高考物理易錯(cuò)題專練：交變電流

易錯(cuò)點(diǎn)13交變電流

目錄

01易錯(cuò)陷阱(4大陷阱)

02舉一反三

【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】混淆交變電流的“四值”

【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不會求非正弦變化交變電流的有效值

【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式

【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】分析變壓器的動態(tài)分析因果關(guān)系不明

03易錯(cuò)題通關(guān)

易錯(cuò)點(diǎn)一：混淆交變電流的“四值”

交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較

物理量重要關(guān)系適用情況及說明

e=￡msincot

瞬時(shí)值計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況

z-/msincot

EmITBSCO

峰值Em討論電容器的擊穿電壓

lm~R+r

口EmTJUm計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如電

Ek%也(1)

功、電功率、電熱等)

有效值F(2)電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的值

(只適用于正弦⑶保險(xiǎn)絲的熔斷電流

式交變電流)(4)交流電表的讀數(shù)

———A0

E=BLv

平均值計(jì)算通過電路橫截面的電荷量

7=工

R+r

易錯(cuò)點(diǎn)二：不會求非正弦變化交變電流的有效值

交變電流有效值的求解方法

1.公式法

利用E=,、U=蕾、/=/計(jì)算，只適用于正(余)弦式交變電流。

2.有效值的定義計(jì)算法(非正弦式電流)

計(jì)算時(shí)要抓住“三同”：“相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，列式求解，注

意時(shí)間至少取一個(gè)周期或?yàn)橹芷诘恼麛?shù)倍。

3.能量關(guān)系法

當(dāng)有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時(shí)，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來求有效值。

易錯(cuò)點(diǎn)三：不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式

1.理想變壓器的原理

理想變壓器的原理是電磁感應(yīng)里的理解互感現(xiàn)象，是因原線圈的磁通量變化穿過副線圈，

副線圈又反過來影響原線圈，且穿過原副線圈磁通量和磁通量變化時(shí)刻都是相同的.可表示

為：

2.理想變壓器基本規(guī)律

(1)理想變壓器的基本特點(diǎn)

①無漏磁，故原、副線圈中的0、第相同.

②線圈無電阻，因此無電壓降，U=E=rr^.

③根據(jù)￡=等得，套在同一鐵芯上的線圈，無論是原線圈，還是副線圈，該比例都成

立，則有5=2=2=3

〃2?3

(2)理想變壓器的基本關(guān)系

功率關(guān)系|原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即尸入=產(chǎn)出

原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即々=生，與副線圈的個(gè)

電壓關(guān)系&772

數(shù)無關(guān)

①只有一個(gè)副線圈時(shí)：y=—

h771

電流關(guān)系

②有多個(gè)副線圈時(shí)：由戶入=戶出得+…+〃乙

或71/71=72772+7s773+,?,+InHn.

頻率關(guān)系￡=￡,變壓器不改變交流電的頻率

易錯(cuò)點(diǎn)四：分析變壓器的動態(tài)分析因果關(guān)系不明確

1.常見的理想變壓器的動態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負(fù)載電阻不變兩種情況.

原、副線圈的匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負(fù)載電阻的變化而變化的情況，進(jìn)行動態(tài)分析

的順序是欠一/2一尸2一尸1一/1。負(fù)載電阻不變，分析各物理量隨原、副線圈的匝數(shù)比的變化

而變化的情況，進(jìn)行動態(tài)分析的順序是"1、物-*u2f，2-Pl-*八.

2.變壓器與電路動態(tài)分析相結(jié)合問題的分析方法

（1）分清不變量和變量。

⑵弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系。

⑶利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。

三9

【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】混淆交變電流的“四值”

【例1】（2024?河南省名校聯(lián)盟大聯(lián)考）（多選）如圖所示，一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)輸出

端連接在理想變壓器的原線圈々上，副線圈&通過理想二極管接有電容C=2xlO^F的電

容器和阻值R=20Q的電阻，理想變壓器匝數(shù)比々：%=1：2。已知交流發(fā)電機(jī)內(nèi)勻強(qiáng)磁場

的磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.2T,發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)N=10,內(nèi)阻不計(jì)且線圈面積是°.2m\發(fā)電機(jī)

轉(zhuǎn)動的角。速度大小為25rad/s,電壓表是理想電表，下列說法正確的是（）

A.電壓表示數(shù)為10VB.電阻A的電功率等于10W

C.電容器上的電荷量為2行xlO^CD.電容器上的電荷量為4X10-3C

支式練習(xí)

【變式IT】（2023湖南卷高考真題）某同學(xué)自制了一個(gè)手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大

輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為4:1,小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。

線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的正方形，共〃匝，總阻值為R。磁體間磁場可視為

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場。大輪以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,

轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個(gè)阻值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)電

時(shí)燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）

A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4口

B.燈泡兩端電壓有效值為3缶BY。

C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則燈

泡兩端電壓有效值為4扃①

3

D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則燈泡變得更亮

【變式1-2]（2023?江蘇南通三模）如圖所示，紙面內(nèi)有一“凹”字形單匝金屬線框組

成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場中，線框的總電阻為R,

邊長如圖所示.線框繞前軸做角速度為。的勻速圓周運(yùn)動。則從圖示位置（）

A轉(zhuǎn)動90°時(shí)回路中電流方向發(fā)生改變

B.轉(zhuǎn)動180。的過程中通過導(dǎo)線截面的電荷量為零

C.轉(zhuǎn)動90°時(shí)回路中感應(yīng)電動勢大小為33L2口

D.轉(zhuǎn)動過程中電流的有效值為空善

【變式『3】（多選（2023廣東省深圳市翠園中學(xué)槿擬）如圖所示，矩形線圈面積為S,

匝數(shù)為N,線圈總電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動,

外電路電阻為上下列說法正確的是（）

O

B

R

當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90。的過程中，通過電阻R的電荷量為一以

A.

R+r

B.從圖示位置轉(zhuǎn)過180。這段時(shí)間穿過線圈磁通量的變化量大小為0

7TN-B2S2COR

C.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90。的過程中，電阻R上所產(chǎn)生的熱量為

4(r+R)2

D.從圖示位置開始計(jì)時(shí)，電阻R兩端電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為M=NBSOCOS&

【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不會求非正弦變化交變電流的有效值

)

支式練習(xí)

【變式1T】.（20241湖北武漢一中模擬）如圖是某一線圈通過的交流電的電流一時(shí)間關(guān)

系圖像（前半個(gè)周期為正弦波形的g）,則一個(gè)周期內(nèi)該電流的有效值為（）

八i/A3T

，o

OT_T_

42

-2/0

AcD.—IQ

-IB-冬。-肉。20

【變式『2】（2022?湖北?黃岡中學(xué)二模）一種調(diào)光臺燈電路示意圖如圖甲所示，它通過

雙向可控硅電子器件實(shí)現(xiàn)了無級調(diào)節(jié)亮度。給該臺燈接220V的正弦交流電后加在燈管兩端

的電壓如圖乙所示，則此時(shí)交流電壓表的示數(shù)為（）

A.220VC.110VD.U2v

【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式

【例4】例1如圖1所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比m：n2=4：1,當(dāng)導(dǎo)體棒AB

在勻強(qiáng)磁場中作勻速直線運(yùn)動切割磁感線時(shí)，電流表Ai的示數(shù)為

12mA,則電流表A2的示數(shù)為（）

A.3mAB.48mAC.與R的阻值有關(guān)D.0

例2一臺理想變壓器原線圈匝數(shù)ni=1100匝，兩個(gè)副線圈的匝

數(shù)分別是n2=60匝，n3=600匝，若通過兩個(gè)副線圈中的電流強(qiáng)度

分別是卜=1A,b=4A,求原線圈中的電流強(qiáng)度.

變式練習(xí)

【變式1T】2022?廣東佛山市高三（下）二模）氮化像手機(jī)充電器具有體積小、功率大、

發(fā)熱量少的特點(diǎn)，圖甲是這種充電器的核心電路。交流電經(jīng)前端電路和氨化錢開關(guān)管后，在

漏端獲得如圖乙所示的高頻脈沖直流電，經(jīng)理想變壓器降壓后在力端給手機(jī)充電，則正常

工作時(shí)，變壓器cd輸出端（）

前

制信號

端高頻控

電,rmiL

路

開關(guān)管

氮化線

TT

乙

甲

壓

直流電

壓也是

出的電

A.輸

2

為了

頻率

流的

輸出電

B.

效值

流的有

入電

端輸

于仍

值大

的有效

出電流

C.輸

出

電壓輸

才會有

輸出端

電，

為交流

壓轉(zhuǎn)變

入電

將輸

D.需

V、

出12

可輸

0V,

為22

電壓

，輸入

壓器

的變

所示

如圖

試題）

東高考

2?山

］（202

1-2

【變式

圈繞

單匝線

兀。.

100

Cos（

=Um

為〃

間變化

電隨時(shí)

線圈中

的原

為〃1

，匝數(shù)

V電壓

、30

18V

,

端時(shí)

在兩

阻R接

的電

12。

值為

將阻

.1V。

數(shù)為0

的示

壓表

，電

壓表

流電

接交

芯連

過鐵

)

（

的是

正確

說法

下列

W。

為12

功率

0V

皿為22

，。

00匝

為11

A.m

.4A

流為1

的電

流過R

匝，

120

數(shù)為

圈匝

間線

B.

Hz

100

率為

V,頻

為18

電壓

端的

，R兩

兩端

在AB

將R接

C.若

s

0.02

期為

,周

.5A

流為2

的電

過R

，流

兩端

在AC

將R接

D.若

確

系不明

因果關(guān)

態(tài)分析

器的動

析變壓

】分

醒四

點(diǎn)提

【易錯(cuò)