专题02 交变电流（期末复习专项训练）高二物理下学期鲁科版

专题02 交变电流 题型1 交变电流的概念及其性质 题型6 远距离输电（重点） 题型2 交变电流的图像问题 题型7 传感器及其应用 题型3 交变电流的四值问题（重点） 题型8 探究变压器电压与匝数的关系 题型4 电容和电感对交变电流的影响（难点） 题型5 变压器的原理及应用（重点） 题型一 交变电流的概念及其性质（共6小题） 一、单选题 1．(25-26高二下·四川都江堰领川万汇实验学校·月考)下列选项不属于交变电流的有（　　） A． B． C． D． 2．(24-25高二下·陕西西安第八十五中学·期末)如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动，能产生交变电流的是（　　） A． B． C． D． 3．(24-25高二下·四川绵阳绵阳中学实验学校·期中)某同学在研究交变电流的变化中得到以下图像，图中各图线中不表示交流电的是（　　） A．B．C． D． 二、多选题 4．(24-25高二下·福建泉州多校联考·期中)某市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为u＝311sin(100πt) V，对此交变电压，下列表述正确的是（　　） A．峰值是311V B．频率是100Hz C．频率是50Hz D．周期是0.01s 5．(24-25高二下·陕西榆林多校联考·期中)下列有关描述，正确的是（　　） A．交变电流的大小一定随时间做周期性变化 B．置于磁场中的电荷一定会受到洛伦兹力 C．采用高压输电有利于减少输电线上的能量损失 D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流 6．(24-25高二下·上海第二中学·期中)以下四种电流i随时间t周期性变化的图像中，描述交流电的有（　　） A． B． C． D． 题型二 交变电流的图像问题（共7小题） 一、多选题 7．(24-25高二下·福建三明·期中)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示。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为零 C．从A到D线圈转过的角度为 D．从B到D穿过线圈的磁通量先减小后增大 8．(25-26高二下·福建宁德·期中)光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”、“碳中和”提供了强劲引擎。如图甲所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图乙所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻为。若理想变压器的输入功率为，输出电压为，下列说法正确的是（　　） A．图乙所示交流电电压的瞬时值表达式为 B．输电线上损失的电压为 C．变压器原、副线圈匝数比为 D．变压器原线圈中的电流为 9．(25-26高二下·新疆·期中)某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量随时间变化的规律如图所示，那么在图中（     ） A．时刻，穿过线圈的磁通量最大 B．时刻，线圈中的感应电动势为零 C．时刻，穿过线圈的磁通量变化率最小 D．时刻，线圈位于中性面位置 10．(25-26高二下·湖北十堰二中教联体·期中)如图一所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴转动，产生的正弦式交变电动势在一个周期内的图像如图二所示，则下列说法正确的是（   ）      A．内，穿过线框截面的电量为零 B．内，矩形金属线框的转速逐渐增大 C．交变电流在内方向变化100次 D．时，穿过金属框的磁通量最大 11．(25-26高二下·海南海口中学·期中)如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值R=10.3Ω，则下列说法正确的是（　　） A．发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B．时，穿过线圈的磁通量变化率为零 C．线圈转动到图示位置时，感应电流方向为D→C→B→A→D D．电流表的示数为10A，电压表的示数为110V 12．(25-26高二下·新疆和田皮山县·期中)一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻穿过线圈的磁通量为零 B．时刻穿过线圈的磁通量变化率为零 C．时刻，线圈平面与磁场方向平行 D．当感应电动势方向改变时，穿过线圈的磁通量的大小最小 13．(25-26高二下·浙江七彩阳光·期中)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为，现外接一只电阻为的灯泡，如图乙所示，灯泡电阻不随温度变化，则（　　） A．电压表的示数为220V B．电路中的电流方向每秒钟改变50次 C．灯泡实际消耗的功率约为460W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J 题型三 交变电流的四值问题（共7小题） 一、单选题 14．(25-26高二下·黑龙江齐齐哈尔九校·期中)4．如图所示，同一金属线圈在匀强磁场中，两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴从中性面开始匀速转动，第1次转动的周期T1=0.02s ，产生的电动势峰值，第2次转动产生的电动势峰值，下列说法正确的是（    ） A．第2次转动的周期T2=0.1s B．第2次转动0.05s时刻，线圈中的电流最大 C．第1次转动0~0.005s时间内，线圈中的平均感应电动势为 D．若线圈阻值为，第1次转动0~0.005s时间内，通过线圈的电荷量为 15．(25-26高二下·安徽蚌埠江南十校·期中)一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势随时间的变化规律为，则关于该电动势的说法正确的是（     ） A．频率为100Hz B．有效值为 C．时，线圈位于中性面 D．时，线圈中磁通量的变化率最大 16．(25-26高二下·江苏苏州震泽中学·月考)将的电阻接在有效值为，输出电压u随时间t如图所示变化的正弦交流电源上，则回路中（     ） A．电流 B．电流 C．电压 D．电压 二、多选题 17．(25-26高二下·云南昆明·期中)如甲图，电流互感器可测量导线a中交变电流的通电情况。让a穿过闭合铁芯，铁芯上绕有多匝线圈，线圈和分析器组成闭合回路，忽略线圈内电流变化对a中电流的影响。分析器可显示流过分析器的电流随时间变化的波形。某次测量时，分析器显示的结果如乙图中的正弦波形，则（　　） A．分析器中电流的有效值为 B．分析器中电流的最大值为 C．a中电流的频率为100Hz D．时a内电流达到极大值 18．(25-26高二下·福建福州·期中)我国是世界上第一个建成800千伏特高压直流输电工程的国家。某发电厂输出电压为的交流电，先通过原、副线圈匝数比为的变压器升压，再经过整流后向远处直流输电。下列说法正确的是（    ） A．升压变压器输出电压的有效值为 B．升压变压器输出交流电的频率为100 Hz C．提高输电电压可减少输电线的热损耗 D．在电能的输送方面，远距离高压直流输电优于高压交流输电 19．(25-26高二下·福建福州联盟校·期中)如图所示，，，匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻。外电路电阻，磁感应强度。线圈绕垂直于磁感线的轴以转速匀速转动。从图示位置开始计时，求： (1)线圈感应电动势的最大值和瞬时值表达式； (2)1min内电阻上消耗的电能； (3)线圈由图示位置转过的过程中，通过的电量。 20．(25-26高二·福建龙岩第一中学等校·期中)如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴逆时针方向匀速转动，角速度为，匀强磁场磁感应强度大小为，线圈的匝数，电阻，面积，外接电阻为，V为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零。求： (1)交流电压表的示数； (2)线圈在1 min内产生的热量； (3)从时刻开始线圈转过的过程中，求通过电阻的电荷量。 题型四 电容和电感对交变电流的影响（共6小题） 一、单选题 21．(25-26高二下·浙江杭州学军中学·期中)9．如图所示，在正弦交流电源的两端接上电容、电感和光敏电阻，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同。已知光敏电阻的阻值随着光照强度增加而减少，若仅增大交流电源的频率，则（　　） A．变亮 B．变亮 C．变暗 D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗 22．(24-25高二下·重庆七校联盟·期末)0．理想变压器的原线圈通过a或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接a时，三个灯泡均发光，下列说法正确的是（　　） A．若电容C减小，则L1灯泡变暗 B．若频率f减小，则L2灯泡变暗 C．若RG上光照减弱，则L3灯泡变亮 D．若S接到b时，则三个泡均变暗 23．(25-26高二下·江苏扬州·期中)如图所示，理想变压器原线圈接有u=311sin100πt（V）交流电压，副线圈上通过电阻R接有相同的灯泡L1、L2和电容器C，开始时滑片P处于图示位置，灯泡L1、L2都能发光。则下列说法中正确的是（　　） A．两灯泡L1、L2亮度相同 B．在电容器极板间插入电介质后，灯泡L1变暗 C．滑片P向上滑动，两灯泡都变亮 D．变压器原线圈改接u=311sin200πt（V）交流电，灯泡L1变亮，L2变暗 二、多选题 24．(24-25高二下·河北邢台·期中)在磁感应强度为B的匀强磁场中有一矩形线圈（电阻不计），正在绕垂直于磁场的转动轴以转速n匀速转动，产生的正弦交流电的表达式 （V），将此线圈作为电源连接在如图所示的电路中，图中三只完全相同的灯泡都能发光，与这三只灯泡串联的分别是电阻R、电感线圈L、电容器C。现将匀强磁场的磁感应强度大小减为 ，且把转速改为2n，则（　　） A．