高二物理交变电流知识点及习题

一、选择题1．图1所示为某可调台灯电路图，变压器原副线圈匝数比为5∶1，灯泡的额定电压为40V ，额定功率为20W ，在a 、b 两端接上如图2所示的交流电，调节滑动变阻器滑片P ，使灯泡正常发光，这时滑动变阻器消耗的功率为（ ）A ．1WB ．2WC ．3WD ．4W B解析：B由图2可知，原线圈两电压的最大值为311V ，则有效值为1311V 220V 2U == 根据变压比可知112251U n U n == 副线圈两端的电压为U 2=44V ，当灯泡正常工作时，副线圈电路中的电流为1A 2P I U == 滑动变阻器两端的电压为44V 40V 4V U '=-=因此滑动变阻器消耗的功率2W P U I ''==故选B 。

2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n 1：n 2=3∶1，正弦交流电压有效值为U 0恒定，电路中四个电阻R 1=R 2=R 3=R 4，理想电压表示数为U ，则下列说法正确的是（ ）A ．R 1与R 2的电流之比为1∶1B ．R 1与R 2的电压之比为3∶1C ．R 1与R 2的功率之比为1∶3D ．R 1与R 2的功率之比为1∶9A 解析：AA ．设通过2R 的电流为I ，则变压器输出端电流为3I ，根据匝数比与电流比1221I n I n = 则输入端电流为1=I I所以流过R 1与R 2的电流之比为1∶1，故A 正确； B ．根据欧姆定律U IR =可知1R U U =所以R 1与R 2的电压之比为1∶1，故B 错误； CD ．根据2P I R =可得R 1与R 2的功率之比为1∶1，故CD 错误。

故选A 。

3．如图所示，电路中的变压器为理想变压器，U 为正弦式交变电压，R 为变阻器，R 1、R 2是两个定值电阻，A 、V 分别是理想电流表和理想电压表，则下列说法正确的是（ ）A ．闭合开关S ，电流表示数变大、电压表示数变大B ．闭合开关S ，电流表示数变小、电压表示数变大C ．开关S 保持闭合，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变小D ．开关S 保持闭合，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变大C 解析：CAB ．闭合开关S ，负载总电阻变小，变压器的输出功率增大，副线圈的电流增大，根据1221I n I n =可知变压器的输入电流增大，即电流表示数变大，变阻器R 两端电压增大，根据串联分压可知变压器的输入电压减小，根据1122U n U n =可知变压器的输出电压减小，电压表示数变小，故A 、B 错误；CD ．开关S 闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，变阻器R 的阻值增大，两端电压增大，根据串联分压可知变压器的输入电压减小，根据1122U n U n =可知变压器的输出电压减小，电压表示数变小，根据欧姆定律可知副线圈的电流减小，根据1221I n I n =可知变压器的输入电流减小，即电流表示数变小，故C 正确，D 错误； 故选C 。

第三章交变电流交变电流的描述课后篇素养形成必备知识基础练1.下列提到的电压或电流,不是指有效值的是()A.交流电压表的读数B.保险丝熔断电流C.电容器击穿电压D.220 V交流电压2.下列关于交变电流的说法正确的是()A.若交变电流的峰值为5 A,则它的最小值为-5 AB.用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动C.我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50 Hz,故电流方向每秒改变100次D.正弦式交变电流i=20sin 10πt(A)的峰值为20 A,频率为100 Hz,不表示大小,A项错误;交流电流表测交变电流时,指针不会来回摆动,B项错误;我国工农业生产和生活用的交变电流周期为0.02 s,交变电流方向一个周期改变两次,所以每秒改变100次,C项正确;由ω=2πf得正弦式交变电流i=20sin(10πt) A的频率为5 Hz,D项错误。

3.(2020海南卷)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦规律变化,分别用I1和I2表示图甲和图乙表示的两电流的有效值,则()A.I1∶I2=2∶1B.I1∶I2=1∶2C.I1∶I2=1∶√2D.I1∶I2=√2∶1,大小不变,故图甲的电流有效值为I 1=I 0;图乙所示的电流为正弦式交变电流,其有效值为I 2=0√2,故I 1∶I 2=√2∶1,选项D 正确。

4.如图所示,两只阻值相同的电阻分别通以正弦波和方波电流,电流的最大值相等,则两只电阻产生的热功率的比是( )A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.2∶1Q 正=(√2A)2RT ,则P 正=Q 正T =(√2A)2·R=12R (W)。

方波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为Q 方=(1 A)2·RT ,则P 方=Q方T =(1 A)2·R=R (W)。

P 正P方=12,B 选项正确。

5.如图是一个正弦式交变电流的图像,下列说法正确的是( )A.周期是0.2 s,电流的峰值是10 AB.周期是0.15 s,电流的峰值是10 AC.频率是5 Hz,电流的有效值是10 AD.频率是0.2 Hz,电流的有效值是7.07 AT=0.2 s,I m =10 A,故频率f=1T =5 Hz,有效值I=m √2=5√2 A =7.07 A,故A 正确,B 、C 、D错误。

