備戰(zhàn)2024年高考物理一輪重難點(diǎn)復(fù)習(xí) 第十二章 交變電流

交變電流理解遠(yuǎn)距離輸電線上的能量損失與哪些因素有關(guān)分析交變電流的產(chǎn)生過(guò)程，推導(dǎo)交變電流電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式理解正弦式交變電流的公式和圖像了解變壓器的構(gòu)造以及幾種常見(jiàn)的變壓器，理解變壓器的工作原理交變電流、交變電流的圖像1．交變電流大小和方向均隨時(shí)間做周期性變化的電流叫作交變電流。2．正弦式交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律(1)產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電流是正弦式交變電流。(2)中性面①中性面：與磁感線垂直的平面稱為中性面。②中性面的特點(diǎn)以及與峰值面(中性面的垂面)的比較中性面峰值面含義與磁場(chǎng)方向垂直的平面與磁場(chǎng)方向平行的平面穿過(guò)線圈的磁通量最大(BS)0磁通量的變化率0最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)0最大(NBSω)電流方向發(fā)生改變不變(3)電流方向的改變：線圈通過(guò)中性面時(shí)，電流方向發(fā)生改變，一個(gè)周期內(nèi)線圈兩次通過(guò)中性面，因此電流的方向改變兩次。(4)正弦式交流電的圖像：如果從線圈位于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，其圖像為正弦曲線。如圖甲、乙所示。(5)變化規(guī)律正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式(線圈在中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí))①電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間變化的規(guī)律：e＝Emsinωt，其中ω表示線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，Em＝NBSω。②負(fù)載兩端的電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律：u＝Umsinωt。③電流i隨時(shí)間變化的規(guī)律：i＝Imsinωt。二、描述交變電流的物理量1．周期和頻率(1)周期(T)：交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)一周)所需的時(shí)間，單位是秒(s)，公式T＝eq\f(2π,ω)。(2)頻率(f)：交變電流在單位時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位是赫茲(Hz)。(3)周期和頻率的關(guān)系：T＝eq\f(1,f)或f＝eq\f(1,T)。2．交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值(1)瞬時(shí)值：交變電流的電動(dòng)勢(shì)、電流或電壓在某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù)。(2)峰值：交變電流的電動(dòng)勢(shì)、電流或電壓所能達(dá)到的最大值。(3)有效值①定義：讓交變電流與恒定電流分別通過(guò)大小相同的電阻，如果在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，就把這個(gè)恒定電流的電流I、電壓U叫作這一交變電流的有效值。②有效值和峰值的關(guān)系：E＝eq\f(Em,\r(2))，U＝eq\f(Um,\r(2))，I＝eq\f(Im,\r(2))。(僅適用于正弦式交流電)(4)平均值：交變電流圖像中圖線與時(shí)間軸所圍面積跟對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值。三、正弦式交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律1．交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí))規(guī)律物理量函數(shù)表達(dá)式圖像磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt電動(dòng)勢(shì)e＝Emsinωt＝nωBSsinωt電壓u＝Umsinωt＝eq\f(REm,R＋r)sinωt電流i＝Imsinωt＝eq\f(Em,R＋r)sinωt2.書(shū)寫(xiě)交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的步驟(1)確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖像讀出或由公式Em＝nωBS求出相應(yīng)峰值。(2)明確線圈的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。①線圈從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則i－t圖像為正弦函數(shù)圖像，函數(shù)表達(dá)式為i＝Imsinωt。②線圈從垂直于中性面的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則i－t圖像為余弦函數(shù)圖像，函數(shù)表達(dá)式為i＝Imcosωt。四、交變電流有效值的求解1．有效值讓交變電流與恒定電流分別通過(guò)大小相同的電阻，如果在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，則這個(gè)恒定電流的電流I與電壓U就是這個(gè)交變電流的有效值．