交变电流.doc

交变电流的产生及描述
1、（08宁夏）如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正，则下列四幅图中正确的是（ D ）

2、（08广东卷）小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是( )
A．交变电流的周期为0.125
B．交变电流的频率为8Hz
C．交变电流的有效值为A
D．交变电流的最大值为4A

3、（12广东）某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有（ ）
A．最大值是50V B. 频率是100Hz
C．有效值是25V D. 周期是0.02s

4、（12北京）一个小型电热器若接到输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为(　　)
A．5 V　　 B．5 V
C．10 V D．10 V

5、如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一电阻为R的用电器和一个理想交流电压表。若线圈绕对称轴以角速度匀速转动，则当线圈从图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电量为NBS／（R+r）
B．从图示位置开始转动90°磁通量的变化量等于NBS
C．交流电压表示数为NBSR／（R+r）
D．电阻R产生的热量为RN2B2S2／2（R+r）2

6、（10广东）如图所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ ）
A．周期是0.01s
B．最大值是311V
C．有效值是220V
D．表达式为U=220sin100πt（V）

P
u V

12345
o
t/10-2s
u/V
311
7、如图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为（ ）
A.110V
B.156V
C.220V
D.311V

8、如图所示，线圈的面积为，线圈共匝，其电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，试求：
⑴若从线圈中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式。
⑵线圈转动时感应电动势的瞬时值多大？
⑶电路中电压表和电流表的示数各是多大？
⑷从中性面开始计时，转动的过程中，通过电阻的电荷量为多少？

解析：⑴因线圈是从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为

⑵当时，感应电动势的瞬时值为

⑶电动势的有效值为

所以电流表和电压表的示数分别为

⑷内线圈转过的角度为

该过程中，磁通量的变化量为

感应电动势的平均值为

平均电流为

所以，在线圈转动的过程中，通过电阻的电荷量为

整理以上各式，得

示波管的使用
电容器在交流电路中的作用
电感器在交流电路中的作用
1、电感和电容对交变电流的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法正确的是(　　)
A．电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频
B．电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频
C．电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频
D．电容是通交流、隔直流，通高频、阻低频

2、在如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡的电阻，电流表和电压表均为理想电表，交流电源的电压u＝220sin100πt V，若保持其有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的有(　　)
A．电流表示数增大
B．电压表示数增大
C．灯泡变暗
D．灯泡变亮

3、如图所示电路中，u是有效值为220V的交流电源，C是电容器，R是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法正确的是（    ）
A．等于220V     
B．大于220V    
C．小于220V      
D．等于零

4、如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是（ ）
A．L1、L2、L3亮度都不变
B．L2变暗，L2不变、L3变亮
C．L1变暗、L2变亮、L3不变
D．L1变亮、L2变暗、L3不变

变压器
1、（10天津）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

2、（09江苏）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的是（ ）
A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz
B．开关接通后，电压表的示数为100 V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变

3、（09四川）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（ ）
A．交流电的频率为0.02 Hz
B．原线圈输入电压的最大值为200V
C．电阻R2的电功率约为6.67 W
D．通过R3的电流始终为零

4、（08北京）一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则（ ）
A．流过电阻的电流是20 A
B．与电阻并联的电压表的示数是100V
C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D．变压器的输入功率是1×103W

5、（08四川）如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。V1
和V2
为理想电压表，读数分别为U1和U2； A1
、A2

和A3
为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是（ ）
A．U2变小、I3变小 B．U2不变、I3变大
C．I1变小、I2变小 D．I1变大、I2变大

6、（08海南）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝220V，ω＝100π Hz，则下述结论正确的是（ ）
V
A
R
A．副线圈中电压表的读数为55 V
B．副线圈中输出交流电的周期为
C．原线圈中电流表的读数为0.5 A
D．原线圈中的输入功率为

7、(10全国)图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：P为滑动头。现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。用表示流过原线圈的电流，表示流过灯泡的电流，表示灯泡两端的电压，表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值）。下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是（ BC ）

8、（10海南）如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1 ，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是（ ）
A．若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为24V
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半
C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍
9、在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=10∶1，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是（ ）

A．电压表V的示数为200V B．变压器的输出功率为200W
C．变压器输出端交流电的频率为100Hz D．电流表A2的示数为0.1A

10、(12全国)如图所示，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，输出端接有一个交流电压表和一个电动机。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，电压表读数为U，电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是（　 ）
A
R
~
V

A. 电动机两端电压为 U
B. 电动机消耗的功率为U2/R
C. 电动机的输出功率为nUI-n2I2R
D. 变压器的输入功率为UI/n

11、如图所示，一理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈两端a、b接正弦交流电源，电压表的示数为220V，电流表A1的示数为0.20A，电流表A2的示数为1.0A。下列说法正确的是（ ）
A. 电阻R的阻值为44Ω
B. 原副线圈的匝数比为1∶5
C. 电阻R消耗的功率为44W
D. 若电阻R的阻值增大，则A1的示数增大

远距离输电
1、（09山东）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则( )
A．
B．
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

2、（09海南）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1KΩ．到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（ ）
A．T1原、副线圈电流分别为103A和20A
B．T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V
C．T1和T2的变压比分别为1：50和40：1
D．有6×104盏灯泡（220V、60W）正常发光

3、（09广东）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是（ ）
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

4、（10福建）中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，输电线上的损耗电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率变为（ ）
A. P/4 B. P/2 C.2P D.4P

5、（10江苏）在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（ ）
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

6、（08上海）某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。
（1）若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率。
（2）若改用5000 V高压输电，用户端利用n1：n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。
解析：（1）输电线上的电流强度为I＝A＝52.63A
输电线路损耗的功率为P损＝I2R＝52.632×6W≈16620W＝16.62kW
（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I′＝A＝4A
用户端在变压器降压前获得的电压 U1＝U－I′R＝（5000－4×6）V＝4976V
根据
用户得到的电压为U2＝＝×4976V＝226.18V

- 9 -