2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之交變電流

第1頁（共1頁）2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之交變電流一．選擇題（共10小題）1．如圖所示，理想變壓器原線圈與定值電阻R0＝7.5Ω串聯(lián)后接在電壓U0＝48V的交流電源上，副線圈接理想電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器R，R的最大阻值為100Ω，原、副線圈匝數(shù)比為1：2?，F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P向下滑動(dòng)，下列說法正確的是（）A．電壓表示數(shù)變大 B．電源的輸出功率變小 C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為2.4A D．改變滑片P的位置，R獲得的最大功率為76.8W2．圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1，電源兩端輸入電壓U隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，電阻R1、R2和R3的阻值分別為5Ω、2Ω和3Ω，電流表為理想交流電表，現(xiàn)將開關(guān)S斷開，下列說法正確的是（）A．輸入電壓U的有效值為102B．電流表的示數(shù)為0.2A C．若將開關(guān)S閉合，副線圈兩端電壓變化量與電流變化量的絕對(duì)值之比變大 D．若將開關(guān)S閉合，電流表的示數(shù)變小3．如圖甲所示為理想變壓器，其原、副線圈匝數(shù)比為6：1，電壓表和電流表均為理想交流電表，Rt為NTC型熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，R為定值電阻。若變壓器的輸入電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．電壓表示數(shù)為62VB．變壓器原，副線圈的功率之比為6：1 C．變壓器原、副線圈中的電流之比為6：1 D．Rt溫度降低時(shí)，電壓表的示數(shù)不變、電流表的示數(shù)變小4．如圖為某電吹風(fēng)的設(shè)計(jì)電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)，可動(dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別記為n1和n2。下列說法中正確的是（）熱風(fēng)時(shí)輸入功率500W冷風(fēng)時(shí)輸入功率60W小風(fēng)扇額定電壓60V正常工作時(shí)小風(fēng)扇輸出功率48WA．觸片P位于ab時(shí)，電吹風(fēng)屬于吹冷風(fēng)狀態(tài) B．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝11：3 C．小風(fēng)扇工作時(shí)的電流為2A D．電熱絲的電阻為100Ω5．如圖乙所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖，圖甲為升壓變壓器輸入電壓隨時(shí)間變化的圖像。在輸電線路起始端接入I、Ⅱ兩個(gè)互感器，兩互感器原副線圈的匝數(shù)比分別為484：1和1：100，電壓表的示數(shù)為100V，電流表的示數(shù)為1A，兩電表圖中未標(biāo)出，輸電線路總電阻r＝10Ω。用戶端電壓為220V，所有變壓器及互感器均視為理想變壓器。下列說法正確的是（）A．互感器1是電流互感器，互感器Ⅱ是電壓互感器 B．降壓變壓器的匝數(shù)比220：1 C．輸電線上損耗的功率1×105W D．當(dāng)用戶使用的用電設(shè)備增多時(shí)，電壓表的示數(shù)變大6．如圖所示，一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)輸出端連接原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝1：2的理想變壓器，變壓器副線圈上接有R＝20Ω的電阻。已知交流發(fā)電機(jī)內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.2T，發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)N＝10匝，面積S＝0.2m2，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω＝25rad/s，內(nèi)阻不計(jì)。當(dāng)發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，下列說法正確的是（）A．圖示位置磁通量最大，磁通量的變化率最小 B．以圖示位置為t＝0時(shí)刻，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e＝10sin25t（V） C．電阻R兩端的電壓為102D．電阻R消耗的電功率為20W7．如圖為某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖。直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出u＝5sin100πt（V）的交流電，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為n1和n2的變壓器升壓至峰值大于10kV，就會(huì)在打火針和金屬板間引發(fā)電火花，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。下列正確的是（）A．n2B．n1C．用電壓表測原線圈兩端電壓，示數(shù)為5V D．副線圈輸出交流電壓的頻率是100Hz8．如圖甲所示，一電阻不計(jì)的單匝線圈處于變化的磁場中，圖乙是穿過線圈磁通量Φ隨時(shí)間t按正弦變化的圖象（規(guī)定磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里時(shí)為Φ正）。線圈右邊與理想變壓器的原線圈連接，已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝20：1，電阻R1＝20Ω、R2＝10Ω，D為理想二極管，取π2＝10，下列說法正確的是（）A．t＝0.01s時(shí)，圓形線圈中電流為零 B．t＝0.005s時(shí)，圓形線圈中有最大電流 C．0﹣0.005s內(nèi)，流過R1的電荷量可能為0.005C D．原線圈的輸入功率為75W9．如圖甲所示為汽車的傳統(tǒng)點(diǎn)火裝置，稱之為蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)。此裝置的核心部件是一個(gè)變壓器，該變壓器的原線圈通過開關(guān)連接到12V的蓄電池上，副線圈連接到火花塞的兩端。在開關(guān)閉合或斷開的瞬間，將會(huì)在副線圈中產(chǎn)生脈沖高電壓形成電火花，點(diǎn)燃可燃混合氣體。圖乙和圖丙分別是原線圈、副線圈電壓隨時(shí)間變化的圖像，則下列說法正確的是（）A．原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多 B．t2至t3間穿過副線圈的磁通量為零 C．開關(guān)斷開與閉合瞬間副線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向相同 D．開關(guān)斷開時(shí)比開關(guān)閉合時(shí)，更容易點(diǎn)燃混合氣體10．