2．正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關(guān)系I＝eq\f(Im,\r(2))，U＝eq\f(Um,\r(2))，E＝eq\f(Em,\r(2)).2．幾種典型的電流及其有效值名稱電流(電壓)圖像有效值正弦式交變電流I＝eq\f(Im,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))正弦半波電流I＝eq\f(Im,2)U＝eq\f(Um,2)正弦單向脈動(dòng)電流I＝eq\f(Im,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))矩形脈動(dòng)電流I＝eq\r(\f(t1,T))I1U＝eq\r(\f(t1,T))U1非對(duì)稱性交變電流I＝U＝五、交變電流“四值”的理解和計(jì)算交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說(shuō)明瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值e＝Emsinωtu＝Umsinωti＝Imsinωt(適用于正弦式交變電流)計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值最大的瞬時(shí)值Em＝NBSω(適用于正弦式交變電流)Um＝eq\f(REm,R＋r)Im＝eq\f(Em,R＋r)討論電容器的擊穿電壓有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值E＝eq\f(Em,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))I＝eq\f(Im,\r(2))(適用于正弦式交變電流)(1)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如電功、電功率、電熱等)(2)電器設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的額定電流、額定電壓一般是指有效值(3)保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值(4)交流電壓表和電流表的讀數(shù)為有效值平均值交變電流圖像中圖線與時(shí)間軸所圍的面積與時(shí)間的比值eq\x\to(E)＝Bleq\x\to(v)＝neq\f(ΔΦ,Δt)eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)計(jì)算通過(guò)電路導(dǎo)體截面的電荷量六、理想變壓器1．構(gòu)造：如圖所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的。(1)原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫初級(jí)線圈。(2)副線圈：與負(fù)載連接的線圈，也叫次級(jí)線圈。2．原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。3．理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系理想變壓器沒(méi)有能量損失(繞線無(wú)電阻、鐵芯無(wú)渦流)基本關(guān)系功率關(guān)系根據(jù)能量守恒可得：原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓之比等于其匝數(shù)之比，公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，與負(fù)載、副線圈的個(gè)數(shù)無(wú)關(guān)電流關(guān)系(1)只有一個(gè)副線圈時(shí)：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)(2)有多個(gè)副線圈時(shí)：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I(xiàn)3U3＋…＋I(xiàn)nUn或I1n1＝I2n2＋I(xiàn)3n3＋…＋I(xiàn)nnn頻率關(guān)系f1＝f2(變壓器不改變交變電流的頻率)4．幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器——調(diào)壓變壓器，如圖甲(降壓作用)、乙(升壓作用)所示。(2)互感器電壓互感器(n1＞n2)：把高電壓變成低電壓，如圖丙所示。電流互感器(n1＜n2)：把大電流變成小電流，如圖丁所示。5、基本關(guān)系式中物理量之間的決定關(guān)系制約關(guān)系電壓原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓U2(當(dāng)U1和匝數(shù)比不變時(shí)，不論負(fù)載電阻R變化與否，U2不會(huì)改變)功率副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入(可簡(jiǎn)記為“用決定供”)電流副線圈電流I2和匝數(shù)比決定原線圈電流I1七、電能的輸送如圖所示。1．輸電電流：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(P′,U′)＝eq\f(U－U′,R)。2．電壓損失(1)ΔU＝U－U′(2)ΔU＝IR3．功率損失(1)ΔP＝P－P′(2)ΔP＝I2R＝(eq\f(P,U))2R4．減少輸電線上電能損失的方法(1)減小輸電線的電阻R。由R＝ρeq\f(l,S)知，可加大導(dǎo)線的橫截面積、采用電阻率小的材料做導(dǎo)線。(2)減小輸電線中的電流。