PAGE1專題十三交變電流考點(diǎn)1正弦式交變電流的產(chǎn)生與描述1.(2024廣東,1,4分)將阻值為50Ω的電阻接在正弦式交流電源上。電阻兩端電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是()A.該交流電的頻率為100HzB.通過電阻電流的峰值為0.2AC.電阻在1秒內(nèi)消耗的電能為1JD.電阻兩端電壓表達(dá)式為u=102·sin(100πt)V答案D由題圖可知該交流電的周期T=0.02s,則頻率f=1T=50Hz,A錯(cuò)誤;ω=2πT=100πrad/s,電壓表達(dá)式u=Umsin(ωt)V=102sin(100πt)V,D正確;Im=UmR=10250A=0.22A,B錯(cuò)誤;電壓有效值為10V,則電阻在1秒內(nèi)消耗的電能W=U2Rt=2.(2024河北,4,4分)R1、R2為兩個(gè)完全相同的定值電阻,R1兩端的電壓隨時(shí)間周期性變化的規(guī)律如圖1所示(三角形脈沖交流電壓的峰值是有效值的3倍),R2兩端的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化如圖2所示,則兩電阻在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2為()A.2∶3B.4∶3C.2∶3D.5∶4答案B依題意,0~T2時(shí)間內(nèi)有效值為U03,設(shè)R1=R2=R,根據(jù)焦耳定律以及有效值的概念得Q1=U032R·T2+U02R·T2,Q2=U3.(2024湖北,5,4分)在如圖所示電路中接入正弦交流電,燈泡L1的電阻是燈泡L2的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S,燈泡L1、L2的電功率之比P1∶P2為()A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4【答案】C【解析】兩個(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大,根據(jù)電路圖可知,在接入正弦交流電的一個(gè)周期內(nèi),兩個(gè)燈泡有電流通過的時(shí)間相等,都為半個(gè)周期,則兩個(gè)燈泡兩端電壓的有效值相等,根據(jù)P=U2R可知,P1∶P2=RL2∶R4.（2024新課標(biāo)，20，6分）（多選）電動汽車制動時(shí)可利用車輪轉(zhuǎn)動將其動能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來。車輪轉(zhuǎn)動時(shí)帶動磁極繞固定的線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生電流。磁極勻速轉(zhuǎn)動的某瞬間，磁場方向恰與線圈平面垂直，如圖所示。將兩磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，則磁極再轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線圈中（）A.電流最小B.電流最大C.電流方向由P指向QD.電流方向由Q指向P【答案】BD【解析】題圖中線圈所在的位置是中性面，線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=imsinωt，ωt=90°時(shí)，電流最大，A錯(cuò)誤，B正確；線圈相對磁場逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，PQ邊相對磁場在向下切割磁感線，由右手定則可知感應(yīng)電流方向由Q到P，C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)2變壓器遠(yuǎn)距離輸電考向1理想變壓器的原理及應(yīng)用1.(2024海南,9,4分)(多選)如圖,電動汽車充電站的理想變壓器輸入電壓為10kV,輸出電壓為220V,每臺充電樁輸入電流為16A,設(shè)原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,輸入正弦交流電的頻率為50Hz,則下列說法正確的是()A.交流電的周期為0.02sB.原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=11∶500C.輸出的最大電壓為220VD.若10臺充電樁同時(shí)使用,輸入功率為35.2kW【答案】AD【解析】交流電的周期T=1f=0.02s,A正確。根據(jù)理想變壓器的規(guī)律有n1n2=U1U2=50011,B錯(cuò)誤。根據(jù)正弦交流電最大值與有效值的關(guān)系有U2m=2U2=2202V,C錯(cuò)誤。每臺充電樁工作時(shí)的功率為P0=U2.(2024北京,5,3分)如圖甲所示,理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上,輸入電壓u隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,副線圈接規(guī)格為“6V,3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光,下列說法正確的是()A.原線圈兩端電壓的有效值為242VB.副線圈中電流的有效值為0.5AC.原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4D.