第三章交变电流1.交变电流 (1)2.交变电流的描述 (16)3.变压器 (34)4.电能的输送必备知识.自主学习 (54)1.交变电流必备知识·自主学习一、交变电流如图所示电路，其中二极管的特点是单向导电。

探讨：（1）a、b两端接入干电池时，可以观察到什么现象？（2）a、b两端接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？提示：（1）只有一个二极管会亮。

（2）当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或地闪亮，原因是发电机产生与直流电流不同的电流，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停地改变。

1.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流（AC）。

如图所示。

2.直流：方向不随时间变化的电流称为直流（DC），大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。

二、交变电流的产生按图连接电路，当开关闭合时，观察小灯泡的发光情况。

电路中的电流方向从哪里流向哪里？电流方向是否随时间改变？电路中的电流大小是否随时间改变？提示：电路中的电流方向从电源的正极经小灯泡流向负极，电流的方向、大小不随时间改变。

画出此电路的大致i­t图像：1.产生条件：在匀强磁场中，矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

2.过程分析（如图所示）：3.中性面：线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场垂直时所在的平面。

（1）线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大，但线圈中的电流为零。

（2）线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流的方向都要改变，线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。

三、交变电流的变化规律1.定义：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流。

2.函数表达式和图像：注：表达式中E m 、U m 、I m 分别是电动势、电压、电流的峰值，而e 、u 、i 则是这几个量的瞬时值。

（1）线圈转一周有两次经过中性面，每转一周电流方向改变一次。

（×） （2）当线圈中的磁通量最大时，产生的电流也最大。

第五章交变电流5.1交变电流一、直流电(DC) 电流方向不随时间而改变交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流交流发电机模型的原理简图二、交变电流的产生中性面线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次三、交变电流的变化规律以线圈经过中性面开始计时，在时刻t 线圈中的感应电动势（ab 和cd 边切割磁感线）e 为电动势在时刻t 的瞬时值，Em 为电动势的最大值（峰值）．四、交流电的图像五、交变电流的种类课堂练习5.2《描述交变电流的物理量》复习回顾(一)交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流;简称交流。

其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。

(二)正弦交流电的产生及变化规律1、产生：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦交流电。

2、中性面：跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。

这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。

3、规律：瞬时值表达式：从中性面开始计时一、周期和频率物理意义：表示交流电变化的快慢1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。

2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。

角频率：线圈在磁场中转动的角速度二、峰值和有效值3.有效值定义：E、U、I根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。

4. 正弦交流电的有效值与最大值的关系：说明：A 、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；B 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；C 、交流电流表和交流电压表的读数是有效值D 、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值注意：峰值（最大值）、有效值、 平均值在应用上的区别。

1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。

新教材人教版高中物理选择性必修第二册第3章知识点清单目录第3章交变电流第1节交变电流第2节交变电流的描述第3节变压器第4节电能的输送第3章交变电流第1节交变电流一、交变电流1. 交变电流(AC)：在供给工农业生产和日常生活用电的电力系统中，发电机产生的电动势是随时间做周期性变化的，因而，很多用电器中的电流、电压也随时间做周期性变化，这样的电流叫作交变电流，简称交流。

2. 直流(DC)：方向不随时间变化的电流称为直流。

日常生活中使用得更多的是交流，如下图：二、交变电流的产生1. 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中就会产生正弦式交变电流。

2. 过程分析：3. 中性面：线圈平面与磁场垂直的位置。

线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次。

三、交变电流的变化规律1. 正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流。

2. 正弦式交变电流的瞬时值表达式物理量函数关系图像磁通量Φ=Φm cos ωt=BS cos ωt电动势 e=E m sin ωt=NBSω sin ωt电压 u=U m sin ωt=RE m R+rsin ωt电流 i=I m sin ωt=E mR+rsin ωt四、交流发电机1. 交流发电机的基本组成为两部分，即产生感应电动势的线圈(通常叫作电枢)和产生磁场的磁体。

电枢转动，磁极不动的发电机，叫作旋转电枢式发电机。

磁极转动，电枢不动的发电机，叫作旋转磁极式发电机。

2. 发电机和电动机的比较 发电机 电动机不同点 原理电磁感应现象通电导体在磁场中受力而运动 能量转化 机械能→电能电能→机械能相同点都由线圈、磁体组成五、正弦式交变电流的产生原理 1. 产生原理由法拉第电磁感应定律可知，当穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就可以产生感应电动势和感应电流。

当线圈在磁场中转动时，线圈所在的闭合回路中有感应电流产生，可用如图所示的装置做实验，当线圈 转动时，可以观察到电流表的指针来回摆动，说 明流过电流表的电流大小和方向都在不停地变化。

高考物理专练题交变电流考点一交变电流的产生及描述1.甲图是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为理想交流电流表。

线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。

已知发电机线圈电阻为10Ω,外接一只阻值为90Ω的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J答案D2.(2018东北三校联考,9)(多选)如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。

