2025年高考物理解密之16交變電流

Page2025年高考物理解密之交變電流一．選擇題（共10小題）1．（2024?江漢區(qū)模擬）圖甲為某種橋式整流器的電路圖，它是利用二極管單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的常用電路。已知交流電源的輸出電壓如圖乙所示，燈泡的額定電壓為，假設(shè)四個(gè)二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，電壓表為理想電壓表，下列說法正確的是A．時(shí)，電壓表示數(shù)為0 B．電壓表的示數(shù)始終為 C．每個(gè)周期內(nèi)通過燈泡的電流方向變化兩次 D．每個(gè)周期內(nèi)通過燈泡的電流方向始終不變2．（2024?開福區(qū)校級(jí)模擬）4個(gè)阻值相同的電阻、、和及理想變壓器按如圖所示連接，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，則以下說法正確的是A．和消耗的電功率之比為 B．和消耗的電功率之比為 C．和消耗的電功率之比為 D．和消耗的電功率之比為3．（2025?邯鄲一模）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈接有三盞完全相同的正常工作時(shí)電阻的燈泡。當(dāng)變壓器原線圈端輸入電壓時(shí)，三盞燈均正常發(fā)光。則燈泡的額定功率為A． B． C． D．4．（2024?興慶區(qū)校級(jí)三模）如圖所示為高壓輸電電路圖，發(fā)電站輸送的電壓為，變壓器為理想變壓器。將兩個(gè)相同的電壓互感器甲和乙分別接入遠(yuǎn)距離輸電線路的前后端，電流互感器接入遠(yuǎn)距離輸電線路。電壓互感器的原、副線圈匝數(shù)比為，電流互感器的原、副線圈匝數(shù)比為，且。高壓輸電線路正常工作時(shí)，電壓互感器甲、乙的示數(shù)分別為、，電流互感器的示數(shù)為。則A．用戶使用的電流是頻率為的交流電 B．該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電阻為 C．該遠(yuǎn)距離輸電線路上損耗的功率為 D．該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電流為5．（2024?道里區(qū)校級(jí)四模）如圖所示，理想變壓器左側(cè)原線圈通過輸電線與理想交流電流表和發(fā)電機(jī)連接，其中發(fā)電機(jī)部分由長為、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒以及兩個(gè)半徑也為的電阻不計(jì)的金屬圓環(huán)組成。使導(dǎo)體棒的兩個(gè)端點(diǎn)分別位于金屬圓環(huán)的同一水平面上，導(dǎo)體棒以角速度在豎直面內(nèi)繞圓環(huán)中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)空間存在方向豎直向下、與金屬圓環(huán)平行、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。變壓器右側(cè)副線圈中接有阻值為的定值電阻和變阻箱，以及理想交流電壓表、、和理想交流電流表，初始時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱阻值使其大小等于，此時(shí)電路能正常工作，之后再次調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值等于，已知，上述過程中，下列說法正確的是A．電流表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增加 B．電壓表的示數(shù)不變，電壓表的示數(shù)增加 C．電壓表的示數(shù)為 D．電阻箱消耗的電功率增大6．（2024?福建模擬）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，電阻，電流表、電壓表均為理想電表。原線圈，端接入如圖乙所示的正弦交變電壓，則A．電流表的示數(shù)為 B．時(shí)，電壓表示數(shù)為 C．副線圈中的電流方向每秒改變50次 D．原線圈的電流最大值為7．（2024?開福區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，理想變壓器為自耦變壓器，原線圈接交流電源的兩端，理想電壓表的讀數(shù)恒為，副線圈接阻值為的定值電阻和滑動(dòng)變阻器。調(diào)節(jié)自耦變壓器以及滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)理想電壓表的讀數(shù)為時(shí)，電源的輸入功率為，則滑動(dòng)變阻器消耗的功率為A． B． C． D．8．（2024?內(nèi)江模擬）目前市面上流行一種手搖手機(jī)充電器。當(dāng)人搖動(dòng)手柄給手機(jī)充電時(shí)，其內(nèi)部線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。下列說法正確的是A．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變 B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，穿過線圈磁通量的變化率最大 C．若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為 D．圖示位置在中性面，穿過線圈磁通量為最大9．（2024?沙市區(qū)校級(jí)模擬）呼吸機(jī)是治療新冠肺炎的重要設(shè)備，其核心元件為呼吸機(jī)馬達(dá)（即電動(dòng)機(jī)）。表為某品牌呼吸機(jī)馬達(dá)的技術(shù)參數(shù)，用圖示交流電源通過理想變壓器給馬達(dá)供電，使其正常工作。則呼吸機(jī)馬達(dá)技術(shù)參數(shù)：供電電壓：空載轉(zhuǎn)速：空載電流：額定轉(zhuǎn)速：額定負(fù)載力矩：額定電流：額定輸出功率：A．馬達(dá)內(nèi)線圈的電阻為 B．馬達(dá)正常工作時(shí)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 C．該交流電源的電壓有效值為 D．該交流電源每秒內(nèi)電流方向變化50次10．（2024?濱海新區(qū)校級(jí)三模）風(fēng)力發(fā)電將成為福建沿海實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。如圖甲，風(fēng)力發(fā)電裝置呈現(xiàn)風(fēng)車外形，風(fēng)吹向葉片驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)內(nèi)部匝數(shù)為的矩形銅質(zhì)線圈在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以角速度繞垂直于磁場(chǎng)的水平轉(zhuǎn)軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電，發(fā)電模型簡(jiǎn)化為圖乙。已知匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為。則A．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)電流表的示數(shù)為零 C．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量的變化率最大 D．穿過線圈的最大磁通量為二．多選題（共5小題）11．（2024?瓊山區(qū)一模）邊長為的正方形單匝線框放置在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，線框總電阻為，若線框從圖示位置開始以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說法正確的是A．線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值是 B．線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值是 C．線框所在平面和磁場(chǎng)的方向垂直時(shí)，回路電流最大 D．線框所在平面和磁場(chǎng)的方向平行時(shí)，回路電流最大12．（2024?寧河區(qū)校級(jí)模擬）某種感溫式火災(zāi)報(bào)警器的簡(jiǎn)化工作電路如圖所示。變壓器原線圈接電壓有效值恒定的交流電源。副線圈連接報(bào)警系統(tǒng)，其中為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，為滑動(dòng)變阻器，為定值電阻。當(dāng)警戒范圍內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，環(huán)境溫度升高達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，報(bào)警裝置（圖中未畫出）通過檢測(cè)的電流觸發(fā)報(bào)警。下列說法正確的是A．警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)，副線圈兩端電壓減小 B．警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)，原線圈輸入功率變大 C．通過定值電阻的電流過大時(shí)，報(bào)警裝置就會(huì)報(bào)警 D．若要調(diào)高預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度，可減小滑動(dòng)變阻器的阻值13．（2024?洪山區(qū)校級(jí)模擬）如圖，圖線是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖像如圖線所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法正確的是A．交流電在任意內(nèi)通過線圈的電荷量都為0 B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為 C．交流電的電壓最大值為 D．若不計(jì)線圈電阻，交流電、先后給相同的電阻供電，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量之比為14．（2024?鯉城區(qū)校級(jí)模擬）如圖1所示，手搖發(fā)電機(jī)的大、小飛輪通過皮帶傳動(dòng)（皮帶不打滑），大、小飛輪的半徑之比為，小飛輪和線圈固定于同一轉(zhuǎn)軸。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示。已知線圈所在處的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，線圈面積為、阻值為，線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個(gè)阻值恒為的燈泡，其余電阻不計(jì)。下列說法正確的是A．線圈的匝數(shù)為100匝 B．手柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為 C．燈泡兩端電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為 D．若保持手柄的轉(zhuǎn)速不變，僅使小飛輪的半徑增大，則燈泡變得更亮15．（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(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，發(fā)電機(jī)的正方形線圈繞軸以轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈的邊長為，匝數(shù)為，總電阻為，外接小燈泡的電阻為，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(shì)的峰值為 B．小燈泡兩端的電壓為 C．通過小燈泡的電流為 D．小燈泡的功率為三．填空題（共4小題）16．（2024?松江區(qū)校級(jí)三模）如圖所示，矩形線圈面積為，匝數(shù)為，線圈電阻為，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為。當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻的電荷量；電阻上所產(chǎn)生的熱量。17．（2024?泉州模擬）如圖甲所示的電路中，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，輸入的交變電壓如圖乙所示，、是完全相同的燈泡，設(shè)燈絲電阻保持不變。若燈泡能正常發(fā)光，則燈泡（選填“能”或“不能”正常發(fā)光，燈泡的額定電壓為，交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為。18．（2024?松江區(qū)校級(jí)三模）從發(fā)電機(jī)輸出的電壓通常需要通過變壓器將電輸送給用戶。某同學(xué)為研究變壓器的規(guī)律，利用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中左、右線圈匝數(shù)之比為，現(xiàn)該同學(xué)在左側(cè)輸入端接入的恒壓直流電源，則右側(cè)輸出端測(cè)出的電壓為（選涂：“”、“”。當(dāng)該同學(xué)左側(cè)接入的電壓時(shí)，右側(cè)測(cè)出的電壓值為。（選涂：“”、“”19．（2024?永春縣校級(jí)模擬）如圖，是一個(gè)豎直的單匝矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的水平方向的磁場(chǎng)中，線框面積為，邊水平，線框繞某固定軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在邊與磁場(chǎng)方向的夾角達(dá)的時(shí)刻（圖示位置），導(dǎo)線框只需繞軸轉(zhuǎn)過最小角度為時(shí)，可達(dá)中性面。線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為。四．解答題（共6小題）20．（2024?海淀區(qū)校級(jí)模擬）新型電動(dòng)汽車在剎車時(shí)，電動(dòng)機(jī)的線圈會(huì)充當(dāng)“發(fā)電機(jī)”角色，由車輪帶動(dòng)來回收能量。為研究方便，發(fā)電機(jī)可抽象為如圖1所示模型：兩磁極間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、長方形線圈面積為，重?cái)?shù)為，整個(gè)線圈都處于磁場(chǎng)中，可繞轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈外接有阻值為的純電阻負(fù)載，忽略線圈的電阻。電動(dòng)汽車的質(zhì)量為。（1）若電動(dòng)汽車剎車時(shí)受到的地面摩擦等阻力與發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)提供的剎車制動(dòng)力相比可以忽略，即該模型中，剎車時(shí)汽車受到的阻力完全由線圈轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致，汽車失去的動(dòng)能全部用來發(fā)電。設(shè)在汽車剎車過程中某一時(shí)刻，線圈平面和磁場(chǎng)恰好平行，已知此時(shí)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，汽車在水平路面上的瞬時(shí)速度為，求此時(shí)：發(fā)電機(jī)工作回路中電功率的大??；汽車線圈提供的制動(dòng)力的大小。（2）若電動(dòng)汽車受到地面摩擦阻力恒為，線圈提供的制動(dòng)力與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度成正比，比例系數(shù)為。經(jīng)過時(shí)間，汽車的速度由減為0。在圖2中定性作出汽車剎車過程中速度隨時(shí)間的變化圖線；求汽車減速過程中發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。21．（2024?光明區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的直徑為、匝數(shù)的線圈，磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示），線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，線圈內(nèi)阻為，它的引出線接有的小燈泡，外力推動(dòng)線圈框架的端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過小燈泡，從時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，線圈運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，摩擦等損耗不計(jì)，求：（1）電壓表的示數(shù)；（2）時(shí)外力的大小。22．（2024?南通一模）如圖所示，一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)輸出端連接理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)分別為、，副線圈連接電阻。交流發(fā)電機(jī)的線圈匝數(shù)為，電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為，發(fā)電機(jī)線圈電阻不計(jì)。求：（1）通過發(fā)電機(jī)線圈磁通量的最大值；（2）變壓器原線圈中電流的有效值。23．（2024?四川一模）電動(dòng)曬衣桿方便實(shí)用，在日常生活中得到廣泛應(yīng)用。如圖所示，一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為，原線圈兩端接入正弦交流電源，電壓為，副線圈接有一個(gè)交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)開關(guān)接通后，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為的晾衣桿以速度勻速上升，此時(shí)電流表讀數(shù)為，重力加速度為。求：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻。24．（2024?南通模擬）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈匝數(shù)為匝，面積為，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，通過理想變壓器連接阻值為的電阻，正常工作時(shí)，理想電流表示數(shù)為。若從圖示位置開始計(jì)時(shí)：（1）寫出該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）若不計(jì)發(fā)電機(jī)線圈電阻，求理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比。25．（2024?上海）某自行車所裝車燈發(fā)電機(jī)如圖（a）所示，其結(jié)構(gòu)見圖（b）。繞有線圈的形鐵芯開口處裝有磁鐵。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與其接觸的摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦輪又通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鐵芯中磁通量發(fā)生變化。線圈兩端、作為發(fā)電機(jī)輸出端。通過導(dǎo)線與標(biāo)有“，”的燈泡相連。當(dāng)車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓近似視為正弦交流電。假設(shè)燈泡阻值不變，摩擦輪與輪胎間不打滑。（1）在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過的過程中：①通過的電流方向（在圖中用箭頭標(biāo)出）；②中的電流。逐漸變大逐漸變小先變大后變小先變小后變大（2）若發(fā)電機(jī)線圈電阻為，車輪以某一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，恰能正常發(fā)光。將更換為標(biāo)有“，”的燈泡，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速仍為時(shí)：①兩端的電壓。大于等于小于②消耗的功率。大于等于小于（3）利用理想變壓器將發(fā)電機(jī)輸出電壓變壓后對(duì)標(biāo)有“，”的燈泡供電，使燈泡正常發(fā)光，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，該變壓器原線圈兩端的電壓為。（4）在水平路面騎行時(shí)，假設(shè)騎車人對(duì)自行車做的功僅用于克服空氣阻力和發(fā)電機(jī)阻力。已知空氣阻力與車速成正比，忽略發(fā)電機(jī)內(nèi)阻。①在自行車勻加速行駛過程中，發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系可能為。②無風(fēng)時(shí)自行車以某一速度勻速行駛，克服空氣阻力的功率，車燈的功率為。為使車燈的功率增大到，騎車人的功率應(yīng)為多大？（計(jì)算）

2025年高考物理解密之交變電流參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．（2024?江漢區(qū)模擬）圖甲為某種橋式整流器的電路圖，它是利用二極管單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的常用電路。已知交流電源的輸出電壓如圖乙所示，燈泡的額定電壓為，假設(shè)四個(gè)二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，電壓表為理想電壓表，下列說法正確的是A．時(shí)，電壓表示數(shù)為0 B．電壓表的示數(shù)始終為 C．每個(gè)周期內(nèi)通過燈泡的電流方向變化兩次 D．每個(gè)周期內(nèi)通過燈泡的電流方向始終不變【答案】【考點(diǎn)】正弦式交變電流的有效值【專題】推理論證能力；推理法；定量思想；交流電專題【分析】根據(jù)圖乙可知輸入電壓的最大值和周期，再根據(jù)電壓之比等于線圈匝數(shù)之比可求得輸出端的有效值，從而確定電壓表示數(shù)；根據(jù)有效值的定義以及二極管的性質(zhì)則可明確燈泡兩端的電壓的有效值，再根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析電流表的變化?！窘獯稹拷猓?、根據(jù)題目中的電路圖可知，電流從整流電路上端流入經(jīng)右上二極管、燈泡、左下二極管形成回路，電流從整流電路下端流入經(jīng)右下二極管、燈泡、左上二極管形成回路，所以每個(gè)周期內(nèi)通過燈泡的電流方向始終不變，故錯(cuò)誤；正確；、由選項(xiàng)分析可知，經(jīng)整流電路后，流經(jīng)燈泡的電流方向不再改變，但是電流大小仍按正弦規(guī)律變化，所以電壓表示數(shù)即交流電源的輸出電壓有效值為，代入數(shù)據(jù)解得：故錯(cuò)誤。故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的原理及最大值與有效值之間的數(shù)量關(guān)系。能根據(jù)歐姆定律求解電路中的電流，會(huì)求功率，知道電表示數(shù)為有效值，明確二極管的單向?qū)щ娦缘恼_應(yīng)用和有效值定義的基本方漢的掌握情況。2．（2024?開福區(qū)校級(jí)模擬）4個(gè)阻值相同的電阻、、和及理想變壓器按如圖所示連接，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，則以下說法正確的是A．和消耗的電功率之比為 B．和消耗的電功率之比為 C．和消耗的電功率之比為 D．和消耗的電功率之比為【答案】【考點(diǎn)】用有效值計(jì)算交流電路的電功、電功率和焦耳熱【專題】推理論證能力；交流電專題；定量思想；推理法【分析】根據(jù)理想變壓器的規(guī)律：電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，輸入功率等于輸出功率，結(jié)合歐姆定律求解。【解答】解：、設(shè)通過的電流為，變壓器原、副線圈兩端電壓分、，通過原、副線圈的電流分別為、，根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比可知，根據(jù)歐姆定律，可得，則通過的電流為由功率可知和消耗的電功率之比為故錯(cuò)誤；、由功率可知和消耗的電功率之比為故錯(cuò)誤；、由功率可知和消耗的電功率之比為故正確；、由功率可知和消耗的電功率之比為故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，結(jié)合電路的結(jié)構(gòu)分析電流和電壓關(guān)系進(jìn)行解答。3．（2025?邯鄲一模）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈接有三盞完全相同的正常工作時(shí)電阻的燈泡。當(dāng)變壓器原線圈端輸入電壓時(shí)，三盞燈均正常發(fā)光。則燈泡的額定功率為A． B． C． D．【答案】【考點(diǎn)】正弦式交變電流的有效值；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；電功和電功率的計(jì)算【專題】交流電專題；定量思想；推理論證能力；推理法【分析】根據(jù)燈泡正常發(fā)光可得原副線圈電流大小關(guān)系，根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)比的關(guān)系可得原副線圈匝數(shù)比，根據(jù)匝數(shù)比可得原線圈電壓，根據(jù)原線圈中輸入電壓與原線圈電壓關(guān)系可得原線圈電流表達(dá)式，利用可得解?！窘獯稹拷猓喝K相同的燈泡正常發(fā)光，電流相等，設(shè)燈泡正常工作時(shí)的電流為，則原線圈中的電流為，副線圈中的電流為，根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)比的關(guān)系，可得：設(shè)原線圈兩端的電壓為，副線圈兩端的電壓為，根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，可得由題意可得端輸入電壓的有效值為：，在原線圈回路中有：，可得，則燈泡的額定功率為：代入數(shù)據(jù)可得：，故正確，錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了理想變壓器的原理、電功率，解題的關(guān)鍵是知道三個(gè)燈泡正常發(fā)光，電流相等，知道理想變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，電流與匝數(shù)比的關(guān)系。4．（2024?興慶區(qū)校級(jí)三模）如圖所示為高壓輸電電路圖，發(fā)電站輸送的電壓為，變壓器為理想變壓器。將兩個(gè)相同的電壓互感器甲和乙分別接入遠(yuǎn)距離輸電線路的前后端，電流互感器接入遠(yuǎn)距離輸電線路。電壓互感器的原、副線圈匝數(shù)比為，電流互感器的原、副線圈匝數(shù)比為，且。高壓輸電線路正常工作時(shí)，電壓互感器甲、乙的示數(shù)分別為、，電流互感器的示數(shù)為。則A．用戶使用的電流是頻率為的交流電 B．該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電阻為 C．該遠(yuǎn)距離輸電線路上損耗的功率為 D．該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電流為【答案】【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計(jì)算【專題】交流電專題；尋找守恒量法；分析綜合能力；定量思想【分析】根據(jù)讀出，由求交流電的頻率。根據(jù)變壓比求出兩個(gè)電壓互感器原線圈的電壓。由變流比求出電流互感器原線圈的電流，即可根據(jù)歐姆定律求解輸電線路上的電阻，由功率公式求輸電線路上損耗的功率?！窘獯稹拷猓?、根據(jù)可知，則用戶使用的電流是頻率為，故錯(cuò)誤；、對(duì)于電壓互感器甲，可知遠(yuǎn)距離輸電線路前端電壓滿足：，即對(duì)于電壓互感器乙，可知遠(yuǎn)距離輸電線路后端電壓滿足：，即對(duì)于電流互感器，可知遠(yuǎn)距離輸電線路中的電流滿足：，則該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電流為：則該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電阻為，故錯(cuò)誤；、該遠(yuǎn)距離輸電線路上損耗的功率為，故正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查變壓器規(guī)律的應(yīng)用，根據(jù)原副線圈匝數(shù)比，結(jié)合三個(gè)互感器的示數(shù)，進(jìn)而得出輸電線路上的前端電壓、后端電壓及輸電線上的電流，根據(jù)歐姆定律可解得輸電線路的電阻。5．（2024?道里區(qū)校級(jí)四模）如圖所示，理想變壓器左側(cè)原線圈通過輸電線與理想交流電流表和發(fā)電機(jī)連接，其中發(fā)電機(jī)部分由長為、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒以及兩個(gè)半徑也為的電阻不計(jì)的金屬圓環(huán)組成。使導(dǎo)體棒的兩個(gè)端點(diǎn)分別位于金屬圓環(huán)的同一水平面上，導(dǎo)體棒以角速度在豎直面內(nèi)繞圓環(huán)中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)空間存在方向豎直向下、與金屬圓環(huán)平行、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。變壓器右側(cè)副線圈中接有阻值為的定值電阻和變阻箱，以及理想交流電壓表、、和理想交流電流表，初始時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱阻值使其大小等于，此時(shí)電路能正常工作，之后再次調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值等于，已知，上述過程中，下列說法正確的是A．電流表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增加 B．電壓表的示數(shù)不變，電壓表的示數(shù)增加 C．電壓表的示數(shù)為 D．電阻箱消耗的電功率增大【答案】【考點(diǎn)】電功和電功率的計(jì)算；變壓器的構(gòu)造與原理【專題】交流電專題；定量思想；推理法；推理能力【分析】根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)結(jié)合變阻箱電阻變大，分析原、副線圈的電流和電壓，再根據(jù)變壓器變壓的特點(diǎn)求解副線圈電壓，根據(jù)功率表達(dá)式分析功率。【解答】解：設(shè)導(dǎo)體棒此時(shí)的速度與豎直方向夾角為，則導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，電阻箱的阻值變大，故副線圈的總電阻變大，副線圈的總電流變小，則原線圈的電流變小，故電流表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)也減小，故錯(cuò)誤；由于導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)速不變，故原線圈的電壓不變，則電壓表示數(shù)不變，電阻箱的阻值變大，故副線圈的總電阻變大，副線圈的總電流變小，由于和是串聯(lián)關(guān)系，則的電壓變小，故變小，由于副線圈的總電壓不變，故的電壓變大，即電壓表的示數(shù)增加，故錯(cuò)誤；原線圈電壓有效值，根據(jù)變壓器變壓特點(diǎn)：，可得，故正確；初始時(shí)電阻箱消耗的電功率為：，調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值等于后，電功率為：，故消耗電功率應(yīng)減小，故錯(cuò)誤。故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器相關(guān)知識(shí)，理解原、副線圈電流、電壓和匝數(shù)比的關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵。6．（2024?福建模擬）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，電阻，電流表、電壓表均為理想電表。原線圈，端接入如圖乙所示的正弦交變電壓，則A．電流表的示數(shù)為 B．時(shí)，電壓表示數(shù)為 C．副線圈中的電流方向每秒改變50次 D．原線圈的電流最大值為【答案】【考點(diǎn)】交變電流的圖像和圖像；變壓器的構(gòu)造與原理【專題】推理法；定量思想；交流電專題；推理能力【分析】根據(jù)瞬時(shí)值的表達(dá)式可以求得輸出電壓的有效值、周期和最大值等，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論?！窘獯稹拷猓?、分析圖乙可知，原線圈的電壓最大值為，所以原線圈的電壓的有效值為，再根據(jù)可知，副線圈的電壓的有效值為，即為電壓表的讀數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流，故錯(cuò)誤。、變壓器不會(huì)改變電流的頻率，電流的周期為，交變電流一個(gè)周期電流方向改變2次，則電流方向每秒改變100次，故錯(cuò)誤。、根據(jù)可知，，則最大值為，故正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題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，注意在求電表示數(shù)時(shí)要用到有效值。7．（2024?開福區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，理想變壓器為自耦變壓器，原線圈接交流電源的兩端，理想電壓表的讀數(shù)恒為，副線圈接阻值為的定值電阻和滑動(dòng)變阻器。調(diào)節(jié)自耦變壓器以及滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)理想電壓表的讀數(shù)為時(shí)，電源的輸入功率為，則滑動(dòng)變阻器消耗的功率為A． B． C． D．【答案】【考點(diǎn)】電功和電功率的計(jì)算；變壓器的構(gòu)造與原理【分析】根據(jù)電壓表的示數(shù)求解自耦變壓器副線圈兩端的電壓；根據(jù)理想變壓器的功率關(guān)系和電功率公式求解通過電阻的電流；根據(jù)功率公式求解變阻器消耗的功率?！窘獯稹拷猓寒?dāng)初級(jí)電壓為時(shí)，電壓表的讀數(shù)為，可知此時(shí)和兩端的電壓之和為；根據(jù)理想變壓器的功率關(guān)系根據(jù)功率公式此時(shí)次級(jí)電流為變阻器消耗的功率為綜上分析，故錯(cuò)誤，正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了理想變壓器的功率關(guān)系和電功率公式，基礎(chǔ)題。8．（2024?內(nèi)江模擬）目前市面上流行一種手搖手機(jī)充電器。當(dāng)人搖動(dòng)手柄給手機(jī)充電時(shí)，其內(nèi)部線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。下列說法正確的是A．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，電流方向?qū)l(fā)生改變 B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，穿過線圈磁通量的變化率最大 C．若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為 D．圖示位置在中性面，穿過線圈磁通量為最大【答案】【考點(diǎn)】磁通量的概念和計(jì)算公式的定性分析；交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；中性面及其性質(zhì)【專題】定性思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；推理能力【分析】磁場(chǎng)與線圈平行，穿過線圈磁通量為0；電流方向應(yīng)該在中性面的位置發(fā)生改變；從電流最大位置開始計(jì)時(shí)，電流為余弦表達(dá)式?！窘獯稹拷猓海畧D示位置磁場(chǎng)與線圈平行，穿過線圈磁通量為0，穿過線圈磁通量的變化率最大，電流方向應(yīng)該在中性面的位置發(fā)生改變，在此時(shí)不發(fā)生改變，故錯(cuò)誤，正確；．若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，穿過線圈磁通量的變化率最大，此時(shí)電流的瞬時(shí)值為最大值，線圈中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為，故錯(cuò)誤；故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題解題關(guān)鍵是掌握中性面電流方向改變，電流最小，轉(zhuǎn)動(dòng)后，電流最大。9．（2024?沙市區(qū)校級(jí)模擬）呼吸機(jī)是治療新冠肺炎的重要設(shè)備，其核心元件為呼吸機(jī)馬達(dá)（即電動(dòng)機(jī)）。表為某品牌呼吸機(jī)馬達(dá)的技術(shù)參數(shù)，用圖示交流電源通過理想變壓器給馬達(dá)供電，使其正常工作。則呼吸機(jī)馬達(dá)技術(shù)參數(shù)：供電電壓：空載轉(zhuǎn)速：空載電流：額定轉(zhuǎn)速：額定負(fù)載力矩：額定電流：額定輸出功率：A．馬達(dá)內(nèi)線圈的電阻為 B．馬達(dá)正常工作時(shí)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 C．該交流電源的電壓有效值為 D．該交流電源每秒內(nèi)電流方向變化50次【答案】【考點(diǎn)】交變電流的圖像和圖像；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；變壓器的構(gòu)造與原理【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力【分析】非純電阻電路不能用歐姆定律求解；理想變壓器原副線圈匝數(shù)比等于電壓比；根據(jù)圖像求解交流電壓的峰值，根據(jù)正弦式交變電流規(guī)律求解電壓的有效值；根據(jù)圖像求解交流電的周期，1個(gè)周期內(nèi)電流的方向變化兩次，據(jù)此分析即可?！窘獯稹拷猓海R達(dá)空載時(shí)，為非純電阻電路，不能用歐姆定律求解電阻，即利用圖中數(shù)據(jù)，不能求解馬達(dá)內(nèi)線圈的電阻，所以其內(nèi)阻不是，故錯(cuò)誤；．理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比等于交流電源的電壓有效值與供電電壓之比，即其中，解得：，故正確；．交流電源電壓的有效值應(yīng)為，故錯(cuò)誤；．正弦交流電每個(gè)周期內(nèi)電流方向變化2次，該交流電的周期為，內(nèi)包含50個(gè)周期，所以該交流電每秒內(nèi)電流方向變化100次，故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查正弦式交變電流和非純電阻電路的計(jì)算，解題關(guān)鍵是會(huì)通過圖像得到電壓的峰值和周期，掌握正弦式交變電流的規(guī)律，知道理想變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比。10．（2024?濱海新區(qū)校級(jí)三模）風(fēng)力發(fā)電將成為福建沿海實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。如圖甲，風(fēng)力發(fā)電裝置呈現(xiàn)風(fēng)車外形，風(fēng)吹向葉片驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)內(nèi)部匝數(shù)為的矩形銅質(zhì)線圈在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以角速度繞垂直于磁場(chǎng)的水平轉(zhuǎn)軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電，發(fā)電模型簡(jiǎn)化為圖乙。已知匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為。則A．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?B．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)電流表的示數(shù)為零 C．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)磁通量的變化率最大 D．穿過線圈的最大磁通量為【答案】【考點(diǎn)】磁通量的概念和計(jì)算公式的定性分析；交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；交變電流的圖像和圖像【專題】比較思想；模型法；恒定電流專題；分析綜合能力【分析】根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向；當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，感應(yīng)電流的瞬時(shí)值為零，但電流表的示數(shù)不為零；線圈與中性面垂直，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，磁通量的變化率最大；由求解線圈的最大磁通量?！窘獯稹拷猓骸?dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，根據(jù)右手定則判斷可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?，故錯(cuò)誤；、當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，線圈與磁場(chǎng)垂直，感應(yīng)電流的瞬時(shí)值為零，但電流表測(cè)量的是有效值，示數(shù)不為零，故錯(cuò)誤；、當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，線圈與磁場(chǎng)平行，即線圈與中性面垂直，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，磁通量的變化率最大，故正確；、由得，穿過線圈的最大磁通量為，故錯(cuò)誤。故選：。【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，關(guān)鍵要掌握中性面的特點(diǎn)：線圈經(jīng)過中性面時(shí)，磁通量最大，感應(yīng)電流為零。要注意電流表測(cè)量的是有效值，示數(shù)不為零。二．多選題（共5小題）11．（2024?瓊山區(qū)一模）邊長為的正方形單匝線框放置在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，線框總電阻為，若線框從圖示位置開始以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說法正確的是A．線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值是 B．線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值是 C．線框所在平面和磁場(chǎng)的方向垂直時(shí)，回路電流最大 D．線框所在平面和磁場(chǎng)的方向平行時(shí)，回路電流最大【答案】【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；交變電流的圖像和圖像；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)【專題】推理能力；推理法；定量思想；交流電專題【分析】本題根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，結(jié)合有效值和最大值的關(guān)系以及中性面和峰值面的特點(diǎn)分析求解。【解答】解：線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，故正確；線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值，故錯(cuò)誤；線框所在的平面和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，回路電流為零；線框所在平面和磁場(chǎng)的方向平行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，回路電流最大，故錯(cuò)誤，正確。故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了交變電流的基本知識(shí)，理解最大值、有效值、中心面和峰值面之間的關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵。12．（2024?寧河區(qū)校級(jí)模擬）某種感溫式火災(zāi)報(bào)警器的簡(jiǎn)化工作電路如圖所示。變壓器原線圈接電壓有效值恒定的交流電源。副線圈連接報(bào)警系統(tǒng)，其中為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，為滑動(dòng)變阻器，為定值電阻。當(dāng)警戒范圍內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，環(huán)境溫度升高達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，報(bào)警裝置（圖中未畫出）通過檢測(cè)的電流觸發(fā)報(bào)警。下列說法正確的是A．警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)，副線圈兩端電壓減小 B．警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)，原線圈輸入功率變大 C．通過定值電阻的電流過大時(shí)，報(bào)警裝置就會(huì)報(bào)警 D．若要調(diào)高預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度，可減小滑動(dòng)變阻器的阻值【答案】【考點(diǎn)】電功和電功率的計(jì)算式及影響因素；變壓器的構(gòu)造與原理【專題】交流電專題；推理法；定性思想；推理能力【分析】警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)電阻變小，則副線圈電流變大，無法判斷熱敏電阻功率的變化情況，根據(jù)電流關(guān)系可以判斷原線圈電流變化情況；若要調(diào)高預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度，使熱敏電阻的阻值較小時(shí)報(bào)警，需增大滑動(dòng)變阻器的阻值。【解答】解：、變壓器中副線圈兩端電壓取決于原線圈電壓與匝數(shù)比，由于原線圈兩端電壓與匝數(shù)比不變，則警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)，副線圈兩端電壓不變，故錯(cuò)誤；、警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)，副線圈兩端電壓不變，而副線圈中總電阻減小，副線圈中電流增大，則原線圈中電流增大，由可知，由于原線圈兩端電壓不變，所以原線圈輸入功率變大，故正確；、警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)，副線圈兩端電壓不變，而副線圈中總電阻減小，副線圈中電流增大，即通過定值電阻的電流達(dá)到某一值時(shí)，報(bào)警裝置就會(huì)報(bào)警，即通過定值電阻的電流過大時(shí)，報(bào)警裝置就會(huì)報(bào)警，故正確；、若要調(diào)高預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度，即熱敏電阻的阻值較小時(shí)不報(bào)警，要保持流過的電流不變，則可增大滑動(dòng)變阻器的阻值，故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】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，，電流，，輸入和輸出功率，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。13．（2024?洪山區(qū)校級(jí)模擬）如圖，圖線是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖像如圖線所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法正確的是A．交流電在任意內(nèi)通過線圈的電荷量都為0 B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為 C．交流電的電壓最大值為 D．若不計(jì)線圈電阻，交流電、先后給相同的電阻供電，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量之比為【答案】【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；交變電流的圖像和圖像；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【分析】根據(jù)可知，交流電在任意內(nèi)的平均電流不為零，電荷量也不為零；由周期關(guān)系求出轉(zhuǎn)速關(guān)系；由圖讀出電壓最大值，根據(jù)、之間的電壓之比求出的最大電壓；根據(jù)焦耳熱公式，可求出給相同的電阻供電，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量之比?！窘獯稹拷猓海前雮€(gè)周期，磁通量變化不為0，根據(jù)，可得電荷量不為零，故錯(cuò)誤；周期分別為，，得線圈先后兩次周期之比，根據(jù)轉(zhuǎn)速和周期的關(guān)系：可知，轉(zhuǎn)速之比為，故正確；．根據(jù)電壓最大值為：可知電壓最大值之比：交流電的電壓最大值為：，故錯(cuò)誤；根據(jù)焦耳熱公式：，可得給相同的電阻供電，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，產(chǎn)生的熱量之比為：，故正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】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角速度、轉(zhuǎn)速與周期的關(guān)系，會(huì)求解電動(dòng)勢(shì)的峰值和瞬時(shí)值，14．（2024?鯉城區(qū)校級(jí)模擬）如圖1所示，手搖發(fā)電機(jī)的大、小飛輪通過皮帶傳動(dòng)（皮帶不打滑），大、小飛輪的半徑之比為，小飛輪和線圈固定于同一轉(zhuǎn)軸。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示。已知線圈所在處的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，線圈面積為、阻值為，線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個(gè)阻值恒為的燈泡，其余電阻不計(jì)。下列說法正確的是A．線圈的匝數(shù)為100匝 B．手柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為 C．燈泡兩端電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為 D．若保持手柄的轉(zhuǎn)速不變，僅使小飛輪的半徑增大，則燈泡變得更亮【答案】【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；交變電流的圖像和圖像；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；方程法；交流電專題；推理能力【分析】根據(jù)題圖找到線圈的周期據(jù)此求解其轉(zhuǎn)速，再根據(jù)大小輪皮帶傳動(dòng)求解大輪轉(zhuǎn)速；根據(jù)線圈電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式結(jié)合閉合電路歐姆定律求解燈泡電壓瞬時(shí)值表達(dá)式；根據(jù)電動(dòng)勢(shì)峰值表達(dá)式求解線圈匝數(shù)；僅小飛輪的半徑增大，則其角速度減小，其電動(dòng)勢(shì)的峰值和有效值減小，據(jù)此分析燈泡亮度?！窘獯稹拷猓?、由圖2可知小飛輪的周期，其角速度，由圖2可知線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為，根據(jù)，代入數(shù)據(jù)解得線圈的匝數(shù)匝，故錯(cuò)誤；、小飛輪的轉(zhuǎn)速，大輪和小輪通過皮帶傳動(dòng)且半徑之比為，根據(jù)可知?jiǎng)t小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為大輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的3倍，大輪的轉(zhuǎn)速為小輪轉(zhuǎn)速的，即為，故正確；、電路中遏電流燈泡兩端的電壓則燈泡兩端的電壓最大值燈泡電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為，故正確；、若保持手柄的轉(zhuǎn)速不變，僅使小飛輪的半徑增大，則小飛輪轉(zhuǎn)速減小，角速度減小，電動(dòng)勢(shì)峰值和有效值減小，通過小燈泡的電流變小，則燈泡變暗，故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了交流電的相關(guān)應(yīng)用，熟悉感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式，理解正弦式交流電中峰值，結(jié)合歐姆定律即可完成分析。15．（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(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，發(fā)電機(jī)的正方形線圈繞軸以轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈的邊長為，匝數(shù)為，總電阻為，外接小燈泡的電阻為，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(shì)的峰值為 B．小燈泡兩端的電壓為 C．通過小燈泡的電流為 D．小燈泡的功率為【答案】【考點(diǎn)】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；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【分析】根據(jù)正弦式交變電流規(guī)律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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?！窘獯稹拷猓?、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為故錯(cuò)誤；、電動(dòng)勢(shì)有效值為小燈泡兩端的電壓為故錯(cuò)誤；、通過小燈泡的電流為故正確；、小燈泡的功率為解得故正確。故選：。【點(diǎn)評(píng)】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。三．填空題（共4小題）16．（2024?松江區(qū)校級(jí)三模）如圖所示，矩形線圈面積為，匝數(shù)為，線圈電阻為，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為。當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻的電荷量；電阻上所產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚??！究键c(diǎn)】電流的微觀表達(dá)式；用焦耳定律計(jì)算電熱；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)【分析】圖示位置磁通量為，轉(zhuǎn)過磁通量為，△。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；根據(jù)焦耳定律求解熱量，為有效值；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的定義式求解電量?！窘獯稹拷猓壕€圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦式交變電流，電動(dòng)勢(shì)的最大值則電動(dòng)勢(shì)的有效值為電路中電流的有效值時(shí)間再根據(jù)焦耳定律，聯(lián)立得根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律通過電路的平均電流則通過電阻的電荷量△故答案為：；。【點(diǎn)評(píng)】線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程產(chǎn)生正弦式交變電流，電壓表測(cè)的是有效值，求通過電阻的電荷量可用平均值，求焦耳熱可用有效值。17．（2024?泉州模擬）如圖甲所示的電路中，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，輸入的交變電壓如圖乙所示，、是完全相同的燈泡，設(shè)燈絲電阻保持不變。若燈泡能正常發(fā)光，則燈泡不能（選填“能”或“不能”正常發(fā)光，燈泡的額定電壓為，交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為?！敬鸢浮坎荒埽?0，。【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；交變電流的圖像和圖像【專題】定量思想；交流電專題；推理法；推理能力【分析】根據(jù)變壓器的變壓比和電壓的有效值以及電壓關(guān)系列式求解，結(jié)合交變電壓的表達(dá)式列式解答?！窘獯稹拷猓涸本€圈的匝數(shù)比，即燈泡的電流是燈泡電流的2倍，故燈泡正常發(fā)光，不能正常發(fā)光；根據(jù)圖乙，電源電壓有效值為，設(shè)燈泡的電阻為，的電流為，根據(jù)電壓關(guān)系有，則，所以燈泡的電壓為，根據(jù)圖乙，交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為。故答案為：不能，40，?！军c(diǎn)評(píng)】考查交流電的最大值、有效值、變壓器的相關(guān)問題，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析和解答。18．（2024?松江區(qū)校級(jí)三模）從發(fā)電機(jī)輸出的電壓通常需要通過變壓器將電輸送給用戶。某同學(xué)為研究變壓器的規(guī)律，利用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中左、右線圈匝數(shù)之比為，現(xiàn)該同學(xué)在左側(cè)輸入端接入的恒壓直流電源，則右側(cè)輸出端測(cè)出的電壓為（選涂：“”、“”。當(dāng)該同學(xué)左側(cè)接入的電壓時(shí)，右側(cè)測(cè)出的電壓值為。（選涂：“”、“”【答案】；?！究键c(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力【分析】根據(jù)變壓器不能改變直流電壓，結(jié)合變壓器輸入電壓和輸出電壓與匝數(shù)比關(guān)系分析求解。【解答】解：變壓器不能改變直流電壓，則在左側(cè)輸入端接入的恒壓直流電源，則右側(cè)輸出端測(cè)出的電壓為，故錯(cuò)誤，正確，故選：。當(dāng)該同學(xué)左側(cè)接入的電壓時(shí)，右側(cè)測(cè)出的電壓值為：，故正確，錯(cuò)誤，故選：。故答案為：；?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器相關(guān)知識(shí)，理解變壓器不能改變直流電壓，熟悉掌握變壓器變壓規(guī)律是解決此類問題的關(guān)鍵。19．（2024?永春縣校級(jí)模擬）如圖，是一個(gè)豎直的單匝矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的水平方向的磁場(chǎng)中，線框面積為，邊水平，線框繞某固定軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在邊與磁場(chǎng)方向的夾角達(dá)的時(shí)刻（圖示位置），導(dǎo)線框只需繞軸轉(zhuǎn)過最小角度為時(shí)，可達(dá)中性面。線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為?！敬鸢浮抗蚀鸢笧椋?；【考點(diǎn)】正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)【專題】分析綜合能力；交流電專題；推理法；定量思想【分析】根據(jù)中性面的特點(diǎn)解答；根據(jù)正弦式交流電電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式和有效值與最大值的關(guān)系，計(jì)算線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值。【解答】解：線圈自圖示位置轉(zhuǎn)過時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零，導(dǎo)線框位于中性面。轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的最大感應(yīng)動(dòng)勢(shì)為產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為故答案為：；【點(diǎn)評(píng)】本題考查了正弦式交流電電動(dòng)勢(shì)最大值、有效值，比較容易。四．解答題（共6小題）20．（2024?海淀區(qū)校級(jí)模擬）新型電動(dòng)汽車在剎車時(shí)，電動(dòng)機(jī)的線圈會(huì)充當(dāng)“發(fā)電機(jī)”角色，由車輪帶動(dòng)來回收能量。為研究方便，發(fā)電機(jī)可抽象為如圖1所示模型：兩磁極間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、長方形線圈面積為，重?cái)?shù)為，整個(gè)線圈都處于磁場(chǎng)中，可繞轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈外接有阻值為的純電阻負(fù)載，忽略線圈的電阻。電動(dòng)汽車的質(zhì)量為。（1）若電動(dòng)汽車剎車時(shí)受到的地面摩擦等阻力與發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)提供的剎車制動(dòng)力相比可以忽略，即該模型中，剎車時(shí)汽車受到的阻力完全由線圈轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致，汽車失去的動(dòng)能全部用來發(fā)電。設(shè)在汽車剎車過程中某一時(shí)刻，線圈平面和磁場(chǎng)恰好平行，已知此時(shí)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，汽車在水平路面上的瞬時(shí)速度為，求此時(shí)：發(fā)電機(jī)工作回路中電功率的大?。黄嚲€圈提供的制動(dòng)力的大小。（2）若電動(dòng)汽車受到地面摩擦阻力恒為，線圈提供的制動(dòng)力與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度成正比，比例系數(shù)為。經(jīng)過時(shí)間，汽車的速度由減為0。在圖2中定性作出汽車剎車過程中速度隨時(shí)間的變化圖線；求汽車減速過程中發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。【答案】（1）發(fā)電機(jī)工作回路中電功率的大小為；汽車線圈提供的制動(dòng)力的大小為。（2）汽車剎車過程中速度隨時(shí)間的變化圖線見解析；汽車減速過程中發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為?！究键c(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；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用【專題】推理法；推理能力；定量思想；電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題【分析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合電功率公式解答；（2）根據(jù)汽車剎車的受力情況分析加速度變化，從而畫圖；根據(jù)動(dòng)量定理分析解答。【解答】解：（1）由于該時(shí)刻線圈平面和磁場(chǎng)恰好平行，則線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為回路的電流為發(fā)電機(jī)工作回路中電功率的大小為解得由于汽車失去的動(dòng)能全部用來發(fā)電，則有解得汽車線圈提供的制動(dòng)力的大小為（2）根據(jù)牛頓第二定律可得由于線圈提供的制動(dòng)力與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度成正比，可知隨著汽車做減速運(yùn)動(dòng)，角速度逐漸減小，線圈提供的制動(dòng)力逐漸減小，汽車的加速度逐漸減小，所以汽車做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，則汽車剎車過程中速度隨時(shí)間的變化圖線如圖所示汽車減速過程中，根據(jù)動(dòng)量定理可得其中解得線圈轉(zhuǎn)過的角度為則汽車減速過程中發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為答：（1）發(fā)電機(jī)工作回路中電功率的大小為；汽車線圈提供的制動(dòng)力的大小為。（2）汽車剎車過程中速度隨時(shí)間的變化圖線見解析；汽車減速過程中發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為?！军c(diǎn)評(píng)】本題為電磁感應(yīng)綜合問題，解題關(guān)鍵掌握閉合電路歐姆定律、電磁感應(yīng)定律、動(dòng)量定理的應(yīng)用。21．（2024?光明區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的直徑為、匝數(shù)的線圈，磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示），線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，線圈內(nèi)阻為，它的引出線接有的小燈泡，外力推動(dòng)線圈框架的端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過小燈泡，從時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，線圈運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，摩擦等損耗不計(jì)，求：（1）電壓表的示數(shù)；（2）時(shí)外力的大小?！敬鸢浮浚?）電壓表的示數(shù)為；（2）時(shí)外力的大小為?！究键c(diǎn)】根據(jù)或者圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用；正弦式交變電流的有效值【專題】定量思想；交流電專題；推理法；推理能力【分析】（1）線圈中產(chǎn)生的是正弦式電流，電壓表測(cè)量燈泡電壓的有效值。由電流最大值求出電壓的最大值，再求解有效值。（2）線圈做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，時(shí)線圈通過平衡位置，外力等于安培力?！窘獯稹拷猓海?）由圖丙可得，。根據(jù)電磁感應(yīng)定律得電動(dòng)勢(shì)最大值電動(dòng)勢(shì)的有效值電流的有效值電壓表的示數(shù)代入數(shù)據(jù)解得（2）時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得電流強(qiáng)度此時(shí)線圈的速度最大而加速度為零，則根據(jù)平衡條件和安培力表達(dá)式得解得答：（1）電壓表的示數(shù)為；（2）時(shí)外力的大小為?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式及正弦式電流有效值與最大值之間的關(guān)系，關(guān)鍵是電動(dòng)勢(shì)的大小表達(dá)式。22．（2024?南通一模）如圖所示，一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)輸出端連接理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)分別為、，副線圈連接電阻。交流發(fā)電機(jī)的線圈匝數(shù)為，電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為，發(fā)電機(jī)線圈電阻不計(jì)。求：（1）通過發(fā)電機(jī)線圈磁通量的最大值；（2）變壓器原線圈中電流的有效值。【答案】（1）通過發(fā)電機(jī)線圈磁通量的最大值為；（2）變壓器原線圈中電流的有效值為?！究键c(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；交變電流的圖像和圖像【專題】交流電專題；信息給予題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；?jì)算題；定量思想；推理法【分析】（1）根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值和磁通量最大值的表達(dá)式求解作答；（2）根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系以及功率關(guān)系求解作答?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，線圈面積為；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值磁通量的最大值聯(lián)立解得；（2）設(shè)變壓器原、副線圈上電壓的有效值為、則根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系變壓器原線圈的輸入電壓根據(jù)理想變壓器的功率關(guān)系代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得。答：（1）通過發(fā)電機(jī)線圈磁通量的最大值為；（2）變壓器原線圈中電流的有效值為。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查交變電流的產(chǎn)生、理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系和功率關(guān)系；知道正弦交變電流有效值和最大值的關(guān)系。23．（2024?四川一模）電動(dòng)曬衣桿方便實(shí)用，在日常生活中得到廣泛應(yīng)用。如圖所示，一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為，原線圈兩端接入正弦交流電源，電壓為，副線圈接有一個(gè)交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)開關(guān)接通后，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為的晾衣桿以速度勻速上升，此時(shí)電流表讀數(shù)為，重力加速度為。求：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻?！敬鸢浮浚?）電動(dòng)機(jī)的輸入功率為；（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻為?！究键c(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；推理法；功率的計(jì)算專題；推理能力【分析】（1）根據(jù)變壓器匝數(shù)比結(jié)合有效值、總功率公式列式解答；（2）根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律結(jié)合熱功率公式求解線圈電阻?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)公式，得，則電動(dòng)機(jī)的輸入功率為（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻消耗的功率為，又，得答：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率為；（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻為?！军c(diǎn)評(píng)】考查變壓器的功率問題，會(huì)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律列式求解相應(yīng)的物理量。24．（2024?南通模擬）如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈匝數(shù)為匝，面積為，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，通過理想變壓器連接阻值為的電阻，正常工作時(shí)，理想電流表示數(shù)為。若從圖示位置開始計(jì)時(shí)：（1）寫出該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）若不計(jì)發(fā)電機(jī)線圈電阻，求理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比?！敬鸢浮浚?）該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為；（2）若不計(jì)發(fā)電機(jī)線圈電阻，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為。【考點(diǎn)】正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；變壓器的構(gòu)造與原理【專題】推理能力；推理法；定量思想；交流電專題【分析】（1）利用可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值，根據(jù)由線圈所在位置計(jì)時(shí)，利用可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）根據(jù)題意可得原線圈兩端電壓，根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率可得副線圈中電流大小，根據(jù)原副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系可得匝數(shù)比?！窘獯稹拷猓海?）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈中磁通量等于零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為：（2）若不計(jì)發(fā)電機(jī)線圈電阻，則變壓器原線圈兩端電壓：設(shè)變壓器原副線圈中的電流分別為：、，可知由理想變壓器輸入功率等于輸出功率，則有：代入數(shù)據(jù)可得：由變壓器原副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系可得：答：（1）該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為；（2）若不計(jì)發(fā)電機(jī)線圈電阻，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的原理、交變電流的最大值和有效值，解題的關(guān)鍵是知道理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，注意若從中性面計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為：，若從垂直中性面的位置計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為：。25．（2024?上海）某自行車所裝車燈發(fā)電機(jī)如圖（a）所示，其結(jié)構(gòu)見圖（b）。繞有線圈的形鐵芯開口處裝有磁鐵。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與其接觸的摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦輪又通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使鐵芯中磁通量發(fā)生變化。線圈兩端、作為發(fā)電機(jī)輸出端。通過導(dǎo)線與標(biāo)有“，”的燈泡相連。當(dāng)車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓近似視為正弦交流電。假設(shè)燈泡阻值不變，摩擦輪與輪胎間不打滑。（1）在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過的過程中：①通過的電流方向（在圖中用箭頭標(biāo)出）；②中的電流。逐漸變大逐漸變小先變大后變小先變小后變大（2）若發(fā)電機(jī)線圈電阻為，車輪以某一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，恰能正常發(fā)光。將更換為標(biāo)有“，”的燈泡，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速仍為時(shí)：①兩端的電壓。大于等于小于②消耗的功率。大于等于小于（3）利用理想變壓器將發(fā)電機(jī)輸出電壓變壓后對(duì)標(biāo)有“，”的燈泡供電，使燈泡正常發(fā)光，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，該變壓器原線圈兩端的電壓為。（4）在水平路面騎行時(shí)，假設(shè)騎車人對(duì)自行車做的功僅用于克服空氣阻力和發(fā)電機(jī)阻力。已知空氣阻力與車速成正比，忽略發(fā)電機(jī)內(nèi)阻。①在自行車勻加速行駛過程中，發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系可能為。②無風(fēng)時(shí)自行車以某一速度勻速行駛，克服空氣阻力的功率，車燈的功率為。為使車燈的功率增大到，騎車人的功率應(yīng)為多大？（計(jì)算）【答案】（1）①見解答；②；（2）①；②；（3）12；（4）①；②騎車人的功率應(yīng)為?！究键c(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；變壓器的構(gòu)造與原理；交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；電功和電功率的計(jì)算；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式；楞次定律及其應(yīng)用【專題】分析綜合能力；定量思想；推理法；交流電專題；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合【分析】（1）①、先確定在圖示位置線圈中的磁場(chǎng)方向，判斷線圈的磁通量如何變化，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；②發(fā)電機(jī)輸出電壓近似視為正弦交流電，圖視為線圈的磁通量最大，其變化量為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的情況，根據(jù)正弦交流電的變化規(guī)律分析中的電流如何變化。（2）①根據(jù)燈泡的額定電壓與額定功率可計(jì)算出回路中的電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得到發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)，將更換為燈泡，先計(jì)算出騎電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解其兩端電壓；②根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解消耗的功率。（3）根據(jù)理想變壓器的工作原理解答。（4）①在自行車勻加速行駛過程中，發(fā)電機(jī)內(nèi)的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值與輸出電壓的最大值如何變化，分析交流電的周期如何變化。②通過對(duì)比電功率可得到路端電壓的關(guān)系，根據(jù)閉合電路歐姆定律，法拉第電磁感應(yīng)定律，分析自行車勻速行駛的速度路端電壓的關(guān)系，求得改變后的克服空氣阻力的功率，騎車人的功率等于克服空氣阻力的功率與車燈的功率之和。【解答】解：（1）①在圖示位置時(shí)連接燈泡的線圈中的磁場(chǎng)方向向下，在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過的過程中，此線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流由斷經(jīng)燈泡流到端，通過的電流方向如下圖所示：②發(fā)電機(jī)輸出電壓近似視為正弦交流電，圖示位置線圈的磁通量最大，其變化量為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，中的電流為零，根據(jù)正弦交流電的變化規(guī)律，可知在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過的過程中，中的電流逐漸變大，故正確，錯(cuò)誤。（2）①發(fā)電機(jī)線圈電阻為，車輪以某一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，恰能正常發(fā)光。已知燈泡的額定電壓，額定功率，設(shè)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)有效值為，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，解得：將更換為標(biāo)有“，”的燈泡，燈泡的電阻為：設(shè)兩端的電壓為，同理可得：解得：，故正確，錯(cuò)誤。②消耗的功率為：，故正確，錯(cuò)誤。（3）由題意可知，副線圈的電壓，根據(jù)理想變壓器的工作原理得：解得該變壓器原線圈兩端的電壓為：。（4）①在自行車勻加速行駛過程中，發(fā)電機(jī)內(nèi)的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值增大，輸出電壓的最大值也最大，同時(shí)交流電的周期會(huì)減小，故電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系不可能如選項(xiàng)所示的圖像，可能如選項(xiàng)所示的圖像，故正確，錯(cuò)誤。②根據(jù)電功率：，可得：根據(jù)歐姆定律，根據(jù)閉合電路歐姆定律：聯(lián)立可得：線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于發(fā)電機(jī)內(nèi)的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，發(fā)電機(jī)內(nèi)的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度又正比于自行車勻速行駛的速度，即：則有：已知空氣阻力與車速成正比，即，可得：則有：騎車人的功率為：故答案為：（1）①見解答；②；（2）①；②；（3）12；（4）①；②騎車人的功率應(yīng)為?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了正弦交流電的產(chǎn)生與性質(zhì)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電路的動(dòng)態(tài)變化等問題?？疾榱碎]合電路歐姆定律、電功率、法拉第電磁感應(yīng)定律、理想變壓器的工作原理的應(yīng)用。

考點(diǎn)卡片1．牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】牛頓第二定律的表達(dá)式是F＝ma，已知物體的受力和質(zhì)量，可以計(jì)算物體的加速度；已知物體的質(zhì)量和加速度，可以計(jì)算物體的合外力；已知物體的合外力和加速度，可以計(jì)算物體的質(zhì)量?！久}方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為g，g為重力加速度。人對(duì)電梯底部的壓力為（）A、B、2mgC、mgD、分析：對(duì)人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答：對(duì)人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg＝ma故N＝mg+ma＝mg根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力，故人對(duì)電梯的壓力等于mg；故選：A。點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵對(duì)人受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解。【解題方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單問題時(shí)，要先明確物體的受力情況，然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式，再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。2．電流的微觀表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電流的微觀表達(dá)式的推導(dǎo)如圖所示，AD表示粗細(xì)均勻的一段長為l的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量大小為q。則：導(dǎo)體AD內(nèi)的自由電荷全部通過橫截面D所用的時(shí)間t＝導(dǎo)體AD內(nèi)的自由電荷總數(shù)N＝nlS，總電荷量Q＝Nq＝nlSq，此導(dǎo)體上的電流I＝＝＝nqSv2.電流的微觀表達(dá)式：I＝nqSv（1）I＝是電流的定義式，I＝nqSv電流的決定式，因此電流I通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q及時(shí)間t無關(guān)，從微觀上看，電流的大小取決于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)n、每個(gè)自由電荷的電荷量大小q、定向移動(dòng)的速率v，還與導(dǎo)體的橫截面積S有關(guān)。（2）v表示電荷定向移動(dòng)的速率。自由電荷在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，其速率為熱運(yùn)動(dòng)的速率，電流是自由電荷在熱運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上向某一方向定向移動(dòng)形成的。【命題方向】有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為I；設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動(dòng)速率為v，在Δt時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A.nvSΔtB.nv?ΔtC.D.分析：首先根據(jù)電流強(qiáng)度的定義可以求得t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面積的總的電荷量的大小，進(jìn)而可以求得自由電子的個(gè)數(shù)，再根據(jù)電流的微觀的表達(dá)式，根據(jù)電阻的運(yùn)動(dòng)的速率的大小也可以求得通過導(dǎo)線橫截面的自由電子的個(gè)數(shù)．解答：在t時(shí)間內(nèi)，以速度v移動(dòng)的電子在銅導(dǎo)線中通過的距離為vt，由于銅導(dǎo)線的橫截面積為S，則在t時(shí)間內(nèi)，電子經(jīng)過的導(dǎo)線體積為V＝vtS．又由于單位體積的導(dǎo)線有n個(gè)自由電子，則在Δt時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為N＝nvSΔt。由于流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，則在t時(shí)間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電荷量為Q＝It，而電子的電荷量為e，則t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為：N＝；故只有A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。點(diǎn)評(píng)：本題計(jì)算自由電子的個(gè)數(shù)，要注意從不同的角度來分析問題，一是從微觀運(yùn)動(dòng)的角度，二是從電流強(qiáng)度的角度．【解題思路點(diǎn)撥】用電流的微觀表達(dá)式求解問題的注意點(diǎn)（1）準(zhǔn)確理解公式中各物理量的意義，式中的v是指自由電荷定向移動(dòng)的速率，不是電流的傳導(dǎo)速率，也不是電子熱運(yùn)動(dòng)的速率。（2）I＝neSv是由I＝導(dǎo)出的，若n的含義不同，表達(dá)式的形式也會(huì)不同。3．電功和電功率的概念及影響因素【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．電功（1）電功：電路中電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做的功．（2）公式：W＝qU＝IUt．（3）實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程．2．電功率（1）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的快慢．（2）公式：P＝＝IU．【命題方向】本考點(diǎn)主要考查電功和電功率的定義類問題下列關(guān)于電功率的說法中正確的是（）A、電功率是表示電流做功多少的物理量B、電功率是表示電流做功效率高低的物理量C、電功率是反映電流做功快慢程度的物理量D、功率為100W的用電器正常工作10h耗電1Kw/h分析：電功率是描述做功快慢的物理量，由W＝Pt計(jì)算電流做的功．解答：A、電功率是描述做功快慢的物理量，與電流做功的多少無關(guān)。故A錯(cuò)誤；B、電功率是描述做功快慢的物理量，與電流做功效率高低無關(guān)。故C錯(cuò)誤；C、電功率是描述做功快慢的物理量。故C正確；D、功率為100W的用電器正常工作10h耗電：W＝Pt＝100W×1h＝1000W?h＝1Kw/h。故D正確故選：CD。點(diǎn)評(píng)：電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，電功率反映的電流做功的快慢．【解題思路點(diǎn)撥】1.電功的計(jì)算公式W＝qU＝UIt；電功率的計(jì)算公式P＝＝UI。2.電功和電功率的計(jì)算公式都是針對(duì)所有電路都成立的。4．電功和電功率的計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電功的計(jì)算公式：W＝qU＝UIt2.電功率的計(jì)算公式：P＝＝UI3.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＝tP＝UI＝I2R＝?！窘忸}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＝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P＝求各個(gè)電阻的功率。解答：由P＝知，RA＝RC＝＝Ω＝6Ω，RB＝RD＝＝Ω＝3Ω電阻B和C并聯(lián)的電阻RBC＝＝Ω＝2Ω則電路的總電流I＝＝＝A＝1A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＝＝W≈1.33WRC的功率為PC＝＝W≈0.67WRD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(píng)：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＝進(jìn)行求解。【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。5．用焦耳定律計(jì)算電熱【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】焦耳定律的表達(dá)式Q＝I2Rt，由此可以計(jì)算電流產(chǎn)生的焦耳熱。【命題方向】電動(dòng)汽車成為未來汽車發(fā)展的方向．若汽車所用電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為380V，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2Ω，通過電動(dòng)機(jī)的電流為10A，則電動(dòng)機(jī)工作10min消耗的電能為多少焦？產(chǎn)生的熱量是多少焦？分析：通過W＝UIt去求消耗的電能，通過Q＝I2Rt去求產(chǎn)生的熱量．消耗的電能與產(chǎn)生的熱量不等．解答：由W＝UIt，得：W＝380×10×600J＝2.28×106J故電動(dòng)機(jī)工作10min消耗的電能為2.28×106J．產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝102×2×600＝1.2×105J故產(chǎn)生的熱量是1.2×105J點(diǎn)評(píng)：注意消耗的電能與產(chǎn)生的熱量不等，因?yàn)樵撾娐凡皇羌冸娮桦娐?，消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為熱量，還有一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．【解題思路點(diǎn)撥】一、電功率與熱功率的區(qū)別與聯(lián)系（1）區(qū)別：電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強(qiáng)度的乘積；熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率．決定于通過這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積．（2）聯(lián)系：對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率；對(duì)非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和．二、焦耳定律的使用范圍無論在何種電路中，焦耳定律Q＝I2Rt都是成立的。6．閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2.表達(dá)式：I＝，E表示電動(dòng)勢(shì)，I表示干路總電流，R表示外電路總電阻，r表示內(nèi)阻。3.閉合電路中的電壓關(guān)系：閉合電路中電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和E＝U外+U內(nèi)。4.由E＝U外+U內(nèi)可以得到閉合電路歐姆定律的另一個(gè)變形U外＝E﹣Ir。【命題方向】在已接電源的閉合電路里，關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是（）A、如外電壓增大，則內(nèi)電壓增大，電源電動(dòng)勢(shì)也會(huì)隨之增大B、如外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動(dòng)勢(shì)必然減小C、如外電壓不變，則內(nèi)電壓減小時(shí)，電源電動(dòng)勢(shì)也隨內(nèi)電壓減小D、如外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源的電動(dòng)勢(shì)始終為二者之和，保持恒量分析：閉合電路里，電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)電壓與外電壓之和．外電壓變化時(shí)，內(nèi)電壓也隨之變化，但電源的電動(dòng)勢(shì)不變．解答：A、如外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源電動(dòng)勢(shì)保持不變。故A錯(cuò)誤。B、如外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓將增大，電源電動(dòng)勢(shì)保持不變。故B錯(cuò)誤。C、如外電壓不變，則內(nèi)電壓也不變。故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得到，電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)電壓與外電壓之和，如外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源的電動(dòng)勢(shì)保持恒量。故D正確。故選：D。點(diǎn)評(píng)：本題要抓住電源的電動(dòng)勢(shì)是表征電源的本身特性的物理量，與外電壓無關(guān)．【解題思路點(diǎn)撥】閉合電路的幾個(gè)關(guān)系式的對(duì)比7．磁通量的概念和計(jì)算公式的定性分析【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、磁通量1．概念：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度和與磁場(chǎng)方向垂直的平面面積S的乘積。即Φ＝BS。2.拓展：磁場(chǎng)與平面不垂直時(shí)，這個(gè)面在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積S'與磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積表示磁通量。即Φ＝BSsinθ＝BS'。θ表示面與磁場(chǎng)的夾角。3.單位：韋伯（Wb），1Wb＝1T?m2．4.標(biāo)矢性：標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)表示從不同的方向穿過某個(gè)平面。5．磁通量的計(jì)算公式（1）公式：Φ＝BS．（2）適用條件：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)；②S是垂直磁場(chǎng)并在磁場(chǎng)中的有效面積．6.引申：B＝表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過垂直磁場(chǎng)方向的單位面積的磁通量。7.磁通量的影響因素：根據(jù)公式Φ＝BS可知磁通量的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度和垂直于磁場(chǎng)的面積有關(guān)?！久}方向】關(guān)于磁通量的概念，以下說法中正確的是（）A、磁通量發(fā)生變化，一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的B、磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大C、磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，則磁通量也越大D、線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零分析：由磁通量公式Φ＝BSsinθ可知，磁通量發(fā)生變化，不一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過閉合回路的磁通量也不一定越大．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，磁通量也不一定越大．線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零．解答：A、由磁通量公式Φ＝BSsinθ可知，可能是由磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，或由面積S變化，或由角度θ變化引起的。故A錯(cuò)誤。B、磁通量大小取決于B、S、θ三個(gè)因素，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過閉合回路的磁通量也不一定越大。故B錯(cuò)誤。C、當(dāng)線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度再大，磁通量為零。則磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，磁通量也不一定越大。故C錯(cuò)誤。D、磁通量為零，磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零；也可能線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零。故D正確。故選：D。點(diǎn)評(píng)：本題考查磁通量的概念，要抓住兩種特殊情況：當(dāng)線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，Φ＝0；當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，Φ＝BS．【解題方法點(diǎn)撥】對(duì)磁通量的理解（1）線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)磁通量最大，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)后穿過線圈的磁感線條數(shù)減少，磁通量減小。（2）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中才能應(yīng)用公式Φ＝BSsinθ（θ表示面與磁場(chǎng)的夾角）計(jì)算磁通量。應(yīng)用公式時(shí)還需要明確公式中各物理量的含義8．安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直磁場(chǎng)放置的長度為l的導(dǎo)體，所通電流為I，導(dǎo)體所受的安培力大小為F＝BIl；若將導(dǎo)體轉(zhuǎn)過90°，即電流與磁場(chǎng)平行，此時(shí)導(dǎo)體所受的安培力的大小為F＝0.2.如圖所示，當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí)，安培力的大小為F＝BIlsinθ【命題方向】一根長0.20m、通有2.0A電流的通電直導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的最大安培力是多少？分析：當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力最大；根據(jù)安培力的公式計(jì)算安培力的大?。獯穑寒?dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力最大，為：Fmax＝BIL＝0.50×2.0×0.20N＝0.2N答：受到的最大安培力是0.2N．點(diǎn)評(píng)：本題只要掌握安培力大小的計(jì)算公式F＝BILsinα，就能正確解答，基本題．【解題思路點(diǎn)撥】1、電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)線不受安培力的作用。2、電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，導(dǎo)線受到安培力的大小為F＝BIl。3、電流方向與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí)，導(dǎo)線受到安培力的大小為F＝BIlsinθ。9．楞次定律及其應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2.適用范圍：所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3.實(shí)質(zhì)：楞次定律是能量守恒的體現(xiàn)，感應(yīng)電流的方向是能量守恒定律的必然結(jié)果。4.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟：①確定研究對(duì)象，即明確要判斷的是哪個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。②確定研究對(duì)象所處的磁場(chǎng)的方向及其分布情況。③確定穿過閉合電路的磁通量的變化情況。④根據(jù)楞次定律，判斷閉合電路中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。⑤根據(jù)安培定則（即右手螺旋定則）判斷感應(yīng)電流的方向?！久}方向】某磁場(chǎng)的磁感線如圖所示，有銅線圈自圖示A處落到B處，在下落過程中，自上向下看，線圈中感應(yīng)電流的方向是（）A、始終順時(shí)針B、始終逆時(shí)針C、先順時(shí)針再逆時(shí)針D、先逆時(shí)針再順時(shí)針分析：楞次定律的內(nèi)容是：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．在下落過程中，根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)弱判斷穿過線圈的磁通量的變化，再去判斷感應(yīng)電流的方向．解答：在下落過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小，所以穿過線圈的磁通量先增大后減小，A處落到C處，穿過線圈的磁通量增大，產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向下，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針。C處落到B處，穿過線圈的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向上，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。故選：C。點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．【解題方法點(diǎn)撥】1．楞次定律中“阻礙”的含義。2．楞次定律的推廣對(duì)楞次定律中“阻礙”含義的推廣：感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。（1）阻礙原磁通量的變化﹣﹣“增反減同”；（2）阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)﹣﹣“來拒去留”；（3）使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)﹣﹣“增縮減擴(kuò)”；（4）阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象）﹣﹣“增反減同”。3．相互聯(lián)系（1）應(yīng)用楞次定律，必然要用到安培定則；（2）感應(yīng)電流受到