱耗功率變?yōu)?AP,則9NP=IaR%聯(lián)立得1=31,A正確;

1

輸送功率不變，即P=UI=UT,得所以D正確。

ggAD

10.（多選）一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW、輸出電壓為4000V,經(jīng)變壓器Ti升壓后向

遠(yuǎn)方輸電。輸電線路總電阻R=lkQ。到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈

泡（220V60W）o若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%,變壓器「和T2的

損耗可忽略,發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則（）

A.Ti原、副線圈電流分別為1000A和20A

B.石原、副線圈電壓分別為1.8x105V和220V

C.Ti和乃的變壓比分別為1/50和40/I

D.有6x104盞燈泡（220v60W）正常發(fā)光

1000A,在遠(yuǎn)距離輸電線路中由NP='R線得/副線圈中電流為20A,故選項(xiàng)A正確;在遠(yuǎn)距

離輸電線路中由尸=物/2和/然=/2得5=2x1。5V,由△U=/線R線,AU=3可得於原線圈電壓

為1.8x105V,由于燈泡能正常發(fā)光，故A副線圈電壓為220V,故選項(xiàng)B正確;由變壓器變壓特

點(diǎn)知變壓比與匝數(shù)成正比,故可得Ti變壓比為1：50,而72的變壓比為9000故選項(xiàng)C錯(cuò)

誤;正常發(fā)光時(shí)每盞燈的功率為60W,由90%P=NP燈，可得N=6xl（）4,故選項(xiàng)D正確。

答案|ABD

11.（多選）某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V,輸電線總電

阻為廠，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為補(bǔ)血降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為〃3、"4（變

壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則（）

升壓變壓器降壓變壓器

九2、九3

A而五

九2/九3

口而逐

D.

C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓

D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率

解畫由于輸電線上有電阻，所以要考慮電壓損失,則有升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓

九2、九3

—/—

器的輸入電壓，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)之比的關(guān)系，可知"1"，故A項(xiàng)正確,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;

楚于J輸電線上也有電功率的損失，可知D項(xiàng)正確。

答案AD

12.某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20kW,輸電線總電阻是6Q。（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）

⑴若采用380V的電壓輸電，求輸電線損耗的功率。

⑵若改用5000V高壓輸電，用戶利用m"2=22/I的變壓器降壓，求用戶得到的電壓。

薊⑴輸電線上的電流為

P_20xl03

1="380A=52.63A

22

輸電線路損耗的功率為Pft=Z7?=52.63x6W=16.62kWo

⑵改用高壓輸電后,輸電線上的電流變?yōu)?/p>

P_20X103

=

/,=ir-50b0-AMA

用戶在變壓器降壓前獲得的電壓

Ui=U'-/'R=（5000-4x6）V=4976V

”=也

根據(jù)02"2,用戶得到的電壓為

?21

ni??

仍=、Ui=x4976V=226.2Vo

答案”）16.62kW（2）226.2V

13.以下是一段關(guān)于輸電線損失功率的推導(dǎo)。將電能從發(fā)電站送到用戶,在輸電線上會(huì)損失一

部分功率。設(shè)輸電電壓為U,則功率損失為「損=以①

而U=Ir②

U2

將領(lǐng)代入次，得到P根=：③

由③式可知，要減小功率損失P損，就應(yīng)當(dāng)用低壓送電和增大輸電線的電阻廠。這段推導(dǎo)錯(cuò)在哪

里？

解析|Pa=0和都是錯(cuò)誤的,u是輸電電壓,而非輸電線上損失的電壓。正確的推導(dǎo)應(yīng)該

PP2

是:設(shè)輸電電壓為U,輸送的電功率為P/損=「r,/="，貝IP狽="r,由此式可知，要減小功率損失,

就應(yīng)當(dāng)用高壓送電和減小輸電線的電阻ro

薛見解析

第三章測(cè)評(píng)

（時(shí)間:90分鐘滿分:100分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題,每小題4分，共28分。每個(gè)小題中只有一個(gè)選項(xiàng)

是正確的）

L如圖所示，在遠(yuǎn)距離輸電過程中,若保持升壓變壓器原線圈的輸入功率不變，下列說法正確的

是（）

A