线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动,不计其他电阻,则下列说法正确的是()A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωtB.线框通过中性面前后,流过电阻R的电流方向将发生改变,1秒钟内流过电阻R的电流方向改变ω次πC.线框从图示位置转过60°的过程中,通过电阻R的电荷量为NBS2(R+r)D.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关答案ABC3.(2020届吉林长春质量监测,6)(多选)如图甲所示为风力发电的简易模型。

在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的磁铁转动,转速与风速成正比。

若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。

下列说法正确的是()A.电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)B.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为3√2A5答案AD考点二变压器、电能的输送1.(2019广西南宁、玉林、贵港等高三毕业班摸底,16)如图所示,为一变压器的实物图,若将其视为理想变压器,根据其铭牌所提供的信息,以下判断正确的是()A.副线圈的匝数比原线圈多B.当原线圈输入交流电压110V时,副线圈中输出交流电压6VC.当原线圈输入交流电压220V时,副线圈输出直流电压12VD.当变压器输出为12V和3A时,原线圈电流为9√2A55答案B2.(2018江西上饶六校一联)如图所示,一正弦交流电瞬时值表达式为e=220sin100πt(V),通过一个理想电流表,接在一个理想变压器两端,变压器起到降压作用,开关S闭合前后,A、B两端输出的电功率相等,以下说法正确的是()A.流过r的电流方向每秒钟变化50次B.变压器原线圈匝数小于副线圈匝数C.开关从断开到闭合时,电流表示数变小D.R=√2r答案D方法理想变压器的动态分析1.(多选)如图所示,理想变压器的副线圈接有规格为“44V44W”的灯泡和线圈电阻为r=1Ω的电动机,原线圈上接有u=220√2sin100πt(V)的正弦交流电压,此时灯泡和电动机都正常工作,且原线圈中的理想交流电流表示数为1A,不考虑灯泡电阻变化和电动机内阻变化,则下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈的匝数之比为4∶1B.电动机的输出功率为176WC.电动机的热功率为16WD.若电动机被卡住,灯泡仍正常发光,则电流表示数将变为9A,此时应立即切断电源答案CD2.如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶1,原线圈接u=220√2sin100πt(V)的交流电,电阻R1=2R2=10Ω,D1、D2均为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),则副线圈电路中理想交流电流表的读数为()A.3AB.2√5AC.√10AD.√3A答案A3.如图所示为一理想变压器,原线圈接在一输出电压为u=U0sinωt的交流电源两端。

一、选择题1．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。

在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大2．远距离输电的原理图如图所示，T1、T2为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和10：1，输电线路的总电阻R=10Ω，A、B均是额定电压为220V额定功率为1100W的电热器。

开关S断开时，用电器A正常工作，则下列说法正确的是（）A．开关S断开时，输电线的热功率为2.5WB．变压器T1的输入电压为225VC．闭合开关S，输电线损失的电压不变D．闭合开关S，用电器A、B均正常工作3．如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是（）A．52B．5A C．3.52D．3.5A4．如图所示，理想变压器匝数比21:2:1n n =，输入电压为202sin 20π(V)u t =。

当开关S 闭合时，灯泡A 、B 、C 均能发光。

则S 断开时（ ）A ．交流电压表的示数为10VB ．理想变压器的输入功率变大C ．灯泡A 变暗、灯泡B 变亮D ．理想变压器的输入电压变大5．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的（ ）A ．磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大B ．磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大C ．磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最大D ．磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最大6．如图所示，理想变压器原线圈接交流电源和理想交流电流表，副线圈接热水器和抽油烟机，原副线圈的匝数比为4:1，副线圈上电源的瞬时值2202sin100(V)u t π=，开关S 断开时，电流表示数是1A ，开关S 闭合时，电流表示数是1.25A ，下列说法正确的是A ．交流电源输出电压的最大值是55VB ．交流电源输出电压的最大值是880VC ．S 闭合时，抽油烟机消耗的功率是1100WD ．S 闭合时，抽油烟机消耗的功率是220V7．如图甲所示电路中，L 1、L 2、L 3为三只“6V 3W”的灯泡，变压器为理想变压器。