D1变暗 B．D2变暗 C．D3变暗 D．R中电流每秒改变200次方向 25．(24-25高二下·海南海口北京师范大学海口附属学校·期中)理想变压器的原线圈通过或与频率为、电压为的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当接时，三个灯泡均发光。若（　　） A．电容增大，灯泡变亮 B．频率增大，灯泡变亮 C．上光照增强，灯泡变亮 D．接到时，三个灯泡均变暗 26．(24-25高二下·浙江杭州滨江区六校联盟、杭二滨江、衢州中学·期中)图甲是探究电感器对交变电流的作用电路图，图乙是探究自感现象电路图，不计线圈电阻，下列有关说法正确的是（　　） A．闭合图甲中的电键S，增大交变电流的频率，灯泡将变亮 B．闭合图甲中的电键S，抽离铁芯，灯泡将变亮 C．闭合图乙中电键S，灯泡立即变亮，然后逐渐变暗 D．断开图乙中电键S，灯泡立即熄灭 题型五 变压器的原理及应用（共10小题） 一、单选题 27．(24-25高二下·山东聊城·期中)一理想变压器原线圈输入交变电流，副线圈连接电路如图所示。已知为“2V，2W”的小灯泡，均正常发光，R为定值电阻，D为理想二极管，则（     ） A． B． C． D． 28．(25-26高二下·四川内江第一中学·期中)6．如图所示，理想变压器原线圈两端接的交变电源，原、副线圈的匝数之比不变，电表均为理想电表，电阻阻值始终不变，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列说法正确的是（　　） A．副线圈交变电流的频率为 B．电压表的示数为110V不变 C．电压表的示数逐渐增大 D．电压表与电流表示数之比减小 29．(25-26高二下·河南联盟·期中)如图所示的交变电路中，变压器可看作理想变压器，变压器原线圈所接交变电压为。开关S闭合后，小灯泡（3V，6W）正常发光，电流表的示数为0.06A，内阻为0.5Ω的电动机正常工作，电流表为理想交流电表，则（     ） A．变压器原、副线圈的匝数比为 B．电动机的额定功率为7.2W C．电动机的发热功率为2.24W D．电动机输出的机械功率为4.8W 30．(25-26高二下·湖北联考·期中)如图所示，理想变压器原线圈接的交流电，原、副线圈匝数比，已知定值电阻，，R是滑动变阻器，其最大阻值为，电压表和电流表均为理想交流电表，当滑动变阻器的滑片从最上端滑到最下端，电压表和电流表示数变化的绝对值为和，以下说法正确的是（     ） A．滑片向下滑动的过程中，电压表、电流表的示数均变大 B．滑片向下滑动的过程中，理想变压器的输出功率一直增大 C．时，理想变压器的输出功率最大 D． 二、多选题 31．(25-26高二下·河北衡水·期中)如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表均为理想电表，三个定值电阻、、的阻值相同，在、两端输入正弦式交流电，两电流表、的示数之比为，则下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．变压器原、副线圈匝数比为 C．若突然断路，变压器输入功率减小为原来的 D．若突然断路，变压器输入功率减小为原来的 32．(25-26高二下·湖南邵阳·期中)如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为，交流电源，电阻，，滑动变阻器的阻值范围为，当滑动变阻器接入电路的阻值为时，滑动变阻器消耗的功率最大记为（导线的电阻不计），则（　　） A． B． C． D． 33．(24-25高二下·云南师大附中·期中)如图所示的交变电路中，变压器可看作理想变压器，已知电动机的内阻为0.1Ω，电动机的额定功率为2W、效率为80%，原线圈接交变电压，电动机正常工作。下列说法正确的是（　　） A．电动机的额定电压为1V B．原线圈中的电流1s内方向改变50次 C．原、副线圈的匝数比为 D．原线圈中电流的有效值为 34．(25-26高二下·安徽皖江名校联盟·期中)如图所示，理想变压器原线圈与一阻值的定值电阻串联后，接在电动势有效值为40 V的交流电源上。闭合开关S，调节滑动变阻器R2，当电流表示数为1 A时，理想变压器的输出功率恰好达到最大。已知电流表、电压表均为理想化电表，下列判断正确的是（     ） A．此时电压表的示数为80 V B．原、副线圈的匝数比为2∶1 C．若将滑片向下移动少许，电压表的示数将变小 D．若将开关S断开，电压表的示数将变为0 35．(25-26高二下·吉林东北师范大学附属中学·期中)第十五届全国运动会（全运会）于2025年11月9日至21日在广东、香港、澳门三地联合举办。本次全运会采用一套先进的太阳能光伏发电系统。假设该发电系统产生的是交流电，且在有太阳照射时的输出功率为，输出电压为250V，现向远处输电，如图。所用输电线的总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比为，变压器均视为理想变压器，求： (1)输电线损耗的电功率； (2)若用户获得220V电压，则降压变压器原、副线圈的匝数比。 36．(25-26高二下·山东枣庄薛城区·期中)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。一小型发电机的线圈共110匝，线圈面积S＝0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T。用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220V、11kW”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求： (1)发电机输出电压的有效值； (2)变压器原、副线圈的匝数比； (3)交流电流表的示数。 题型六 远距离输电（共10小题）_ 一、单选题 37．(25-26高二下·河南驻马店·期中)如图所示为远距离输电的电路图，发电厂输出的电压有效值恒为，某时刻输出功率为，用户端的电压为。已知输电线的总电阻为，降压变压器的匝数比为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。则下列说法正确的是（     ） A．输电线路的电流为20A B．升压变压器的匝数比为 C．输电线上损耗的功率为 D．用户增加时，用户得到的电压升高 38．(25-26高三下·河南部分学校·期中)远距离输电中，使用升压变压器和降压变压器的组合可以有效地减少输电损耗。某小组利用如图所示的模拟电路研究这一问题。升压变压器的原、副线圈匝数比为，降压变压器的原、副线圈匝数比为。已知输电线电阻为，负载电阻阻值为，为了保证输电效率不低于，则的最小值为（　　） A．2 B．3 C．4 D．5 39．(25-26高二下·重庆巴蜀中学·期中)5．“西电东送”是我国重要的战略工程，从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。如图所示，发电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能。已知发电站的输出电压，输出功率；用户端的电压为，用户获得的功率为P，降压变压器的原、副线圈匝数比为，两变压器间线路的总电阻为R，其余线路电阻不计，若要求输电线路上功率的损失不超过8%，则（　　） A．用户获得的最小功率为1840W B．两变压器间线路的总电阻最大为100Ω C．若用户端用电器增多，则R消耗的功率减小 D．若输电线路上功率的损失为8%，则升压变压器的原、副线圈匝数比为 40．(25-26高二下·海南万宁中学·期中)如图所示，一小型水电站，输出的电功率为，输出电压，经理想升压变压器变为电压远距离输电，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为向用户供电。下列说法正确的是（ ） A．变压器的匝数比 B．输电线上的电流为 C．输电线上损失的电功率为 D．变压器的匝数比 二、多选题 41．(25-26高二下·辽宁朝阳·期中)某电厂对用户进行供电的原理图如图所示。发电机的输出电压为、输出功率为，输电线的总电阻等效为。变压器视为理想变压器，其中升压变压器原、副线圈的匝数比为，用户获得的电压为。假设用户（负载）是阻值为的纯电阻。下列说法正确的是（　　） A．若输送的总电功率恒为，则输电线上的电流为 B．若增大、减小、和变压器的匝数比不变，则高压输电线的输电电流一定增大 C．若用户端消耗的功率增大，在发电机的输出电压不变的情况下，用户端获得的电压减小 D．若将输送电压由升级为的高压，输送电功率变为原来的1.5倍，不考虑其他因素的影响，输电线损失的功率变为原来的 42．(25-26高二下·福建宁德·期中)光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”、“碳中和”提供了强劲引擎。如图甲所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图乙所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻为。若理想变压器的输入功率为，输出电压为，下列说法正确的是（　　） A．图乙所示交流电电压的瞬时值表达式为 B．输电线上损失的电压为 C．变压器原、副线圈匝数比为 D．变压器原线圈中的电流为 43．(25-26高二下·广东肇庆第一中学·期中)如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为48∶1的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则（　　） A．充电桩输入的交流电周期为0.05 s B．只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C．工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越大 D．10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 44．(25-26高二下·山西联考·期中)为推进乡村振兴，某地计划对新农村进行电网升级改造，解决用电高峰电压偏低、线路发热、供电不安全等问题。