题型09 恒定电流与交变电流（题型专练）（山东专用）2026年高考物理二轮复习讲练测

题型09 恒定电流与交变电流目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 闭合电路中的功率问题 考向02 闭合电路中的动态分析和含容电路问题 考向03 交变电流的产生和四值问题【重难】 考向04 理想变压器的工作原理综合应用【重难】 考向05 远距离输电问题 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 恒定电流与交变电流是高中物理电学体系的核心内容，也是高考中的高频必考点。该部分不仅独立成题考查电路基本规律，更常与电磁感应、能量转化等知识综合命题，贯穿于电学应用分析中，具备承上启下的重要作用。 本题型命题形式多样，涵盖闭合电路功率与动态分析、含容电路、交变电流“四值”、变压器原理及远距离输电等模型。高考中常以选择题、实验题和计算题形式出现，重点考查学生的电路建模、能量分析、图像解读和综合应用能力。解题核心在于熟练运用欧姆定律、功率分配、法拉第电磁感应定律及变压器电压电流关系，并善于运用等效电路、图像分析等方法。 学生常见误区包括：混淆交变电流“四值”适用情境、变压器动态分析中忽视制约关系、远距离输电中各物理量对应层级不清、含容电路稳态与暂态过程分析混乱等。此外，对电路功率分配理解不透、不善于构建等效电路模型也是失分主要原因。需通过典型题型训练，强化物理情境与规律对应，提升系统分析能力。 考向01 闭合电路中的功率问题 【例1-1】（25-26高三上·江苏南京·开学考试）在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是（    ） A．灯泡的电流为灯泡电流的2倍 B．灯泡的电阻为 C．灯泡的功率为0.375W D．电路总功率为1.35W 【答案】D 【详解】A．电源的电动势为3.0V，内阻不计，路端电压为L2、L3电压相等由图乙可知，通过L2、L3电流为通过电流为则，A错误； B．由欧姆定律可得，B错误； C．灯泡的功率为，C错误； D．电路总功率为，D正确。故选D。 【例1-2】（2025·重庆·模拟预测）（多选）某研究小组对某款新手机的直流电池进行性能测试，测试过程中电池输出的图像如图，其中P为电池的输出功率，I为通过电池的电流。该电池容量为6000mA·h，充电功率为100W，充电额定电压为20V，则该电池（　　） A．内阻为0.25Ω B．电动势为24V C．最大输出功率为288W D．从空电状态充满需要大约需要1.2h 【答案】AD 【详解】AB．电池的输出功率变形可得根据图像得，，A正确，B错误； C．当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，最大输出功率为所以该电源的最大输出功率为，C错误； D．充电电流为 充电时间为，D正确。故选AD。 1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q 电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt 电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt 电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI 电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R 注意：在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立) 2．电动机(或电解槽)的功率关系 P入＝P出＋P热或IU＝P出 ＋I2r。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻] 注意：电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 3．闭合电路的功率和效率 电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝ 电源内部 消耗的功率 P内＝I2r＝P总－P出 电源的 输出功率 任意电路：P出＝UI＝P总－P内 纯电阻电路：P出＝I2R＝ P出与外电阻 R的关系 电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100% 纯电阻电路：η＝×100% 4．输出功率与外电阻的关系 由P出与外电阻R的关系图像可知： (1)当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝。 (2)当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小。 (3)当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大。 (4)当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2。 【变式1-1】（24-25高三上·北京海淀·期末）（多选）如图甲所示的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到若干组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图线如图乙所示。电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻 B．电源的电动势 C．当干路电流为时，可调电阻 D．可调电阻上消耗的最大功率为 【答案】BD 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得由图乙可知，当时，；当时，代入这两组数据，解得，故A错误，B正确； C．当干路电流为时，由图乙可知此时两端的电压为此时可调电阻的阻值为故C错误； D．可调电阻上消耗的功率为由数学关系可知，当，即当时，可调电阻上消耗的功率最大，此时为故D正确。故选BD。 【变式1-2】（24-25高三上·重庆·期中）（多选）如图甲所示，M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数小于0.2A时，电动机不转动，电表均为理想电表，则（　　） A．变阻器向左滑动时，的读数逐渐增大 B．电源电动势为3.6V C．图像Ⅱ表示电压表的读数随电流的变化关系 D．当电动机输入功率最大时，其输出功率为0.54W 【答案】BD 【详解】A．由电路图甲知，电压表测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示的电压与电流的关系。变阻器向左滑动时，R阻值变小，总电流变大，内电压变大，路端电压即为读数逐渐减小，故A错误。 B．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为当电流时，，则电源的电动势故B正确。 C．图线Ⅰ对应表，图线Ⅱ对应表，故C错误。 D．由图可知，电动机的电阻当时，，电动机输入功率最大，此时电动机的输出功率为故D正确。故选BD。 考向02 闭合电路中的动态分析和含容电路问题 【例2-1】（2025·河北·模拟预测）（多选）如图所示电路中，电源内阻不能忽略不计，L1、L2为小灯泡，M为电动机，电流表A，电压表V均视为理想电表，电表的示数分别用I、U表示，电表示数变化量的绝对值分别用∆I、∆U表示。闭合开关，电动机正常工作，某时刻电动机突然被卡住了，灯泡始终处于发光状态，下列说法中正确的是（　　） A．电流表的示数增大，电压表的示数减小 B．有电流从a流向b C．灯泡L1变亮，L2变暗 D．变大，不变 【答案】AC 【详解】A．电动机被卡住后，电流增大，内电压增大，路端电压减小，即电流表的示数增大，电压表的示数减小，故A正确； B．由于路端电压减小，则电容器两端电压减小，电荷量减小，电容器放电，则有电流从b流向a，故B错误； C．由于路端电压减小，则L2两端电压减小，流过L2的电流减小，则L2变暗，流过L1的电流变大，则L1变亮，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可得所以电流增大，路端电压减小，则减小，不变，故D错误。故选AC。 【例2-2】（24-25高三上·辽宁大连·期中）（多选）在如图所示的电路中，R₁、R₂和R4皆为定值电阻，R₃为光敏电阻，光照强度增大时电阻会变小，电源的电动势为E、内阻为r。设电流表A₁的读数为电流表的读数为，电容器两水平极板间有一带电液滴静止于P点，电压表V的读数为U，当照射到的光强增大时，电压表V、电流表A₁示数变化分别为△U、△I₁，则（　　） A．I₂变大 B．光强增大后，电源效率降低 C．液滴带正电，光强增大后将向上运动 D． 【答案】BC 【详解】A．当照射到的光强增大时，R₃阻值减小，总电阻减小，总电流变大，R1、R2以及内阻r上的电压变大，则R4所在的并联支路电压减小，可知R4电流减小，I2减小，选项A错误； B．电源效率光强增大后，外电阻减小，电源效率降低，选项B正确； C．电容器下极板带正电，可知液滴带正电，光强增大后R1上的电压变大，电容器两板间场强变大，则液滴将向上运动，选项C正确； D．由闭合电路的欧姆定律可知可得选项D错误。故选BC。 一、闭合电路动态分析的三种方法 1．程序法 2．结论法 用口诀表述为“串反并同”： (1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小，反之则增大。 (2)所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大，反之则减小。 3．极限法 因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零进行讨论。 二、含容电路的分析 1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所在的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。 2.电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，,即电阻不起降低电压的作用，电容器两端的电压与其并联用电器两端电压相等。 3.电压变化带来的电容器变化：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高,电容器将充电；若电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ=C·ΔU计算电容器上电荷量的变化量。 4.