高二物理关于交变电流的知识点交变电流是在电路中周期性地改变方向的电流。

它在我们的日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。

本文将介绍一些关于交变电流的基本知识点。

一、交变电流的定义交变电流是指电流的方向和大小周期性地改变的电流。

它的周期性改变使得电流在电路中呈现正负交替的特点。

与直流电流不同，交变电流的方向和大小是随时间变化的。

二、交变电流的频率和周期交变电流以频率和周期来描述。

频率表示单位时间内交变电流方向和大小变化的次数，单位是赫兹(Hertz, Hz)。

周期表示一次完整变化所需要的时间，单位是秒(s)。

三、正弦交变电流的特点在理论研究和实际应用中，我们常常将交变电流近似为正弦交变电流，因为正弦交变电流具有周期性、对称性和规律性。

正弦交变电流的大小可由幅值来表示，也可以用有效值来表示。

四、有效值和峰值有效值是指在交变电流中所含有的能量相当于相同大小直流电流所产生的能量时的电流值。

峰值是指交变电流波形中最大的正（负）的幅值。

五、电压与电流的相位关系交变电流和交变电压之间存在一种相位关系。

相位表示两者在时间上的对应关系。

当电流先于电压达到峰值时，我们称之为“电流超前电压相位”，反之则为“电流滞后电压相位”。

六、交变电流对应的计算方法对于一般情况下的交变电流和电压，我们可以利用欧姆定律和欧姆定律的衍生公式进行计算。

此外，还可以使用复数形式的计算方法，将交变电流和电压表示为复数形式，从而简化计算过程。

七、交变电流的应用交变电流在电力系统中的应用非常广泛。

它可以通过变压器进行输送和变换，以满足不同场合的电力需求。

此外，交变电流还广泛应用于电动机、发电机和电路中的各种电器设备。

八、交变电流的危害防护交变电流在不当情况下可能对人体造成危害。

因此，我们在使用电器设备时需要注意安全用电，避免触电事故的发生。

此外，对于电力系统的设计和维护，也需要采取一系列的防护措施，确保交变电流的安全使用。

以上是关于高二物理关于交变电流的知识点的简要介绍。

交变电流知识元交变电流知识讲解交变电流1．交变电流定义：电流方向随时间做周期性变化的电流称为交变电流，简称交流（AC）．与直流电相比，交流电有许多优点，如：可以利用变压器升高或降低电压，利于长途传输；可以驱动结构简单，运行可靠的感应电动机．2．直流：方向不随时间而变化的电流。

交变电流的产生图1是交流发电机的简图，根据图1可知（1）甲、丙位置时线圈中没有电流，乙、丁位置时线圈中电流最大。

（2）甲→乙→丙电流方向为DCBA，丙→丁→甲电流方向为ABCD，在甲、丙位置电流改变方向。

（3）结论：线圈每转一周，电流方向改变两次，电流方向改变的时刻也就是线圈中无电流的时刻(或者说磁通量最大的时刻)，如图中甲、丙位置，我们把线圈平面垂直于磁感线时的位置叫作中性面。

正弦式电流表达式的推导设线圈从中性面以角速度ω开始转动，经时间t，线圈转过θ=ωt，此时V与B夹角也为θ，令ab=dc=L，ad=bc=L′，则线圈面积S=LL′。

此时，ab与dc边产生的电动势大小均为BLV sinωt，整个线圈中产生的瞬时电动势大小为：e=2BLV sinωt，又，故有令E m=BωS有：e=E m sinωt（E m为最大值）若电路总电阻为R，则瞬时电流为：交变电流图象1．正弦交流电图象2．其他交流电图象例题精讲交变电流例1.一交流电流的图象如图所示，由图可知（）A．用电流表测该电流，其示数为10 AB．该交流电流的频率为0.01HzC．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000WD．该交流电流即时值表达式为i=10sin628tA例2.如图甲所示，将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小．对此，下列说法正确的是（）A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin（200πt）VB．电阻R消耗的电功率为1.25WC．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1AD．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为例3.一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示．由该图可得出的正确判断是（）A．0.01s时，线圈平面处于中性面位置B．0.02s时，线圈平面与磁感线平行C．该交变电流的频率为50HzD．1s内电流的方向变化50次例4.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（）A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大C．从A～D时刻线圈转过的角度为2πD．若从O～D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次例5.如图1所示，在匀强磁场中，有一匝数为10匝的矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则下列说法中不正确的是（）A．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3B．曲线a、b对应的t=6×10-2s时刻线圈平面均与中性面重合C．曲线b对应的t=0时刻穿过线圈磁通量为WbD．曲线b对应的交变电动势有效值为10V例6.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（）A．电流表的示数为10 AB．线圈转动的角速度为100πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左例7.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e=___________V，电动势的峰值为___V，从中性面起经s，交流电动势的大小为___V。

高二上物理交变电流知识点交变电流是指其方向和大小在时间上都随时间发生周期性变化的电流。

交变电流在现代社会的电力传输、通信、电子设备等方面起着重要作用。

本文将介绍高二上学期物理课程中涉及的交变电流的主要知识点。

一、交变电流的特点1. 频率：交变电流的频率是指电流方向变化的次数，单位为赫兹（Hz）。

一般来说，电力传输中使用的交流电的频率为50Hz或60Hz。

2. 周期：交变电流的周期是指电流方向变化一次所经过的时间，周期的倒数即为频率。

3. 有效值：交变电流的有效值是指与直流电相当的能够产生相同功率的交变电流值。

二、交变电流的产生与表示1. 交流电源：交流电源是产生交变电流的设备，常用的交流电源有交流发电机、交流电池等。

交流电源的输出电压可表示为正弦函数的形式。

2. 极坐标法表示：交变电流可用极坐标法表示，即通过一个矢量表示电流的幅值和相位差。

矢量的模长表示电流的幅值，矢量的方向表示电流的相位。

三、交变电流的电压与电流关系1. 交变电压的表示：交变电压可用正弦函数表示，即随时间的变化而改变方向和大小。

交变电压的有效值等于其峰值的一半。

2. 电流与电压的关系：交变电流与电压之间的关系可以用欧姆定律和物理性质表达，即 U=IR，其中 U 表示电压，I 表示电流，R 表示电阻。

四、电阻中的交变电流1. 交变电流通过电阻时的能量损耗：交变电流通过电阻时，由于电阻产生的电热效应会导致能量损耗，能量损耗与电流的平方成正比。

2. 电阻中的交变电流与直流电流的等效：在相同电流有效值的情况下，电阻中的交变电流和直流电流产生相同的热效应。

五、电感与交变电流1. 电感的概念：电感是指导线圈等的导体中由于电流变化而产生的感应电动势与此电流的变化率成正比的物理量。

2. 电感对交变电流的影响：电感对交变电流具有阻抗的作用，阻碍电流变化的速度，使电压和电流之间存在相位差。

六、电容与交变电流1. 电容的概念：电容是指两个导体之间由于电荷分布而产生的电势差与电荷量之比。

一、选择题1．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则（ ）A ．线圈中0时刻的感应电动势最大B ．线圈中1t 时刻的感应电动势最大C ．线圈中0至1t 时间内平均感应电动势为0.4VD ．线圈中1t 至2t 时间内感应电动势逐渐减小A 解析：ACA ．由法拉第电磁感应定律E t∆Φ=∆ 可知，图像的斜率表示感应电动势，所以线圈中0时刻的感应电动势最大，则A 正确； B ．线圈中1t 时刻的感应电动势最小为0，所以B 错误； C ．线圈中0至1t 时间内平均感应电动势为3210=0.4V 0.005E t -⨯=∆Φ∆=所以C 正确；D ．线圈中1t 至2t 时间内感应电动势逐渐增大，所以D 错误； 故选AC 。

2．一交变电压随时间变化的图像如图所示已知横轴下方为正弦曲线的一半，则该交变电压的有效值为（ ）A ．10VB ．10C ．10VD ．2V A解析：A设电压的有效值为U ，根据有效值定义可得222201022T T U T R R R⨯+⨯= 解得510U =V故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

3．如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L 1和L 2，当原线圈a 、b 端输入电压U 为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（ ）A ．原、副线面的匝数之比为7：1B ．原、副线圈的匝数之比为6：1C ．此时灯泡L 1和L 2的功率之比为7：1D ．此时灯泡L 1和L 2的功率之比为6：1B解析：BAB ．设灯泡L 1和L 2的额定电压为0U ，则0=7U U ，而01=+U U U ，20=U U ，根据理想变压器的原理可知1122=U n U n ，联立以上式子可知126=1n n ，故A 错误，B 正确；CD ．根据理想变压器的原理12211=6I n I n =，灯泡L 1和L 2消耗的功率之比为011220211==6U I P n P U I n =，故CD 错误； 故选B 。

1第5讲、交变电流 5.1 交变电流1．交变电流 ⑴ 概念大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流。

⑵ 产生下图为交流发电机的示意图。

假定矩形线圈ABCD 绕OO '轴沿逆时针方向匀速转动，我们来考虑以下几个问题。

①线圈由甲转到乙的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？ ②线圈由丙转到丁的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？③当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？④大致画出通过电流表的电流i 随时间t 变化的曲线，从E 经过负载流向F 的电流记为正，反之为负。

在横坐标上标出线圈到达甲乙丙丁几个位置时对应的时刻。

⑶ 正弦式电流设矩形线圈的AB 边长为1l ，BC 边长为2l ，转动的角速度为ω。

当线圈经过中性面时开始计时，某时刻转到如图所示的位置。

线圈垂直于磁感线时所在的平面（如上图中甲、丙），称为中性面．．．。

2边AB 和CD 切割磁感线，产生的电动势分别为：1sin AB AB e Bl v t ω= 1sin CD CD e Bl v t ω=整个线圈的电动势：112m ()sin sin sin sin AB CDAB CD e e e Bl v v t Bl l t BS t E tωωωωωω=+=+===其中S 是线圈的面积，m E BS ω=，是个常数，叫做电动势的峰值。

N 匝线圈产生的电动势为sin e NBS t ωω=（从中性面开始计时）。

电动势按正弦规律变化，当负载为电灯等纯电阻用电器时，电路中的电流随时间的变化规律为m sin i I t ω=。

这种按正弦规律变化的交变电流，叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流。

正弦式电流的波形如下。

例题精讲思考：①电动势的表达式与OO '轴的位置有关吗？②若线圈的匝数为N ，则电动势的表达式会有什么变化呢？3例题说明：例1考察交流电的概念；例2、例3、例4考察交流电的产生，其中，例2定性考察线圈转到不同位置时，电动势、电流的特点，例3、例4涉及简单计算；例5、例6、例7结合正弦交流电的图象考察交流电的特点。

3.变压器课后训练巩固提升一、基础巩固1.(多选)关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是( )A.通过正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案:BC解析:通过正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量是按照正弦规律周期性变化的,故A错误;由于是理想变压器,穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等,故B正确;穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势,符合法拉第电磁感应定律,故C正确;变压器的工作原理是互感现象,原、副线圈并没有直接相连,故D错误。

2.下列各图是变压器电路图,可以将电压升高供给电灯的变压器是( )答案:B解析:变压器的原理是电磁感应,不能用来改变直流的电压,故A、C两项错误;B图变压器原副线圈的匝数关系是n1<n2,根据U1∶U2=n1∶n2可得U1<U2,此变压器将电压升高了,故B项正确;D图变压器原副线圈的匝数关系是n1>n2,根据U1∶U2=n1∶n2可得U1>U2,此变压器将电压降低了,故D项错误。

此题主要考查变压器的原理及升压变压器和降压变压器的判断,意在提高学生的理解分析判断能力,提高学生的科学思维。

3.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为30∶1,以下说法正确的是( )A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是30∶1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为30∶1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1答案:BD解析:对于理想变压器,认为无磁通量损失,因而穿过两个线圈每一匝的磁通量相同,磁通量的变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,电压与匝数成正比。

理想变压器没有能量损失,故输入功率等于输出功率。

4.(多选)如图所示,一理想变压器的原线圈匝数为n1=1 100,接电压U1=220 V的交变电流,副线圈接“20 V10 W”的灯泡,灯泡正常发光,可知( )A.副线圈的匝数n2=200B.副线圈中的电流I2=0.5 AC.原线圈中的输入功率为10 WI1=0.1 A答案:BC解析:本题考查变压器的知识。

交变电流问题1图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=10：1．原线圈与如图甲所示的交流电连接．电路中电表均为理想电表，定值电阻R1=5Ω，热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小，则（）A ．电压表示数为V B．R1的电功率为0.2WC．R1电流的频率为50Hz D．R2处温度升高时，电流表示数变小解：交流电电压最大的值为，则其有效值为U1==10V，则副线圈的输出电压的有效值为U2=则电压表的示数为1V，故A 错误R1的功率为P==0.2W，故B正确，交流的周期为0.02S ，则其频率为，故C正确R2温度升高，电阻变小，电流变大．故D错误．故选：B C 2如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么（）A．线圈消耗的电功率为4WB．线圈中感应电流的有效值为2AC．任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cosD．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=sin解：从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=I m cosθ，则电流的最大值为I m =感应电动势的最大值为E m=I m r=2×2=4V任意时刻线圈中的感应电动势为e=E m cos =4cos t线圈消耗的电功率为P=I2r==W=4W任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=根据公式E m=NBSω=NΦm可得故Φ=，故选：AC3 为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后（）A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变解：由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变，则副线圈电压不变，V2示数不变，V1与V2示数的比值不变，C错误、D正确．开关S闭合后，变压器副线圈的负载电阻减小，V2不变，由欧姆定律可得A1示数变大，由于理想变压器P2=P1，V1与V2示数的比值不变，所以A1与A2示数的比值不变，A正确、B错误．所以AD正确．故选AD．4如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为（）A ．B ．C ．D ．解：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有（）2 R=I2RT，所以I=，所以D正确．故选：D．5在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2，分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R．闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I．然后，断开S．若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流L1、流过L2的电流l2随时间t变化的图象是（）A ．B ．C ．D ．解：A、B、由于小灯泡L1与电感线圈串联，断开S后再闭合，流过L1的电流从无到有（即增大），电感线圈对电流有阻碍作用，所以流过灯泡L1的电流从0开始逐渐增大，最终达到I．故A错误，B正确．C、D、由于小灯泡L2与滑动变阻器串联，断开S后再闭合，立即有电流通过L2，当I1电流逐渐增大时，流过L2的电流逐渐减小，最终减到I．故C、D错误．故选：B．6如图是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器，已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为u1=311sin100πt（V），霓虹灯正常工作的电阻R=440kΩ，I1、I2表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的是（）A．副线圈两端电压6220 V，副线圈中的电流14.1 mAB．副线圈两端电压4400 V，副线圈中的电流10.0 mAC．I1＜I2D．I1＞I2解：A、B根据题意可知，交流电的最大电压变311V，则其有效值为=220V，再根据电压与匝数关系，可以求出画线圈的电压为4400V，再根据欧姆定律，可以求出副线圈中的电流为=10mA，选项A错误，选项B正确．C、D根据能量守恒和电功率定义P1=P2、P=UI即：U1I1=U2I2，可以判断I1＞I2，选项C错误，选项D正确．故选BD7一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36Ω．磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为（）A ．×10﹣5AB ．×10﹣5AC ．×10﹣5AD ．×10﹣5A解：由图可知，磁场是周期性变化的，因此产生电压也是周期性变化的．法拉第电磁感应定律有：0～3秒产生电压为：3～5秒产生电压为：由图可知，磁场的变化周期为5s，所以产生的感应电流周期也为5s，前3s 电流为：，后2s 电流为：设电流的有效值为I ，根据电流的热效应在一个周期内，有：，其中T=5s，t1=3s，t2=2s，所以解得：，故ACD错误，B正确．故选B．8利用升压变压器和降压变压器，实现远距离高压输电，如果发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B．输电线路中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解：A、由于发动机的输出电压不变即升压变压器的原电压不变，当用户用电设备消耗功率变化时，输入功率变化，因此升压变压器的原线圈中的电流将发生变化，故A错误；B、输电线上的电流与用户以及电线上消耗的功率以及变压器的匝数比有关，故B错误；C、当用户电阻减小时，导致电流增大，因此输电线上的损失功率增大，故C 正确；D、由于远距离输电式时输电线上有电压损失，因此升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，故D错误．故选：C．9一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场．若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是（）A ．B ．C ．D ．解：由磁场分布特点知：线圈在每一位置的切割情况相同，故感应电动势大小是相同的，方向做周期性变化，故D选项正确．故选D10 如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连．金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转．下列说法中正确的是（）A．交流电流表A的示数随时间按余弦规律变化B．线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示数越小C．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流瞬时值最大D．线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻R的电流的有效值也变为原来的两倍解：A、交流电流表测量的是交流电流的有效值，不随时间变化，故A错误；B、线圈转动的角速度增大，感应电动势的最大值增大，有效值增大，交流电流表示数增大，故B错误；C、图示位置，线圈平面与磁场平行，线框切割磁感线最快（垂直切割），感应电动势最大，流经定值电阻R的电流瞬时值最大，故C正确；D、感应电动势的最大值为E m=NB Sω，线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则感应电动势的最大值增加为2倍，故有效值变为2倍，电流变为2倍，故D正确；故选CD．11 如图所示，在AB间接入正弦交流电U1=220V，通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R=20Ω的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的热功率为P，则有（）A．U0=40V，P=80 B．U0=40V，P=80WC．U0=40V，P=20W D．U0=40V，P=20W解：在AB间接入正弦交流电U1=220V，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，有：，得有效值U2=40V．而二极管的反向耐压值至少为U0，它是最大值，所以U0=，Q为副线圈正中央抽头，则R两端电压为20V，所以R 消耗的热功率为故选：C12如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3：1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示．则以下说法中正确的是（）A．四只灯泡均能正常发光B．电流表的示数为2AC．电压表的示数为36VD．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz解：由输入端交变电压u的图象，可求出有效值36V，由原、副线圈匝数之比3：1，可得原、副线圈的电压之比3：1，电流之比1：3，设灯泡两端电压为U，所以U+3U=36V，则U=9V，因此原线圈电压为27V，副线圈电压为9V，四只灯泡均能正常发光．电流表的读数为I=3×A=2A．A、四只灯泡均能正常发光．故A正确；B、由上可知，电流表示数为2A，故B正确；C、原线圈电压为27V，所以电压表的示数为27V，故C错误．D、变压器副线圈两端交变电流的频率50Hz，故D正确；故选：ABD．13一理想变压器，原线线圈匝数为N1，两个副线圈的匝数分别为N2、N3，三个线圈中的电流分别为I1、I2、I3，电压分别为U1、U2、U3，下面关系中正确的是（）A ．B ．C．I1U1=I2U2+I3U3 D．N1I1=N2I2+N3I3解：A 、根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，，所以A正确．B 、由于有多个副线圈时，此时的电流与匝数不是成反比，所以不成立，所以B错误．C、理想变压器的输入功率和输出功率相等，所以输入的功率为I1U1，输出的功率为两个副线圈的功率的和，所以I1U1=I2U2+I3U3，所以C正确．D 、根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，=，可得U2=，同理可=，可得U3=，把U2，U3带入I1U1=I2U2+I3U3，可得N1I1=N2I2+N3I3，所以D正确．故选ACD．14如图所示的理想变压器，已知原、副线圈的匝数之比为2：1，若原线圈的输入电压的表达式U=20sin10t，则（）A．电压表的示数为10V B．电压表的示数为5VC．在一个周期内，电流计的指针只来回抖动一次D．在一个周期内，电流计的指针只来回抖动两次解：由原线圈的输入电压的表达式U=20sin10t ，可知：原线圈电压，ω=10rad/s根据得：=，由于二极管具有单向导电性，则，故AB错误；f=因为1＜f＜2，所以在一个周期内，电流计的指针只来回抖动一次，故C正确，D错误；故选：C15如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是（）A ．原线圈中的电流的有效值为B．电动机消耗的功率为I2RC．电动机两端电压为IR D ．变压器的输入功率为解：A、原副线圈的匝数比为n，副线圈的电流为I，则有原线圈的电流有效值为，故A错误；B、原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，则原线圈的电压有效值为，所以副线圈的电压为，因此电动机消耗的功率为P=UI=I，故B错误；C、电动机两端电压等于副线圈的电压．由于是非纯电阻，所以不等于IR，故C错误；D、原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电，电压的最大值为U，则原线圈的电压有效值为，所以副线圈的电压为，因此电动机消耗的功率为P=UI=I ，则变压器的输入功率也为I，故D正确；故选：D16矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交流通入变压器的原线圈，其副线圈两端电压变化如图所示，原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10的理想变压器原线圈两端，则（）A．变压器副线圈两端的电压为U2=100VB．感应电动势的瞬时值表达式为e=10sinπ（V）C．t=0.005秒时，穿过副线圈平面的磁通量最大D．t=0.005秒时，矩形线圈平面与磁场方向平行解：A、由图象可以得到变压器副线圈的电压的最大值为10V，所以电压的有效值为10V，所以A错误；B、由于原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10，根据电压与匝数成正比可得，原线圈的电压的最大值为V，交流电的周期为0.02s，所以ω===100π，所以感应电动势的瞬时值表达式为e=sin100πt（V），所以B错误；C、当t=0.005秒时，带入e=sin100πt（V）可得，e=sin100π×0.005=sin π=（V），此时的电压最大，所以此时穿过副线圈平面的磁通量的变化率最大，穿过副线圈平面的磁通量为零，所以C错误；D、根据C的分析可知，此时穿过副线圈平面的磁通量为零，矩形线圈平面与磁场方向平行，所以D正确．故选D．17如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n．原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表，R1、R2、R3为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I．下列判断不正确的是（）A．R1两端的电压为B ．通过副线圈的最大电流IC．电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2D．电流表A3的读数I3=0A 、根据得：，所以R1两端的电压为：，故A正确；B、根据题意得副线圈的电流为I，所以通过副线圈的最大电流为，故B 正确；C、线圈会产生感应电流阻碍原电流即I1＞I2，故C正确；D、电容器通交流阻直流，故有电流通过电流表A3，即I3≠0，故D错误．本题选不正确的故选D18如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为12202sin100u tπ=V，则（）A．当t=1600s时，c、d间的电压瞬时值为2VB．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为2VC．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大解：A D19如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。

一、选择题1．交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m，降压变压器原、副线圈匝数之比为n，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U。

下列说法正确的是（）A．mn=1 B．mn>1C．输电线上损失的功率为222(1)mn Um rD．输电线上损失的功率为2Umr2．小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。

其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等两次实验中（）A．都接直流电源B．A两端的电压相等C．A损耗的功率相等D．图1中A的电流较大3．如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是（）A．52B．5A C．3.52D．3.5A4．如图所示为某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图象（前半个周期为正弦波形的12），则一个周期内该电流的有效值为（）A ．032IB ．052IC ．032ID ．052I 5．一台发电机输出的电功率为50 kW ，输出电压为250 V ，现欲用变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8Ω，若不考虑输电线路的感抗和容抗对输电的影响，则（ ） A ．输送电压越高，输电线上损失的功率越大B ．若升压变压器的变压比为1:4，输电线上损失的功率为20 kWC ．若升压变压器的变压比为1:8，输电线上损失的功率为10 kWD ．若不用升压变压器，输电线上损失的功率将达到320 kW6．如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是（ ）A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压变大C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大 7．如图所示，标有“220V ，40W”的灯泡和标有“20μF 360V”的电容器并联到交流电源上，V 为理想交流电压表，交流电源的输出电压如图乙中正弦曲线所示，闭合开关 S 。

一、选择题1．如图所示，三只完全相同的灯泡L 1、L 2、L 3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u 1=U m sin ω1t ，此时三只灯泡亮度相同。

现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u 2=U m sin ω2t ，ω2=12ω1，U m 保持不变，则改换电源后（ ）A ．L 1灯比原来暗B ．L 2灯比原来暗C ．L 3灯比原来暗D ．L 1、L 2、L 3三灯亮度仍然相同B解析：B 【分析】考查频率改变对感抗容抗所在支路的影响。

A ．ω2变为12ω1后，交流电的频率变小，电感的感抗变小，故L 1变亮，A 项错误； B ．电容的容抗变大，L 2灯比原来暗，B 项正确；C ．交流电的频率改变对电阻没影响，L 3灯亮度不变，C 项错误；D ．通过上述分析，D 项错误。

故选B 。

2．如图所示，用交流发电机和理想变压器构成一供电电路。

下列说法正确的是（ ）A ．仅将滑片向下移动，则电压表读数变大B ．仅将发电机的线圈转速增大，则电压表读数增大C ．仅将滑片向下移动，则发电机输出功率减小D ．仅将发电机的线圈转速增大，则通过L 1的交流电频率不变B 解析：BA ．根据1122U n U n 可知，仅将滑片向下移动，电压表读数不变，故A 错误； B ．根据2m E NBS NBS n ωπ==⨯可知，将发电机的线圈转速增大，原线圈的输入电压增大，则副线圈的电压增大，即电压表示数增大，故B 正确；C ．仅将滑片向下移动，电压表读数不变，仅将滑片向下移动，副线圈中的电阻减小，则变压器的输出功率增大，发电机输出功率增大，故C 错误；D ．仅将发电机的线圈转速增大，交变电流的频率增大，通过L 1的交流电频率增大，故D 错误。

故选B 。

3．图甲所示是一台小型发电机，该发电机线圈的内阻为10 Ω，外接灯泡的电阻为90 Ω，图乙所示为该发电机产生的交变电流的电动势随时间变化的正弦规律图像。