在特、超高壓變電設(shè)備中，變壓器占有重要地位。某理想變壓器的簡化模型如圖所示，原線圈的回路中，理想交流電流表的示數(shù)為I，理想交流電壓表的示數(shù)為U，副線圈的負(fù)載阻值為R，則電源電壓的有效值為（）A．IR B．U2C．l2D．因?yàn)樵?、副線圈的匝數(shù)比未知，所以不能求出電源電壓的有效值二．多選題（共4小題）（多選）11．如圖所示，矩形線框的匝數(shù)為N＝100，面積為S＝0.02m2，線框所處磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T。線框從圖示位置開始繞軸OO'以恒定的角速度ω＝100rad/s沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，線框一端接換向器，通過電刷和外電路連接。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，定值電阻R1＝10Ω、R2＝2.5Ω，線框內(nèi)阻r＝5Ω，忽略導(dǎo)線的電阻。下列說法正確的是（）A．線框經(jīng)過圖示位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為200V B．流過電阻R1的電流是交流電 C．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，通過電阻R1的電荷量為0.4C D．通過電阻R1的電流有效值為5（多選）12．圖是一臺(tái)教學(xué)用手搖式交流發(fā)電機(jī)。已知大皮帶輪半徑為R，小皮帶輪半徑為r，若以頻率f勻速搖動(dòng)大皮帶輪上的手柄，且搖動(dòng)過程中皮帶不打滑，下列說法正確的是（）A．大皮帶輪與小皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為r：R B．該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電頻率為rRC．若僅將f變?yōu)?f，該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的最大值不變 D．若僅將f變?yōu)?.5f，該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的有效值變?yōu)樵瓉淼?.5倍（多選）13．如圖所示，一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)E通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處的用戶供電，輸電線的總電阻為R；T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。下列判斷正確的是（）A．U2B．流過用戶端的總電流為P3C．P2D．流過R的電流為P（多選）14．如圖所示，理想變壓器的原線圈與燈泡L1串聯(lián)，接在輸出電壓恒定的正弦交流電源兩端，副線圈接燈泡L2和滑動(dòng)變阻器R，電流表和電壓表均為理想交流電表，兩燈泡的電阻都不隨溫度變化。將滑動(dòng)變阻器R的滑片向下滑動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．電壓表V的示數(shù)減小 B．電流表A的示數(shù)減小 C．燈泡L1變亮 D．燈泡L2變亮三．填空題（共2小題）15．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2：1，輸入的交變電壓如圖乙所示，L1、L2是完全相同的燈泡，設(shè)燈絲電阻保持不變。若燈泡L2能正常發(fā)光，則燈泡L1（選填“能”或“不能”）正常發(fā)光，燈泡L2的額定電壓為V，交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝V。16．如圖，KLMN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B的水平方向的磁場中，線框面積為S，MN邊水平，線框繞某固定軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在MN邊與磁場方向的夾角達(dá)30°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)勢的有效值為。四．解答題（共4小題）17．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B=210T的勻強(qiáng)磁場中，線圈繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈匝數(shù)為N＝100匝，面積為S＝0.1m2，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω＝100rad/s，通過理想變壓器連接阻值為R＝16Ω（1）寫出該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(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。18．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n1：n2，原線圈兩端接入正弦交流電源，電壓為u＝U0cos100πtV，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)S接通后，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為m的晾衣桿以速度v勻速上升，此時(shí)電流表讀數(shù)為I，重力加速度為g。求：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻R。19．有一條河流，河水流量為4m3/s，落差為5m，現(xiàn)利用它來發(fā)電，水電站的總效率為50%，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為400V，水電站到用戶之間要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，兩地間輸電線的總電阻為8Ω，允許輸電線上損耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%，用戶所需要的電壓為220V，認(rèn)為所用的變壓器都是理想變壓器，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度g＝10m/s2，求：（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率P及輸電線上損耗的功率P損；（2）升壓、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。20．如圖所示，矩形脈沖電流高度為I0，寬度為t，周期為T，PWM技術(shù)（脈沖寬度調(diào)節(jié)技術(shù)）中將tT稱為占空比。若某脈沖電流的占空比tT（1）求該脈沖電流的有效值I；（2）將該脈沖電流通過內(nèi)阻為r的電動(dòng)機(jī)，已知電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P，不計(jì)摩擦及空氣阻力，求電動(dòng)機(jī)效率η。

2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)之交變電流參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．如圖所示，理想變壓器原線圈與定值電阻R0＝7.5Ω串聯(lián)后接在電壓U0＝48V的交流電源上，副線圈接理想電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器R，R的最大阻值為100Ω，原、副線圈匝數(shù)比為1：2?，F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P向下滑動(dòng)，下列說法正確的是（）A．電壓表示數(shù)變大 B．電源的輸出功率變小 C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為2.4A D．改變滑片P的位置，R獲得的最大功率為76.8W【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；分析綜合能力．【答案】D【分析】理想變壓器輸入功率等于輸出功率，原副線圈電流與匝數(shù)成反比，原副線圈電壓與匝數(shù)成正比，且電流與電壓均是有效值，電表測量值也是有效值，根據(jù)電路連接情況結(jié)合閉合電路的歐姆定律、變壓器動(dòng)態(tài)分析的方法等進(jìn)行解答?！窘獯稹拷猓篈．根據(jù)變壓器原理U1U2變壓器副線圈的等效電阻為R效滑動(dòng)變阻器R的滑片P向下滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，副線圈等效電阻減小，原線圈總電流增大，R0兩端的電壓增大，原線圈兩端的電壓減小，根據(jù)變壓比可知，副線圈兩端的電壓減小，電壓表示數(shù)變小，故A錯(cuò)誤；B．電源的輸出功率為P＝U0I1原線圈總電流增大，電源的輸出功率變大，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，則R＝50Ω根據(jù)閉合電路的歐姆定律U0＝I1（R0+R效）解得I1＝2.4A根據(jù)變流比I1解得電流表的示數(shù)為I2＝1.2A故C錯(cuò)誤；D．將定值電阻R0看成電源內(nèi)阻，當(dāng)變壓器副線圈的等效電阻等于電源等效內(nèi)阻時(shí)，R獲得的功率最大，即R效＝R0＝7.5Ω時(shí)，R獲得的最大功率為Pm故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了變壓器的知識(shí)；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；原線圈的電壓決定副線圈的電壓；輸出功率決定輸入功率；掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與積累。2．圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1，電源兩端輸入電壓U隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，電阻R1、R2和R3的阻值分別為5Ω、2Ω和3Ω，電流表為理想交流電表，現(xiàn)將開關(guān)S斷開，下列說法正確的是（）A．輸入電壓U的有效值為102B．電流表的示數(shù)為0.2A C．若將開關(guān)S閉合，副線圈兩端電壓變化量與電流變化量的絕對(duì)值之比變大 D．若將開關(guān)S閉合，電流表的示數(shù)變小【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；等效替代法；交流電專題；分析綜合能力．【答案】B【分析】A、根據(jù)有效值的定義求解輸入電壓U的有效值；B、先求出等效電阻，再由歐姆定律計(jì)算電流表的示數(shù)；C、根據(jù)原副線圈的匝數(shù)比得出電學(xué)物理量的關(guān)系，結(jié)合電路構(gòu)造完成分析；D、根據(jù)歐姆定律分析電流表的示數(shù)變化情況?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)有效值“三同”定義，求得輸入電壓U的有效值為10V，故A錯(cuò)誤；B、等效電阻RR'代入數(shù)據(jù)解得R′＝45Ω；因此I=10V50Ω=C、副線圈兩端電壓變化量與電流變化量的絕對(duì)值之比始終不變，故C錯(cuò)誤；D、閉合開關(guān)S后，負(fù)載電阻變小，因此電流表的示數(shù)變大，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了交流電的有效值，歐姆定律等知識(shí)，弄清電路的連接關(guān)系是解題的關(guān)鍵。3．如圖甲所示為理想變壓器，其原、副線圈匝數(shù)比為6：1，電壓表和電流表均為理想交流電表，Rt為NTC型熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，R為定值電阻。若變壓器的輸入電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．電壓表示數(shù)為62VB．變壓器原，副線圈的功率之比為6：1 C．變壓器原、副線圈中的電流之比為6：1 D．Rt溫度降低時(shí)，電壓表的示數(shù)不變、電流表的示數(shù)變小【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈無負(fù)載；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像；變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】解題思想；定量思想；交流電專題；推理能力．【答案】D【分析】由圖乙可知交流電壓最大值Um＝362V，則可得交流電壓表的示數(shù)；由變壓器原理可得變壓器原、副線圈中的電流之比，輸入、輸出功率之比，Rt處溫度降低時(shí)，阻值增大，根據(jù)負(fù)載電阻的變化，可知電流、電壓變化?！窘獯稹拷猓篈．電壓表測量變壓器輸出電壓的有效值，由圖乙可得變壓器原線圈輸入電壓的有效值為U1由理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比可得U1解得U2＝6V故電壓表示數(shù)為6V，故A錯(cuò)誤；B．理想變壓器原、副線圈的功率之比為1：1，故B錯(cuò)誤；C．由理想變壓器電流比等于匝數(shù)比的反比可得I1可知變壓器原、副線圈中的電流之比為1：6，故C錯(cuò)誤；D．由變壓器輸入電壓不變，根據(jù)U1可知，副線圈輸出電壓不變，則電壓表的示數(shù)不變；Rt溫度降低時(shí)，Rt阻值增大，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈電流I2減小，根據(jù)I1可知原線圈電流減小，則電流表的示數(shù)變小，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)圖象準(zhǔn)確找出已知量，是對(duì)學(xué)生認(rèn)圖的基本要求，準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點(diǎn)及電壓、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵4．如圖為某電吹風(fēng)的設(shè)計(jì)電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)，可動(dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別記為n1和n2。下列說法中正確的是（）熱風(fēng)時(shí)輸入功率500W冷風(fēng)時(shí)輸入功率60W小風(fēng)扇額定電壓60V正常工作時(shí)小風(fēng)扇輸出功率48WA．觸片P位于ab時(shí)，電吹風(fēng)屬于吹冷風(fēng)狀態(tài) B．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝11：3 C．小風(fēng)扇工作時(shí)的電流為2A D．電熱絲的電阻為100Ω【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；電功和電功率的計(jì)算式及影響因素．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；理解能力．【答案】B【分析】只吹冷風(fēng)時(shí)，電熱絲處于斷電狀態(tài)由此即可判斷；根據(jù)變壓比公式求解匝數(shù)之比；根據(jù)電功率公式即可求解流經(jīng)電熱絲的電流；根據(jù)小風(fēng)扇自身消耗的電功率公式即可求解小風(fēng)扇的內(nèi)阻。【解答】解：A、當(dāng)電吹風(fēng)送出來的是冷風(fēng)時(shí)，電路中只有電動(dòng)機(jī)工作，觸片P應(yīng)與觸點(diǎn)b、c接觸，故A錯(cuò)誤；B、變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為：n1n2C、冷風(fēng)時(shí)輸入功率為60W，I=P入U(xiǎn)=6060D、吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲的功率為：P＝500W﹣60W＝440W，吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲兩端電壓為220V，所以其電阻R=U2P=2202故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】題目考查了電功率公式以及變壓比與匝數(shù)之比公式的應(yīng)用，解答該題的關(guān)鍵是明白吹風(fēng)機(jī)在不同情況下的工作原理，并結(jié)合電路特點(diǎn)解題，題目難度適中。5．如圖乙所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖，圖甲為升壓變壓器輸入電壓隨時(shí)間變化的圖像。在輸電線路起始端接入I、Ⅱ兩個(gè)互感器，兩互感器原副線圈的匝數(shù)比分別為484：1和1：100，電壓表的示數(shù)為100V，電流表的示數(shù)為1A，兩電表圖中未標(biāo)出，輸電線路總電阻r＝10Ω。用戶端電壓為220V，所有變壓器及互感器均視為理想變壓器。下列說法正確的是（）A．互感器1是電流互感器，互感器Ⅱ是電壓互感器 B．降壓變壓器的匝數(shù)比220：1 C．輸電線上損耗的功率1×105W D．當(dāng)用戶使用的用電設(shè)備增多時(shí)，電壓表的示數(shù)變大【考點(diǎn)】電壓與電流互感器；遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計(jì)算．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】C【分析】A.根據(jù)兩個(gè)互感器接入電路時(shí)的連接方式進(jìn)行分析判斷；B.根據(jù)兩互感器的電壓表和電流表的讀數(shù)結(jié)合匝數(shù)換算線路中相應(yīng)的電壓和電流，再結(jié)合電壓計(jì)算降壓變壓器的匝數(shù)比；C.根據(jù)功率的損耗公式列式解答；D.根據(jù)輸電總功率的變化的動(dòng)態(tài)分析方法進(jìn)行判斷?！窘獯稹拷猓篈.互感器Ⅰ并聯(lián)接入電路，測量電壓，是電壓互感器，互感器Ⅱ串聯(lián)接入電路，測量電流，是電流互感器，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)互感器Ⅰ可知，U2＝100V×484＝48400V，根據(jù)互感器Ⅱ可知，I2＝I3＝1A×100＝100A，所以U3＝U2﹣I2r＝48400V﹣100×10V＝47400V，則降壓變壓器的匝數(shù)比為U3：U4＝47400：220＝215：1，故B錯(cuò)誤；C.輸電線上損耗的功率P損=I22?r＝1002×10W＝1×105WD.當(dāng)用戶使用的用電設(shè)備增多時(shí)，會(huì)增加電路電流，線路上損失的電壓增大，但由于電壓互感器接在起始端，且升壓變壓器的匝數(shù)比不變，則不會(huì)增加電壓表上的電壓，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】考查遠(yuǎn)距離輸電的問題，識(shí)別電壓互感器和電流互感器，會(huì)根據(jù)題意計(jì)算各個(gè)電流、電壓和變壓器的匝數(shù)比。6．如圖所示，一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)輸出端連接原、副線圈匝數(shù)比n1：n2＝1：2的理想變壓器，變壓器副線圈上接有R＝20Ω的電阻。已知交流發(fā)電機(jī)內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.2T，發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)N＝10匝，面積S＝0.2m2，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω＝25rad/s，內(nèi)阻不計(jì)。當(dāng)發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，下列說法正確的是（）A．圖示位置磁通量最大，磁通量的變化率最小 B．以圖示位置為t＝0時(shí)刻，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e＝10sin25t（V） C．電阻R兩端的電壓為102D．電阻R消耗的電功率為20W【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；交流電專題；推理能力．【答案】C【分析】A.根據(jù)與中性面垂直的平面的特點(diǎn)進(jìn)行分析解答；B.根據(jù)交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式進(jìn)行分析求解；C.根據(jù)有效值和最大值的關(guān)系結(jié)合變壓器變壓比進(jìn)行計(jì)算；D.根據(jù)功率公式求解。【解答】解：A.圖示位置是與中性面垂直的平面，穿過線圈的磁通量為0，磁通量變化率最大，故A錯(cuò)誤；B.以圖示位置為t＝0時(shí)刻，對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e＝NBSωcosωt＝10×0.2×0.2×25cos25t（V）＝10cos25t（V），故B錯(cuò)誤；C.交流電壓的有效值為U1=Em2=102V＝52V，根據(jù)變壓器的變壓比關(guān)系n1n2=D.電阻R消耗的電功率為P=U22R=(10故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】考查交流電的瞬時(shí)值、最大值、有效值和變壓器的相關(guān)問題，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析和計(jì)算。7．如圖為某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖。直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出u＝5sin100πt（V）的交流電，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為n1和n2的變壓器升壓至峰值大于10kV，就會(huì)在打火針和金屬板間引發(fā)電火花，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。下列正確的是（）A．n2B．n1C．用電壓表測原線圈兩端電壓，示數(shù)為5V D．副線圈輸出交流電壓的頻率是100Hz【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；控制變量法；交流電專題；推理能力．【答案】B【分析】根據(jù)公式得出變壓器兩端電壓的有效值，再根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系得出變壓器副線圈電壓的峰值，從而得出匝數(shù)比；根據(jù)頻率與周期關(guān)系得出頻率大小?！窘獯稹拷猓篈B．原線圈兩端電壓的有效值U1根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有U1變壓器副線圈電壓的峰值U2由于U2故代入數(shù)據(jù)解得n2n1故A錯(cuò)誤，B正確；C．用電壓表測原線圈兩端電壓，電壓表測的是有效值，則示數(shù)為U1故C錯(cuò)誤；D．變壓器不改變頻率，根據(jù)2π代入數(shù)據(jù)解得f＝50Hz則副線圈輸出交流電壓的頻率是50Hz，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】此題考查了變壓器的構(gòu)造和原理，掌握理想變壓器的電壓、電流和匝數(shù)之間的關(guān)系，會(huì)讀出正弦交流電有關(guān)圖形信息，知道電壓表的示數(shù)為有效值，本題即可得到解決。8．如圖甲所示，一電阻不計(jì)的單匝線圈處于變化的磁場中，圖乙是穿過線圈磁通量Φ隨時(shí)間t按正弦變化的圖象（規(guī)定磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里時(shí)為Φ正）。線圈右邊與理想變壓器的原線圈連接，已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝20：1，電阻R1＝20Ω、R2＝10Ω，D為理想二極管，取π2＝10，下列說法正確的是（）A．t＝0.01s時(shí)，圓形線圈中電流為零 B．t＝0.005s時(shí)，圓形線圈中有最大電流 C．0﹣0.005s內(nèi)，流過R1的電荷量可能為0.005C D．原線圈的輸入功率為75W【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；交流電專題；分析綜合能力．【答案】C【分析】中性面位置為磁通量最大的位置，此時(shí)磁通量的變化率為零。而磁通量為的位置，感應(yīng)電動(dòng)勢最大；根據(jù)變壓器的規(guī)律、閉合電路歐姆定律、電流的定義等通過R1的電荷量；求出副線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值后，分別求出兩個(gè)電阻電壓的有效值，再由功率的公式和變壓器的規(guī)律求輸入功率。【解答】解：A、t＝0.01s時(shí)，磁通量為零，與中性面垂直，此時(shí)電流最大，故A錯(cuò)誤；B、t＝0.005s時(shí)，磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢為零，電流為零，故B錯(cuò)誤；C、通過副線圈的電荷量：q2=I2?Δt=E2R總?Δt=n2n1?E1R總D、原線圈感應(yīng)電動(dòng)勢最大值為：Em＝NBSω＝Φmω＝2.0×2π0.02V＝200πV，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20：1，根據(jù)原副線圈匝數(shù)比等于電壓比，所以E2m＝10πV，電阻R1電壓有效值U21=E2m2V=100π2V=502πV，電阻R2電壓的有效值：U22=E2m2=100故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式、變壓器的構(gòu)造和原理等知識(shí)點(diǎn)，掌握瞬時(shí)值表達(dá)式，求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，電壓與匝數(shù)成正比等結(jié)論。9．如圖甲所示為汽車的傳統(tǒng)點(diǎn)火裝置，稱之為蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)。此裝置的核心部件是一個(gè)變壓器，該變壓器的原線圈通過開關(guān)連接到12V的蓄電池上，副線圈連接到火花塞的兩端。在開關(guān)閉合或斷開的瞬間，將會(huì)在副線圈中產(chǎn)生脈沖高電壓形成電火花，點(diǎn)燃可燃混合氣體。圖乙和圖丙分別是原線圈、副線圈電壓隨時(shí)間變化的圖像，則下列說法正確的是（）A．原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多 B．t2至t3間穿過副線圈的磁通量為零 C．開關(guān)斷開與閉合瞬間副線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向相同 D．開關(guān)斷開時(shí)比開關(guān)閉合時(shí)，更容易點(diǎn)燃混合氣體【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】比較思想；圖析法；交流電專題；理解能力．【答案】D【分析】根據(jù)原副線圈電壓關(guān)系，分析原副線圈匝數(shù)關(guān)系。根據(jù)t2至t3間原線圈是否有電流，來判斷穿過副線圈的磁通量是否為零。根據(jù)圖丙判斷感應(yīng)電動(dòng)勢方向關(guān)系。根據(jù)副線圈產(chǎn)生的電壓大小分析D項(xiàng)。【解答】解：A、依題意可知，該變壓器為升壓變壓器，所以副線圈的匝數(shù)比原線圈的匝數(shù)多，故A錯(cuò)誤；B、由圖乙可知，t2至t3間原線圈有電流流過，產(chǎn)生恒定磁場，則穿過副線圈的磁通量不為零，故B錯(cuò)誤；C、由圖丙可知，開關(guān)斷開與閉合瞬間副線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向相反，故C錯(cuò)誤；D、由圖丙可知，開關(guān)斷開時(shí)比開關(guān)閉合時(shí)，副線圈產(chǎn)生的電壓更高，更容易點(diǎn)燃混合氣體，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題要理解變壓器的工作原理，掌握原副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系，并能理解圖像的意義。10．在特、超高壓變電設(shè)備中，變壓器占有重要地位。某理想變壓器的簡化模型如圖所示，原線圈的回路中，理想交流電流表的示數(shù)為I，理想交流電壓表的示數(shù)為U，副線圈的負(fù)載阻值為R，則電源電壓的有效值為（）A．IR B．U2C．l2D．因?yàn)樵?、副線圈的匝數(shù)比未知，所以不能求出電源電壓的有效值【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；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；分析綜合能力．【答案】B【分析】利用變壓器中電壓電流的比例關(guān)系可以解決?！窘獯稹拷猓篈BCD.根據(jù)變壓器中的能量守恒可知，P原＝P副=U2R，則電源電壓的有效值U原=PI故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)變壓器基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。二．多選題（共4小題）（多選）11．如圖所示，矩形線框的匝數(shù)為N＝100，面積為S＝0.02m2，線框所處磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T。線框從圖示位置開始繞軸OO'以恒定的角速度ω＝100rad/s沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，線框一端接換向器，通過電刷和外電路連接。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，定值電阻R1＝10Ω、R2＝2.5Ω，線框內(nèi)阻r＝5Ω，忽略導(dǎo)線的電阻。下列說法正確的是（）A．線框經(jīng)過圖示位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為200V B．流過電阻R1的電流是交流電 C．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，通過電阻R1的電荷量為0.4C D．通過電阻R1的電流有效值為5【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；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】CD【分析】本題根據(jù)中線框在中性面時(shí)電動(dòng)勢為0分析A選項(xiàng)，根據(jù)線框中產(chǎn)生的交流電經(jīng)過換向器后變?yōu)橹绷麟姺治鯞選項(xiàng)，根據(jù)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，通過電阻R1的電荷量為q=NΔΦ【解答】解：A.線框經(jīng)過圖示位置時(shí)，此時(shí)線框處于中性面，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為0，則此時(shí)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為0，故A錯(cuò)誤。B.線框一端接換向器，通過電刷和外電路連接，所以線框中產(chǎn)生的交流電經(jīng)過換向器后變?yōu)橹绷麟?，變壓器只能改變交流電的電壓，所以流過電阻R1的電流是直流電，故B錯(cuò)誤；C.對(duì)于電阻R2，其功率滿足PR2=U22R2=(n2n1U1)2R2=U12(n1n2)2R2，所以副線圈的等效電阻為R2D.矩形線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為：E=Em2=NBSω2，解得：E＝1002V，可知總電流：I=所以通過R1的電流有效值滿足I1=1故選：CD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了交流電相關(guān)知識(shí)，理解交流電的最大值、有效值、平均值和瞬時(shí)值是解決此類問題的關(guān)鍵。（多選）12．圖是一臺(tái)教學(xué)用手搖式交流發(fā)電機(jī)。已知大皮帶輪半徑為R，小皮帶輪半徑為r，若以頻率f勻速搖動(dòng)大皮帶輪上的手柄，且搖動(dòng)過程中皮帶不打滑，下列說法正確的是（）A．大皮帶輪與小皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為r：R B．該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電頻率為rRC．若僅將f變?yōu)?f，該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的最大值不變 D．若僅將f變?yōu)?.5f，該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的有效值變?yōu)樵瓉淼?.5倍【考點(diǎn)】正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；線速度的物理意義及定義式；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】AD【分析】根據(jù)角速度和線速度關(guān)系分析；根據(jù)角速度和頻率的關(guān)系分析；根據(jù)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式分析?！窘獯稹拷猓篈．因?yàn)槠Р淮蚧?，所以兩皮帶輪邊緣的線速度大小相同，由v＝rω可得ω大ω小=rR，即大皮帶輪與小皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為B．由f=ω2π可知，該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電頻率為C．該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電壓的最大值Em=nBS?2πf'=2nπBSRrf，僅將fD．若僅將f變?yōu)?.5f，由上面C的分析可得E′m＝0.5Em，則該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的有效值變?yōu)樵瓉淼?.5倍，故D正確。故選：AD。【點(diǎn)評(píng)】知道皮帶傳動(dòng)的輪子邊緣上點(diǎn)的線速度大小相等，熟練掌握角速度和線速度關(guān)系以及線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大電動(dòng)勢的表達(dá)式。（多選）13．如圖所示，一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)E通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處的用戶供電，輸電線的總電阻為R；T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。下列判斷正確的是（）A．U2B．流過用戶端的總電流為P3C．P2D．流過R的電流為P【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計(jì)算；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．【答案】AB【分析】A、根據(jù)降壓變壓器P3＝P4，利用P＝UI可得輸電線上電阻R的電流，電阻R上電壓等于變壓器損耗的電壓，則可得結(jié)論；B、根據(jù)P＝UI分析；C、根據(jù)輸電線上損耗的功率等于電阻R上消耗的功率分析；D、根據(jù)P＝UI分析?！窘獯稹拷猓篈、降壓變壓器輸入功率等于輸出功率，即：P3＝P4，則輸電線上電阻R的電流為：I輸電線電阻上的電壓為：U2﹣U3，則可得：U2-UB、流過用戶端的總電流為：I4=PC、輸電線上損耗的功率為：P2-PD、流過R的電流為：I2=P故選：AB。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了遠(yuǎn)距離輸電，解題的關(guān)鍵是知道理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，輸電線上損耗的功率等于輸電線電阻R上消耗的功率。（多選）14．如圖所示，理想變壓器的原線圈與燈泡L1串聯(lián)，接在輸出電壓恒定的正弦交流電源兩端，副線圈接燈泡L2和滑動(dòng)變阻器R，電流表和電壓表均為理想交流電表，兩燈泡的電阻都不隨溫度變化。將滑動(dòng)變阻器R的滑片向下滑動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．電壓表V的示數(shù)減小 B．電流表A的示數(shù)減小 C．燈泡L1變亮 D．燈泡L2變亮【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈無負(fù)載．【專題】比較思想；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】BD【分析】根據(jù)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的變化分析副線圈電流的變化、原線圈電流的變化、原線圈電壓的變化，進(jìn)而分析副線圈電壓的變化?！窘獯稹拷猓篈BC、滑片下移、R增大，負(fù)載電阻增大，等效電阻增大，副線圈電流減小，則電流表示數(shù)減小。根據(jù)變壓器原理可知，原線圈中電流也減小，燈泡L1變暗，L1兩端電壓減小，則原線圈兩端電壓增大，電壓表示數(shù)增大，故B正確、AC錯(cuò)誤；BD、根據(jù)變壓器原理可得U1U2=n1n2，U1增大，故選：BD?！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。三．填空題（共2小題）15．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2：1，輸入的交變電壓如圖乙所示，L1、L2是完全相同的燈泡，設(shè)燈絲電阻保持不變。若燈泡L2能正常發(fā)光，則燈泡L1不能（選填“能”或“不能”）正常發(fā)光，燈泡L2的額定電壓為40V，交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝1002sin100πtV?！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．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】不能，40，1002sin（100πt）?！痉治觥扛鶕?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n1n2=I2I1=21，即燈泡L2的電流是燈泡L1電流的2倍，故燈泡L2正常發(fā)光，L1不能正常發(fā)光；根據(jù)圖乙，電源電壓有效值為U=10022V＝100V，設(shè)燈泡的電阻為R，L1的電流為I，根據(jù)電壓關(guān)系有U＝IR+2×2IR＝5IR，則IR＝20V，所以燈泡L2的電壓為2IR＝2×20V＝40V，根據(jù)圖乙，交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝故答案為：不能，40，1002sin（100πt）。【點(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。16．如圖，KLMN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B的水平方向的磁場中，線框面積為S，MN邊水平，線框繞某固定軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在MN邊與磁場方向的夾角達(dá)30°的時(shí)刻（圖示位置），導(dǎo)線框只需繞軸轉(zhuǎn)過最小角度為60°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)勢的有效值為22BSω【考點(diǎn)】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；分析綜合能力．【答案】故答案為：60°；2【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)勢的有效值。【解答】解：線圈自圖示位置轉(zhuǎn)過60°時(shí)，線圈平面與磁場垂直，感應(yīng)電動(dòng)勢為零，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)勢為Em＝BSω產(chǎn)生電動(dòng)勢的有效值為E故答案為：60°；2【點(diǎn)評(píng)】本題考查了正弦式交流電電動(dòng)勢最大值、有效值，比較容易。四．解答題（共4小題）17．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B=210T的勻強(qiáng)磁場中，線圈繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈匝數(shù)為N＝100匝，面積為S＝0.1m2，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω＝100rad/s，通過理想變壓器連接阻值為R＝16（1）寫出該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(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?！究键c(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；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．【答案】（1）該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=100（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5：1?！痉治觥浚?）利用Em＝NBSω可得感應(yīng)電動(dòng)勢最大值，根據(jù)由線圈所在位置計(jì)時(shí)，利用e＝Emcosωt可得感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(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)勢的最大值：E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)勢最大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為：e（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：U設(shè)變壓器原副線圈中的電流分別為：I1、I2，可知I1＝0.25A由理想變壓器輸入功率等于輸出功率，則有：U代入數(shù)據(jù)可得：I2＝1.25A由變壓器原副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系可得：n答：（1）該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=100（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5：1?！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)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為：e＝Emsinωt，若從垂直中性面的位置計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為：e＝Emcosωt。18．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n1：n2，原線圈兩端接入正弦交流電源，電壓為u＝U0cos100πtV，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)S接通后，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為m的晾衣桿以速度v勻速上升，此時(shí)電流表讀數(shù)為I，重力加速度為g。求：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻R?！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．【答案】（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率為2n（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻R為2n【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R?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)公式n1n2=U02U2，得U2=n2（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻消耗的功率為P熱＝P總﹣P機(jī)＝P總﹣mgv=2n2U0I2n1-mgv答：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率為2n（2）電動(dòng)機(jī)線圈電阻R為2n【點(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。19．有一條河流，河水流量為4m3/s，落差為5m，現(xiàn)利用它來發(fā)電，水電站的總效率為50%，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為400V，水電站到用戶之間要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，兩地間輸電線的總電阻為8Ω，允許輸電線上損耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%，用戶所需要的電壓為220V，認(rèn)為所用的變壓器都是理想變壓器，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度g＝10m/s2，求：（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率P及輸電線上損耗的功率P損；（2）升壓、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計(jì)算；變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】定量思想；推理法；功能關(guān)系能量守恒定律；推理能力．【答案】（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率P為1×105W，輸電線上損耗的功率P損為5×103W；（2）升壓、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別為1：10，190：11?！痉治觥浚?）根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒及效率關(guān)系求解；（2）根據(jù)損失功率公式，電功率公式和變壓器的變壓比公式列式求解相關(guān)物理量。【解答】解：（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率P＝50%?ΔmghΔt=50%?ρQΔtghΔt=50%?ρQgh，代入Q＝4m解得：P＝1×105W輸電線上損耗的功率P損＝5%P＝5%×1×105W＝5×103W（2）輸電線上損耗的功率P損=I線解得：I線＝25A升壓變壓器輸出電壓U2=P故升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n輸電線上損失的電壓U損＝I線R＝25×8V＝200V降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2﹣U損＝4000V﹣200V＝3800V故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n答：（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率P為1×105W，輸電線上損耗的功率P損為5×103W；（2）升壓、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別為1：10，190：11?！军c(diǎn)評(píng)】考查遠(yuǎn)距離輸電和能量的轉(zhuǎn)化和守恒問題，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行相關(guān)分析和計(jì)算。20．如圖所示，矩形脈沖電流高度為I0，寬度為t，周期為T，PWM技術(shù)（脈沖寬度調(diào)節(jié)技術(shù)）中將tT稱為占空比。若某脈沖電流的占空比tT（1）求該脈沖電流的有效值I；（2）將該脈沖電流通過內(nèi)阻為r的電動(dòng)機(jī)，已知電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P，不計(jì)摩擦及空氣阻力，求電動(dòng)機(jī)效率η?！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．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力．【答案】（1）該脈沖電流的有效值I為I0（2）電動(dòng)機(jī)效率η為4P【分析】（1）根據(jù)有效值的定義求解；（2）先求解電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率，再用電動(dòng)機(jī)的電功率減去發(fā)熱功率得到輸出功率，根據(jù)電動(dòng)機(jī)效率的定義求解?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)該脈沖電流通過阻值為R的電阻時(shí)，根據(jù)有效值的定義可得：I0已知：tT代入數(shù)據(jù)解得：I（2）設(shè)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率為Pr，則有：Prη=解得：η答：（1）該脈沖電流的有效值I為I0（2）電動(dòng)機(jī)效率η為4P【點(diǎn)評(píng)】本題考查了交流電有效值的求解問題，以及電動(dòng)機(jī)功率問題。掌握交流電有效值的定義和求解的方法，知道電動(dòng)機(jī)的輸入功率、發(fā)熱功率、輸出功率的關(guān)系。

考點(diǎn)卡片1．線速度的物理意義及定義式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量描述圓周運(yùn)動(dòng)的基本參量有：半徑、線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度等．物理量物理意義定義和公式方向和單位線速度描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢物體沿圓周通過的弧長與所用時(shí)間的比值，v=方向：沿圓弧切線方向．單位：m/s角速度描述物體與圓心連線掃過角度的快慢運(yùn)動(dòng)物體與圓心連線掃過的角的弧度數(shù)與所用時(shí)間的比值，ω=單位：rad/s周期描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的