该地远距离输电电路简化为下图所示，变电站中升压变压器原、副线圈的匝数比为，升压变压器原线圈两端电压为，输电电路电阻，用户端降压变压器原、副线圈匝数比为，用户端电压恒为，变压器均可视为理想变压器。改造前全村满负荷功率为，改造后随着用电器增多满负荷功率可增长至，若均按满负荷用电考虑，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器副线圈两端电压为 B．改造后，输电电路中的电流为 C．改造后，输电线路的效率 D．改造后，输电线路能量损耗增加了 三、填空题 45．(25-26高二下·福建福州联盟校·期中)远距离输电中，为了减小输电线上的电能损失，则必须采用高压输电。某输电线的电阻共为1.0Ω，当它输送100kW电功率时，如果输电线损失功率为100W，则输电电压为________V，如果用400V电压输送，则用户得到的功率为________kW。 46．(24-25高二下·福建部分优质高中·期中)某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率500kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率110kW，所有变压器均为理想变压器。则发电机的输出电流为_____________A，输电线上损失的功率为_____________kW，升压变压器的匝数比n1：n2=_________。 题型八 探究变压器电压与匝数的关系（共4小题） 一、实验题 47．(25-26高二下·河南驻马店第二高级中学等校·期中)在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是___________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法 (2)为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过___________。（填字母） A．2 V B．36 V C．60 V (3)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为6.0 V，则原线圈的输入电压可能为___________。（填字母） A．10 V B．12.0 V C．12.6 V 48．(25-26高二下·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)除变压器外，下列器材中还需要的是____（填仪器前的字母）： A．干电池 B．低压交流电源 C．多用电表 D．直流电压表 (2)关于实验操作，下列说法正确的是____ A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B．测量副线圈电压时，先用中间挡位的量程试测，大致确定后再选用适当的挡位 C．研究副线圈匝数对副线圈电压的影响时，需保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数 D．匝数多的线圈，要用粗一些的导线绕制 (3)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是____ A．整块铜铁芯 B．整块硅钢铁芯 C．铜片叠成 D．硅钢片叠成 (4)当左侧线圈“0”“4”间接入6V交流电压时，右侧线圈“0”“8”接线柱间输出电压可能是____ A．3V B．11.2V C．12V D．12.8V (5)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接电压传感器，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图丙所示，则在时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是____ A．拧紧了松动的铁芯 B．增大了交流电源的频率 C．减少了副线圈的匝数 D．减少了原线圈的匝数 49．(25-26高二下·福建福州高级中学·期中)某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。图甲为实验原理图，在原线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表： 实验序号 原线圈匝数 原线圈两端电压（V） 副线圈匝数 副线圈两端电压（V） 副线圈匝数 副线圈两端电压（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 28.1 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： (1)在图乙中，应将A、B分别与____________（填“a、b”或“c、d”）连接。 (2)根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于____________。 (3)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数，则副线圈两端电压________（填正确答案标号）。 A．一定小于4.0 V B．一定等于4.0 V C．一定大于4.0 V (4)实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，硅钢片应平行于平面（　　） A．abcd B．abfe C．abgh D．aehd 50．(25-26高二下·黑龙江双鸭山第一中学等校·调研)6．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，将所需器材组装成如图甲所示的变压器。 (1)实验时，原线圈接在电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是______。 A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 D．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 (2)某次实验中，所用线圈匝数匝和匝，测量的数据如下表所示，则原线圈所接的匝数为________（填“”或“”），原线圈应用________（填“较粗”或“较细”）导线绕制。 1.80 2.80 3.80 4.80 3.99 6.01 8.02 10.03 (3)如图乙所示的变压器中接入4个规格相同的灯泡且都正常发光，变压器视为理想变压器，则原、副线圈的匝数比为________。 1 / 1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 交变电流 题型1 交变电流的概念及其性质 题型6 远距离输电（重点） 题型2 交变电流的图像问题 题型7 传感器及其应用 题型3 交变电流的四值问题（重点） 题型8 探究变压器电压与匝数的关系 题型4 电容和电感对交变电流的影响（难点） 题型5 变压器的原理及应用（重点） 题型一 交变电流的概念及其性质（共6小题） 一、单选题 1．(25-26高二下·四川都江堰领川万汇实验学校·月考)下列选项不属于交变电流的有（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】ABC．交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，分析ABC三幅图，可知每幅图中的电流方向都发生了变化，故ABC是交流电，故ABC错误； D．D图中的电流方向没有变化，D图不是交流电，是直流电，故D正确。 故选D。 2．(24-25高二下·陕西西安第八十五中学·期末)如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动，能产生交变电流的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．该图中当线圈匀速转动时，穿过线圈的磁通量总为零不变，则不会产生感应电流，故A错误； B．该图中当线圈匀速转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，则会产生交变电流，故B正确； C．该图中当线圈匀速运动时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，故C错误； D．该图中当线圈做匀速直线运动出离磁场时，线圈的后边的边切割磁感线，则会产生不变的感应电流，不是交变电流，故D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·四川绵阳绵阳中学实验学校·期中)某同学在研究交变电流的变化中得到以下图像，图中各图线中不表示交流电的是（　　） A．B．C． D． 【答案】B 【详解】交流电是指电流的方向发生周期性变化的电流；所以图中各图线中表示交流电的是A、C、D；图中各图线中不表示交流电的是B。 故选B。 二、多选题 4．(24-25高二下·福建泉州多校联考·期中)某市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为u＝311sin(100πt) V，对此交变电压，下列表述正确的是（　　） A．峰值是311V B．频率是100Hz C．频率是50Hz D．周期是0.01s 【答案】AC 【详解】A．由表达式直接可得电压峰值，故A正确； BC．角速度，频率计算公式为 代入得，故B错误，故C正确； D．周期计算公式为 代入得，故D错误。 故选AC。 5．(24-25高二下·陕西榆林多校联考·期中)下列有关描述，正确的是（　　） A．交变电流的大小一定随时间做周期性变化 B．置于磁场中的电荷一定会受到洛伦兹力 C．采用高压输电有利于减少输电线上的能量损失 D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流 【答案】CD 【详解】A．交变电流的方向一定随时间做周期性变化，交变电流的大小不一定随时间做周期性变化，故A错误； B．置于磁场中的电荷，如果电荷相对于磁场处于静止状态，或运动方向与磁场方向平行，则电荷不会受到洛伦兹力作用，故B错误； C．采用高压输电，可以减小输电线上的电流，根据可知，输电线上的损失功率减小，有利于减少输电线上的能量损失，故C正确； D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，切割磁感线的导体产生电动势，由于构成回路，所以导体中会产生感应电流，故D正确。 