原線圈的輸入功率為12W答案B原線圈兩端電壓的有效值U1=Um2=2422V=24V,A錯(cuò)誤。燈泡正常發(fā)光,所以副線圈中電流的有效值I2=PU2=0.5A,B正確。原、副線圈匝數(shù)之比n1n2=U1U2=24考向2含變壓器電路的動態(tài)分析1.（2024浙江6月，7，3分）理想變壓器的原線圈通過a或b與頻率為f、電壓為u的交流電源連接，副線圈接有三個(gè)支路，如圖所示。當(dāng)S接a時(shí)，三個(gè)燈泡均發(fā)光，若（）A.電容C增大，L1燈泡變亮B.頻率f增大，L2燈泡變亮C.RG上光照增強(qiáng)，L3燈泡變暗D.S接到b時(shí)，三個(gè)燈泡均變暗【答案】A【解析】電容C增大，容抗減小，L1燈泡變亮，A正確；頻率增大，電感線圈感抗增大，L2燈泡變暗，B錯(cuò)誤；光照增強(qiáng)，光敏電阻RG阻值減小，L3燈泡變亮，C錯(cuò)誤；S接到b時(shí)，原線圈匝數(shù)減小，副線圈匝數(shù)不變，副線圈輸出電壓變大，三個(gè)燈泡均變亮，D錯(cuò)誤。2.（2024全國甲，19，6分）（多選）如圖，理想變壓器的副線圈接入電路的匝數(shù)可通過滑動觸頭T調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動變阻器R、定值電阻R0和R1、開關(guān)S。S處于閉合狀態(tài)，在原線圈電壓U0不變的情況下，為提高R1的熱功率，可以（）A.保持T不動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動B.將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片位置不變C.將T向a端移動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動D.將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片向e端滑動【答案】AC【解析】當(dāng)滑動觸頭T不動時(shí)，原、副線圈匝數(shù)之比不變，當(dāng)U0不變時(shí)，輸出電壓U也不變，如果滑動變阻器R的滑片向f端滑動，R連入電路阻值減小，所以通過R1的電流變大，R1的熱功率增大，A正確；當(dāng)滑動觸頭T向b端移動時(shí)，原、副線圈匝數(shù)之比變大，根據(jù)U0U=n0n=k，可知變壓器輸出電壓U變小，滑片位置不變時(shí)，R1支路電阻不變，電流變小，所以不能提高R1的熱功率，B錯(cuò)誤；當(dāng)滑動觸頭T向b端移動時(shí)，變壓器輸出電壓U變小，如果滑動變阻器滑片向e端滑動，則滑動變阻器接入電路的阻值增大，IR1=UR1+R'變小，所以R1的熱功率P=IR12R3.(2024重慶,9,5分)(多選)小明設(shè)計(jì)了臺燈的兩種調(diào)光方案,電路圖分別如圖甲、乙所示,圖中額定電壓為6V的燈泡電阻恒定,R為滑動變阻器,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈兩端接電壓為220V的交流電,滑片P可調(diào)節(jié)燈泡L的亮度,P在R最左端時(shí),甲、乙圖中燈泡L均在額定功率下工作,則()A.n1∶n2=110∶3B.當(dāng)P滑到R中點(diǎn)時(shí),圖甲中L功率比圖乙中的小C.當(dāng)P滑到R最左端時(shí),圖甲所示電路比圖乙更節(jié)能D.圖甲中L兩端電壓的可調(diào)范圍比圖乙中的大答案AC滑片P在最左端時(shí),圖甲、乙中變壓器輸出電壓均等于燈泡的額定電壓6V,因此n1n2=U1U考向3遠(yuǎn)距離輸電1.(2024湖南,6,4分)根據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì),截止到2023年9月,我國風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦,連續(xù)13年居世界第一位,湖南在國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實(shí)驗(yàn)小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,升、降壓變壓器均為理想變壓器,輸電線路上的總電阻可簡化為一個(gè)定值電阻R0。當(dāng)用戶端接一個(gè)定值電阻R時(shí),R0上消耗的功率為P。不計(jì)其余電阻,下列說法正確的是()A.風(fēng)速增加,若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍,則R0上消耗的功率為4PB.輸電線路距離增加,若R0阻值增加一倍,則R0上消耗的功率為4PC.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍,則R0上消耗的功率為8PD.若在用戶端再并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻R,則R0上消耗的功率為6P答案A風(fēng)速增加,若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍,根據(jù)U有效=NBSω2,可知輸電電壓變?yōu)樵瓉淼?倍,而整個(gè)電路的電阻不變,輸電電流變?yōu)樵瓉淼?倍,根據(jù)P=I2R0可知,R0上消耗的功率為4P,A正確;若R0阻值增加一倍,則輸電電流減