含容电路动态分析的三个步骤： 第一步 理清电路的串、并联关系 第二步 确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U 第三步 分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，根据Q＝CU，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电 【变式2-1】（2025·湖南郴州·三模）（多选）如图所示的电路，电源内阻不计，电源电动势为E，定值电阻R1=R，滑动变阻器R2的总阻值为4R，电容器的电容为C，闭合开关当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，下列说法正确的是（　　） A．电容器上的最大带电量为 B．电阻R1的功率先增大后减小 C．电阻R2的功率先增大后减小 D．电流表的示数一直在增大 【答案】CD 【详解】A．滑动变阻器接入电路的电阻为根据当R左=R右时，即当滑动变阻器的滑动头滑到变阻器的正中央时，变阻器接入电路的总电阻最大，此时，电容器上的电压最大，为电容器上的最大带电量为选项A错误； B．当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，回路电阻先增大后减小，回路电流先减小后增大，根据电阻R1的功率先减小后增大，选项B错误； C．把R1看成电源的内阻，当变阻器接入电路的电阻和R1电阻相等时，变阻器上消耗的功率最大，故当滑动变阻器的滑动头滑到变阻器的正中央时，变阻器上消耗的功率最大，当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，电阻R2的功率先增大后减小，选项C正确； D．当滑动头从a滑到变阻器的中央时，变阻器上的电压逐渐增大，变阻器右侧电阻减小，故根据 电流表的示数逐渐增大，当滑动头从中部滑到b端时，总电阻减小，回路总电流增大，而变阻器左侧的电流减小，故变阻器右侧的电流一定增大，电流表的示数仍在增大，选项D正确。 故选CD。 【变式2-2】（2024·山东·模拟预测）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用、、和表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列判断正确的是（　　） A．变小，变大 B．， C．变小，变大 D．变大，不变 【答案】AD 【详解】A．滑动变阻器的滑动触头P向下滑动，滑动变阻器接入电阻增大，电路总电阻增大，电路中总电流减小，电源内电压减小，路端电压增大，即变大，由于总电流减小，则变小，又由于则变大，故A正确； B．结合上述有则有由于变小，变大，变大，则有，故B错误； CD．根据欧姆定律有结合上述，滑动变阻器的滑动触头P向下滑动，滑动变阻器接入电阻增大，则变大，根据闭合电路欧姆定律有则有即不变，故C错误，D正确。故选AD。 考向03 交变电流的产生和四值问题 【例3-1】（2024·山东·高考真题）如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意可知，磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为由题图丙可知，磁场区域变化后，当时，线圈的侧边开始切割磁感线，即当线圈旋转时开始切割磁感线，由几何关系可知磁场区域平行于x轴的边长变为，C正确。故选C。 【例3-2】（2025·山东·高考真题）如图为一种交流发电装置的示意图，长度为、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内，两电极之间的区域I和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为B、方向相反，区域I边界是边长为L的正方形，区域Ⅱ边界是长为L、宽为的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过，传送带上每隔固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题意可知导体棒通过磁场区域过程需要的时间，即周期为导体棒通过区域I时，产生的电动势大小为，经过的时间为导体棒通过区域Ⅱ时，产生的电动势大小为，经过的时间为根据有效值的定义有带入数据可得故选D。 1．正弦式交变电流的产生 (1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)两个特殊位置的特点： ①线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。 ②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。 (3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。 (4)交变电动势的最大值Em＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。 2．产生正弦交流电的四种其他方式 (1)线圈不动，匀强磁场匀速转动。 (2)导体棒在匀强磁场中做简谐运动。 (3)线圈不动，磁场按正弦规律变化。 (4)在匀强磁场中导体棒的长度与时间成正弦规律变化。 3.交变电流的四值问题 物理含义 重要关系 适用情况 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωt e＝Emcos ωt 正弦形式，从中性面开始 余弦形式，从垂直中性面开始 峰值 交变电流最大的瞬时值 Em＝nBSω Im＝ 确定用电器的耐压值、电容器的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 E＝ U＝ (1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量) (2)交流电表的测量值 (3)电器设备的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 平均值 i­t图像中图线与时间轴所围面积与时间的比值 ＝n ＝ 计算通过电路某截面的电荷量 注意：求解有效值的两个关键点： 1．计算有效值的根据是电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。 2．利用公式Q＝I2Rt和Q＝t可分别求得电流有效值和电压有效值。 【变式3-1】（2025·广西南宁·模拟预测）中国南鲲号是全球首个将波浪能发电、海水淡化、智能养殖功能集于一体的半潜式海上平台，2022年在广东珠海建成并投入使用。如图所示为向x轴正方向传播的海水t =0时刻的波动图像，周期为4s。发电机圆柱体浮杆定位于坐标值x =8m处，此时浮杆振动的速率为v。套于磁铁S极上的线圈可与浮杆同步振动，线圈又连接一个理想变压器。已知线圈共n匝，其圆半径为r，电阻忽略不计，N、S极产生的辐向磁场在线圈处的磁感应强度大小为B，理想变压器原副线圈匝数比为1:50。磁铁、变压器等固定不动，下列判断正确的是（　　） A．t=2s时刻浮杆正随海水向下振动 B．t=0时刻发电机产生的电动势为2Bπrv C．t=0时刻开始发电机产生电动势的表达式为e=2nBπrvsin0.5πt D．变压器副线圈输出电压的有效值为100nBπrv 【答案】A 【详解】A．由图可知t=0时刻浮杆正随海水向上振动，则t=2s时刻浮杆振动时间为所以，此时浮杆正随海水向下振动，故A正确； B．由图可知时刻发电机产生的电动势最大，为其中解得，故B错误； C．t=0时刻发电机产生的电动势最大，则t=0时刻开始发电机产生电动势的表达式为其中所以，故C错误； D．根据变压器原副线圈电压关系可知，副线圈电压的最大值为有效值为，故D错误。故选A。 【变式3-2】（2025·广东·模拟预测）图甲是风力发电原理示意图，当风轮机的叶片转动时，叶片的转轴连接一个升速齿轮箱，齿轮箱中连接叶片的齿轮与连接发电机的转子的转轴相互啮合，如图乙所示。当风轮机的叶片转动时，发电机就可以进行发电了。某物理学习小组按照以上原理制作了一个小型发电机模型，已知叶片的转速为n，传动齿轮升速比（输入与输出转速比）达到，与升速齿轮箱相连的发电原理图如图丙所示，线圈匝数为N，面积为S，内部匀强磁场的磁感应强度大小为B，在一段时间内叶片稳定转动，忽略其他因素的影响，线圈电阻不计，则下列说法错误的是（　　） A．线圈的转速为20n B．线圈电动势的峰值为40πnNBS C．负载的电阻为R时，发电机的输出功率与成正比 D．发电机输出的交流电的频率为40n 【答案】D 【详解】A．因为升速比为，传动齿轮转速为20n，线圈的转速与传动齿轮转速相同，所以为20n，故A正确； B．由于其中所以，故B正确； C．发电机的输出功率其中代入得所以发电机的输出功率与成正比，故C正确； D．发电机输出的交流电的频率为，故D错误。故选D。 考向04 理想变压器的工作原理综合应用 【例4-1】（2025·湖南·高考真题）如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路，a、b、c为固定的三个触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R，交变电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连，下列说法正确的是（　　） A．S与a相连，灯泡的电功率最大 B．S与a相连，灯泡两端的电压为 C．S与b相连，流过灯泡的电流为 D．S与c相连，灯泡的电功率为 【答案】B 【详解】设变压器原、副线圈的电压分别为，灯泡L的阻值为R，根据等效电阻的思想有灯泡的等效电阻灯泡L的阻值由理想变压器原理，电压关系电流关系联立解得 A．值恒定，即等效负载恒定，当S与c相连时，原线圈所在电路的总电阻最小，流过原线圈的电流最大，根据变压器原副线圈电流关系可知副线圈电流最大，根据可知灯泡的电功率最大，故A错误； B．S与a相连，变压器原线圈电压灯泡两端的电压为，B正确； C．S与b相连，变压器原线圈电路接入两个电阻，变压器原线圈的电流流过灯泡的电流，C错误； D．S与c相连，变压器原线圈电路接入一个电阻，变压器原线圈的电流流过灯泡的电流灯泡的电功率为，D错误。故选B。 【例4-2】（2025·安徽·高考真题）某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为。要使电流表的示数变为，下列操作正确的是（　　） A．电阻箱R的阻值调为 B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的 C．输入端电压调为 D．输入端电压调为 【答案】B 【详解】A．输入电压峰值为，则输入电压有效值为，滑动触头在正中间，根据变压比可知，输出电压，若将电阻箱阻值调为18欧姆，则电流为1A，故A错误； B．若将副线圈匝数调为总匝数的，根据变压比可知，输出电压，则副线圈电流变为，故B正确； C．输入端电压调为时，其有效值不变，不会导致电流的变化，仍然为，故C错误； D．