故选CD。 6．(24-25高二下·上海第二中学·期中)以下四种电流i随时间t周期性变化的图像中，描述交流电的有（　　） A． B． C． D． 【答案】ABD 【详解】方向随时间周期性变化的电流是交流电，方向不变的电流是直流电。 故选ABD 题型二 交变电流的图像问题（共7小题） 一、多选题 7．(24-25高二下·福建三明·期中)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示。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为零 C．从A到D线圈转过的角度为 D．从B到D穿过线圈的磁通量先减小后增大 【答案】CD 【详解】A．在和时刻，感应电流达到最大值，根据法拉第电磁感应定律，此时感应电动势最大，磁通量的变化率最大，而磁通量为零，线圈平面与磁感线平行（即垂直于中性面），故A错误； B．在和时刻，感应电流，感应电动势为零，磁通量的变化率为零，此时磁通量最大，线圈处于中性面位置，故B错误； C．由图可知，时刻对应周期，时刻对应个周期。从到经历的时间 线圈匀速转动，转过的角度，故C正确； D．从到经历了半个周期，线圈转过角度。时刻线圈处于中性面，磁通量最大；时刻线圈垂直中性面，磁通量为零；时刻线圈回到中性面，磁通量最大，所以该过程穿过线圈的磁通量先减小后增大，故D正确。 故选CD。 8．(25-26高二下·福建宁德·期中)光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”、“碳中和”提供了强劲引擎。如图甲所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图乙所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻为。若理想变压器的输入功率为，输出电压为，下列说法正确的是（　　） A．图乙所示交流电电压的瞬时值表达式为 B．输电线上损失的电压为 C．变压器原、副线圈匝数比为 D．变压器原线圈中的电流为 【答案】BC 【详解】A．根据图乙得，交流电压的最大值 交流电压的周期 角速度 初始相位 交流电电压的瞬时值表达式为，故A错误； D．理想变压器原线圈两端电压 变压器原线圈中的电流为，故D错误； C．理想变压器输出电压 变压器原、副线圈匝数比，故C正确； B．变压器副线圈中的电流 输电线上损失的电压为，故B正确。 故选BC。 9．(25-26高二下·新疆·期中)某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量随时间变化的规律如图所示，那么在图中（     ） A．时刻，穿过线圈的磁通量最大 B．时刻，线圈中的感应电动势为零 C．时刻，穿过线圈的磁通量变化率最小 D．时刻，线圈位于中性面位置 【答案】AC 【详解】A．由图可知，时刻，穿过线圈的磁通量最大，故A正确； B．由图可知，时刻，磁通量的变化率最大，由法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势达最大值，故B错误； C．由图可知，时刻，图像斜率为0，穿过线圈的磁通量变化率最小，故C正确； D．由图可知，时刻，穿过线圈的磁通量为0，线圈位于与中性面垂直的位置，故D错误。 故选AC。 10．(25-26高二下·湖北十堰二中教联体·期中)如图一所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴转动，产生的正弦式交变电动势在一个周期内的图像如图二所示，则下列说法正确的是（   ）      A．内，穿过线框截面的电量为零 B．内，矩形金属线框的转速逐渐增大 C．交变电流在内方向变化100次 D．时，穿过金属框的磁通量最大 【答案】CD 【详解】A．时，感应电动势为零，线圈处于中性面，磁通量 时，感应电动势最大，线圈平面与磁场平行，磁通量 根据法拉第电磁感应定律有 穿过线框截面的电量 又 联立可得，故A错误； B．产生正弦式交变电动势，说明线框匀速转动，转速不变，故B错误； C．交变电流在0.02s内电流方向改变两次，则1s内方向变化100次，故C正确； D．时，感应电动势为零，此时金属线框处于中性面，磁通量最大，故D正确。 故选CD。 11．(25-26高二下·海南海口中学·期中)如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值R=10.3Ω，则下列说法正确的是（　　） A．发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B．时，穿过线圈的磁通量变化率为零 C．线圈转动到图示位置时，感应电流方向为D→C→B→A→D D．电流表的示数为10A，电压表的示数为110V 【答案】BC 【详解】A．由图乙可知发电机产生的电动势最大值为，周期为，则转速为，故A错误； B．时，由图乙可知感应电动势为0，根据法拉第电磁感应定律可知，穿过线圈的磁通量变化率为零，故B正确； C．线圈转动到图示位置时，根据右手定则可知，感应电流方向为D→C→B→A→D，故C正确； D．感应电动势有效值为 则电路电流为 可知电流表的示数为10A；两端电压为 则电压表的示数为103V，故D错误。 故选BC。 12．(25-26高二下·新疆和田皮山县·期中)一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻穿过线圈的磁通量为零 B．时刻穿过线圈的磁通量变化率为零 C．时刻，线圈平面与磁场方向平行 D．当感应电动势方向改变时，穿过线圈的磁通量的大小最小 【答案】BC 【详解】AB．由题图可知，、时刻感应电动势为零，所以磁通量变化率为零，磁通量最大，线圈处于中性面，故A错误，B正确； C．时刻，感应电动势最大，所以磁通量变化率最大，而磁通量为零，所以线圈平面与磁场方向平行，故C正确； D．当感应电动势e方向改变时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈处于中性面，磁通量最大，故D错误。 故选BC。 13．(25-26高二下·浙江七彩阳光·期中)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为，现外接一只电阻为的灯泡，如图乙所示，灯泡电阻不随温度变化，则（　　） A．电压表的示数为220V B．电路中的电流方向每秒钟改变50次 C．灯泡实际消耗的功率约为460W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J 【答案】CD 【详解】A．因交流电为正弦交流电，故电动势的有效值为 根据闭合电路的欧姆定律 解得，交流电压表读电压的有效值，故为，故A错误； B．由图甲知交流电的周期为，故其频率为 即1s 内线圈转50圈，每转一圈线圈2次经过中性面，每经过中性面一次电流方向改变一次，故电流方向每秒钟改变100次，故B错误； C．由，故C正确； D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，故D正确。 故选CD。 题型三 交变电流的四值问题（共7小题） 一、单选题 14．(25-26高二下·黑龙江齐齐哈尔九校·期中)4．如图所示，同一金属线圈在匀强磁场中，两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴从中性面开始匀速转动，第1次转动的周期T1=0.02s ，产生的电动势峰值，第2次转动产生的电动势峰值，下列说法正确的是（    ） A．第2次转动的周期T2=0.1s B．第2次转动0.05s时刻，线圈中的电流最大 C．第1次转动0~0.005s时间内，线圈中的平均感应电动势为 D．若线圈阻值为，第1次转动0~0.005s时间内，通过线圈的电荷量为 【答案】A 【详解】A．第一次转动的角速度 由峰值，可得 又 ，可得，则，A正确； B．由于两次均从中性面开始转动，则两次转动的电动势的瞬时值随时间变化的图像均满足正弦函数，第2次转动0.05s=0.5T2时刻，线圈转到中性面，此时的电流为0，B错误； C．第1次转动0~0.005s时间内，线圈中的平均感应电动势 ，C错误； D．若线圈电阻为，第1次转动0~0.005s时间内，通过线圈的电荷量，D错误。 故选A。 15．(25-26高二下·安徽蚌埠江南十校·期中)一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势随时间的变化规律为，则关于该电动势的说法正确的是（     ） A．频率为100Hz B．有效值为 C．时，线圈位于中性面 D．时，线圈中磁通量的变化率最大 【答案】C 【详解】AB．正弦式交变电压的瞬时值通用表达式为 结合表达式可知，，则该交流电压的有效值 周期 频率，故AB错误； CD．当时，电动势瞬时值，此时线圈位于中性面，磁通量最大，感应电动势为零，磁通量的变化率为零，故C正确，D错误。 故选C。 16．(25-26高二下·江苏苏州震泽中学·月考)将的电阻接在有效值为，输出电压u随时间t如图所示变化的正弦交流电源上，则回路中（     ） A．电流 B．电流 C．电压 D．电压 【答案】A 【详解】题意可知电源电压最大值为 由图可知交变电流周期为0.02s，则电压 则电流 综上可知A选项符合题意。 故选A。 二、多选题 17．(25-26高二下·云南昆明·期中)如甲图，电流互感器可测量导线a中交变电流的通电情况。让a穿过闭合铁芯，铁芯上绕有多匝线圈，线圈和分析器组成闭合回路，忽略线圈内电流变化对a中电流的影响。分析器可显示流过分析器的电流随时间变化的波形。某次测量时，分析器显示的结果如乙图中的正弦波形，则（　　） A．分析器中电流的有效值为 B．分析器中电流的最大值为 C．a中电流的频率为100Hz D．时a内电流达到极大值 【答案】AD 【详解】AB．由题图乙可知，分析器中电流的最大值为，则分析器中电流的有效值为，故A正确，B错误； C．a中电流的周期和分析器中电流的周期相同。由题图乙可知，分析器中电流的周期为，则a中电流的频率为，故C错误； D．时，分析器中电流为零，即线圈内的感应电流为零，则a中电流的变化率为0，所以此时a内电流达到极大值，故D正确。 故选AD。 18．(25-26高二下·福建福州·期中)我国是世界上第一个建成800千伏特高压直流输电工程的国家。某发电厂输出电压为的交流电，先通过原、副线圈匝数比为的变压器升压，再经过整流后向远处直流输电。下列说法正确的是（    ） A．升压变压器输出电压的有效值为 B．升压变压器输出交流电的频率为100 Hz C．提高输电电压可减少输电线的热损耗 D．在电能的输送方面，远距离高压直流输电优于高压交流输电 【答案】CD 【详解】A．原线圈输入电压的有效值为 根据理想变压器电压比，得副线圈输出电压有效值，故A错误； B．原交流电的角频率 ，频率 ，变压器不改变交流电频率，输出频率仍为，故B错误； C．输电总功率一定时，输电电流，提高输电电压则减小，输电线热损耗（为输电线电阻），故热损耗减少，C正确； D．远距离高压交流输电时，线路的感抗、容抗会带来额外功率损耗，且交流电网存在同步难度，直流输电无上述问题，因此远距离高压直流输电优于高压交流输电，D正确。 故选CD。 19．(25-26高二下·福建福州联盟校·期中)如图所示，，，匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻。外电路电阻，磁感应强度。线圈绕垂直于磁感线的轴以转速匀速转动。从图示位置开始计时，求： (1)线圈感应电动势的最大值和瞬时值表达式； (2)1min内电阻上消耗的电能； (3)线圈由图示位置转过的过程中，通过的电量。 【答案】(1)100V， (2) (3) 【详解】（1）线圈从磁通量最小位置开始转动，因此感应电动势的最大值 瞬时值表达式为 （2）电路中电流有效值 则内电阻上消耗的电能 （3）因为 线圈由图示位置转过的过程中，磁通量变化量为 联立解得通过的电量 20．(25-26高二·福建龙岩第一中学等校·期中)如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴逆时针方向匀速转动，角速度为，匀强磁场磁感应强度大小为，线圈的匝数，电阻，面积，外接电阻为，V为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零。求： (1)交流电压表的示数； (2)线圈在1 min内产生的热量； (3)从时刻开始线圈转过的过程中，求通过电阻的电荷量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）感应电动势的最大值为 代入数据解得 感应电动势的有效值为 电路中电流的有效值为 电压表测量外电阻的电压，示数为 （2）线圈产生的热量为内阻的焦耳热，根据 可得 （3）根据，， 整理可得 时磁通量 转过后磁通量为 磁通量变化量 代入得 题型四 电容和电感对交变电流的影响（共6小题） 一、单选题 21．(25-26高二下·浙江杭州学军中学·期中)9．如图所示，在正弦交流电源的两端接上电容、电感和光敏电阻，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同。已知光敏电阻的阻值随着光照强度增加而减少，若仅增大交流电源的频率，则（　　） A．变亮 B．变亮 C．变暗 D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗 【答案】B 【详解】ABC．若增大交流电的频率，电容器容抗减小，电感器感抗增大，使得通过灯泡的电流变大，灯泡变亮；的电流变小，灯泡的变暗；对电阻无影响，所以灯泡L3亮度不变，故AC错误，B正确； D．若增大照射在光敏电阻上的光强，光敏电阻的阻值减小，通过的电流变大，变亮，故D错误。 故选B。 22．(24-25高二下·重庆七校联盟·期末)0．理想变压器的原线圈通过a或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接a时，三个灯泡均发光，下列说法正确的是（　　） A．若电容C减小，则L1灯泡变暗 B．若频率f减小，则L2灯泡变暗 C．若RG上光照减弱，则L3灯泡变亮 D．若S接到b时，则三个泡均变暗 【答案】A 【详解】A．电容减小，对交流电的阻碍作用增大，则L1灯泡变暗，故A正确； B．频率f减小，则电感的阻碍作用减小，则L2灯泡变亮，故B错误； C．光敏电阻光照减弱，阻值增大，由于各支路电压不变，则L3灯泡电流变小，变暗，故C错误； D．S接到b时，根据变压比可知，副线圈电压增大，则三个泡均变亮，故D错误。 故选A。 23．(25-26高二下·江苏扬州·期中)如图所示，理想变压器原线圈接有u=311sin100πt（V）交流电压，副线圈上通过电阻R接有相同的灯泡L1、L2和电容器C，开始时滑片P处于图示位置，灯泡L1、L2都能发光。则下列说法中正确的是（　　） A．两灯泡L1、L2亮度相同 B．在电容器极板间插入电介质后，灯泡L1变暗 C．滑片P向上滑动，两灯泡都变亮 D．变压器原线圈改接u=311sin200πt（V）交流电，灯泡L1变亮，L2变暗 【答案】D 【详解】A．灯泡L1与电容器串联，电容器对交变电流也是存在阻碍作用的，故灯泡L1的亮度暗一些，故A错误； B．在电容器极板间插入电介质后，根据电容器的决定式，则电容增大，电容器对交流的阻碍作用减小，流过灯泡L1的电流变大，将变亮，故B错误； C．滑片P向上滑动，原线圈匝数增加，根据可知，输入电压不变，则副线圈输出电压减小，两灯泡两端电压减小，均变暗，故C错误； D．根据可知，若变压器原线圈改接的交流电，频率变大，则电容器对交流的阻碍作用减小，流过灯泡L1的电流变大，变亮；由于输入电压峰值不变，根据可知，输出电压不变，可以近似认为输出电流不变，则流过灯泡L2的电流减小，变暗，故D正确。 故选D。 二、多选题 24．(24-25高二下·河北邢台·期中)在磁感应强度为B的匀强磁场中有一矩形线圈（电阻不计），正在绕垂直于磁场的转动轴以转速n匀速转动，产生的正弦交流电的表达式 （V），将此线圈作为电源连接在如图所示的电路中，图中三只完全相同的灯泡都能发光，与这三只灯泡串联的分别是电阻R、电感线圈L、电容器C。现将匀强磁场的磁感应强度大小减为 ，且把转速改为2n，则（　　） A．D1变暗 B．D2变暗 C．D3变暗 D．R中电流每秒改变200次方向 【答案】BD 【详解】正弦交流电电动势峰值 ，角频率 变化后磁感应强度，转速 因此新的峰值 电源电动势有效值不变； 原角频率，新角频率 新频率 A．电阻对交流电的阻碍与频率无关，支路电压不变、电流不变，因此亮度不变，A错误； B．电感感抗，频率增大，感抗增大，支路电流减小，因此变暗，B正确； C．电容容抗，频率增大，容抗减小，支路电流增大，因此变亮，C错误； D．交流电一个周期内电流方向改变2次，现在，每秒有100个周期，因此电流方向每秒改变，D正确。 故选 BD。 25．(24-25高二下·海南海口北京师范大学海口附属学校·期中)理想变压器的原线圈通过或与频率为、电压为的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当接时，三个灯泡均发光。若（　　） A．电容增大，灯泡变亮 B．频率增大，灯泡变亮 C．上光照增强，灯泡变亮 D．接到时，三个灯泡均变暗 【答案】AC 【详解】A．电容增大，对交流电的阻碍作用减小，则L1灯泡变亮，故A正确； B．频率f增大，则电感的阻碍作用增大，则L2灯泡变暗，故B错误； C．光敏电阻光照增强，阻值减小，由于各支路电压不变，则L3灯泡电流增大，变亮，故C正确； D．S接到b时，根据变压比可知，副线圈电压增大，则三个灯泡均变亮，故D错误。 故选 AC。 26．(24-25高二下·浙江杭州滨江区六校联盟、杭二滨江、衢州中学·期中)图甲是探究电感器对交变电流的作用电路图，图乙是探究自感现象电路图，不计线圈电阻，下列有关说法正确的是（　　） A．闭合图甲中的电键S，增大交变电流的频率，灯泡将变亮 B．闭合图甲中的电键S，抽离铁芯，灯泡将变亮 C．闭合图乙中电键S，灯泡立即变亮，然后逐渐变暗 D．断开图乙中电键S，灯泡立即熄灭 【答案】BC 【详解】A．线圈的感抗与交流电的频率成正比， 当图甲中交流电频率增大时，线圈的感抗增大，电路中电流减小，灯泡将变暗，故A错误； B．抽离铁芯，线圈的自感系数减小，感抗减小，电路中电流增大，灯泡将变亮，故B正确； C．闭合图乙中电键S，灯泡立即变亮，但由于线圈的自感作用，通过线圈的电流逐渐增大，最终达到稳定后，因为不计线圈电阻，灯泡被短路，即逐渐熄灭，故闭合图乙中电键S，灯泡立即变亮，然后逐渐变暗，故C正确； D．断开图乙中电键S，线圈、灯泡组成闭合回路，由于线圈的自感作用，线圈中的电流逐渐减小，所以灯泡不会立即熄灭，而是逐渐熄灭，故D错误。 故选BC。 题型五 变压器的原理及应用（共10小题） 一、单选题 27．(24-25高二下·山东聊城·期中)一理想变压器原线圈输入交变电流，副线圈连接电路如图所示。已知为“2V，2W”的小灯泡，均正常发光，R为定值电阻，D为理想二极管，则（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．由题意可知，原线圈输入电压为 设副线圈输出电压为，则副线圈输出电压的最大值为 所以副线圈输出电压的瞬时值表达式为 二极管具有单向导电性，所以当上述交流电通过二极管后，一个周期内只有一半的时间是导通的，设上述交流电通过二极管后电压的有效值为，则有 又因为小灯泡与二极管串联能正常发光，则有 联立解得 所以根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系可得，故A正确，B错误； CD．设小灯泡和电阻串联支路的电流为，则有 所以根据串联电路的性质可得，故CD错误。 故选A。 28．(25-26高二下·四川内江第一中学·期中)6．如图所示，理想变压器原线圈两端接的交变电源，原、副线圈的匝数之比不变，电表均为理想电表，电阻阻值始终不变，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列说法正确的是（　　） A．副线圈交变电流的频率为 B．电压表的示数为110V不变 C．电压表的示数逐渐增大 D．电压表与电流表示数之比减小 【答案】D 【详解】A．结合题意可知，交变电流频率 理想变压器不改变交流电的频率，因此副线圈频率也为50Hz，故A错误； B．电压表的示数为理想变压器原线圈两端电压的有效值以及电阻R1两端电压之和，而原线圈电压有效值为，可知电压表V1的示数大于110V，故B错误； C．将原线圈等效为电阻，则有 则电流表示数 可知滑动变阻器的滑片向下滑动，则的阻值减小，因此增大，原线圈输入电压减小，则减小，副线圈电流增大，因此电压表V2的示数减小，故C错误； D．因为 整理得 因为减小，可知电压表V1的示数U与电流表A1示数I1之比减小，故D正确。 故选D。 29．(25-26高二下·河南联盟·期中)如图所示的交变电路中，变压器可看作理想变压器，变压器原线圈所接交变电压为。开关S闭合后，小灯泡（3V，6W）正常发光，电流表的示数为0.06A，内阻为0.5Ω的电动机正常工作，电流表为理想交流电表，则（     ） A．变压器原、副线圈的匝数比为 B．电动机的额定功率为7.2W C．电动机的发热功率为2.24W D．电动机输出的机械功率为4.8W 【答案】B 【详解】A．由题可知，原线圈所接交变电压瞬时值表达式为 则原线圈电压有效值 小灯泡正常发光，则副线圈两端电压 根据理想变压器电压比等于匝数比，有，故A错误； B．原线圈电流，则原线圈输入功率 理想变压器输出功率等于输入功率，即 副线圈中灯泡功率，则电动机的输入功率，故B正确； C．电动机两端电压为，则通过电动机的电流 电动机的发热功率，故C错误； D．电动机输出的机械功率，故D错误。 故选B。 30．(25-26高二下·湖北联考·期中)如图所示，理想变压器原线圈接的交流电，原、副线圈匝数比，已知定值电阻，，R是滑动变阻器，其最大阻值为，电压表和电流表均为理想交流电表，当滑动变阻器的滑片从最上端滑到最下端，电压表和电流表示数变化的绝对值为和，以下说法正确的是（     ） A．滑片向下滑动的过程中，电压表、电流表的示数均变大 B．滑片向下滑动的过程中，理想变压器的输出功率一直增大 C．时，理想变压器的输出功率最大 D． 【答案】C 【详解】A．将变压器与负载等效为一个电阻，则有 根据，， 联立解得 又理想变压器原线圈接的交流电，则原线圈电路中接入的交流电源电压有效值保持不变，为 在原线圈电路中，根据闭合电路欧姆定律，可得 滑片向下滑动的过程中，的有效电阻变大，根据 可知变大，故原线圈中的电流变小，根据 可知副线圈中的电流变小，即电流表的示数变小； 在原线圈电路中有 可知原线圈两端的电压变大，根据 可知副线圈两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误； BC．将电阻视为电源内阻，可知当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大；即 代入数据解得 说明当时电源输出功率最大，又因R的最大阻值为，故滑片向下滑动的过程中，理想变压器的输出功率先增大再减小，故B错误，C正确； D．在原线圈电路中有 根据， 联立解得 可得，故D错误。 故选C。 二、多选题 31．(25-26高二下·河北衡水·期中)如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表均为理想电表，三个定值电阻、、的阻值相同，在、两端输入正弦式交流电，两电流表、的示数之比为，则下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．变压器原、副线圈匝数比为 C．若突然断路，变压器输入功率减小为原来的 D．若突然断路，变压器输入功率减小为原来的 【答案】BD 【详解】AB．令，设的示数为，、并联，可知的电流为，可得副线圈总电流为，两电流表、的示数之比为，有 可得变压器原、副线圈匝数比为，故A错误，B正确； CD．初始时，副线圈的总电阻为 可得变压器输出功率为 可得输入功率为，根据 可得原线圈电压为 若突然断路，副线圈的总电阻为，根据电压关系有 副线圈功率为 可得变压器输入功率减小为原来的，故C错误，D正确。 故选BD。 32．(25-26高二下·湖南邵阳·期中)如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为，交流电源，电阻，，滑动变阻器的阻值范围为，当滑动变阻器接入电路的阻值为时，滑动变阻器消耗的功率最大记为（导线的电阻不计），则（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】AB．将变压器和负载电阻等效为电阻 易知 即当时，滑动变阻器消耗的功率最大记为，故A正确，B错误； CD．由AB选项知电源等效内阻 交流电源电压的有效值为 故，故C正确，D错误。 故AC选。 33．(24-25高二下·云南师大附中·期中)如图所示的交变电路中，变压器可看作理想变压器，已知电动机的内阻为0.1Ω，电动机的额定功率为2W、效率为80%，原线圈接交变电压，电动机正常工作。下列说法正确的是（　　） A．电动机的额定电压为1V B．原线圈中的电流1s内方向改变50次 C．原、副线圈的匝数比为 D．原线圈中电流的有效值为 【答案】AD 【详解】A．由题意可知，电动机的输出功率 则电动机的热功率为 可得副线圈电流为 由，可得电动机的额定电压为，故A正确； B．原线圈接交变电压，可知周期为 一个周期内电流方向改变2次，则原线圈中的电流1s内方向改变100次，故B错误； C．原线圈输入电压有效值为 则原、副线圈的匝数比为，故C错误； D．根据，可得原线圈中电流的有效值为，故D正确。 故选AD。 34．(25-26高二下·安徽皖江名校联盟·期中)如图所示，理想变压器原线圈与一阻值的定值电阻串联后，接在电动势有效值为40 V的交流电源上。闭合开关S，调节滑动变阻器R2，当电流表示数为1 A时，理想变压器的输出功率恰好达到最大。已知电流表、电压表均为理想化电表，下列判断正确的是（     ） A．此时电压表的示数为80 V B．原、副线圈的匝数比为2∶1 C．若将滑片向下移动少许，电压表的示数将变小 D．若将开关S断开，电压表的示数将变为0 【答案】AC 【详解】将理想变压器和副线圈负载等效为原线圈回路的电阻，等效电阻为 原线圈回路可等效为电动势的交流电源串联和等效电阻，当等效电阻等于时，变压器的输出功率（即等效电阻的功率）达到最大值； 此时原线圈电流为，由理想变压器电流关系 已知副线圈电流，可得匝数比 A．原线圈两端电压为 由电压关系，得副线圈电压 电压表测副线圈电压，故示数为80 V，A正确； B．由上述推导可知原、副线圈匝数比为1:4，不是2:1，B错误； C．若将滑片向下移动少许，接入电路的阻值减小，等效电阻减小，原线圈回路总电阻减小，原线圈电流增大，分得的电压增大，原线圈两端电压减小，副线圈电压也减小，故电压表的示数将变小，C正确； D．若将开关S断开，副线圈开路，电流为0，原线圈电流也为0，不分压，原线圈两端电压等于电源电动势，副线圈电压，电压表示数不为0，D错误。 故选 AC。 35．(25-26高二下·吉林东北师范大学附属中学·期中)第十五届全国运动会（全运会）于2025年11月9日至21日在广东、香港、澳门三地联合举办。本次全运会采用一套先进的太阳能光伏发电系统。假设该发电系统产生的是交流电，且在有太阳照射时的输出功率为，输出电压为250V，现向远处输电，如图。所用输电线的总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比为，变压器均视为理想变压器，求： (1)输电线损耗的电功率； (2)若用户获得220V电压，则降压变压器原、副线圈的匝数比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据理想变压器的原理，有 且传输的功率相等，有 解得， 输电线上损耗的功率为 （2）此时降压变压器的输入端电压为 所以降压变压器的匝数比为 36．(25-26高二下·山东枣庄薛城区·期中)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。一小型发电机的线圈共110匝，线圈面积S＝0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T。用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220V、11kW”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求： (1)发电机输出电压的有效值； (2)变压器原、副线圈的匝数比； (3)交流电流表的示数。 【答案】(1) (2) (3)I1=40A 【详解】（1）线圈转动的角速度 线圈转动产生的感应电动势最大值为 由于线圈内阻不计，则输出电压就等于感应电动势，所以输出电压的有效值为 （2）由于电动机的额定电压为220V，所以变压器的匝数比由变压器的电压关系     （3）根据输入功率等于输出功率得 再根据 解得，即交流电流表的示数为40A。 题型六 远距离输电（共10小题）_ 一、单选题 37．(25-26高二下·河南驻马店·期中)如图所示为远距离输电的电路图，发电厂输出的电压有效值恒为，某时刻输出功率为，用户端的电压为。已知输电线的总电阻为，降压变压器的匝数比为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。则下列说法正确的是（     ） A．输电线路的电流为20A B．升压变压器的匝数比为 C．输电线上损耗的功率为 D．用户增加时，用户得到的电压升高 【答案】B 【详解】A．对于降压变压器有 解得 由能量守恒定律可得 解得，故A错误； B．由题可知 对于升压变压器有 解得，故B正确； C．输电线上损耗的功率为 用户得到的功率为 解得，故C错误； D．用户增加时，用户的总电阻R减小，将降压变压器和用户等效为一个电阻，则等效电阻为 所以等效电阻减小，由于升压变压器的输出电压不变，则输电线上的电流增大，输电线上分得的电压增大，降压变压器原线圈的输入电压减小，副线圈的输出电压减小，用户得到的电压减小，故D错误。 故选B。 38．(25-26高三下·河南部分学校·期中)远距离输电中，使用升压变压器和降压变压器的组合可以有效地减少输电损耗。某小组利用如图所示的模拟电路研究这一问题。升压变压器的原、副线圈匝数比为，降压变压器的原、副线圈匝数比为。已知输电线电阻为，负载电阻阻值为，为了保证输电效率不低于，则的最小值为（　　） A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】C 【详解】设输电线上的电流为，由于降压变压器原、副线圈匝数比为，根据电流与匝数成反比可知，负载电阻上的电流为。负载电阻消耗的功率为 输电线上损耗的功率为 输电效率 由 解得 故选C。 39．(25-26高二下·重庆巴蜀中学·期中)5．“西电东送”是我国重要的战略工程，从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。