在輸電功率一定的情況下，根據(jù)P＝UI，要減小電流，必須提高輸電電壓。八、遠(yuǎn)距離輸電1．理清輸電電路圖的三個(gè)回路(如圖)(1)在電源回路中，P發(fā)電機(jī)＝U1I1＝P1.(2)在輸送回路中，I2＝I線＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R線，ΔP＝I22R線．(3)在用戶回路中，P4＝U4I4＝P用戶．2．抓住兩組關(guān)聯(lián)式(1)理想的升壓變壓器聯(lián)系著電源回路和輸送回路，由理想變壓器原理可得：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2.(2)理想的降壓變壓器聯(lián)系著輸送回路和用戶回路，由理想變壓器原理可得：eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4.3．掌握一個(gè)守恒觀念功率關(guān)系：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔU·I線＝I線2R線＝eq\f(ΔU2,R線).一、單選題1．下圖中不屬于交變電流的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】ABC．大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫交變電流，則A、B、C三項(xiàng)都是交變電流，故A、B、C正確，不符合題意；D．圖像中電流的方向不變，不是交變電流，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。2．如圖所示，單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線OO′與磁感線垂直。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，線圈所圍面積S＝0.1m2，轉(zhuǎn)速12r/min。若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為（）A．e＝12πsin120t（V） B．e＝24πsin120πt（V）C．e＝0.04πsin0.4πt（V） D．e＝0.4πcos2πt（V）【答案】C【詳解】矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若從中性面計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為其中則瞬時(shí)表達(dá)式為（V）故選C。3．對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電，在一定的情況下，設(shè)輸電線路中的電流為，輸電線的總電阻為，為了減少損耗，采用增大電壓輸電，下列說(shuō)法正確的是（）A．由，知輸電線路中的電流變大B．由，知輸電線路中的電流變小C．由，知輸電線路消耗功率增大D．由，知不會(huì)影響輸電線路中的電流【答案】B【詳解】A．由得故A錯(cuò)誤；BD．公式針對(duì)的是同一研究對(duì)象，故B正確，D錯(cuò)誤；C．根據(jù)因此增大時(shí)，輸電線路消耗功率減小，故C錯(cuò)誤。故選B。4．特斯拉發(fā)明的交流輸電系統(tǒng)，擴(kuò)大了電能的普及范圍，大大加速了電力社會(huì)的到來(lái)。如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的原理示意圖，其中各個(gè)物理量已經(jīng)在圖中標(biāo)出，下列說(shuō)法正確的是（）A．變壓器線圈的匝數(shù)關(guān)系為，B．升壓變壓器可以提高輸電電壓，從而提高輸電功率C．輸電電路中的電流關(guān)系為D．輸送功率不變時(shí)，輸電電壓越高，輸電線上損失的功率越小【答案】D【詳解】AC．根據(jù)又則，根據(jù)又則，故AC錯(cuò)誤；BD．升壓變壓器可以提高輸電電壓，從而減小輸電電流，減小輸電線上的功率損失，但無(wú)法提高輸電功率，故B錯(cuò)誤，D正確。故選D。5．如圖所示，單匝矩形線圈的左半部分放在具有理想邊界（圖中虛線）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈中軸線與磁場(chǎng)邊界重合。若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，使線圈繞軸按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并規(guī)定電流方向沿為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】B【詳解】由圖可知，線圈繞軸，始終有一半處于磁場(chǎng)中，線圈中產(chǎn)生完整的正弦交流電；從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，一開(kāi)始磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向順時(shí)針（負(fù)方向），且時(shí)刻線圈的磁通量最大，磁通量變化率為0，線圈的感應(yīng)電流為0。故選B。6．電壓互感器是一種測(cè)量電路中電壓的變壓器，工作原理如圖所示。電壓互感器的原線圈匝數(shù)較多，并聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較少，兩端接在電壓表上。則（）A．電壓互感器是一種升壓變壓器B．電壓互感器能測(cè)量穩(wěn)恒直流電路的電壓C．電壓互感器原、副線圈電流的頻率相同D．電壓互感器副線圈的電流小于原線圈的電流【答案】C【詳解】A．電壓互感器原線圈匝數(shù)較多，是一種降壓變壓器，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電壓互感器的工作原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，不能測(cè)量穩(wěn)恒直流電壓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電壓互感器不能改變電流的頻率，只能改變電壓，其原、副線圈電流的頻率相同，選項(xiàng)C正確；D．因?yàn)殡妷夯ジ衅髟€圈匝數(shù)較多，所以副線圈的電流大于原線圈的電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。7．如圖所示的電路中變壓器為理想變壓器，其原、副線圈接入電路的匝數(shù)可分別通過(guò)滑動(dòng)頭、調(diào)節(jié)。圖中L是小燈泡，、均為滑動(dòng)變阻器，a、b端接入有效電壓恒定的正弦交變電流，現(xiàn)要使燈泡L的亮度增加，下列舉措可行的是（）A．僅將上移 B．僅將下移 C．僅將左移 D．僅將右移【答案】D【詳解】AB．由變壓比可知，僅將上移或僅將下移都使變壓器輸出電壓變小，因此燈泡都變暗，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；C．僅將左移副線圈電路中的電阻變大，電流變小，L中電流變小，燈泡變暗，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．僅將右移，副線圈電流中的電阻變大，電流變小，兩端的電壓變小，燈泡兩端的電壓變大，燈泡變亮，選項(xiàng)D正確。故選D。8．理想變壓器原、副線圈兩端所接電路如圖所示。圖中電表均為理想交流電表，R2為電阻箱。定值電阻R0=30Ω、R1=20Ω。原線圈兩端接有（V）的交流電。已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：2。則下列說(shuō)法正確的是（

）A．當(dāng)電阻箱R2的阻值逐漸增大時(shí)，V1、V2示數(shù)均變大B．當(dāng)電阻箱R2的阻值逐漸增大時(shí)，A1、A2示數(shù)均變大C．電阻箱R2的阻值為0時(shí)，V2示數(shù)為40VD．電阻箱R2的阻值為20Ω時(shí)，A1示數(shù)為2A【答案】D【詳解】A．當(dāng)電阻箱R2的阻值逐漸增大時(shí)，原線圈兩端電壓不變，故V1示數(shù)不變，由于原副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈電壓不變，副線圈電路中總電阻增大，副線圈總電流減小，兩端的電壓減小，則兩端電壓增大，故V2示數(shù)變大，故A錯(cuò)誤；B．副線圈電路中總電阻增大，副線圈總電流減小，由于原副線圈匝數(shù)比不變，則原線圈總電流減小，故A1、A2示數(shù)均變小，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)電阻箱R2的阻值為零時(shí)，定值電阻R1被短路，電壓表V2示數(shù)為0，故C錯(cuò)誤；D．電阻箱R2的阻值為20Ω時(shí)，負(fù)載電阻的阻值為根據(jù)原副線圈電流與線圈匝數(shù)關(guān)系有可得則副線圈的電流為根據(jù)原副線圈電流與線圈匝數(shù)關(guān)系有可得故D正確。故選D。9．圖甲所示，為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的示意圖，單匝線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為0.2，小燈泡的電阻恒為0.8。則（）A．理想電壓表的示數(shù)U=6VB．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度C．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線圈的最大磁通量D．通過(guò)燈泡電流的瞬時(shí)表達(dá)式為【答案】D【詳解】A．小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值理想電壓表的示數(shù)故A錯(cuò)誤；B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為故B錯(cuò)誤；C．小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線圈的最大磁通量故C錯(cuò)誤；D．小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式為通過(guò)燈泡電流的瞬時(shí)表達(dá)式為故D正確。故選D。10．如圖甲所示的電路中，L1為標(biāo)有“4V，2W”字樣的小燈泡，L2、L3為兩只標(biāo)有“8V，6W”字樣的相同燈泡，變壓器為理想變壓器。已知三只燈泡均正常發(fā)光，則a、b端輸入電壓的最大值為（

）A．24V B． C．28V D．【答案】D【詳解】L2、L3的額定電流所以變壓器副線圈輸出電流通過(guò)原線圈的電流等于L1的額定電流，即所以變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比副線圈兩端電壓等于L2和L3的額定電壓，有U2=8V，即原線圈兩端電壓a，b端輸入電壓的有效值其最大值故選D。二、多選題11．如圖所示為某小型發(fā)電站遠(yuǎn)距離輸電示意圖，其中升壓變壓器輸入電壓保持不變，降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，輸電線路總電阻。為了安全測(cè)量輸電線路中的電壓和電流，現(xiàn)在輸電線路的起始端接入甲、乙兩個(gè)特殊的變壓器，甲、乙兩個(gè)變壓器中原副線圈匝數(shù)比一個(gè)是，另一個(gè)為，其中電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為5A，以上變壓器均為理想變壓器。下列判斷正確的是（

）A．圖中a為電壓表，b為電流表B．用戶端的電壓為220VC．輸電線路上損耗的功率約占輸電總功率的4.5%D．若用戶端接入的用電設(shè)備變多，電流表示數(shù)變小【答案】AC【詳解】A．對(duì)變壓器甲乙的連接方式分析可知，甲為電壓互感器，乙為電流互感器，故A正確；B．由變壓器甲可知由變壓器乙可知?jiǎng)t用端的電壓故B錯(cuò)誤；C．輸電線路上損耗的功率約占輸電總功率的故C正確；D．若用戶端接入的用電設(shè)備變多，降壓變壓器次級(jí)電阻減小，次級(jí)電流變大，輸電線上的電流變大，則電流表示數(shù)變大，故D錯(cuò)誤。故選AC。12．如圖，理想變壓器供電的電路中，不計(jì)導(dǎo)線電阻，若將S閉合，則電流表的示數(shù)，電流表的示數(shù)，電流表的示數(shù)，電壓表V的示數(shù)分別如何變化（）A．電壓表V的示數(shù)不變 B．電流表的示數(shù)變小C．電流表的示數(shù)變小 D．電流表的示數(shù)變大【答案】AD【詳解】A．變壓器輸入電壓不變，故輸出電壓不變，因此電壓表示數(shù)不變，故A正確；B．由歐姆定律可知示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；C．因閉合開(kāi)關(guān)后電阻減小，而電壓不變，故總電流增大，故中電流增大，故C錯(cuò)誤；D．電流之比等于匝數(shù)倒數(shù)比，故示數(shù)變大，故D正確。故選AD。13．如圖1所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，圖中電表均為理想電表，R為光敏電阻（其阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減?。⒃€圈接人如圖2所示的正弦交流電壓u，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)為B．原線圈電壓的峰值為C．當(dāng)照射R的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電壓表的示數(shù)變大D．當(dāng)照射R的光照強(qiáng)度減小時(shí)，電流表的示數(shù)變小【答案】AD【詳解】A．電壓表的示數(shù)為有效值，根據(jù)可得故A正確；B．由圖可知，原線圈電壓的峰值為V，故B錯(cuò)誤；C．電壓表測(cè)的是副線圈輸出電壓，只與原線圈輸入電壓和匝數(shù)比有關(guān)，電壓表示數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)照射R的光照強(qiáng)度減小時(shí)，R阻值隨光強(qiáng)減小而增大，根據(jù)知副線圈電流減小，副線圈輸出功率減小，根據(jù)能量守恒定律，所以原線圈輸入功率也減小，原線圈電流減小，所以電壓表的示數(shù)變小，故D正確。故選AD。14．目前我國(guó)的海上核電站已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)，海上核電站的工作的工作原理是反應(yīng)堆產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。如果閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，可知該交變電流（）A．周期是0.01sB．電壓的最大值是C．電壓的有效值是D．電流的方向每秒鐘改變100次【答案】BD【詳解】AD．由題圖可知，交流電的周期是0.02s，每個(gè)周期電流的方向改變兩次，電流的方向每秒鐘改變100次。故A錯(cuò)誤；D正確；B．由圖可知電壓的最大值是220V。故B正確；C．電壓的有效值是故C錯(cuò)誤。故選BD。三、解答題15．水力發(fā)電的基本原理就是將水流的機(jī)械能（主要指重力勢(shì)能）轉(zhuǎn)化為電能。某小型水力發(fā)電站水流量為Q=5m3/s（流量是指流體在單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一橫截面的體積），落差為h=10m，發(fā)電機(jī)（內(nèi)阻不計(jì)）的輸出電壓為U1=250V，輸電線總電阻為r=4Ω，為了減小損耗采用了高壓輸電。在發(fā)電機(jī)處安裝升壓變壓器，而在用戶處安裝降壓變壓器，其中n3:n4=190:11，用戶獲得電壓U4=220V，用戶獲得的功率P4=1.9×105W，若不計(jì)變壓器損失的能量，已知水的密度、重力加速度g=10m/s2。求：（1）高壓輸電線中的電流強(qiáng)度I2；（2）升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2；（3）該電站將水能轉(zhuǎn)化為電能的效率η有多大？【答案】（1）50A；（2）；（3）40%【詳解】（1）根據(jù)理想變壓器規(guī)律得解得根據(jù)理想變壓器無(wú)能量損失，知再根據(jù)解得（2）高壓輸電線電阻損失電壓因此因此（3）高壓輸電線電阻損失電功率故發(fā)電機(jī)輸出電功率單位時(shí)間內(nèi)水的機(jī)械能故水能轉(zhuǎn)化為電能的效率16．發(fā)電機(jī)的輸出電壓為，輸電線總電阻為，為了減小損耗采用了高壓輸電。在發(fā)電機(jī)處安裝升壓變壓器，而在用戶處安裝降壓變壓器，其中，用戶獲得電壓，用戶獲得的功率，若不計(jì)變壓器損失的能量，求：（1）高壓輸電線中的電流強(qiáng)度；（2）升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得理想變壓器無(wú)能量損失，則且兩式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得（2）高壓輸電線損失的電壓且計(jì)算可得根據(jù)可得17．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P=100kW，發(fā)電機(jī)的輸出