将输入电压峰值减小一半，则输入电压有效值变为，输出电压，副线圈电流变为，故D错误。 故选B。 1.理想变压器的基本原理 理想变压器 没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 基本关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，U1∶U2＝n1∶n2，与负载的多少无关 电流关系 只有一个副线圈时，I1∶I2＝n2∶n1；有多个副线圈时，由P入＝P出即I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn得I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率关系 f1＝f2(变压器不改变交流电的频率) 处理技巧 等效电阻 2.理想变压器的动态分析 匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况 (1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变。 (2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化。 (3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化。 (1)U1不变，发生变化，U2变化。 (2)R不变，U2变化，I2发生变化。 (3)根据P2＝和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。 【变式4-1】（2025·天津·高考真题）（多选）如图所示，理想变压器的原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈接有滑动变阻器和定值电阻，各电表均为理想交流电表。当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，则（　　） A．电流表的示数变小 B．电流表的示数变小 C．电压表V的示数变大 D．变压器的输入功率变大 【答案】CD 【详解】理想变压器的输出的电压由输入电压和电压比决定，输入电压不变，所以输出电压也不会变： AB．当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知副线圈回路中电流变大，即电流表的示数变大，根据可知原线圈回路中电流变大，即电流表的示数变大，故AB错误； C．电压表V测电阻两端的电压，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路分压规律可知电压表V的示数变大，故C正确； D．根据可知副线圈回路的功率变大，根据理想变压器原副线圈功率相等可知变压器的输入功率变大，故D正确。故选CD。 【变式4-2】（2025·云南·高考真题）（多选）电动汽车充电桩的供电变压器（视为理想变压器）示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为，输入电压；两副线圈的匝数分别为和，输出电压。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为和，下列说法正确的是（　　） A． B． C．变压器的输入功率为 D．两副线圈输出电压最大值均为 【答案】AC 【详解】AB．根据理想变压器的电压比等于匝数比可得， 故A正确，B错误； C．根据能量守恒可知变压器的输入功率等于总的输出功率，故 故C正确； D．输出电压为交流电的有效值，根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈输出电压最大值均为故D错误。故选AC。 考向05 远距离输电问题 【例5-1】（2025·重庆·高考真题）（多选）2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为的交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为的家用交流电，若输电线路输送功率为，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则（　　） A．直流输电导线中的电流为250A B．直流输电导线总阻值不超过16Ω C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为 【答案】BD 【详解】A．直流输电电流由公式计算得，故A错误； B．导线允许的最大功率损耗为5%的输送功率 由 得导线总阻值上限，故B正确； C．家用交流电表达式为，其最大值为； 频率为，故C错误； D．变压器原线圈电压，副线圈电压，匝数比 电流比与匝数比成反比可知，故D正确。故选BD。 【例5-2】（2025·湖北·高考真题）（多选）在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是（　　） A．仅增加用户数，r消耗的功率增大 B．仅增加用户数，用户端的电压增大 C．仅适当增加n2，用户端的电压增大 D．仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小 【答案】AC 【详解】A．整个电路物理量标注如图 设用户端总电阻为R用户，降压器输入端等效为电阻Rx，则有因为其中I2=I3，则对于输电线有联立整理可得仅增加用户数，则R用户减小，可知I2增大，根据可知r消耗的功率增大，故A正确； B．仅增加用户数，I2增大，根据可知U3减小，根据用户端的电压可知用户端的电压减小，故B错误； C．仅适当增加n2，根据可知U2增大，根据 可知I2增大，根据可知U3增大，根据用户端的电压 可知用户端的电压增大，故C正确； D．由C选项可知，仅适当增加n2，I2增大，整个电路消耗的电功率 由于U2增大，故整个电路消耗的电功率变大，故D错误。 故选AC。 1．理清三个回路 2．抓住两个联系 (1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是＝，＝，P1＝P2。 (2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是＝，＝，P3＝P4。 3．掌握一个守恒 能量守恒关系式P1＝P损＋P4。 4.电压损失和功率损失的计算 （1）电压损失：输电线路上I2＝I线＝I3，总电阻R线导致的电压损失ΔU＝U2－U3＝I线R线。 （2）功率损失： ①P损＝P1－P4 ②P损＝I线·ΔU＝IR线＝R线 注意：(1)当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率减小到原来的。 (2)不要把输电线上的输电电压U2和输电线上损失的电压ΔU相混淆。 【变式5-1】（2025·山东烟台·三模）（多选）如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，发电机输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加了，升压变压器和降压变压器均视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数与电流表的示数之比不变 B．电压表的示数与电流表的示数之比变小 C．输电线上损失的电压增加了 D．输电线上损失的功率增加了 【答案】BC 【详解】A．发电机输出功率增加了后，升压变压器的匝数比不变，即，电压表的示数不变，但功率增加后，电流表的示数增大，所以比值会变小，故A错误； B．发电机输出功率增加了后，传输的电流和增加，输电线上损耗的电压增加，电压表减小，所以电压表的示数与电流表的示数之比变小，故B正确； C．根据欧姆定律，输电线上损失的电压增加了，故C正确； D．输电线上损失的功率增加了，故D错误。 故选BC。 【变式5-2】（2025·陕西榆林·模拟预测）（多选）某发电厂向距离较远的某工地多个宿舍供电，使用了两个变压器n1和n2，n1为升压变压器，n2具备可调节匝数比的变压器。输电线的电阻等效为r，如图所示。假设发电厂的输出电压保持不变，且每间宿舍的电器设备相同，同时忽略电器设备电阻的变化以及宿舍间导线的电阻，下列说法正确的是（　　） A．当发电厂输出功率越大，导线消耗的功率越小 B．保持变压器n2滑片不动，当所有宿舍总电阻减小时，工地宿舍的两端电压一定越小 C．保持变压器n2滑片不动，当所有宿舍总电阻减小时，宿舍消耗的总功率一定越大 D．当宿舍总电阻不变时，变压器n2的滑片向下滑动，输电线电阻r消耗的功率减小 【答案】BD 【详解】A．由于发电厂输出电压恒定，根据公式可得当输出功率越大，通过导线r的电流越大，根据消耗的功率越大，故A错误； B．当n2的匝数不变时，根据变压的匝数比k和分压关系可知，U2为n2原线圈的电压，U2′为副线圈的电压，升压变压器的输出电压U不变，宿舍电阻减小，通过导线r的电流越大，U2越小，则U2′越小，故B正确； C．导线电阻与用电器电阻的关系为发电厂输出功率最大，故C错误； D．当宿舍的用户电阻不变，变压器n2滑片向下移动，等效电阻变大，导线电阻分压减小，消耗功率减小，故D正确。故选BD。 1．（2025·河南·模拟预测）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用、和表示，电表示数变化量的大小分别用、和表示。下列比值变化正确的是（　　） A．增大 B．不变 C．不变 D．增大 【答案】B 【详解】A．根据欧姆定律可知 滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，R1变小，R2不变，则变小，故A错误； B．根据欧姆定律可得 对该式求导可得 则可知不变，故B正确； C．根据欧姆定律可知 滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，R1变小，则变小，故C错误； D．根据欧姆定律可得 对该式求导可得 则可知不变，故D错误。 故选B。 2．（2025·四川遂宁·二模）某同学设计了一个测量压力的电子秤，电路图如图所示，压敏电阻会随秤台上所受压力的变大而线性变小，G是由理想电流表改装而成的指针式测力显示器，是定值电阻，电源电动势为，内阻r（），当压力变大时（　　） A．电流计示数随压力大小变化而线性变化 B．电容器放电 C．电源的输出功率变大 D．电源的效率变大 【答案】C 【详解】A．根据闭电路欧姆定律可得电流计示数为 由题意可知压敏电阻随压力大小变化而线性变化，则电流计示数随压力大小变化而非线性变化，故A错误； B．当压力变大时，压敏电阻阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则定值电阻两端电压增大，电容器两端电压增大，电容器所带电荷量增大，电容器充电，故B错误； C．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；而，且外电阻减小，所以电源的输出功率变大，故C正确； D．电源的效率为 由于外电阻减小，所以电源的效率变小，故D错误。 故选C。 3．（25-26高三上·重庆·开学考试）如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（　　） A．ab间和bc间的电势差相等 B．仅R1变大时，电流表示数不变 C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少 D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加 【答案】C 【详解】A．等效电路图如下 由图像可知通过R1、R3的电流不相等，故ab间和bc间的电势差不相等，故A错误； B．由图像可知电流表测的是通过R4的电流，仅R1变大时，R1的分压增大，则R3、R4的并联电压减小，故通过R4的电流减小，故电流表示数减小，故B错误； C．由图像可知，电容器两端电压等于R1两端电压，仅R3变大时，R3、R4的并联电压增大，则R1电压减小，根据，可知电容器C的电荷量减少，故C正确； D．仅R2变大时，不会改变R1两端电压，故电容器C的电荷量不变，故D错误。 故选C。 4．（2025·甘肃平凉·模拟预测）风力发电是新型能源，绿色低碳环保，深受青睐。如图所示，实验小组研发风力发电机，发电机线圈共有匝，单匝面积，线框所在区域存在着垂直转轴的匀强磁场，磁感应强度大小为，线圈转动角速度为，发电机通过定值电阻接到匝数可变的理想变压器中，变压器输出端接有负载电阻，不计线圈电阻和输电线电阻，下列说法正确的是（　　） A．发电机产生电动势为 B．通过负载电阻R的电流方向每秒钟改变100次 C．负载电阻R消耗的最大功率为312.5W D．当负载电阻R消耗的功率最大时，变压器原、副线圈匝数比为2 【答案】D 【详解】A．线框转动产生感应电动势最大值 有效值为，选项A错误； B．交流电频率为 通过负载电阻电流方向每秒钟改变50次，B错误； CD．设变压器原、副线圈匝数之比为，变压器输出电流为，输出电压为，根据变压器电流比，电压比关系，变压器输入电流 输入电压 发电机电动势，对输入电路 得 对负载电阻来说，等效电源的电动势 内阻为 当时，变压器输出功率最大，即 最大输出功率 选项C错误，D正确。 故选D。 5．（2025·山西晋城·二模）如图所示，自耦变压器为理想变压器，电压表为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器，在A、B两端输入正弦交流电压，调节或，则下列说法正确的是（　　） A．仅将滑片向下移，电压表的示数变大 B．仅将滑片向下移，变压器输入的功率变大 C．仅将滑片从a端移到b端，变压器输入的功率先变小后变大 D．仅将滑片从a端移到b端，电压表的示数一直变大 【答案】C 【详解】A．仅将滑片向下移，由可知，减小，减小，副线圈中电流减小，由知，电压表的示数减小，A错误； B．仅将滑片向下移，减小，减小，由知，变压器输出的功率减小，则变压器输入的功率也减小，B错误； C．仅将滑片从a端移到b端，电阻先增大后减小，由知，变压器的输出功率先变小后增大，则变压器的输入功率先变小后变大，C正确； D．仅将滑片从a端移到b端，电阻先增大后减小，由知，副线圈电流先减小后增大，由知，电压表的示数先增大后减小，D错误。 故选C。 6．（2025高三·北京·专题练习）在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3=4∶2∶1，定值电阻R1=4 Ω，R2=R3=1 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为3 Ω。在c、d两端输入正弦式交流电，电压的表达式为。当滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电阻R3的功率一直增大 B．电流表示数的最小值为A C．当滑片Р处在a端与b端的中点时，整个电路的功率达到最大 D．理想变压器的最大输出功率为6W 【答案】B 【详解】A．等效电路图如图所示， 两副线圈的等效电阻为分别为， 当滑片P从a端滑到b端的过程中，总电阻减小，总电流增大，R1两端的电压增大， 两端的电压减小，故电阻R3的功率一直减小，故A错误； B．原线圈的两端电压为 当滑片位于a端时，电流表的示数最小，此时滑动变阻器的阻值为3 Ω，原线圈电流最小值为故B正确； C．由图可知当滑片P从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则总电阻减小，原线圈的电流变大，又因为P＝UI1 所以当滑片Р滑至b端时，整个电路的功率达到最大，故C错误； D．将R1等效为电源内阻。则电源的输出功率最大时满足 此时原线圈电压与R1两端电压相等，理想变压器输出最大功率为 故D错误。 故选B。 7．（25-26高三上·江苏·开学考试）如图甲所示为某自行车的车灯发电机，其结构见图乙所示。绕有线圈的“口”形铁芯开口处装有磁铁（图示时刻通过铁芯横截面的磁通量大小为、铁芯不漏磁），车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起（与车轮角速度相等）转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与标有“”的灯泡L相连，当车轮匀速转动时，发电机输出电压视为正弦交流电，该发电机供电线圈匝数为，假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。则（　　） A．在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过L的电流方向由到 B．在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，L中的电流逐渐变小 C．若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为 D．若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为 【答案】C 【详解】A．根据题意，在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，穿过线圈的磁通量向上减小，由楞次定律可知，通过的电流方向由到，故A错误。 B．开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，转动后，磁通量减小，磁通量的变化率增大，当转过时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，可知转动过程中中的电流逐渐增大，故B错误。 CD．若灯泡正常发光，灯泡电压有效值为12V，电压最大值为，根据 可得角速度，故C正确，D错误。 故选C。 8．（2025·河南·模拟预测）普通的交流电表不能直接接在高压输电线路上进行直接测量，通过互感原理可实现普通电表测量输电线路上的“高电压”或“强电流”。图2中互感器一侧线圈的匝数较少。将1、2两图正确连接后（　　） A．可测“强电流”，图1中未知电表是交流电流表；接、接 B．可测“强电流”，图1中未知电表是交流电流表；接、接 C．可测“高电压”，图1中未知电表是交流电压表；接、接 D．可测“高电压”，图1中未知电表是交流电压表；接、接 【答案】A 【详解】AD．ab接MN、cd接PQ串联在电线上测量电流，是电流互感器，图1中未知电表是交流电流表，因ab一侧线圈的匝数较少,根据变压器电流与匝数关系可知，ab一侧线圈电流大于cd一侧线圈电流，所以可测强电流，故A正确，D错误； BC．ab接PQ、cd接MN串联在电线上测量电流，是电流互感器，图1中未知电表是交流电流表，因cd一侧线圈的匝数较多，根据变压器电流与匝数关系可知，ab一侧线圈电流大于cd一侧线圈电流，所以不可测强电流，故BC错误。 故选A。 9．（2025·云南昆明·模拟预测）如图所示为一个小型起重机模型的电路图，理想变压器原、副线圈的匝数比为22：1，原线圈输入电压瞬时值为的正弦式交变电流时，电流表的示数为，额定功率为的指示灯正常发光，起重机正常工作拉着质量为的重物以的速度匀速上升。已知电压表和电流表均为理想表。下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为 B．流过电动机的电流为 C．电动机的电阻约 D．电动机的效率为80% 【答案】C 【详解】A．变压器原线圈两端电压的有效值为，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数关系，解得变压器副线圈两端电压有效值为，电压表示数等于变压器副线圈两端电压的有效值，为，故A错误； B．流经灯泡的电流有效值 流经电动机的电流的有效，故B错误； C．电动机的电功 电动机的输出功率为 电动机的发热功率为由得，故C正确； D．电动机的效率，故D错误。故选C。 10．（2025·湖北黄冈·二模）（多选）某地建设智能微电网系统，整合太阳能电站与储能设备，通过特高压输电线路向城市供电。如图所示，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（　　） A．图中甲为电压互感器，乙为电流互感器 B．若电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则线路输送电功率为2200 W C．若保持发电机输出电压和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大 D．发电机输出电压一定，若用户数增加，为维持用户电压一定，可将滑片P下移 【答案】AC 【详解】A．甲互感器起降压作用，故为电压互感器，乙互感器起减小电流（升压）作用，故为电流互感器，A正确; B．电压互感器原线圈两端电压为电流互感器原线圈中的电流为对于理想变压器，输送功率,B错误； C．将滑片Q下移，相当于增加了升压变压器副线圈的匝数，根据理想变压器的规律可知升压变压器副线圈两端的电压增大；降压变压器原线圈两端电压增大，副线圈两端电压增大，通过负载的电流,当R不变时，增大，降压变压器原线圈中的电流,匝数比不变，增大，可知输电线上损失功率增大，C正确； D．当用户数增加，负载电阻减小，若降压变压器副线圈两端电压不变，通过副线圈的电流增大，原线圈中的电流增大，输电线上的电压损失增大；原线圈两端电压为 可知将减小，根据可知，当减小时，减小可以使不变，所以要将降压变压器的滑片P上移，D错误。 故选AC。 11．（2025·天津和平·模拟预测）（多选）如图所示，原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示：和是交流电流表，示数分别用和表示；忽略电表和变压器非理想化引起的误差，则在滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（    ） A．和均保持不变 B．增大，变小 C．电源的输出功率减小 D．保持不变 【答案】BD 【详解】A．当滑片P向下端滑动过程中，电阻减小，副线圈电路的总电阻减小，由于匝数比不变，所以副线圈电压不变，副线圈电流变大，R1的电压变大，电压表V2的示数变小，故A错误； B．由上可知电阻R2两端的电压减小，根据可知I2变小，原线圈、副线圈的匝数比不变，原线圈、副线圈两端的电压都不变，当滑片P向下端滑动过程中，电阻减小，副线圈电路的总电阻减小，根据，输出功率变大，输入功率也变大，输入电压不变，所以I1变大，故B正确； C．I1变大，电源的输出功率根据，可知变大，故C错误； D．根据电压比等于匝数比可知整理得所以是定值，故D正确。故选BD。 12．（2025·陕西西安·模拟预测）（多选）无线充电技术逐渐成熟，如图甲所示是某款无线充电装置，其工作原理简化如图乙所示。假设送电线圈和受电线圈匝数比，送电线圈所接电阻R1的阻值为40Ω。当间接上如图丙所示的交变电压后，其中U0=200V（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），受电线圈中产生交变电流给手机充电，这时手机两端的电压为5V，流经手机的电流为5A。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．送电线圈ab两端电压为 B．送电线圈的电流为0.5A C．cd间输出功率为25W D．电阻的阻值为3Ω 【答案】AB 【详解】A．输入电压的有效值为解得故A正确； B．设通过送电线圈和受电线圈的电流分别为I1、I2，且，根据理想变压器的电流关系解得故B正确； CD．原线圈的输入电压为 根据理想变压器电压与匝数关系有解得又整理可得， 代入数据联立解得，,cd间输出功率为 故CD错误。故选AB。 13．（2025·广东·模拟预测）（多选）某小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd共有N匝，总电阻为r，线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间线圈以角速度绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，图乙是穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A．图甲所示时刻，线圈中的电流方向为adcba B．t1时刻，电流表的示数为0 C．电阻R两端的电压有效值为 D．t1到t2时间内，流过电阻R的电荷量为 【答案】AD 【详解】A．图甲所示时刻，ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线，根据右手定则可得，线圈中的电流方向为adcba，故A正确； B．电流表测量的是电流的有效值，所以t1时刻，电流表的示数不为0，故B错误； C．线圈产生的感应电动势的最大值为 则电动势有效值为 电阻R两端的电压有效值为，故C错误； D．t1到t2时间内，通过电阻R的电荷量为，故D正确。故选AD。 14．（2024·宁夏·模拟预测）（多选）如图所示是一个有两个副线圈的理想变压器给手机和智能手表充电的示意图，若原线圈匝数为，所接交流电源电压为，电流为，输入功率为，而接手机中的副线圈匝数为，电压为，电流为，输出功率为。接智能手表中的副线圈匝数为，电压为，电流为，输出功率为。则以下关系正确的是（　　） A．电阻两端的电压为 B．通过电阻的电流为 C．输入功率与输出功率关系为 D．输入功率与输出功率关系为 【答案】AC 【详解】A．根据欧姆定律有根据变压器电压与匝数的关系有联立可得电阻两端的电压为，故正确； B．再由欧姆定律，有可得，故B错误； CD．根据能量守恒，输入功率等于输出总功率，即，故C正确，D错误。 故选AC。 15．（2025·宁夏·三模）（多选）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈通过电阻与电压最大值为18V的正弦交流电相连。已知，，、为理想二极管，正向电阻为零，反向电阻无穷大，触点P位于副线圈三等分处，则下列说法正确的是（　　） A．电流流向恒为从右往左 B．副线圈电流为顺时针时，两端电压的最大值为4V C．通过、电流的最大值之比为 D．通过电流的有效值为 【答案】AB 【详解】A．假设副线圈中感应出顺时针的电流，则该电流一定从左向右通过，并从右向左通过；假设副线圈中感应出逆时针的电流，则该电流一定从左向右通过，并从右向左通过。因此通过的电流方向恒为从右向左，故A正确； B．副线圈电流为顺时针时，原、副线圈匝数比为，利用等效法可知，此时原线圈中电流最大值为此时副线圈电流最大值为则两端电压的最大值为，故B正确； C．副线圈电流为逆时针时，原、副线圈匝数之比为，此时原线圈中电流最大值为此时副线圈电流最大值为所以通过、电流的最大值之比为，故C错误； D．根据方均根法，可求得通过电流的有效值为，故D错误。 故选AB。 16．（2025·河南·三模）（多选）如图所示，交流电源的电压，、、为三只规格相同的电灯泡，额定电压均为，变压器视为理想变压器。开关S闭合时，将滑片P移至合适位置，能使灯泡、正常发光；断开开关S，调节P到另一适当位置，三灯泡都可以正常发光，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，原、副线圈匝数比为 B．开关S闭合时，通过原、副线圈的电流之比为 C．开关S断开时，原、副线圈匝数比为 D． 【答案】AC 【详解】CD．根据开关S断开时，三只灯泡都正常发光，可知原、副线圈电流之比为，此时线圈匝数比为，副线圈输出电压为，原线圈上所加电压亦为，在原线圈电路中灯泡两端的电压为，故交流电输入电压有效值为，交流电电压的最大值，C正确，D错误； AB．开关S闭合时，灯泡、正常发光，则副线圈输出电压为，此时原线圈的电压有效值为，根据理想变压器功率不变有 可得，A正确，B错误。 故选AC。 17．（2025·河北唐山·模拟预测）（多选）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，，接一输出电压恒为的正弦式交流电源，其中，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。在滑片向下缓慢滑动的过程中，用，分别表示电流表、示数变化量的绝对值，用，分别表示电压表，示数变化量的绝对值，下列判断正确的是（　　） A．电阻与消耗功率的比值变大 B． C．， D．当时，消耗的功率最大 【答案】BC 【详解】A．理想变压器原、副线圈电流和匝数的关系为电阻与消耗功率的比值，不会发生变化，故A错误； B．由可得，故B正确； C．根据得，根据得则，故C正确； D．将原电路等效为如图所示电路，又将、等效到电源内阻，当时，即当时，消耗的功率最大，故D错误。 故选BC。 18．（2025·湖北武汉·模拟预测）（多选）如图所示，阻值为、面积为、匝数为的矩形线圈通过电刷和滑环与理想变压器的原线圈相连，变压器副线圈与两个阻值均为的相同小灯泡、相连，变压器原副线圈的匝数比为，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，当线圈转动的角速度为时，两个小灯泡、刚好正常发光，则下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为 B．线圈每转动一周，电流方向改变1次 C．若某时刻灯泡的灯丝烧断，则灯泡的灯丝也可能会随之烧断 D．若线圈静止在图示位置，磁感应强度随时间均匀增大，则灯泡可能正常发光 【答案】AC 【详解】小灯泡的额定电压原线圈产生的电动势有效值原线圈两端的电压对于变压器有，联立以上各式解得小灯泡的额定电压，故A正确； B．线圈每转动一个周期电流方向改变2次，故B错误； C．由选项A中的各式解得可知当灯泡的灯丝烧断时，变大为，所以变小，又因，可得变大，变大，即加在灯泡的电压变大，所以灯泡的灯丝也可能会随之烧断，故C正确； D．若线圈静止在图示位置，磁感应强度随时间均匀增大，则原线圈产生的电动势恒定，电流恒定，副线圈输出电压为0，灯泡不亮，故D错误。故选AC。 19．（2025·云南·模拟预测）（多选）如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道半径为r、间距为L，轨道的电阻不计。在轨道的顶端连接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从轨道的最低位置cd开始，在拉力作用下以速率v0沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（　　） A．通过电阻的电流方向为f→R→e B．通过电阻的电荷量为 C．cd棒上产生的热量为 D．拉力做功为 【答案】BC 【详解】A．由右手定则可知，通过电阻的电流方向为 e→R→f， A错误； B．由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势 平均感应电流 通过电阻 R 的电荷量 ，B正确； C．回路产生正弦式感应电流，感应电动势的最大值感应电动势的有效值 通过R的电流大小 金属棒从 cd 到 ab 过程R上产生的热量 ，C正确； D．由功能关系可知 ，D错误。故选 BC。 20．（2025·河南洛阳·模拟预测）（多选）如图甲所示，理想变压器原线圈与副线圈的匝数比n1︰n2=2︰1，原线圈接有5A的熔断器R1，副线圈接有变阻箱R和定值电阻R2，R1=20Ω，R2=2Ω。原线圈接如图乙所示的交变电源，电路正常工作，下列说法正确的是（　　） A．变阻箱R能调节的最小阻值为4Ω B．变阻箱R能调节的最小阻值为5Ω C．变压器输出功率最大值为605W D．变压器输出功率最大值为600W 【答案】AD 【详解】AB．根据交变电流的电压与时间关系可知，原线圈输入电压的有效值为，变压器和负载的等效阻值为，原线圈电路的最大电流为5A，根据欧姆定律，解得最小阻值，A正确，B错误； CD．负载的等效阻值与相等时，变压器的输出功率最大，即解得小于变阻箱的最小值，因原线圈电流最大限制，无法取到，根据电源输出功率与负载间的图像关系，由图像可知，当变阻箱取最小阻值时，变压器输出功率最大，最大功率为，C错误，D正确。故选AD。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型09 恒定电流与交变电流目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 闭合电路中的功率问题 考向02 闭合电路中的动态分析和含容电路问题 考向03 交变电流的产生和四值问题【重难】 考向04 理想变压器的工作原理综合应用【重难】 考向05 远距离输电问题 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 恒定电流与交变电流是高中物理电学体系的核心内容，也是高考中的高频必考点。