如图所示，发电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能。已知发电站的输出电压，输出功率；用户端的电压为，用户获得的功率为P，降压变压器的原、副线圈匝数比为，两变压器间线路的总电阻为R，其余线路电阻不计，若要求输电线路上功率的损失不超过8%，则（　　） A．用户获得的最小功率为1840W B．两变压器间线路的总电阻最大为100Ω C．若用户端用电器增多，则R消耗的功率减小 D．若输电线路上功率的损失为8%，则升压变压器的原、副线圈匝数比为 【答案】D 【详解】A．输电线上功率的损失不超过8%，即 用户获得的功率 即用户获得的最小功率为，故A错误； B．用户端的电压为，降压变压器原线圈电压 设输电线电流为，则用户端输入功率 由能量守恒 当取最大值时，解得 此时线路电阻 若更大，在不变的情况下，电流会减小，但会导致占比 变大，分析最大值为，故B错误； C．若用户端用电器增多，用户端的总电流增大，根据 可得降压变压器原线圈电流变大，流过R的电流变大，根据可得R消耗的功率变大，故C错误； D．若输电线上功率的损失为8%，由B选项分析可知此时输电线电流 发电站输出电流 根据变压器电流比公式，故D正确。 故选D。 40．(25-26高二下·海南万宁中学·期中)如图所示，一小型水电站，输出的电功率为，输出电压，经理想升压变压器变为电压远距离输电，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为向用户供电。下列说法正确的是（ ） A．变压器的匝数比 B．输电线上的电流为 C．输电线上损失的电功率为 D．变压器的匝数比 【答案】D 【详解】A．升压变压器的输出电压，而输入电压 由理想变压器电压之比等于匝数之比，知变压器的匝数比，故A错误； B．水电站输出的电功率为，而升压变压器原、副线圈功率相等，根据 可知，输电线上的电流为，故B错误； C．输电线上损失的电功率，故C错误； D．降压变压器的输入电压等于升压变压器的输出电压减去输电线上损失的电压，即为 输出电压为，则由理想变压器电压比与匝数比的关系可知，变压器的匝数比，故D正确。 故选D。 二、多选题 41．(25-26高二下·辽宁朝阳·期中)某电厂对用户进行供电的原理图如图所示。发电机的输出电压为、输出功率为，输电线的总电阻等效为。变压器视为理想变压器，其中升压变压器原、副线圈的匝数比为，用户获得的电压为。假设用户（负载）是阻值为的纯电阻。下列说法正确的是（　　） A．若输送的总电功率恒为，则输电线上的电流为 B．若增大、减小、和变压器的匝数比不变，则高压输电线的输电电流一定增大 C．若用户端消耗的功率增大，在发电机的输出电压不变的情况下，用户端获得的电压减小 D．若将输送电压由升级为的高压，输送电功率变为原来的1.5倍，不考虑其他因素的影响，输电线损失的功率变为原来的 【答案】CD 【详解】A．升压变压器原线圈电流，根据变压器电流之比与匝数之比成反比，得，A项错误； B．对用户回路，有，对降压变压器，有， 又， 联立解得 若增大、减小、和变压器的匝数比不变，则高压输电线的输电电流可能增大，可能减小，可能不变，B项错误； C．若用户端消耗的功率增大，在发电机的输出电压不变的情况下，可知输送电流增大，输电线上损失的电压增大，降压变压器原线圈电压减小，则降压变压器副线圈电压减小，用户端获得的电压减小，C项正确； D．输电线路上损失的功率，当输送电压变为原来的3倍，功率变为原来的1.5倍，代入可得损失的功率变为原来的，D项正确。 故选CD。 42．(25-26高二下·福建宁德·期中)光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”、“碳中和”提供了强劲引擎。如图甲所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图乙所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻为。若理想变压器的输入功率为，输出电压为，下列说法正确的是（　　） A．图乙所示交流电电压的瞬时值表达式为 B．输电线上损失的电压为 C．变压器原、副线圈匝数比为 D．变压器原线圈中的电流为 【答案】BC 【详解】A．根据图乙得，交流电压的最大值 交流电压的周期 角速度 初始相位 交流电电压的瞬时值表达式为，故A错误； D．理想变压器原线圈两端电压 变压器原线圈中的电流为，故D错误； C．理想变压器输出电压 变压器原、副线圈匝数比，故C正确； B．变压器副线圈中的电流 输电线上损失的电压为，故B正确。 故选BC。 43．(25-26高二下·广东肇庆第一中学·期中)如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为48∶1的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则（　　） A．充电桩输入的交流电周期为0.05 s B．只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C．工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越大 D．10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 【答案】BCD 【详解】A．交流电频率 可得交流电周期 变压器不改变交流电的频率和周期，因此充电桩输入交流电周期为，故A错误； B．只有一台充电桩工作时，副线圈电流，根据 可知输电线电流 输电线损耗功率，故B正确； C．工作的充电桩越多，副线圈总电阻减小，副线圈总电流越大，输电线电流越大，输电线损耗的电压 则输电线损耗的电压越大，故C正确； D．10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率，故D正确。 故选BCD。 44．(25-26高二下·山西联考·期中)为推进乡村振兴，某地计划对新农村进行电网升级改造，解决用电高峰电压偏低、线路发热、供电不安全等问题。该地远距离输电电路简化为下图所示，变电站中升压变压器原、副线圈的匝数比为，升压变压器原线圈两端电压为，输电电路电阻，用户端降压变压器原、副线圈匝数比为，用户端电压恒为，变压器均可视为理想变压器。改造前全村满负荷功率为，改造后随着用电器增多满负荷功率可增长至，若均按满负荷用电考虑，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器副线圈两端电压为 B．改造后，输电电路中的电流为 C．改造后，输电线路的效率 D．改造后，输电线路能量损耗增加了 【答案】BC 【详解】A．对升压变压器，由理想变压器电压比 得升压副线圈电压，故A错误； B．改造后用户满负荷功率为，用户端电压恒为，因此用户侧电流 对降压变压器，由理想变压器电流比 输电线电流等于降压变压器原线圈电流，因此，故B正确； C．改造后输电线路损耗功率 总功率（升压变压器输出功率） 输电效率为，故C正确。 D．改造前输电电流 改造后输电电流 损耗增加量，故D错误； 故选BC。 三、填空题 45．(25-26高二下·福建福州联盟校·期中)远距离输电中，为了减小输电线上的电能损失，则必须采用高压输电。某输电线的电阻共为1.0Ω，当它输送100kW电功率时，如果输电线损失功率为100W，则输电电压为________V，如果用400V电压输送，则用户得到的功率为________kW。 【答案】 37.5 【详解】[1]依题意，由，得输电线中通过的电流 由，得输送电压 [2]当输送电压时，此时输电线通过的电流 导线损失的功率 则用户得到的功率 46．(24-25高二下·福建部分优质高中·期中)某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率500kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率110kW，所有变压器均为理想变压器。则发电机的输出电流为_____________A，输电线上损失的功率为_____________kW，升压变压器的匝数比n1：n2=_________。 【答案】 2000 5 1:46 【详解】[1]发电机的输出电流 [2]用户端电流 则通过R的电流 则输电线上损失的功率为 [3]升压变压器原线圈的电压 降压变压器副线圈的电压 可知升压变压器的匝数比 题型八 探究变压器电压与匝数的关系（共4小题） 一、实验题 47．(25-26高二下·河南驻马店第二高级中学等校·期中)在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是___________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法 (2)为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过___________。（填字母） A．2 V B．36 V C．60 V (3)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为6.0 V，则原线圈的输入电压可能为___________。（填字母） A．10 V B．12.0 V C．12.6 V 【答案】(1)A (2)B (3)C 【详解】（1）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，涉及原线圈电压、副线圈电压、原线圈匝数、副线圈匝数等多个变量。题目中提到“保持原线圈输入的电压一定”，然后通过改变匝数来研究电压的变化规律，是典型的控制变量法。 故选A。 （2）人体的安全电压为不超过36V，为保证实验安全，低压交流电源电压不应超过36V。 故选B。 （3）理想变压器满足，代入、，可得理想情况下 实际变压器存在漏磁、线圈电阻损耗，副线圈电压会小于理想值，即，代入，得，因此只有符合条件。 故选C。 48．(25-26高二下·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)除变压器外，下列器材中还需要的是____（填仪器前的字母）： A．干电池 B．低压交流电源 C．多用电表 D．直流电压表 (2)关于实验操作，下列说法正确的是____ A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B．测量副线圈电压时，先用中间挡位的量程试测，大致确定后再选用适当的挡位 C．研究副线圈匝数对副线圈电压的影响时，需保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数 D．匝数多的线圈，要用粗一些的导线绕制 (3)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是____ A．整块铜铁芯 B．整块硅钢铁芯 C．铜片叠成 D．硅钢片叠成 (4)当左侧线圈“0”“4”间接入6V交流电压时，右侧线圈“0”“8”接线柱间输出电压可能是____ A．3V B．11.2V C．12V D．12.8V (5)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接电压传感器，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图丙所示，则在时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是____ A．拧紧了松动的铁芯 B．增大了交流电源的频率 C．减少了副线圈的匝数 D．减少了原线圈的匝数 【答案】(1)BC (2)C (3)D (4)B (5)AD 【详解】（1）AB．变压器的工作原理是互感，变压器原副线圈中的电流是交流电，需要使用交流电源，故A错误，B正确； CD．变压器的工作原理是互感，变压器原副线圈中的电流是交流电，测量电压与电流时需要交流电表，故C正确，D错误。 故选BC。 （2）A．为确保实验安全，实验中应使用降压变压器，即原线圈匝数应大于副线圈匝数，故A错误； B．为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，故B错误； C．根据控制变量法，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响时，需保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，故C正确； D．由 匝数多的线圈电流小，用细导线绕制即可，匝数少的线圈电流大，才需要粗导线，故D错误。 故选C。 （3）变压器的铁芯采用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯，防止铁芯中的涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。 故选D。 （4）同一个变压器，原副线圈上数字和匝数之间的比值关系一样，可得 理想情况下，副线圈的电压 又由于传输过程中有电能损耗，所以实际上副线圈的电压应略小于理想值。 故选B。 （5）B．根据图像可知，时刻之后，副线圈两端电压的峰值增大，即副线圈两端电压的有效值增大，但是电压的周期没有发生变化，则频率没有发生变化，变压器不改变频率，即交流电源的频率没有发生变化，故B错误； A．根据图像可知，时刻之后，副线圈两端电压的峰值增大，副线圈两端电压的有效值增大，若拧紧了松动的铁芯，变压器漏磁减小，副线圈磁通量的变化率增大，副线圈两端电压增大，故A正确； CD．若没有漏磁与铁损，根据电压匝数关系有 可知，若仅仅减少了副线圈的匝数，副线圈电压减小，若仅仅减小原线圈匝数，副线圈两端电压增大，故C错误，D正确。 故选AD。 49．(25-26高二下·福建福州高级中学·期中)某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。图甲为实验原理图，在原线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表： 实验序号 原线圈匝数 原线圈两端电压（V） 副线圈匝数 副线圈两端电压（V） 副线圈匝数 副线圈两端电压（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 28.1 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： (1)在图乙中，应将A、B分别与____________（填“a、b”或“c、d”）连接。 (2)根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于____________。 (3)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数，则副线圈两端电压________（填正确答案标号）。 A．一定小于4.0 V B．一定等于4.0 V C．一定大于4.0 V (4)实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，硅钢片应平行于平面（　　） A．abcd B．abfe C．abgh D．aehd 【答案】(1) (2)原、副线圈的匝数之比 (3)A (4)D 【详解】（1）变压器的工作原理是互感现象，只能改变交流电的电压，因此原线圈需要接学生电源的交流输出端。图乙中是交流接线柱，是直流接线柱，因此A、B应接。 （2）根据表格数据分析，当、时， 当时， 因此误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比。 （3）取走可动铁芯后，铁芯的导磁能力下降，漏磁增加，穿过副线圈的磁通量变化率减小，副线圈的感应电动势减小，因此副线圈两端电压一定小于原来的，故选A。 （4）涡流是变化磁场在铁芯中产生的感应电流，为减小涡流，需要用绝缘硅钢片切断涡流回路。可动铁芯内磁感线平行于abcd平面，涡流方向垂直于abcd平面，因此硅钢片平行于aehd叠放时，可以有效隔断涡流，减小发热，故选D。 50．(25-26高二下·黑龙江双鸭山第一中学等校·调研)6．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，将所需器材组装成如图甲所示的变压器。 (1)实验时，原线圈接在电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是______。 A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 D．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 (2)某次实验中，所用线圈匝数匝和匝，测量的数据如下表所示，则原线圈所接的匝数为________（填“”或“”），原线圈应用________（填“较粗”或“较细”）导线绕制。 1.80 2.80 3.80 4.80 3.99 6.01 8.02 10.03 (3)如图乙所示的变压器中接入4个规格相同的灯泡且都正常发光，变压器视为理想变压器，则原、副线圈的匝数比为________。 【答案】(1)C (2) 较细 (3) 【详解】（1）原线圈接交流电源，副线圈接多用电表交流电压挡。 故选C。 （2）[1][2]匝数比为，而表中电压比小于，因变压器有漏磁等误差因素的存在，故为原线圈，匝数大，电流小，故使用较细的导线绕制。 （3）设灯泡正常发光电压为，电流为，电阻为，由 得 即 根据 解得。 1 / 1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 交变电流 题型1 交变电流的概念及其性质 题型6 远距离输电（重点） 题型2 交变电流的图像问题 题型7 传感器及其应用 题型3 交变电流的四值问题（重点） 题型8 探究变压器电压与匝数的关系 题型4 电容和电感对交变电流的影响（难点） 题型5 变压器的原理及应用（重点） 题型一 交变电流的概念及其性质（共6小题） 一、单选题 1．D 2．B 3．B 二、多选题 4．AC 5．CD 6．ABD 题型二 交变电流的图像问题（共7小题） 一、多选题 7．CD 8．BC 9．AC 10．CD 11．BC 12．BC 13．CD 题型三 交变电流的四值问题（共5小题） 一、单选题 14．A 15．C 16．A 二、多选题 17．AD 18．CD 19．(1)100V， (2) (3) 【详解】（1）线圈从磁通量最小位置开始转动，因此感应电动势的最大值 瞬时值表达式为 （2）电路中电流有效值 则内电阻上消耗的电能 （3）因为 线圈由图示位置转过的过程中，磁通量变化量为 联立解得通过的电量 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）感应电动势的最大值为 代入数据解得 感应电动势的有效值为 电路中电流的有效值为 电压表测量外电阻的电压，示数为 （2）线圈产生的热量为内阻的焦耳热，根据 可得 （3）根据，， 整理可得 时磁通量 转过后磁通量为 磁通量变化量 代入得 题型四 电容和电感对交变电流的影响（共6小题） 一、单选题 21．B 22．A 23．D 二、多选题 24．BD 25．AC 26．BC 题型五 变压器的原理及应用（共8小题） 一、单选题 27．A 28．D 29．B 30．C 二、多选题 31．BD 32．AC 33．AD 34．AC 35．(1) (2) 【详解】（1）根据理想变压器的原理，有 且传输的功率相等，有 解得， 输电线上损耗的功率为 （2）此时降压变压器的输入端电压为 所以降压变压器的匝数比为 36．(1) (2) (3)I1=40A 【详解】（1）线圈转动的角速度 线圈转动产生的感应电动势最大值为 由于线圈内阻不计，则输出电压就等于感应电动势，所以输出电压的有效值为 （2）由于电动机的额定电压为220V，所以变压器的匝数比由变压器的电压关系     （3）根据输入功率等于输出功率得 再根据 解得，即交流电流表的示数为40A。 题型六 远距离输电（共10小题）_ 一、单选题 37．B 38．C 39．D 40．D 二、多选题 41．CD 42．BC 43．BCD 44．BC 三、填空题 45． 37.5 46． 2000 5 1:46 题型八 探究变压器电压与匝数的关系（共4小题） 一、实验题 47．(1)A (2)B (3)C 48．(1)BC (2)C (3)D (4)B (5)AD 49．(1) (2)原、副线圈的匝数之比 (3)A (4)D 50．(1)C (2) 较细 (3) 1 / 1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $