2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（多選題）：交變電流（10題）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（多選題）：交變電流（10題）一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?衡水模擬）如圖所示，理想變壓器原線圈接e＝1002sin（100πt）V的交流電，原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝2：5，已知定值電阻r＝16Ω、R0＝25Ω，R是滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表均為理想交流電表，以下說法正確的是（）A．R＝75Ω時(shí)，理想變壓器的輸出功率最大 B．理想變壓器的最大輸出功率為Pm＝165.25W C．理想變壓器的輸出功率最大時(shí)，電流表的示數(shù)為1A D．R＝125Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大（多選）2．（2024?清江浦區(qū)模擬）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為k：1，a、b接入電壓有效值恒定的交變電源，其中R2為滑動(dòng)變阻器，R1、R3為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片向下移動(dòng)后，電流表及兩個(gè)電壓表示數(shù)變化量的絕對值分別用|ΔI|、|ΔU|和|ΔU3|表示，下列判斷正確的是（）A．|ΔU3||ΔI|=C．|ΔU||ΔI|=R3（多選）3．（2024?桃城區(qū)校級模擬）交變電路示意圖如圖所示，圖中變壓器為理想變壓器，已知三個(gè)燈泡完全相同，其阻值可視為定值，a、b接入有效值為U的交變電流。初始時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片置于最左端時(shí)，三個(gè)燈泡亮度相同，現(xiàn)讓滑片向右滑動(dòng)，I1、I2、I3、U1、U2、U3的變化量大小分別為ΔI1、ΔI2、ΔI3、ΔU1、ΔU2、ΔU3，下列說法正確的是（）A．n1：n2：n3＝2：1：1 B．滑片向右滑動(dòng)時(shí)，I2增大 C．2ΔI1＝ΔI2﹣ΔI3 D．ΔU（多選）4．（2024?遼寧一模）如圖所示的變壓器，原線圈匝數(shù)為n1＝2200匝，輸入電壓隨時(shí)間變化為U=2202cos(100πt)，將阻值為10Ω的電阻R接在副線圈AB兩端時(shí)，功率為A．副線圈中的電流為2A B．原線圈中的電流為122C．副線圈AB兩端電壓的頻率為50Hz D．副線圈的匝數(shù)為100匝（多選）5．（2024?重慶模擬）如圖所示，在水平面內(nèi)質(zhì)量為0.2kg的導(dǎo)棒置于AB、CD組成的寬為2m導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)棒電阻r0＝1Ω，軌道間充滿垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的磁場，導(dǎo)軌BD端連接一原副線圈匝數(shù)比為2：1的理想變壓器，副線圈接有阻值為R＝2Ω的電阻。某時(shí)刻開始，導(dǎo)棒在外力的作用下以v=52A．導(dǎo)棒中產(chǎn)生的電動(dòng)勢e＝4sin20πt（V） B．原線圈兩端的電壓U1C．電阻R的消耗功率為2W D．0～0.025s內(nèi)外力對導(dǎo)棒做的功為227（多選）6．（2024?濮陽模擬）如圖是差動(dòng)變壓器式位移傳感器的簡化模型。兩組匝數(shù)相等的副線圈上下對稱分布，在ab端輸入穩(wěn)定的正弦式交流電，電壓有效值為Uab，cd間輸出電壓有效值為Ucd。初始時(shí)，鐵芯兩端與副線圈平齊，鐵芯上下移動(dòng)過程中始終有一端留在副線圈內(nèi)，則鐵芯（）A．向上移動(dòng)，Ucd減小 B．向下移動(dòng)，Ucd增大 C．靜止不動(dòng)，增大Uab則Ucd不變 D．向上移動(dòng)一段距離后，增大Uab則Ucd減?。ǘ噙x）7．（2024?麥積區(qū)二模）實(shí)驗(yàn)室中手搖發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，兩磁體間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，發(fā)電機(jī)的正方形線圈ABCD繞OO′軸以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈的邊長為L，匝數(shù)為N，總電阻為r，外接小燈泡的電阻為R，其余電阻不計(jì)，下列說法正確的是（）A．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為4π2n2NBL2 B．小燈泡兩端的電壓為πnNRBLC．通過小燈泡的電流為2πnNBD．小燈泡的功率為2（多選）8．（2024?江西模擬）圖甲為某品牌家用燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的電路原理圖，轉(zhuǎn)換器左側(cè)電路電源為一節(jié)新的干電池時(shí)，轉(zhuǎn)換器把直流電壓按比例轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電壓并加在理想變壓器的原線圈上，設(shè)變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。當(dāng)兩點(diǎn)火針間電壓瞬時(shí)值大于5000V就會(huì)產(chǎn)生電火花進(jìn)而點(diǎn)燃燃?xì)猓]合S，下列說法正確的是（）A．當(dāng)n2nB．在正常點(diǎn)燃燃?xì)獾那闆r下，兩點(diǎn)火針間電壓的有效值一定大于5000V C．電壓表的示數(shù)為25V D．當(dāng)燃?xì)庠钪械母呻姵厥褂锰?，輸出電壓變小，可能?huì)使燃?xì)庠畲虿恢穑ǘ噙x）9．（2024?天津模擬）一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈所接電路如圖甲所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)S，副線圈輸出電壓的頻率為50Hz B．閉合開關(guān)S，副線圈輸出電壓的有效值為222V C．閉合開關(guān)S，P向上移動(dòng)時(shí)，流過小燈泡的電流減小 D．閉合開關(guān)S，P向上移動(dòng)時(shí)，R1兩端的電壓減?。ǘ噙x）10．（2024?湖北三模）如圖所示為理想變壓器，已知n1＝100匝，n2＝30匝。電阻R1＝8Ω，R2＝0.36Ω，R3＝2.56Ω。電源為理想交流電源。開關(guān)S1閉合s2斷開時(shí)R2的電功率和開關(guān)S2閉合，S1斷開時(shí)R3的電功率相等。則線圈n3的匝數(shù)可能為（）A．20 B．40 C．60 D．80

2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（多選題）：交變電流（10題）參考答案與試題解析一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?衡水模擬）如圖所示，理想變壓器原線圈接e＝1002sin（100πt）V的交流電，原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝2：5，已知定值電阻r＝16Ω、R0＝25Ω，R是滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表均為理想交流電表，以下說法正確的是（）A．R＝75Ω時(shí)，理想變壓器的輸出功率最大 B．理想變壓器的最大輸出功率為Pm＝165.25W C．理想變壓器的輸出功率最大時(shí)，電流表的示數(shù)為1A D．R＝125Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的功率關(guān)系；理想變壓器兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系；理想變壓器兩端電流與匝數(shù)的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】AD【分析】等效電路，根據(jù)歐姆定律定律、理想變壓器規(guī)律和電功率公式推導(dǎo)輸出功率表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)知識計(jì)算輸出功率的最大值；根據(jù)電功率公式計(jì)算；先把r等效到副線圈中，計(jì)算等效阻值，根據(jù)功率最大的條件判斷?！窘獯稹拷猓篈B．根據(jù)交流電瞬時(shí)電動(dòng)勢表達(dá)式可知，電源電動(dòng)勢有效值為100V，如圖所示，假設(shè)原線圈中的電壓為U1，電流為I1，可認(rèn)為虛線框中為等效電阻R'又根據(jù)理想變壓器電壓、電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系有U1U2又U可得R'則電路可看成是由r和R′組成的電路，若使變壓器輸出功率最大，則R′的功率最大，根據(jù)P出根據(jù)基本不等式，當(dāng)R′＝r＝16Ω時(shí)，R′的輸出功率最大，此時(shí)由①式可得R＝75Ω輸出的最大功率Pm故A正確，B錯(cuò)誤；C．理想變壓器的輸出功率等于負(fù)載電阻總功率，根據(jù)電功率公式有P出可得I2＝1.25A故C錯(cuò)誤；D．要使滑動(dòng)變阻器上的功率最大，把r按照上述規(guī)則等效到副線圈中，有r=n求得r′＝100Ω如圖所示：把虛線框看成是電源，內(nèi)阻r′＝100Ω當(dāng)r′+R0＝R時(shí)，滑動(dòng)變阻器輸出功率最大，此時(shí)R＝125Ω故D正確。故選：AD?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵掌握將電路進(jìn)行等效，再依據(jù)變壓器規(guī)律和歐姆定律解決問題。（多選）2．（2024?清江浦區(qū)模擬）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為k：1，a、b接入電壓有效值恒定的交變電源，其中R2為滑動(dòng)變阻器，R1、R3為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片向下移動(dòng)后，電流表及兩個(gè)電壓表示數(shù)變化量的絕對值分別用|ΔI|、|ΔU|和|ΔU3|表示，下列判斷正確的是（）A．|ΔU3||ΔI|=C．|ΔU||ΔI|=R3【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈無負(fù)載．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；分析綜合能力．【答案】BD【分析】根據(jù)歐姆定律和變壓器的規(guī)律可求得電流和電壓，再根據(jù)電壓和電流與匝數(shù)的關(guān)系可求得電壓表、電流表的示數(shù)的變化及兩者比值?！窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)題意，由圖可知，電壓表V3測定值電阻R3兩端電壓，流過R3的電流等于電流表的讀數(shù)，則根據(jù)歐姆定律有：U3＝I2R3滑片向下移動(dòng)后同理有：U3′＝I2'R3則兩式相減有：|ΔU3||ΔI|=R3CD、設(shè)交變電源電壓的有效值為U，則有U＝U1+I1R1又根據(jù)變壓器的規(guī)律有：U1U可得表達(dá)式：U=k滑片向下移動(dòng)后同理有：U＝kU2′+1k兩式相減有：0＝k（U2﹣U2′）+變形可得：ΔUΔI=U2-故選：BD?！军c(diǎn)評】此題考查了變壓器的工作原理和電表示數(shù)問題，解題的關(guān)鍵是掌握變壓器的變壓比和變流比的靈活運(yùn)用，明確理想變壓器變壓和變流規(guī)律。（多選）3．（2024?桃城區(qū)校級模擬）交變電路示意圖如圖所示，圖中變壓器為理想變壓器，已知三個(gè)燈泡完全相同，其阻值可視為定值，a、b接入有效值為U的交變電流。初始時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片置于最左端時(shí)，三個(gè)燈泡亮度相同，現(xiàn)讓滑片向右滑動(dòng)，I1、I2、I3、U1、U2、U3的變化量大小分別為ΔI1、ΔI2、ΔI3、ΔU1、ΔU2、ΔU3，下列說法正確的是（）A．n1：n2：n3＝2：1：1 B．滑片向右滑動(dòng)時(shí)，I2增大 C．2ΔI1＝ΔI2﹣ΔI3 D．ΔU【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈有負(fù)載．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】AC【分析】根據(jù)燈泡正常發(fā)光判斷燈泡兩端的電壓關(guān)系和通過的電流關(guān)系，依據(jù)理想變壓器的功率關(guān)系和電壓與線圈匝數(shù)關(guān)系計(jì)算；根據(jù)閉合電路歐姆定律分析判斷；根據(jù)理想變壓器電流與線圈匝數(shù)關(guān)系推導(dǎo)；根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)。【解答】解：A．滑動(dòng)變阻器置于最左端時(shí)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)題意可知?jiǎng)t此時(shí)U2＝U3＝UL，I1＝I2＝I3＝IL由理想變壓器的功率關(guān)系有U1I1＝U2I2+U3I3聯(lián)立解得U1＝2U2＝2U3則n1：n2：n3＝2：1：1故A正確；B．將除L2、RP外的所有電路看作等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知當(dāng)RP增大時(shí)，路端電壓U2增大，則等效電源電流I2減小，故B錯(cuò)誤；C．由A中結(jié)論n1：n2：n3＝2：1：1可知2I1＝I2+I3、2I1'＝I2'+I3'又因?yàn)閁2增大，導(dǎo)致U1、U3增大，從而有UL1減小、I3增大，則IΔI1＝I1﹣I1'、ΔI2＝I2﹣I2'、ΔI3＝I3'﹣I3解得2ΔI1＝ΔI2﹣ΔI3故C正確D．根據(jù)歐姆定律有ΔU則比值不變，故D錯(cuò)誤。故選：AC?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵掌握理想變壓器的電壓、電流與線圈匝數(shù)關(guān)系及輸入輸出功率關(guān)系。（多選）4．（2024?遼寧一模）如圖所示的變壓器，原線圈匝數(shù)為n1＝2200匝，輸入電壓隨時(shí)間變化為U=2202cos(100πt)，將阻值為10Ω的電阻R接在副線圈AB兩端時(shí)，功率為A．副線圈中的電流為2A B．原線圈中的電流為122C．副線圈AB兩端電壓的頻率為50Hz D．副線圈的匝數(shù)為100匝【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的頻率關(guān)系；理想變壓器兩端電流與匝數(shù)的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】BCD【分析】A．根據(jù)功率公式可得副線圈回路中的電流；B．根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率，可以求解原線圈電流；C．變壓器不會(huì)改變交流電的頻率，根據(jù)輸入電壓隨時(shí)間變化規(guī)律可以求解這個(gè)頻率；D．根據(jù)原副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系可得副線圈的匝數(shù)。【解答】解：A．根據(jù)P=I可得副線圈回路中的電流為I2＝1A故A錯(cuò)誤；B．對于理想變壓器輸入功率等于輸出功率，即P＝U1I1所以I1故B正確；C．變壓器不會(huì)改變交流電的頻率，所以副線圈AB兩端電壓的頻率為f=ω故C正確；D．根據(jù)原副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系可得I1解得n2＝100匝故D正確。故選：BCD?！军c(diǎn)評】本題考查變壓器，解題關(guān)鍵掌握變壓器電壓規(guī)律和電流的規(guī)律，注意電功率的計(jì)算公式。（多選）5．（2024?重慶模擬）如圖所示，在水平面內(nèi)質(zhì)量為0.2kg的導(dǎo)棒置于AB、CD組成的寬為2m導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)棒電阻r0＝1Ω，軌道間充滿垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的磁場，導(dǎo)軌BD端連接一原副線圈匝數(shù)比為2：1的理想變壓器，副線圈接有阻值為R＝2Ω的電阻。某時(shí)刻開始，導(dǎo)棒在外力的作用下以v=52A．導(dǎo)棒中產(chǎn)生的電動(dòng)勢e＝4sin20πt（V） B．原線圈兩端的電壓U1C．電阻R的消耗功率為2W D．0～0.025s內(nèi)外力對導(dǎo)棒做的功為227【考點(diǎn)】理想變壓器兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系；理想變壓器兩端電流與匝數(shù)的關(guān)系；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；用有效值計(jì)算交流電路的電功、電功率和焦耳熱．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；分析綜合能力．【答案】BD【分析】根據(jù)e＝Blv求導(dǎo)棒中產(chǎn)生的電動(dòng)勢；根據(jù)閉合電路歐姆定律、變壓關(guān)系、變流關(guān)系分別列式，即可求得原副線圈兩端的電壓和電流，從而求得電阻R的消耗功率；0～0.025s內(nèi)，根據(jù)焦耳定律求出產(chǎn)生的熱量，由導(dǎo)棒速度表達(dá)式求出0.025s時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度，再根據(jù)能量守恒定律求外力對導(dǎo)棒做的功?！窘獯稹拷猓篈、導(dǎo)棒中產(chǎn)生的電動(dòng)勢為e=Blv=0.4×2×52sin20πt(V)=42sin20B、根據(jù)理想變壓器的電壓比和電流比可得U1I1對于導(dǎo)棒和原線圈組成的回路，由閉合電路歐姆定律得E＝I1r0+U1對于R，由歐姆定律得U2＝I2R導(dǎo)棒中產(chǎn)生的電動(dòng)勢有效值為E=綜合以上各式可得U1U2I1I故B正確；C、電阻R的消耗功率為P=U22D、該正弦交流電的周期為T=0～0.025s剛好是14個(gè)周期，在這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)勢有效值為E＝4V，所以在本段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為0.025s時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度為v=5由能量守恒定律得0～0.025s內(nèi)外力對導(dǎo)棒做的功為W=Q+解得：W=22745J故選：BD。【點(diǎn)評】解答本題的關(guān)鍵要掌握理想變壓器的變流關(guān)系和變壓關(guān)系，結(jié)合切割感應(yīng)電動(dòng)勢公式求出原副線圈的電壓和電流。（多選）6．（2024?濮陽模擬）如圖是差動(dòng)變壓器式位移傳感器的簡化模型。兩組匝數(shù)相等的副線圈上下對稱分布，在ab端輸入穩(wěn)定的正弦式交流電，電壓有效值為Uab，cd間輸出電壓有效值為Ucd。初始時(shí)，鐵芯兩端與副線圈平齊，鐵芯上下移動(dòng)過程中始終有一端留在副線圈內(nèi)，則鐵芯（）A．向上移動(dòng)，Ucd減小 B．向下移動(dòng)，Ucd增大 C．靜止不動(dòng)，增大Uab則Ucd不變 D．向上移動(dòng)一段距離后，增大Uab則Ucd減小【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】定性思想；推理法；交流電專題；分析綜合能力．【答案】BC【分析】根據(jù)差動(dòng)變壓器式位移傳感器的工作原理進(jìn)行分析?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)差動(dòng)變壓器式位移傳感器的工作原理可知，當(dāng)磁芯在中間位置時(shí)，輸出電壓為零，一旦向上或者向下移動(dòng)，將在次級線圈間感應(yīng)出差分電壓，故鐵芯向上或向下移動(dòng)，Ucd都會(huì)增大，鐵芯靜止不動(dòng)，即使增大Uab，但Ucd依然不變；故BC正確，AD錯(cuò)誤；故選：BC?！军c(diǎn)評】解答該題的關(guān)鍵是明確差動(dòng)變壓器式位移傳感器的工作原理，題目理解起來具有一定的難度。（多選）7．（2024?麥積區(qū)二模）實(shí)驗(yàn)室中手搖發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，兩磁體間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，發(fā)電機(jī)的正方形線圈ABCD繞OO′軸以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈的邊長為L，匝數(shù)為N，總電阻為r，外接小燈泡的電阻為R，其余電阻不計(jì)，下列說法正確的是（）A．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為4π2n2NBL2 B．小燈泡兩端的電壓為πnNRBLC．通過小燈泡的電流為2πnNBD．小燈泡的功率為2【考點(diǎn)】正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；電功和電功率的計(jì)算；交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】CD【分析】根據(jù)正弦式交變電流規(guī)律求解感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值和有效值；根據(jù)閉合電路歐姆定律求解小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流；根據(jù)功率公式求解小燈泡的功率。【解答】解：A、感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為Em＝NBSω＝2πnNBL2故A錯(cuò)誤；B、電動(dòng)勢有效值為E=Em2小燈泡兩端的電壓為U=RR+r故B錯(cuò)誤；C、通過小燈泡的電流為I=故C正確；D、小燈泡的功率為P＝I2R解得P=故D正確。故選：CD?！军c(diǎn)評】本題考查正弦式交變電流，解題關(guān)鍵是掌握正弦式交變電流規(guī)律，結(jié)合閉合電路歐姆定律列式求解即可。（多選）8．（2024?江西模擬）圖甲為某品牌家用燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的電路原理圖，轉(zhuǎn)換器左側(cè)電路電源為一節(jié)新的干電池時(shí)，轉(zhuǎn)換器把直流電壓按比例轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電壓并加在理想變壓器的原線圈上，設(shè)變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。當(dāng)兩點(diǎn)火針間電壓瞬時(shí)值大于5000V就會(huì)產(chǎn)生電火花進(jìn)而點(diǎn)燃燃?xì)?，閉合S，下列說法正確的是（）A．當(dāng)n2nB．在正常點(diǎn)燃燃?xì)獾那闆r下，兩點(diǎn)火針間電壓的有效值一定大于5000V C．電壓表的示數(shù)為25V D．當(dāng)燃?xì)庠钪械母呻姵厥褂锰?，輸出電壓變小，可能?huì)使燃?xì)庠畲虿恢稹究键c(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】AD【分析】根據(jù)圖乙得到原線圈電壓的最大值，根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出電壓表的示數(shù)，當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí)，就會(huì)點(diǎn)火，根據(jù)電壓與線圈匝數(shù)比的關(guān)系即可求解?！窘獯稹拷猓篈.原、副線圈的電壓關(guān)系為U1U2=n2n1，由圖乙可知原線圈最大電壓為B.兩點(diǎn)火針間電壓的峰值應(yīng)該大于5000V，峰值是有效值的2倍，有效值不一定大于5000V，故B錯(cuò)誤；C.電壓表測量的是轉(zhuǎn)換之后的正弦交流電的有效值，由圖乙可知原線圈最大電壓為50V，則電壓的有效值為252V，故C錯(cuò)誤；D.干電池舊了，輸出電壓變小，轉(zhuǎn)換器輸出電壓相應(yīng)減小，兩點(diǎn)火針最大電壓達(dá)不到要求，故打不著火。故D正確。故選：AD。【點(diǎn)評】本題考查了理想變壓器，要掌握理想變壓器的電壓與線圈匝數(shù)比的關(guān)系，知道電壓表的示數(shù)為有效值。（多選）9．（2024?天津模擬）一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈所接電路如圖甲所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)S，副線圈輸出電壓的頻率為50Hz B．閉合開關(guān)S，副線圈輸出電壓的有效值為222V C．閉合開關(guān)S，P向上移動(dòng)時(shí)，流過小燈泡的電流減小 D．閉合開關(guān)S，P向上移動(dòng)時(shí)，R1兩端的電壓減小【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專題】定量思想；推理法；電容器專題；推理能力．【答案】AD【分析】根據(jù)原線圈輸入電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律，可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等。根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比確定輸出電壓的變化、電流的變化，根據(jù)功率公式判斷變壓器的輸出功率、輸入功率的變化；再由歐姆定律和串并聯(lián)電路的規(guī)律分析燈亮暗的變化及R1電壓的變化?！窘獯稹拷猓篈、由圖象可知，交流電的周期為T＝0.02s，變壓器不改變交流電的頻率，故副線圈輸出電壓的頻率為f=1T=10.02HzB、根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的有效值為：U1=22022V＝220V，根據(jù)U1：U2＝n1：n2可得副線圈電壓的有效值為：U2＝22VC、原、副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比，原、副線圈的匝數(shù)不變，輸入電壓不變，則副線圈兩端的電壓不變，Ph上移，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，副線圈總電阻減小，副線圈的總電流變大，所以燈泡變亮，故C錯(cuò)誤；D、副線圈中燈兩端電壓與R1兩端電壓之和不變，但燈泡電壓增大，所以R1兩端電壓變小，故D正確。故選：AD?！军c(diǎn)評】變壓器的動(dòng)態(tài)問題大致有兩種情況：一是負(fù)載電阻不變，原、副線圈的電壓U1，U2，電流I1，I2，輸入和輸出功率P1，P2隨匝數(shù)比的變化而變化的情況；二是匝數(shù)比不變，電流和功率隨負(fù)載電阻的變化而變化的情況。不論哪種情況，處理這類問題的關(guān)鍵在于分清變量和不變量，弄清楚“誰決定誰”的制約關(guān)系。（多選）10．（2024?湖北三模）如圖所示為理想變壓器，已知n1＝100匝，n2＝30匝。電阻R1＝8Ω，R2＝0.36Ω，R3＝2.56Ω。電源為理想交流電源。開關(guān)S1閉合s2斷開時(shí)R2的電功率和開關(guān)S2閉合，S1斷開時(shí)R3的電功率相等。則線圈n3的匝數(shù)可能為（）A．20 B．40 C．60 D．80【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；電功和電功率的計(jì)算．【專題】定量思想；等效替代法；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】BD【分析】把定值電阻R1和理想交流電源可等效為一個(gè)內(nèi)阻為R1的電源。R2和R3可分別與變壓器等效為定值電阻。然后根據(jù)功率相等判斷即可。【解答】解：把定值電阻R1和理想交流電源可等效為一個(gè)內(nèi)阻為R1的電源。R2和R3可分別與變壓器等效為定值電阻。有兩種情況下R2和R3消耗的功率相等。一種是R2和R3等效電阻相等。n12n22R第二種情況是R2和R3等效電阻的乘積等于等效內(nèi)阻R1的平方，n12n22R2×n1故選：BD?！军c(diǎn)評】本題主要是考查了變壓器的知識；解答本題的關(guān)鍵是知道變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比，在只有一個(gè)副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比。

考點(diǎn)卡片1．電功和電功率的計(jì)算【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.電功的計(jì)算公式：W＝qU＝UIt2.電功率的計(jì)算公式：P=W3.如果是純電阻電路，電流做的功完全用來發(fā)熱，則有W＝qU＝UIt＝I2Rt=UP＝UI＝I2R=U【解題思路點(diǎn)撥】四個(gè)定值電阻連成如圖所示的電路。RA、RC的規(guī)格為“6V6W”，RB、RD的規(guī)格為“6V12W”。將該電路接在輸出電壓U＝11V的恒壓電源上，則（）A、RA的功率最大，為6WB、RB的功率最小，為0.67WC、RC的功率最小，為1.33WD、RD的功率最大，為12W分析：根據(jù)P=U2R求出每個(gè)電阻值，根據(jù)歐姆定律求出電路總電流，進(jìn)而求出每個(gè)并聯(lián)電阻兩端的電壓，根據(jù)P＝I2R和解答：由P=U2R知，RA＝RC=U12P1=626Ω＝6電阻B和C并聯(lián)的電阻RBC=RBRC則電路的總電流I=UR=則并聯(lián)電阻兩端電壓UBC＝IRBC＝1×2V＝2V則RA的功率為PA＝I2RA＝12×6W＝6WRB的功率為PB=UBC2RC的功率為PC=UBC2RD的功率為PD＝I2RD＝12×3W＝3W由此可知：RA的功率最大，為6WRC的功率最小，為0.67W故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。點(diǎn)評：本題考查閉合電路的歐姆定律以及電阻功率的求法。注意并聯(lián)電阻的求解，以及求功率時(shí)，串聯(lián)電路常用P＝I2R而并聯(lián)電路常用P=U【解題思路點(diǎn)撥】根據(jù)具體的電路，電功和電功率的計(jì)算有很多公式可選，要先具體分析電路條件，選擇出合適的公式，進(jìn)而計(jì)算電功或電功率。2．電磁感應(yīng)過程中的能量類問題【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.電磁感應(yīng)過程的實(shí)質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過程，而能量的轉(zhuǎn)化是通過安培力做功來實(shí)現(xiàn)的。安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程；外力克服安培力做功的過程，則是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程。2.求解電能應(yīng)分清兩類情況（1）若回路中電流恒定，可以利用電路結(jié)構(gòu)及W＝UIt或Q＝I2Rt直接進(jìn)行計(jì)算。（2）若電流變化，則：①利用安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，則減少的機(jī)械能等于產(chǎn)生的電能。3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化（1）安培力做功（2）焦耳熱的計(jì)算①電流恒定時(shí)，根據(jù)焦耳定律求解，即Q＝I2Rt②感應(yīng)電流變化時(shí)，可用以下方法分析：a.利用動(dòng)能定理，求出克服安培力做的功W安，即Q＝W安b.利用能量守恒定律，焦耳熱等于其他形式能量的減少量，【命題方向】題型一：電磁感應(yīng)與能量的綜合電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長S＝1.15m，兩導(dǎo)軌間距L＝0.75m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R＝1.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上．阻值r＝0.5Ω，質(zhì)量m＝0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr＝0.1J．（取g＝10m/s2）求：（1）金屬棒在此過程中克服安培力的功W安（2）金屬棒下滑速度v＝2m/s時(shí)的加速度a（3）求金屬棒下滑的最大速度vm．分析：（1）題中已知金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr＝0.1J，R與r串聯(lián)，根據(jù)焦耳定律分析它們產(chǎn)生的熱量關(guān)系，從而求得總的焦耳熱，即為金屬棒克服安培力的功W安．（2）分析金屬棒的受力分析，導(dǎo)體棒受到重力，支持力，安培力，做出受力圖，求出合力，可以求得加速度．（2）當(dāng)金屬棒的加速度為零時(shí)，速度最大，由上題結(jié)果求解最大速度．解答：（1）下滑的過程中金屬棒克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的焦耳熱．由于R＝3r，因此由焦耳定律Q＝I2Rt得：QR＝3Qr＝0.3J，所以克服安培力做功：W安＝Q＝QR+Qr＝0.4J（2）金屬棒下滑速度v＝2m/s時(shí)，所受的安培力為：F＝BIL＝BBLvR+rL由牛頓第二定律得：mgsin30°-B得：a＝gsin30°-代入解得：a＝10×0.5-0．82×0.7（3）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，即a＝0時(shí)，v最大，設(shè)為vm．由上題結(jié)果得：mgsin30°-B可得：vm=mg(R+r)sin30°B2若根據(jù)能量守恒定律得：mgSsin30°=12解得：vm=7.5m/s≈2.73m/s，所以金屬棒下滑的最大速度vm為2.73m/s答：（1）金屬棒在此過程中克服安培力的功W安是0.4J．（2）金屬棒下滑速度v＝2m/s時(shí)的加速度a是3.2m/s2．（3）金屬棒下滑的最大速度vm是2.73m/s．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵要分析功能關(guān)系，并對金屬棒正確受力分析，應(yīng)用安培力公式、牛頓第二定律等，即可正確解題．【解題方法點(diǎn)撥】電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問題1．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)外力克服安培力做功，把機(jī)械能或其它能量轉(zhuǎn)化成電能；感應(yīng)電流通過電路做功又把電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能（如內(nèi)能）．這一功能轉(zhuǎn)化途徑可表示為：2．電能求解思路主要有三種（1）利用克服安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功．（2）利用能量守恒求解：其它形式的能的減少量等于產(chǎn)生的電能．（3）利用電路特征來求解：通過電路中所消耗的電能來計(jì)算．3．交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.產(chǎn)生裝置將閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場，并繞垂直于磁場方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中將產(chǎn)生按正（余）弦規(guī)律變化的交流電。2.兩個(gè)特殊位置及特點(diǎn)①中性面上圖甲和丙所處的位置特點(diǎn)：穿過線圈的磁通量Φ最大，磁通量的變化率ΔΦΔt=0，所以感應(yīng)電動(dòng)勢E＝0，該應(yīng)電流I＝②與中性面垂直的位置上圖乙和丁所處的位置特點(diǎn)：穿過線圈的磁通量Φ＝0，磁通量的變化率ΔΦΔt最大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢E最大，該應(yīng)電流I3.交變電流的變化規(guī)律對于如圖所示的發(fā)電機(jī)，設(shè)t＝0時(shí)線圈剛好轉(zhuǎn)到中性面，此時(shí)導(dǎo)線AB的速度方向剛好與磁感線平行，因此感應(yīng)電動(dòng)勢為0。設(shè)線圈旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，AB和CD的長度為l，AD和BC的長度為d，則經(jīng)過時(shí)間t，線框轉(zhuǎn)過的角度θ＝ωt。線框旋轉(zhuǎn)過程中AB和CD的速度v＝ωd2，與磁感線垂直的速度為vsinθ，即ωd2sinωe＝2Blvsinθ＝ωBldsinωt＝ωBSsinωt其中，S表示線框的面積。設(shè)Em＝ωBS，可知線框的電動(dòng)勢是隨時(shí)間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的，為e＝Emsinωt式中Em是常數(shù)，表示電動(dòng)勢可能達(dá)到的最大值。對于單匝線圈，Em＝ωBS；如果線圈匝數(shù)為N，則Em＝NωBS。同理如果線圈從平行于磁場方向開始轉(zhuǎn)動(dòng)：e＝Emcosωt?！久}方向】交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，當(dāng)線圈ABCD繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生的最大電流為Im，已知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T，下列說法正確的是（）A、圖示位置磁通量最大，磁通量的變化率最大B、圖示位置電流最大，方向?yàn)锳→BC、從圖示位置開始經(jīng)過T4D、從圖示位置計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為i=分析：線圈平面與磁場垂直時(shí)，線圈位于中性面位置，此時(shí)磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次，從中性面開始計(jì)時(shí)線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為i=I解答：ABC、圖示位置為中性面，磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次，故ABC錯(cuò)誤；D、從圖示位置計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為i=Imsin故選：D。點(diǎn)評：本題主要考查了中性面，明確線圈位于中性面位置，此時(shí)磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次?！窘忸}思路點(diǎn)撥】正弦交變電流產(chǎn)生的原理矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，與軸平行的兩條邊（導(dǎo)線）切割磁感線，因而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，線圈上就有了電流．交流發(fā)電機(jī)的工作過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和回路中內(nèi)能的過程，符合能量守恒定律.4．交變電流的u-t圖像和i-t圖像【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.用以描述交流電隨時(shí)間變化的規(guī)律，如果線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí)，其圖象為正弦曲線．如圖（e）、（f）所示．2.可以直接或間接從圖像上讀取的物理量有：任意時(shí)刻的電壓或電流、交變電壓或電流的最大值、交變電壓或電流的周期、可以求出交變電流或電壓的角頻率（線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度）、交變電壓或電流的表達(dá)式、交變電壓或電流的有效值等?！久}方向】圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為交流電流表．線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．以下判斷正確的是（）A．電流表的示數(shù)為10AB．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50πrad/sC．0.01s時(shí)線圈平面與磁場方向平行D．0.02s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左分析：由題圖乙可知交流電電流的最大值、周期，電流表的示數(shù)為有效值，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，由楞次定律可判斷出0.02s時(shí)流過電阻的電流方向．解答：A、由題圖乙可知交流電電流的最大值是Im=102A，周期T＝0.02s，由于電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù)I=IB、角速度=2πT=100πrad/sC、0.01s時(shí)線圈中的感應(yīng)電流達(dá)到最大，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，磁通量為0，故線圈平面與磁場方向平行，選項(xiàng)C正確；D、由楞次定律可判斷出0.02s時(shí)流過電阻的電流方向自左向右，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選AC．點(diǎn)評：本題是2013年的高考題，考查的知識點(diǎn)較多，難度不大．【解題方法點(diǎn)撥】解決交變電流圖象問題的三點(diǎn)注意（1）只有當(dāng)線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí)，電流的瞬時(shí)值表達(dá)式才是正弦形式，其變化規(guī)律與線圈的形狀及轉(zhuǎn)動(dòng)軸處于線圈平面內(nèi)的位置無關(guān)．（2）注意峰值公式Em＝nBSω中的S為有效面積．（3）在解決有關(guān)交變電流的圖象問題時(shí)，應(yīng)先把交變電流的圖象與線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)位置對應(yīng)起來，再根據(jù)特殊位置求特征解．5．正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.正弦式電流的函數(shù)表達(dá)式為i＝Imsinωt，u＝Umsinωt，式中Im、Um分別表示電流和電壓的峰值。i和u表示電流和電壓的瞬時(shí)值。ω表示線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。（1）此表達(dá)式代表的是線圈從中線面開始轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。（2）式子中Um＝NBSω。2.表達(dá)式的推導(dǎo)：若矩形線圈在磁場中從中性面開始以角速度o勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，則經(jīng)時(shí)間t：（1）線圈轉(zhuǎn)過的角度為θ＝ωt。（2）ab邊的線速度跟磁感線方向的夾角θ＝ωt。（3）ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小v＝ωl（4）ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢eab＝Blabvsinθ=BSω2?sinω（5）整個(gè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢e＝2eab＝BSωsinωt，若線圈為n匝，則e＝nBSωsinωt。【命題方向】矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生e＝2202sin100πtVA、頻率是50HzB、當(dāng)t＝0時(shí)，線圈平面恰好與中性面垂直C、當(dāng)t=1200sD、有效值為220V分析：根據(jù)交流電的表達(dá)式，可以知道其最大值，以及線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度等物理量，然后進(jìn)一步求出其它物理量，如有效值、周期、頻率等．解答：A、線圈的角速度為100πrad/s，故其頻率為：f=ω2π=50HzB、當(dāng)t＝0時(shí)e＝0，此時(shí)線圈處在中性面上，故B錯(cuò)誤。C、當(dāng)t=1200s時(shí)，sin100πt＝1，所以e有最大值，故D、有效值為：22022=220V故選：ACD。點(diǎn)評：對于交流電的產(chǎn)生和描述要正確理解，要會(huì)推導(dǎo)交流電的表達(dá)式，明確交流電表達(dá)式中各個(gè)物理量的含義．【解題思路點(diǎn)撥】1.交變電壓的表達(dá)式u＝Umsinωt，根據(jù)歐姆定律即可得出電路中電流的i=u2.正弦式交變電流瞬時(shí)值的表達(dá)式6．用有效值計(jì)算交流電路的電功、電功率和焦耳熱【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.計(jì)算交流電路中的電功、電功率和焦耳熱時(shí)，需要用有效值進(jìn)行計(jì)算。2.交變電流的計(jì)算方法：（1）對于正弦式交變電流：I=Im2，（2）對于非正弦交變電流，可利用有效值的定義來計(jì)算其有效值?！久}方向】將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，燈泡的電阻應(yīng)為（）A、(2l2nB)2PlB、2分析：根據(jù)Em＝nBSω可以求得最大電動(dòng)勢的大小，由P=U解答：根據(jù)最大感應(yīng)電動(dòng)勢Em＝nBSω可得，最大感應(yīng)電動(dòng)勢為Em＝Bl22πn，所以有效的電動(dòng)勢為E=Em2=2由P=U燈泡的電阻R=U2P故選：B。點(diǎn)評：掌握住最大感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算方法是本題的關(guān)鍵，記住最大感應(yīng)電動(dòng)勢Em＝nBSω和有效值之間的關(guān)系，計(jì)算時(shí)的電壓要用有效值來計(jì)算。【解題思路點(diǎn)撥】1.對有效值的理解：在一個(gè)周期內(nèi)通過同一個(gè)電阻，跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值、電壓值。（1）正弦式交變電流的有效值Ⅰ、U與峰值Im、Um的關(guān)系為：I=Im2，（2）非正弦式交變電流的有效值只能根據(jù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算。（3）有效值的應(yīng)用計(jì)算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量、交流電表的測量值、電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓和額定電流以及通常提到的交流的數(shù)值都指有效值。2.交變電流“四值”的應(yīng)用對交變電流的“四值”的比較和理解物理量物理意義適用情況及說明瞬時(shí)值e＝Emsinωtu＝Umsinωti＝Imsinωt計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值（最大值）Em＝nBSωIm=討論電容器的擊穿電壓有效值對正（余）弦交流電有：E=EU=UI=I（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）電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值（3）保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值（4）電表的讀數(shù)為有效值平均值E=BLE=I=計(jì)算通過電路截面的電荷量7．變壓器的構(gòu)造與原理【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.變壓器的構(gòu)造：變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的（如圖）。一個(gè)線圈與交流電源連接，叫作原線圈，也叫初級線圈；另一個(gè)線圈與負(fù)載連接，叫作副線圈，也叫次級線圈。2.各部分的功能原線圈：接在交流電源上的線圈，在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生交變磁場。副線圈：連接負(fù)載的線圈，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，為負(fù)載提供電能。鐵芯：硅鋼疊合成的閉合框架，能增強(qiáng)磁場和集中磁感線，提高變壓器效率。3.工作原理：互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。當(dāng)原線圈兩端加上交變電壓U1時(shí)，原線圈中就有交變電流I1通過，并在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁場，鐵芯中的磁通量就發(fā)生變化。由于副線圈也繞在同一鐵芯上，鐵芯中磁通量的變化便會(huì)在副線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。4.理想變壓器（1）閉合鐵芯的“漏磁”忽略不計(jì)。（2）變壓器線圈的電阻忽略不計(jì)。（3）閉合鐵芯中產(chǎn)生的渦流忽略不計(jì)。即沒有能量損失的變壓器叫作理想變壓器。【命題方向】關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的是（）A、通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B、穿過原、副線圈的磁通量在任何時(shí)候都不相等C、穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢D、原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈分析：變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，理想變壓器是無漏磁、無銅損、無鐵損．解答：A、通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量是按照正弦規(guī)律周期性變化的，故A錯(cuò)誤；B、由于是理想變壓器，穿過原、副線圈的磁通量在任何時(shí)候都相等，故B錯(cuò)誤；C、穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，符合法拉第電磁感應(yīng)定律，故C正確；D、變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，原、副線圈并沒有直接相連，故D錯(cuò)誤；故選：C。點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確變壓器的工作原理，知道理想變壓器是指無能量損失的變壓器，基礎(chǔ)題．【解題思路點(diǎn)撥】變壓器是由原線圈、副線圈和鐵芯組成的，因?yàn)槠鞴ぷ髟硎腔ジ鞋F(xiàn)象，可以改變交變電流的大小，對直流電流無效。8．理想變壓器兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、理想變壓器的基本規(guī)律1.理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系（1）原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比：U1：U2＝n1：n2（2）如果n1＞n2，變壓器為降壓變壓器；如果n1＜n2，變壓器為升壓變壓器2.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率：P入＝P出3.理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系（1）只有一個(gè)副線圈時(shí)：原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)的反比：I1：I2＝n2：n1（2）有多個(gè)副線圈時(shí)由P1＝P2，可得U1I1＝U2I2+U3I3+???或n1I1＝n2I2+n3I3+???4.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系變壓器只改變交變電流的大小，不改變交變電流的頻率：f1＝f2二、各物理量之間的因果關(guān)系（1）由于U1取決于電源電壓，由U2=n2n1U1可知U1（2）由于副線圈中電流取決于所接負(fù)載I2=U2R，由I1=n2n1I（3）由于副線圈輸出功率取決于負(fù)載消耗的功率，由P入＝P出可知輸出功率決定輸入功率，功率按需提供。【命題方向】如圖所示，L1、L2是理想變壓器的兩個(gè)線圈．如果把它當(dāng)作降壓器，則（）A、L1接電源，原、副線圈兩端電壓之比為1：5B、L1接電源，原、副線圈兩端電壓之比為5：1C、L2接電源，原、副線圈兩端電壓之比為5：1D、L2接電源，原、副線圈兩端電壓之比為1：5分析：根據(jù)理想變壓器中原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比即可分析求解．解答：如果把它當(dāng)作降壓器，則原線圈的匝數(shù)應(yīng)比副線圈匝數(shù)多，所以L1接電源，U1故選：B。點(diǎn)評：要根據(jù)理想變壓器中電流、電壓與匝數(shù)比之間的關(guān)系進(jìn)行有關(guān)問題的解答，難度不大，屬于基礎(chǔ)題?！窘忸}思路點(diǎn)撥】理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①?zèng)]有能量損失；②沒有磁通量損失基本關(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P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即U1電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈：電流和匝數(shù)成反比，即I1②多個(gè)副線圈：由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系，即U1I1＝U2I2+U3I3+…+InUn頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定，即U2=n2n功率副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定，即P1＝P2（副制約原）電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定，即I1=n2n9．理想變壓器兩端電流與匝數(shù)的關(guān)系10．理想變壓器兩端的功率關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、理想變壓器的基本規(guī)律1.理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系（1）原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比：U1：U2＝n1：n2（2）如果n1＞n2，變壓器為降壓變壓器；如果n1＜n2，變壓器為升壓變壓器2.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率：P入＝P出3.理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系（1）只有一個(gè)副線圈時(shí)：原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)的反比：I1：I2＝n2：n1（2）有多個(gè)副線圈時(shí)由P1＝P2，可得U1I1＝U2I2+U3I3+???或n1I1＝n2I2+n3I3+???4.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系變壓器只改變交變電流的大小，不改變交變電流的頻率：f1＝f2二、各物理量之間的因果關(guān)系（1）由于U1取決于電源電壓，由U2=n2n1U1可知U1（2）由于副線圈中電流取決于所接負(fù)載I2=U2R，由I1=n2n1I（3）由于副線圈輸出功率取決于負(fù)載消耗的功率，由P入＝P出可知輸出功率決定輸入功率，功率按需提供?！久}方向】理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1．下列說法正確的是（）A、原、副線圈上的電流之比為10：1B、正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1：1C、原、副線圈產(chǎn)生的電壓之比為10：1D、正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為10：1分析：變壓器的原線圈的輸入電壓決定副線圈的輸出電壓，副線圈的輸出功率決定原線圈的輸出功率，由于匝數(shù)比不變，故副線圈的輸出電壓保持不變，當(dāng)負(fù)載電阻減小時(shí)，輸出功率變大，故輸入功率也變大．解答：A、理想變壓器，原副線圈的電流與匝數(shù)成反比為1：10，故A錯(cuò)誤；BD、由于是理想變壓器，則原副線圈的電功率是相等的，正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1：1，故B正確D錯(cuò)誤；C、理想變壓器，原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，可得原、副線圈產(chǎn)生的電壓之比為10：1．故C正確；故選：BC。點(diǎn)評：該知識點(diǎn)題目比較簡單，且題目單一，只要記住了原副線圈的輸入功率和輸出功率關(guān)系，輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系的一切題目都水到渠成．【解題思路點(diǎn)撥】理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①?zèng)]有能量損失；②沒有磁通量損失基本關(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P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即U1電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈：電流和匝數(shù)成反比，即I1②多個(gè)副線圈：由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系，即U1I1＝U2I2+U3I3+…+InUn頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定，即U2=n2n功率副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定，即P1＝P2（副制約原）電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定，即I1=n2n11．理想變壓器兩端的頻率關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、理想變壓器的基本規(guī)律1.理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系（1）原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比：U1：U2＝n1：n2（2）如果n1＞n2，變壓器為降壓變壓器；如果n1＜n2，變壓器為升壓變壓器2.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率：P入＝P出3.理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系（1）只有一個(gè)副線圈時(shí)：原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)的反比：I1：I2＝n2：n1（2）有多個(gè)副線圈時(shí)由P1＝P2，可得U1I1＝U2I2+U3I3+???或n1I1＝n2I2+n3I3+???4.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系變壓器只改變交變電流的大小，不改變交變電流的頻率：f1＝f2二、各物理量之間的因果關(guān)系（1）由于U1取決于電源電壓，由U2=n2n1U1可知U1（2）由于副線圈中電流取決于所接負(fù)載I2=U2R，由I1=n2n1I（3）由于副線圈輸出功率取決于負(fù)載消耗的功率，由P入＝P出可知輸出功率決定輸入功率，功率按需提供。【命題方向】如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2：1．電池和交變電源的電動(dòng)勢都為6V，內(nèi)阻均不計(jì)。下列說法正確的是（）A、S與a接通的瞬間，R中無感應(yīng)電流B、S與a接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為0C、S與b接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為3VD、S與b接通穩(wěn)定后，原、副線圈中電流的頻率之比為2：1分析：變壓器對于交流電起作用，接在直流電中是不起作用的，再根據(jù)最大值和有效值之間的關(guān)系以及電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論。解答：A、在S與a接通的瞬間，由于電流由零突然變大，所以線圈中的磁通量會(huì)發(fā)生變化，副線圈中的R會(huì)有感應(yīng)電流，所以A錯(cuò)誤。B、在S與a接通穩(wěn)定后，電路中的電流穩(wěn)定，磁通量不會(huì)發(fā)生變化，所以副線圈中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電阻R兩端的電壓為0，所以B正確。C、在S與b接通穩(wěn)定后，由于b是交流電源，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓為3V，所以C正確。D、變壓器不會(huì)改變交流電源的頻率，所以原、副線圈中電流的頻率是相同的，所以D錯(cuò)誤。故選：BC。點(diǎn)評：掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題?！窘忸}思路點(diǎn)撥】理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①?zèng)]有能量損失；②沒有磁通量損失基本關(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P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即U1電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈：電流和匝數(shù)成反比，即I1②多個(gè)副線圈：由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系，即U1I1＝U2I2+U3I3+…+InUn頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定，即U2=n2n功率副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定，即P1＝P2（副制約原）電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定，即I1=n2n12．變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈有負(fù)載【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①?zèng)]有能量損失；②沒有磁通量損失基本關(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P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即U1U電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈：電流和匝數(shù)成反比，即I1②多個(gè)副線圈：由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系，即U1I1＝U2I2+U