该部分不仅独立成题考查电路基本规律，更常与电磁感应、能量转化等知识综合命题，贯穿于电学应用分析中，具备承上启下的重要作用。 本题型命题形式多样，涵盖闭合电路功率与动态分析、含容电路、交变电流“四值”、变压器原理及远距离输电等模型。高考中常以选择题、实验题和计算题形式出现，重点考查学生的电路建模、能量分析、图像解读和综合应用能力。解题核心在于熟练运用欧姆定律、功率分配、法拉第电磁感应定律及变压器电压电流关系，并善于运用等效电路、图像分析等方法。 学生常见误区包括：混淆交变电流“四值”适用情境、变压器动态分析中忽视制约关系、远距离输电中各物理量对应层级不清、含容电路稳态与暂态过程分析混乱等。此外，对电路功率分配理解不透、不善于构建等效电路模型也是失分主要原因。需通过典型题型训练，强化物理情境与规律对应，提升系统分析能力。 考向01 闭合电路中的功率问题 【例1-1】（25-26高三上·江苏南京·开学考试）在图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是（    ） A．灯泡的电流为灯泡电流的2倍 B．灯泡的电阻为 C．灯泡的功率为0.375W D．电路总功率为1.35W 【例1-2】（2025·重庆·模拟预测）（多选）某研究小组对某款新手机的直流电池进行性能测试，测试过程中电池输出的图像如图，其中P为电池的输出功率，I为通过电池的电流。该电池容量为6000mA·h，充电功率为100W，充电额定电压为20V，则该电池（　　） A．内阻为0.25Ω B．电动势为24V C．最大输出功率为288W D．从空电状态充满需要大约需要1.2h 1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等 工作中的电动机、电解槽、日光灯等 能量转化 电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q 电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q 电功的计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt 电热的计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt 电功率的计算 P＝UI＝I2R＝ P＝UI 电热功率的计算 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R 注意：在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立) 2．电动机(或电解槽)的功率关系 P入＝P出＋P热或IU＝P出 ＋I2r。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻] 注意：电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。 3．闭合电路的功率和效率 电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝ 电源内部 消耗的功率 P内＝I2r＝P总－P出 电源的 输出功率 任意电路：P出＝UI＝P总－P内 纯电阻电路：P出＝I2R＝ P出与外电阻 R的关系 电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100% 纯电阻电路：η＝×100% 4．输出功率与外电阻的关系 由P出与外电阻R的关系图像可知： (1)当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝。 (2)当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小。 (3)当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大。 (4)当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2。 【变式1-1】（24-25高三上·北京海淀·期末）（多选）如图甲所示的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到若干组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图线如图乙所示。电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻 B．电源的电动势 C．当干路电流为时，可调电阻 D．可调电阻上消耗的最大功率为 【变式1-2】（24-25高三上·重庆·期中）（多选）如图甲所示，M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数小于0.2A时，电动机不转动，电表均为理想电表，则（　　） A．变阻器向左滑动时，的读数逐渐增大 B．电源电动势为3.6V C．图像Ⅱ表示电压表的读数随电流的变化关系 D．当电动机输入功率最大时，其输出功率为0.54W 考向02 闭合电路中的动态分析和含容电路问题 【例2-1】（2025·河北·模拟预测）（多选）如图所示电路中，电源内阻不能忽略不计，L1、L2为小灯泡，M为电动机，电流表A，电压表V均视为理想电表，电表的示数分别用I、U表示，电表示数变化量的绝对值分别用∆I、∆U表示。闭合开关，电动机正常工作，某时刻电动机突然被卡住了，灯泡始终处于发光状态，下列说法中正确的是（　　） A．电流表的示数增大，电压表的示数减小 B．有电流从a流向b C．灯泡L1变亮，L2变暗 D．变大，不变 【例2-2】（24-25高三上·辽宁大连·期中）（多选）在如图所示的电路中，R₁、R₂和R4皆为定值电阻，R₃为光敏电阻，光照强度增大时电阻会变小，电源的电动势为E、内阻为r。设电流表A₁的读数为电流表的读数为，电容器两水平极板间有一带电液滴静止于P点，电压表V的读数为U，当照射到的光强增大时，电压表V、电流表A₁示数变化分别为△U、△I₁，则（　　） A．I₂变大 B．光强增大后，电源效率降低 C．液滴带正电，光强增大后将向上运动 D． 一、闭合电路动态分析的三种方法 1．程序法 2．结论法 用口诀表述为“串反并同”： (1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小，反之则增大。 (2)所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大，反之则减小。 3．极限法 因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零进行讨论。 二、含容电路的分析 1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所在的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。 2.电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，,即电阻不起降低电压的作用，电容器两端的电压与其并联用电器两端电压相等。 3.电压变化带来的电容器变化：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高,电容器将充电；若电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ=C·ΔU计算电容器上电荷量的变化量。 4.含容电路动态分析的三个步骤： 第一步 理清电路的串、并联关系 第二步 确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U 第三步 分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，根据Q＝CU，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电 【变式2-1】（2025·湖南郴州·三模）（多选）如图所示的电路，电源内阻不计，电源电动势为E，定值电阻R1=R，滑动变阻器R2的总阻值为4R，电容器的电容为C，闭合开关当滑动变阻器的滑动头从最左端a滑到最右端b时，下列说法正确的是（　　） A．电容器上的最大带电量为 B．电阻R1的功率先增大后减小 C．电阻R2的功率先增大后减小 D．电流表的示数一直在增大 【变式2-2】（2024·山东·模拟预测）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用、、和表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列判断正确的是（　　） A．变小，变大 B．， C．变小，变大 D．变大，不变 考向03 交变电流的产生和四值问题 【例3-1】（2024·山东·高考真题）如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（　　） A． B． C． D． 【例3-2】（2025·山东·高考真题）如图为一种交流发电装置的示意图，长度为、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内，两电极之间的区域I和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为B、方向相反，区域I边界是边长为L的正方形，区域Ⅱ边界是长为L、宽为的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过，传送带上每隔固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为（　　） A． B． C． D． 1．正弦式交变电流的产生 (1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)两个特殊位置的特点： ①线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。 ②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。 (3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。 (4)交变电动势的最大值Em＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。 2．产生正弦交流电的四种其他方式 (1)线圈不动，匀强磁场匀速转动。 (2)导体棒在匀强磁场中做简谐运动。 (3)线圈不动，磁场按正弦规律变化。 (4)在匀强磁场中导体棒的长度与时间成正弦规律变化。 3.交变电流的四值问题 物理含义 重要关系 适用情况 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωt e＝Emcos ωt 正弦形式，从中性面开始 余弦形式，从垂直中性面开始 峰值 交变电流最大的瞬时值 Em＝nBSω Im＝ 确定用电器的耐压值、电容器的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 E＝ U＝ (1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量) (2)交流电表的测量值 (3)电器设备的额定电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 平均值 i­t图像中图线与时间轴所围面积与时间的比值 ＝n ＝ 计算通过电路某截面的电荷量 注意：求解有效值的两个关键点： 1．计算有效值的根据是电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。 2．利用公式Q＝I2Rt和Q＝t可分别求得电流有效值和电压有效值。 【变式3-1】（2025·广西南宁·模拟预测）中国南鲲号是全球首个将波浪能发电、海水淡化、智能养殖功能集于一体的半潜式海上平台，2022年在广东珠海建成并投入使用。如图所示为向x轴正方向传播的海水t =0时刻的波动图像，周期为4s。发电机圆柱体浮杆定位于坐标值x =8m处，此时浮杆振动的速率为v。套于磁铁S极上的线圈可与浮杆同步振动，线圈又连接一个理想变压器。已知线圈共n匝，其圆半径为r，电阻忽略不计，N、S极产生的辐向磁场在线圈处的磁感应强度大小为B，理想变压器原副线圈匝数比为1:50。磁铁、变压器等固定不动，下列判断正确的是（　　） A．t=2s时刻浮杆正随海水向下振动 B．t=0时刻发电机产生的电动势为2Bπrv C．t=0时刻开始发电机产生电动势的表达式为e=2nBπrvsin0.5πt D．变压器副线圈输出电压的有效值为100nBπrv 【变式3-2】（2025·广东·模拟预测）图甲是风力发电原理示意图，当风轮机的叶片转动时，叶片的转轴连接一个升速齿轮箱，齿轮箱中连接叶片的齿轮与连接发电机的转子的转轴相互啮合，如图乙所示。当风轮机的叶片转动时，发电机就可以进行发电了。某物理学习小组按照以上原理制作了一个小型发电机模型，已知叶片的转速为n，传动齿轮升速比（输入与输出转速比）达到，与升速齿轮箱相连的发电原理图如图丙所示，线圈匝数为N，面积为S，内部匀强磁场的磁感应强度大小为B，在一段时间内叶片稳定转动，忽略其他因素的影响，线圈电阻不计，则下列说法错误的是（　　） A．线圈的转速为20n B．线圈电动势的峰值为40πnNBS C．负载的电阻为R时，发电机的输出功率与成正比 D．发电机输出的交流电的频率为40n 考向04 理想变压器的工作原理综合应用 【例4-1】（2025·湖南·高考真题）如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路，a、b、c为固定的三个触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R，交变电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连，下列说法正确的是（　　） A．S与a相连，灯泡的电功率最大 B．S与a相连，灯泡两端的电压为 C．S与b相连，流过灯泡的电流为 D．S与c相连，灯泡的电功率为 【例4-2】（2025·安徽·高考真题）某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为。要使电流表的示数变为，下列操作正确的是（　　） A．电阻箱R的阻值调为 B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的 C．输入端电压调为 D．输入端电压调为 1.理想变压器的基本原理 理想变压器 没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 基本关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，U1∶U2＝n1∶n2，与负载的多少无关 电流关系 只有一个副线圈时，I1∶I2＝n2∶n1；有多个副线圈时，由P入＝P出即I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn得I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率关系 f1＝f2(变压器不改变交流电的频率) 处理技巧 等效电阻 2.理想变压器的动态分析 匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况 (1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变。 (2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化。 (3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化。 (1)U1不变，发生变化，U2变化。 (2)R不变，U2变化，I2发生变化。 (3)根据P2＝和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。 【变式4-1】（2025·天津·高考真题）（多选）如图所示，理想变压器的原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈接有滑动变阻器和定值电阻，各电表均为理想交流电表。当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，则（　　） A．电流表的示数变小 B．电流表的示数变小 C．电压表V的示数变大 D．变压器的输入功率变大 【变式4-2】（2025·云南·高考真题）（多选）电动汽车充电桩的供电变压器（视为理想变压器）示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为，输入电压；两副线圈的匝数分别为和，输出电压。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为和，下列说法正确的是（　　） A． B． C．变压器的输入功率为 D．两副线圈输出电压最大值均为 考向05 远距离输电问题 【例5-1】（2025·重庆·高考真题）（多选）2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为的交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为的家用交流电，若输电线路输送功率为，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则（　　） A．直流输电导线中的电流为250A B．直流输电导线总阻值不超过16Ω C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为 【例5-2】（2025·湖北·高考真题）（多选）在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是（　　） A．仅增加用户数，r消耗的功率增大 B．仅增加用户数，用户端的电压增大 C．仅适当增加n2，用户端的电压增大 D．仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小 1．理清三个回路 2．抓住两个联系 (1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是＝，＝，P1＝P2。 (2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是＝，＝，P3＝P4。 3．掌握一个守恒 能量守恒关系式P1＝P损＋P4。 4.电压损失和功率损失的计算 （1）电压损失：输电线路上I2＝I线＝I3，总电阻R线导致的电压损失ΔU＝U2－U3＝I线R线。 （2）功率损失： ①P损＝P1－P4 ②P损＝I线·ΔU＝IR线＝R线 注意：(1)当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率减小到原来的。 (2)不要把输电线上的输电电压U2和输电线上损失的电压ΔU相混淆。 【变式5-1】（2025·山东烟台·三模）（多选）如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，发电机输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加了，升压变压器和降压变压器均视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数与电流表的示数之比不变 B．电压表的示数与电流表的示数之比变小 C．输电线上损失的电压增加了 D．输电线上损失的功率增加了 【变式5-2】（2025·陕西榆林·模拟预测）（多选）某发电厂向距离较远的某工地多个宿舍供电，使用了两个变压器n1和n2，n1为升压变压器，n2具备可调节匝数比的变压器。输电线的电阻等效为r，如图所示。假设发电厂的输出电压保持不变，且每间宿舍的电器设备相同，同时忽略电器设备电阻的变化以及宿舍间导线的电阻，下列说法正确的是（　　） A．当发电厂输出功率越大，导线消耗的功率越小 B．保持变压器n2滑片不动，当所有宿舍总电阻减小时，工地宿舍的两端电压一定越小 C．保持变压器n2滑片不动，当所有宿舍总电阻减小时，宿舍消耗的总功率一定越大 D．当宿舍总电阻不变时，变压器n2的滑片向下滑动，输电线电阻r消耗的功率减小 1．（2025·河南·模拟预测）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用、和表示，电表示数变化量的大小分别用、和表示。下列比值变化正确的是（　　） A．增大 B．不变 C．不变 D．增大 2．（2025·四川遂宁·二模）某同学设计了一个测量压力的电子秤，电路图如图所示，压敏电阻会随秤台上所受压力的变大而线性变小，G是由理想电流表改装而成的指针式测力显示器，是定值电阻，电源电动势为，内阻r（），当压力变大时（　　） A．电流计示数随压力大小变化而线性变化 B．电容器放电 C．电源的输出功率变大 D．电源的效率变大 3．（25-26高三上·重庆·开学考试）如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（　　） A．ab间和bc间的电势差相等 B．仅R1变大时，电流表示数不变 C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少 D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加 4．（2025·甘肃平凉·模拟预测）风力发电是新型能源，绿色低碳环保，深受青睐。如图所示，实验小组研发风力发电机，发电机线圈共有匝，单匝面积，线框所在区域存在着垂直转轴的匀强磁场，磁感应强度大小为，线圈转动角速度为，发电机通过定值电阻接到匝数可变的理想变压器中，变压器输出端接有负载电阻，不计线圈电阻和输电线电阻，下列说法正确的是（　　） A．发电机产生电动势为 B．通过负载电阻R的电流方向每秒钟改变100次 C．负载电阻R消耗的最大功率为312.5W D．当负载电阻R消耗的功率最大时，变压器原、副线圈匝数比为2 5．（2025·山西晋城·二模）如图所示，自耦变压器为理想变压器，电压表为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器，在A、B两端输入正弦交流电压，调节或，则下列说法正确的是（　　） A．仅将滑片向下移，电压表的示数变大 B．仅将滑片向下移，变压器输入的功率变大 C．仅将滑片从a端移到b端，变压器输入的功率先变小后变大 D．仅将滑片从a端移到b端，电压表的示数一直变大 6．（2025高三·北京·专题练习）在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3=4∶2∶1，定值电阻R1=4 Ω，R2=R3=1 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为3 Ω。在c、d两端输入正弦式交流电，电压的表达式为。当滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电阻R3的功率一直增大 B．电流表示数的最小值为A C．当滑片Р处在a端与b端的中点时，整个电路的功率达到最大 D．理想变压器的最大输出功率为6W 7．（25-26高三上·江苏·开学考试）如图甲所示为某自行车的车灯发电机，其结构见图乙所示。绕有线圈的“口”形铁芯开口处装有磁铁（图示时刻通过铁芯横截面的磁通量大小为、铁芯不漏磁），车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起（与车轮角速度相等）转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与标有“”的灯泡L相连，当车轮匀速转动时，发电机输出电压视为正弦交流电，该发电机供电线圈匝数为，假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。则（　　） A．在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过L的电流方向由到 B．在磁铁从图示位置匀速转过的过程中，L中的电流逐渐变小 C．若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为 D．若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为 8．（2025·河南·模拟预测）普通的交流电表不能直接接在高压输电线路上进行直接测量，通过互感原理可实现普通电表测量输电线路上的“高电压”或“强电流”。图2中互感器一侧线圈的匝数较少。将1、2两图正确连接后（　　） A．可测“强电流”，图1中未知电表是交流电流表；接、接 B．可测“强电流”，图1中未知电表是交流电流表；接、接 C．可测“高电压”，图1中未知电表是交流电压表；接、接 D．可测“高电压”，图1中未知电表是交流电压表；接、接 9．（2025·云南昆明·模拟预测）如图所示为一个小型起重机模型的电路图，理想变压器原、副线圈的匝数比为22：1，原线圈输入电压瞬时值为的正弦式交变电流时，电流表的示数为，额定功率为的指示灯正常发光，起重机正常工作拉着质量为的重物以的速度匀速上升。已知电压表和电流表均为理想表。下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为 B．流过电动机的电流为 C．电动机的电阻约 D．电动机的效率为80% 10．（2025·湖北黄冈·二模）（多选）某地建设智能微电网系统，整合太阳能电站与储能设备，通过特高压输电线路向城市供电。如图所示，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（　　） A．图中甲为电压互感器，乙为电流互感器 B．若电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则线路输送电功率为2200 W C．若保持发电机输出电压和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大 D．发电机输出电压一定，若用户数增加，为维持用户电压一定，可将滑片P下移 11．（2025·天津和平·模拟预测）（多选）如图所示，原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示：和是交流电流表，示数分别用和表示；忽略电表和变压器非理想化引起的误差，则在滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（    ） A．和均保持不变 B．增大，变小 C．电源的输出功率减小 D．保持不变 12．（2025·陕西西安·模拟预测）（多选）无线充电技术逐渐成熟，如图甲所示是某款无线充电装置，其工作原理简化如图乙所示。假设送电线圈和受电线圈匝数比，送电线圈所接电阻R1的阻值为40Ω。当间接上如图丙所示的交变电压后，其中U0=200V（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），受电线圈中产生交变电流给手机充电，这时手机两端的电压为5V，流经手机的电流为5A。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．送电线圈ab两端电压为 B．送电线圈的电流为0.5A C．cd间输出功率为25W D．电阻的阻值为3Ω 13．（2025·广东·模拟预测）（多选）某小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd共有N匝，总电阻为r，线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间线圈以角速度绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，图乙是穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A．图甲所示时刻，线圈中的电流方向为adcba B．t1时刻，电流表的示数为0 C．电阻R两端的电压有效值为 D．t1到t2时间内，流过电阻R的电荷量为 14．（2024·宁夏·模拟预测）（多选）如图所示是一个有两个副线圈的理想变压器给手机和智能手表充电的示意图，若原线圈匝数为，所接交流电源电压为，电流为，输入功率为，而接手机中的副线圈匝数为，电压为，电流为，输出功率为。接智能手表中的副线圈匝数为，电压为，电流为，输出功率为。则以下关系正确的是（　　） A．电阻两端的电压为 B．通过电阻的电流为 C．输入功率与输出功率关系为 D．输入功率与输出功率关系为 15．（2025·宁夏·三模）（多选）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈通过电阻与电压最大值为18V的正弦交流电相连。已知，，、为理想二极管，正向电阻为零，反向电阻无穷大，触点P位于副线圈三等分处，则下列说法正确的是（　　） A．电流流向恒为从右往左 B．副线圈电流为顺时针时，两端电压的最大值为4V C．通过、电流的最大值之比为 D．通过电流的有效值为 16．（2025·河南·三模）（多选）如图所示，交流电源的电压，、、为三只规格相同的电灯泡，额定电压均为，变压器视为理想变压器。开关S闭合时，将滑片P移至合适位置，能使灯泡、正常发光；断开开关S，调节P到另一适当位置，三灯泡都可以正常发光，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，原、副线圈匝数比为 B．开关S闭合时，通过原、副线圈的电流之比为 C．开关S断开时，原、副线圈匝数比为 D． 17．（2025·河北唐山·模拟预测）（多选）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，，接一输出电压恒为的正弦式交流电源，其中，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。在滑片向下缓慢滑动的过程中，用，分别表示电流表、示数变化量的绝对值，用，分别表示电压表，示数变化量的绝对值，下列判断正确的是（　　） A．电阻与消耗功率的比值变大 B． C．， D．当时，消耗的功率最大 18．（2025·湖北武汉·模拟预测）（多选）如图所示，阻值为、面积为、匝数为的矩形线圈通过电刷和滑环与理想变压器的原线圈相连，变压器副线圈与两个阻值均为的相同小灯泡、相连，变压器原副线圈的匝数比为，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，当线圈转动的角速度为时，两个小灯泡、刚好正常发光，则下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为 B．线圈每转动一周，电流方向改变1次 C．若某时刻灯泡的灯丝烧断，则灯泡的灯丝也可能会随之烧断 D．若线圈静止在图示位置，磁感应强度随时间均匀增大，则灯泡可能正常发光 19．（2025·云南·模拟预测）（多选）如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道半径为r、间距为L，轨道的电阻不计。在轨道的顶端连接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从轨道的最低位置cd开始，在拉力作用下以速率v0沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（　　） A．通过电阻的电流方向为f→R→e B．通过电阻的电荷量为 C．cd棒上产生的热量为 D．拉力做功为 20．（2025·河南洛阳·模拟预测）（多选）如图甲所示，理想变压器原线圈与副线圈的匝数比n1︰n2=2︰1，原线圈接有5A的熔断器R1，副线圈接有变阻箱R和定值电阻R2，R1=20Ω，R2=2Ω。原线圈接如图乙所示的交变电源，电路正常工作，下列说法正确的是（　　） A．变阻箱R能调节的最小阻值为4Ω B．变阻箱R能调节的最小阻值为5Ω C．变压器输出功率最大值为605W D．变压器输出功率最大值为600W 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $