第58頁（共58頁）2026年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之交變電流一．選擇題（共10小題）1．如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變阻器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V．調(diào)節(jié)前后（）A．副線圈中的電流比為1：2 B．副線圈輸出功率比為2：1 C．副線圈的接入匝數(shù)比為2：1 D．原線圈輸入功率比為1：22．自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分，一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上．當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負(fù)載R上的功率為2.0kW．設(shè)此時原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為（）A．380V和5.3A B．380V和9.1A C．240V和5.3A D．240V和9.1A3．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C為電容器．已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則（）A．交流電的頻率為0.02Hz B．原線圈輸入電壓的最大值為2002V C．電阻R2的電功率約為6.67W D．通過R3的電流始終為零4．如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時（）A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流 B．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢 C．線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是a→b→c→d D．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力5．如圖，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的電阻。閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢e＝102sin10πt（V），則（）A．該交變電流的頻率為10Hz B．該電動勢的有效值為102V C．外接電阻R所消耗的電功率為10W D．電路中理想交流電流表A的示數(shù)為1.0A6．在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．t＝0.005s時線框的磁通量變化率為零 B．t＝0.01s時線框平面與中性面重合 C．線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311V D．線框產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為100Hz7．一個小型電熱器若接在輸出電壓為10V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為0.5P，如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為（）A．5V B．52V C．10V D8．一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220V交變電流改變?yōu)?10V，已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈的匝數(shù)為（）A．200 B．400 C．1600 D．32009．如圖甲所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化曲線如圖乙所示．若外接電阻的阻值R＝9Ω，線圈的電阻r＝1Ω，則下列說法正確的是（）A．線圈轉(zhuǎn)速為100πrad/s B．0.01s末穿過線圈的磁通量最大 C．通過線圈的最大電流為10A D．伏特表的示數(shù)為90V10．遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R，變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是（）A．I1I2=n1nC．I1U1=I22R D．I1U1＝I二．多選題（共5小題）（多選）11．如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R＝11R0，是理想電壓表．現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R＝5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時電壓表的讀數(shù)為5.0V，則（）A．此時原線圈兩端電壓的最大值約為34V B．此時原線圈兩端電壓的最大值約為24V C．原線圈兩端原來的電壓有效值約為68V D．原線圈兩端原來的電壓有效值約為48V（多選）12．如圖所示是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)為n、電阻為r，外接電阻為R，交流電流表A．線圈從圖示位置（線圈平面平行于磁場方向）開始轉(zhuǎn)過π3時的感應(yīng)電流為IA．電流表的讀數(shù)為2I B．轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為2IC．從圖示位置開始轉(zhuǎn)過π2的過程中，通過電阻R的電荷量為2D．線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為4（多選）13．如圖，電阻R、電容C和電感L并聯(lián)后，接入輸出電壓有效值恒定、頻率可調(diào)的交流電源。當(dāng)電路中交流電的頻率為f時，通過R、C和L的電流有效值恰好相等。若將頻率降低為12f，分別用I1、I2和I3表示此時通過R、C和LA．I1＞I3 B．I1＞I2 C．I3＞I2 D．I2＝I3（多選）14．某興趣小組自制一小型發(fā)電機(jī)，使線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量Φ隨時間t按正弦規(guī)律變化的圖象如圖所示，線圈轉(zhuǎn)動周期為T，線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em．則（）A．在t=T4B．在t=T2C．線圈中電動勢的瞬時值e＝Emsin（2πtTD．若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則線圈中電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍（多選）15．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=25πT．單匝矩形線圈面積S＝1m2，電阻不計，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。線圈通過電刷與一理想變壓器原線圈相接，為交流電流表。調(diào)整副線圈的滑動觸頭P，當(dāng)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：2時，副線圈電路中標(biāo)有“36VA．電流表的示數(shù)為1A B．矩形線圈產(chǎn)生電動勢的有效值為18V C．從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計時，矩形線圈電動勢隨時間的變化規(guī)律e=182D．若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)將P適當(dāng)下移三．解答題（共5小題）16．一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n＝100．穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r＝5.0Ω，外電路電阻R＝95Ω．已知感應(yīng)電動勢的最大值Em＝nωΦm，其中Φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內(nèi)阻不計）的讀數(shù)。17．如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電．已知輸電線總電阻R＝10Ω，升壓變壓器的T1原、副線圈匝數(shù)之比為1：5，降壓變壓器的T2原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，副線圈與純電阻組成閉合電路，用電器電阻R0＝11Ω．若T1、T2均為理想變壓器，T2的副線圈兩端電壓表達(dá)式為u＝2202sin100πtV．求：（1）用戶端的用電電流I3和輸電電流I2，（2）輸電線上損耗的電壓ΔU和損耗的功率ΔP，（3）發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸出功率P1．18．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW，輸電電壓為400V，向距離較遠(yuǎn)的用戶供電，為了減少電能損失，使用2kV高壓輸電，最后用戶得到220V、9.5kW的電，求：（1）水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2；（2）輸電線路導(dǎo)線電阻R；（3）用戶降壓變壓器、原副線圈匝數(shù)比n3：n4。19．某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示．發(fā)電機(jī)的輸出功率為P＝80kW，輸出電壓為U1250V，輸電線總電阻r＝10Ω，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1n2＝1：40；降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4變壓器均為理想變壓器）．要使額定電壓為220V的用電器正常工作，求：（1）升壓變壓器的輸出電壓U2；（2）輸電線路上損耗的功率ΔP；（3）降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n3：n4多大？20．如圖所示，一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為P＝500kW，輸出電壓為U1＝500V，升壓變壓器B1原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2＝1：5，兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻為R＝1.5Ω．降壓變壓器B2的輸出電壓為U4＝220V，不計變壓器的損耗．求：（1）輸電導(dǎo)線上損失的功率P′；（2）降壓變壓器B2的原、副線圈的匝數(shù)比n3：n4．

2026年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之交變電流（2025年10月）參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）題號12345678910答案CBCADBCBCD二．多選題（共5小題）題號1112131415答案ADBCDBCABBC一．選擇題（共10小題）1．如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變阻器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V．調(diào)節(jié)前后（）A．副線圈中的電流比為1：2 B．副線圈輸出功率比為2：1 C．副線圈的接入匝數(shù)比為2：1 D．原線圈輸入功率比為1：2【考點(diǎn)】變壓器的動態(tài)分析——原線圈無負(fù)載；電功和電功率的計算．【專題】交流電專題．【答案】C【分析】變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，輸入功率等于輸出功率，結(jié)合歐姆定律分析．【解答】解：A、通過調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V，輸出電壓減小為原來的一半，在原線圈電壓和匝數(shù)不變的情況下，根據(jù)原副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比得副線圈接入匝數(shù)也應(yīng)該變?yōu)樵瓉淼囊话耄越尤朐褦?shù)之比為2：1，副線圈電壓減半，電阻不變，電流也隨之減半，所以電流之比為2：1，故A錯誤，C正確；B、由P=U2R，所以輸出功率之比為4：1D、副線圈輸出功率等于原線圈輸入功率，所以原線圈輸入功率之比為4：1，故D錯誤；故選：C?！军c(diǎn)評】本題不僅考查了變壓器的特點(diǎn)和歐姆定律，還結(jié)合閉合電路考查了電路的動態(tài)分析．2．自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分，一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上．當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負(fù)載R上的功率為2.0kW．設(shè)此時原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為（）A．380V和5.3A B．380V和9.1A C．240V和5.3A D．240V和9.1A【考點(diǎn)】自耦變壓器．【專題】交流電專題．【答案】B【分析】變壓器輸出電壓調(diào)至最大，故副線圈為1900匝，由變壓器兩端的電壓與匝數(shù)成正比，可得副線圈的電壓有效值，由輸入功率等于輸出功率，可得電流．【解答】解：因變壓器輸出電壓調(diào)至最大，故副線圈為1900匝，由變壓器兩端的電壓與匝數(shù)成正比，即U1U2=n1n2，故副線圈的電壓有效值U2為380V；因變壓器為理想變壓器，故其輸入功率等于輸出功率，即P1＝P2，由P1＝U1I1故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查了變壓器的構(gòu)造和原理，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，輸入功率等于輸出功率．3．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C為電容器．已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則（）A．交流電的頻率為0.02Hz B．原線圈輸入電壓的最大值為2002V C．電阻R2的電功率約為6.67W D．通過R3的電流始終為零【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；電功和電功率的計算；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專題】交流電專題．【答案】C【分析】由圖象可讀出R1的電流的最大值，進(jìn)而求得電流的有效值；讀出電流的周期可求得頻率；由電流的值及R1的阻值可求出副線圈的電壓，進(jìn)而求得原線圈的輸入電壓．【解答】解：由圖象知電流的周期是0.02S，則其頻率為f=1T1副線圈的最大電壓為u2＝ImR1＝20V，則原線圈的輸入電壓為u1，由u1u2=n1n2電阻R2的功率為P=(U22電容器通交流，故R3有電流故D錯誤故選：C?！军c(diǎn)評】考查交流電的圖象的讀法，明確交流電的最大值，有效值之間的關(guān)系．會求功率．4．如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時（）A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流 B．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢 C．線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是a→b→c→d D．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；安培力的計算公式及簡單應(yīng)用．【答案】A【分析】相同的線框在勻強(qiáng)磁場中以不同的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生交流電，由于它們的角速度相同，線框面積相同，則它們的產(chǎn)生的最大值相同，所以它們的有效值也相同。再由安培力公式借助于電流來比較大小?！窘獯稹拷猓篈、由于它們的角速度相同，線框面積相同，則它們的產(chǎn)生的最大值相同，所以它們的有效值也相同，因此線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流，故A正確；B、由于它們的角速度相同，線框面積相同，則它們的產(chǎn)生的最大值相同，所以它們的有效值也相同，因此線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢，故B錯誤；C、相同的線框在勻強(qiáng)磁場中以不同的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生交流電，所以它們的方向是變的，一會兒是adcb，一會兒是abcd，故C錯誤；D、由于它們的角速度相同，線框面積相同，則它們的產(chǎn)生的最大值相同，所以它們的有效值也相同，因此線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流，而安培力F＝BIL，則有線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力等于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的，故D錯誤；故選：A。【點(diǎn)評】相同的線框雖然轉(zhuǎn)軸不同，但它們的最大值、有效值、平均值及周期、頻率、角速度均相同，因此線框的轉(zhuǎn)動與轉(zhuǎn)軸無關(guān)。5．如圖，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的電阻。閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢e＝102sin10πt（V），則（）A．該交變電流的頻率為10Hz B．該電動勢的有效值為102V C．外接電阻R所消耗的電功率為10W D．電路中理想交流電流表A的示數(shù)為1.0A【考點(diǎn)】用有效值計算交流電路的電功、電功率和焦耳熱；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；交變電流的周期、頻率、相位；正弦式交變電流的有效值；交流電表的讀數(shù)．【專題】交流電專題．【答案】D【分析】根據(jù)電動勢瞬時值的表達(dá)式可以知道角速度、最大值，從而計算頻率和有效值，結(jié)合歐姆定律進(jìn)行其它分析?！窘獯稹拷?；A、交流電的頻率f=ω2π=B、該電動勢的最大值為102V，C、D電壓有效值為10V，電路中電流為I=101+9=1A，外接電阻R所消耗的電功率為P＝I2R＝9W，C故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查了對交流電瞬時值表達(dá)式的認(rèn)識，理解公式中各物理量的物理意義。6．在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．t＝0.005s時線框的磁通量變化率為零 B．t＝0.01s時線框平面與中性面重合 C．線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311V D．線框產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為100Hz【考點(diǎn)】交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像；交變電流的周期、頻率、相位；正弦式交變電流的有效值；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式；中性面及其性質(zhì)．【專題】交流電專題．【答案】B【分析】由圖乙可知特殊時刻的電動勢，根據(jù)電動勢的特點(diǎn)，可判處于那個面上，由圖象還可知電動勢的峰值和周期，根據(jù)有效值和峰值的關(guān)系便可求電動勢的有效值?！窘獯稹拷猓篈、由圖乙可知，當(dāng)0.05s時，感應(yīng)電動勢最大，則此時穿過線框回路的磁通量變化率最大，故A錯誤；B、由圖乙可知，當(dāng)0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，則此時穿過線框回路的磁通量最大，處于中性面，故B正確；C、線框產(chǎn)生的產(chǎn)變電動勢的有效值E=3112V＝220V；故D、由圖可知，交流電的周期為0.02s，則轉(zhuǎn)速為：n=1T=50Hz故選：B。【點(diǎn)評】本題考查的是有關(guān)交變電流的產(chǎn)生和特征的基本知識，要具備從圖象中獲得有用信息的能力。并明確有效值和頻率等物理量的計算。7．一個小型電熱器若接在輸出電壓為10V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為0.5P，如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為（）A．5V B．52V C．10V D【考點(diǎn)】交變電流峰值的計算和影響因素；正弦式交變電流的有效值．【專題】交流電專題．【答案】C【分析】根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt求解電流的有效值，其中I是有效值．再根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出最大值．【解答】解：設(shè)電熱器的電阻為R，t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，則：Q=此熱量是接交流電源上產(chǎn)生的熱功率的2倍，所以Q′=12所以：U解得：U有所以最大值為2故選：C?！军c(diǎn)評】對于交變電流，求解熱量、電功和電功率等與熱效應(yīng)有關(guān)的量，都必須用有效值．8．一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220V交變電流改變?yōu)?10V，已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈的匝數(shù)為（）A．200 B．400 C．1600 D．3200【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】交流電專題．【答案】B【分析】根據(jù)理想變壓器原副線圈匝數(shù)比等于電壓比即可求解．【解答】解：根據(jù)理想變壓器原副線圈匝數(shù)比等于電壓比得：U變壓器能將220V交變電流改變?yōu)?10V，原線圈匝數(shù)n1＝800，副線圈匝數(shù)n2。則：n2故選：B?！军c(diǎn)評】本題主要考查了變壓器原副線圈匝數(shù)比與電壓比之間的關(guān)系，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．9．如圖甲所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化曲線如圖乙所示．若外接電阻的阻值R＝9Ω，線圈的電阻r＝1Ω，則下列說法正確的是（）A．線圈轉(zhuǎn)速為100πrad/s B．0.01s末穿過線圈的磁通量最大 C．通過線圈的最大電流為10A D．伏特表的示數(shù)為90V【考點(diǎn)】交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像；交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專題】計算題；定量思想；推理法；交流電專題．【答案】C【分析】線圈在中性面時磁通量最大，電動勢最小，與中性面垂直時，通過的磁通量最小，變化率最大，電動勢為最大，電壓表測量的為有效值【解答】解：A、由乙圖可知，線圈轉(zhuǎn)動的周期T＝0.04s，故線圈轉(zhuǎn)速n數(shù)值上等于頻率，而f=1T=25Hz，因此線圈轉(zhuǎn)速為n＝25r/sB、0.01s末，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，此時線圈處于與中性面垂直位置，穿過線圈的磁通量最小為零，故B錯誤；C、根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知I=EmRD、電壓表測量的是有效值，故U=I2故選：C?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵是記住兩個特殊位置：在中性面時磁通量最大，感應(yīng)電動勢最小，電動勢方向改變；垂直中性面位置磁通量為零，但電動勢最大，明確電壓表測量的為有效值10．遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R，變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是（）A．I1I2=n1nC．I1U1=I22R D．I1U1＝I【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計算；變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】交流電專題．【答案】D【分析】變壓器電壓之比等于匝數(shù)之比；電流之比等于匝數(shù)的反比；在遠(yuǎn)距離輸電中，輸電導(dǎo)線上功率有損耗【解答】解：A、升壓變壓器電流之比等于匝數(shù)的反比；故A錯誤；B、導(dǎo)線上的電流是電壓損失與電阻的比值；故B錯誤；C、I1U1是表示輸入功率，I22R表示電路損耗的功率，二者不等；故D、理想變壓器輸入功率等于輸出功率；故I1U1＝I2U2，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評】理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，且沒有漏磁現(xiàn)象。遠(yuǎn)距離輸電，由于導(dǎo)線通電發(fā)熱導(dǎo)致能量損失，所以通過提高輸送電壓，從而實現(xiàn)降低電損二．多選題（共5小題）（多選）11．如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R＝11R0，是理想電壓表．現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R＝5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時電壓表的讀數(shù)為5.0V，則（）A．此時原線圈兩端電壓的最大值約為34V B．此時原線圈兩端電壓的最大值約為24V C．原線圈兩端原來的電壓有效值約為68V D．原線圈兩端原來的電壓有效值約為48V【考點(diǎn)】變壓器的動態(tài)分析——原線圈無負(fù)載；變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】交流電專題．【答案】AD【分析】根據(jù)串并聯(lián)知識和歐姆定律可以求得輸出電壓的有效值，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得結(jié)論．【解答】解：A、現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R＝5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時電壓表的讀數(shù)為5.0V，根據(jù)串并聯(lián)知識和歐姆定律得副線圈電壓U2=55R0×根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，此時原線圈兩端電壓的有效值U1＝4U2＝24V，所以此時原線圈兩端電壓的最大值約為U1m＝242≈34V，故A正確，BC、原來副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R＝11R0，由于保持變壓器輸入電流不變，所以輸出電流也不變，所以原來副線圈電壓U′2=55R0×根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈兩端原來的電壓有效值約為48V，故C錯誤，D正確；故選：AD?！军c(diǎn)評】掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題．（多選）12．如圖所示是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)為n、電阻為r，外接電阻為R，交流電流表A．線圈從圖示位置（線圈平面平行于磁場方向）開始轉(zhuǎn)過π3時的感應(yīng)電流為IA．電流表的讀數(shù)為2I B．轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為2IC．從圖示位置開始轉(zhuǎn)過π2的過程中，通過電阻R的電荷量為2D．線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為4【考點(diǎn)】正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；用焦耳定律計算電熱；交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理．【專題】交流電專題．【答案】BCD【分析】根據(jù)感應(yīng)電流瞬時值表達(dá)式求出最大值，再求解有效值，即可得到電流表的讀數(shù)；磁通量的最大值Φm＝BS．由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電動勢的最大值Em，由公式Em＝nBSω求解Φm．通過電阻R的電荷量根據(jù)公式q＝nΔΦR【解答】解：A、由題有：I＝Imcosπ3，則得感應(yīng)電流的最大值Im＝2I，有效值I有=22Im=2B、感應(yīng)電動勢的最大值Em＝Im（R+r）＝2I（R+r），又Em＝nBSω，磁通量的最大值Φm＝BS，聯(lián)立解得：Φm＝BS=2I(C、從圖示位置開始轉(zhuǎn)過π2的過程中，通過電阻R的電荷量q＝nΔΦR+r=nBSR+D、線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量Q=I有2RT=（2I）2故選：BCD。【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵知道正弦式交流電峰值的表達(dá)式Em＝nBSω，以及瞬時值與最大值之間的關(guān)系，對于交變電流，求解熱量、電功和電功率要用有效值，對于正弦式電流最大值是有效值的2倍．（多選）13．如圖，電阻R、電容C和電感L并聯(lián)后，接入輸出電壓有效值恒定、頻率可調(diào)的交流電源。當(dāng)電路中交流電的頻率為f時，通過R、C和L的電流有效值恰好相等。若將頻率降低為12f，分別用I1、I2和I3表示此時通過R、C和LA．I1＞I3 B．I1＞I2 C．I3＞I2 D．I2＝I3【考點(diǎn)】電感、電容和電阻對電路的影響對比；電容器或電感器及其對交變電流的作用．【專題】比較思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；理解能力；推理論證能力．【答案】BC【分析】電容器的特性是通交流隔直流，通高頻阻低頻。電感線圈的特性是通過直流阻交流，通低頻阻高頻率。通過電阻的電流與頻率無關(guān)。根據(jù)三種元件的特性分析?！窘獯稹拷猓簩㈩l率降低時，通過R的電流不變，電容器的容抗增大，通過C的電流減小，則有I1＞I2．電感線圈的感抗減小，通過L的電流增大，則有I3＞I2．故AD錯誤，BC正確。故選：BC?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵是要掌握電容器和電感的特性，知道電流的頻率越低時，容抗越高；而線圈的頻率越低時，感抗越小。（多選）14．某興趣小組自制一小型發(fā)電機(jī)，使線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量Φ隨時間t按正弦規(guī)律變化的圖象如圖所示，線圈轉(zhuǎn)動周期為T，線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em．則（）A．在t=T4B．在t=T2C．線圈中電動勢的瞬時值e＝Emsin（2πtTD．若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則線圈中電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍【考點(diǎn)】交變電流峰值的計算和影響因素．【專題】交流電專題．【答案】AB【分析】（1）當(dāng)線圈平面與磁感線的方向垂直時，穿過線圈的磁通量最大，此時感應(yīng)電流為0；當(dāng)線圈與磁感線的方向平行時，穿過線圈的磁通量為0，此時的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流最大；（2）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動勢的最大值Em＝nBSω，根據(jù)Φ﹣t圖線得出周期T以及角速度．從而求出感應(yīng)電動勢的最大值．（3）圖中是以垂直于中性面開始計時的，所以感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式：e＝Emcos（ωt）．【解答】解：A、由交流電的變化規(guī)律可知，當(dāng)線圈平面與磁感線的方向垂直時，穿過線圈的磁通量最大，所以在t=T4時，磁場方向與線圈平面垂直。故B、由交流電的變化規(guī)律可知，當(dāng)線圈與磁感線的方向平行時，即在t=T2時，穿過線圈的磁通量為0，此時的感應(yīng)電動勢線圈中的磁通量變化率最大。故C、由圖可知，t＝0時，磁通量為0，線圈與磁感線的方向平行，此時的感應(yīng)電動勢線圈中的感應(yīng)電動勢最大，為Em，所以線圈中電動勢的瞬時值e＝Emcos（2πtT）。故D、若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則線圈中最大電動勢：Em′＝nBS?2ω＝2nBSω＝2Em，線圈中電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍。故D錯誤。故選：AB?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道正弦式交流電峰值的表達(dá)式Em＝nBSω，以及知道峰值與有效值的關(guān)系．（多選）15．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=25πT．單匝矩形線圈面積S＝1m2，電阻不計，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。線圈通過電刷與一理想變壓器原線圈相接，為交流電流表。調(diào)整副線圈的滑動觸頭P，當(dāng)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：2時，副線圈電路中標(biāo)有“36VA．電流表的示數(shù)為1A B．矩形線圈產(chǎn)生電動勢的有效值為18V C．從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計時，矩形線圈電動勢隨時間的變化規(guī)律e=182D．若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)將P適當(dāng)下移【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理；變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】交流電專題．【答案】BC【分析】由小燈泡正常發(fā)光，得到變壓器的輸出電壓和輸出電流，然后結(jié)合變壓比公式和變流比公式求解變壓器的輸入電壓和電流，最后結(jié)合發(fā)電機(jī)的電動勢公式e＝NBSωsinωt分析?！窘獯稹拷猓篈、小燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電流為：I2=36W36V=1A；根據(jù)變流比公式：I1IB、小燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電壓為36V，根據(jù)變壓比公式U1U2=n1n2，解得：UC、矩形線圈產(chǎn)生電動勢的最大值為182V，根據(jù)公式Em＝NBSω，解得：ω=EmNBS=1821×25π×1=90πD、若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，根據(jù)公式Em＝NBSω，感應(yīng)電動勢的最大值增加，故有效值也增加；為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)該減小變壓比，故應(yīng)將P適當(dāng)上移；故D錯誤；故選：BC?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵是明確交流發(fā)電機(jī)的瞬時值、有效值、最大值的區(qū)別和求解方法，同時要結(jié)合變壓器的變壓比和變流比公式列式求解。三．解答題（共5小題）16．一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n＝100．穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r＝5.0Ω，外電路電阻R＝95Ω．已知感應(yīng)電動勢的最大值Em＝nωΦm，其中Φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內(nèi)阻不計）的讀數(shù)?！究键c(diǎn)】產(chǎn)生交變電流的B﹣t或φ﹣t圖像；正弦式交變電流的有效值．【專題】交流電專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】由題可知，線圈中產(chǎn)生正弦交變電流。交流電流表測量的是電流的有效值。由圖讀出磁通量的最大值和周期，求出感應(yīng)電流的最大值Im，再由I＝0.707Im，求出電流的有效值?！窘獯稹拷猓簭摩旦乼圖象可以讀出：Φm＝1.0×10﹣2Wb，T＝3.14×10﹣2s感應(yīng)電動勢最大值Em＝nBSω＝nωΦm，又ω=2πT，得到Em＝n故電路中電流最大值Im=EmR+交流電流表讀數(shù)I＝0.707Im≈1.4A。答：串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)是1.4A?！军c(diǎn)評】對于正弦交變電流的最大值Em＝nBSω＝nωΦm，要在理解的基礎(chǔ)上加強(qiáng)記憶。交流電流表和電壓表測量的是有效值。17．如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電．已知輸電線總電阻R＝10Ω，升壓變壓器的T1原、副線圈匝數(shù)之比為1：5，降壓變壓器的T2原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，副線圈與純電阻組成閉合電路，用電器電阻R0＝11Ω．若T1、T2均為理想變壓器，T2的副線圈兩端電壓表達(dá)式為u＝2202sin100πtV．求：（1）用戶端的用電電流I3和輸電電流I2，（2）輸電線上損耗的電壓ΔU和損耗的功率ΔP，（3）發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸出功率P1．【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計算；電功和電功率的計算；變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】計算題；定量思想；方程法；交流電專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）根據(jù)降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過用電器的電流，（2）根據(jù)ΔU＝I2R求輸電線損失的電壓，由ΔP=（3）根據(jù)升壓和降壓變壓器電壓與匝數(shù)成正比求出U1、U2，根據(jù)P1＝P2＝U2I2求輸出功率；【解答】解：（1）根據(jù)副線圈兩端電壓表達(dá)式可知，用戶得到的有效電壓U3＝220V，I3根據(jù)電流反比關(guān)系，I解得I2＝5A（2）輸電上損失的電壓ΔU＝I2R＝5×10V＝50V輸電線上損耗的功率ΔP（3）根據(jù)降壓變壓器的原副線圈電壓關(guān)系：U代入數(shù)據(jù)：U解得U2＝930V再根據(jù)升壓變壓器的原副線圈電壓關(guān)系：U代入數(shù)據(jù)U解得：U1＝186V根據(jù)能量守恒，P1＝P2＝U2I2＝930×5W＝4650W答：（1）用戶端的用電電流I3為20A和輸電電流I2為5A，（2）輸電線上損耗的電壓ΔU和損耗的功率ΔP為250W，（3）發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1為186V和輸出功率P1為4650W【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道：1、原副線圈的電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系；2、升壓變壓器的輸出功率、功率損失和降壓變壓器的輸入功率之間的關(guān)系．18．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW，輸電電壓為400V，向距離較遠(yuǎn)的用戶供電，為了減少電能損失，使用2kV高壓輸電，最后用戶得到220V、9.5kW的電，求：（1）水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2；（2）輸電線路導(dǎo)線電阻R；（3）用戶降壓變壓器、原副線圈匝數(shù)比n3：n4?！究键c(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計算；變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】定量思想；方程法；交流電專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）根據(jù)變壓比公式U1（2）先根據(jù)P＝UI求解傳輸電流，再根據(jù)ΔP=I2（3）先根據(jù)U3＝U2﹣ΔU求解降壓變壓器的輸入電壓，然后根據(jù)公式U3【解答】解：（1）升壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為：U1（2）輸電線上的電流為：I=PU2輸電線電阻：R=P損（3）降壓變壓器原線圈電壓：U3＝U2﹣IR＝2000﹣5×20＝1900V故降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為：n3答：（1）水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：5；（2）輸電線路導(dǎo)線電阻R為20Ω；（3）用戶降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為95：11?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵是明確遠(yuǎn)距離輸電的原理，明確各部分電壓、電流、功率之間關(guān)系，然后根據(jù)變壓器的變壓比公式和功率表達(dá)式列式分析，屬于簡單題目。19．某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示．發(fā)電機(jī)的輸出功率為P＝80kW，輸出電壓為U1250V，輸電線總電阻r＝10Ω，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1n2＝1：40；降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4變壓器均為理想變壓器）．要使額定電壓為220V的用電器正常工作，求：（1）升壓變壓器的輸出電壓U2；（2）輸電線路上損耗的功率ΔP；（3）降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n3：n4多大？【考點(diǎn)】遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計算．【專題】交流電專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）根據(jù)變壓比公式列式求解即可；（2）根據(jù)P＝UI求解傳輸電流，根據(jù)ΔP＝I2r求解功率損耗；（3）根據(jù)ΔU＝Ir求解電壓降，根據(jù)變壓比公式求解降壓變壓器的變壓比．【解答】解：（1）由n1U2=n（2）輸電線上的電流：I2輸電線上損耗的功率為：ΔP＝I2r＝82×10W＝640W（3）導(dǎo)線上損失的電壓為：U損＝I2r＝8×10V＝80V降壓變壓器的輸入電壓為：U3則降壓變壓器原副線圈之匝數(shù)之比為：n3答：（1）升壓變壓器的輸出電壓U2為104V；（2）輸電線路上損耗的功率ΔP為640W；（3）降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比n3：n4為496：11．【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道輸送功率、輸送電壓、電流的關(guān)系，以及知道變壓器原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比；升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓和電壓損失之和．20．如圖所示，一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為P＝500kW，輸出電壓為U1＝500V，升壓變壓器B1原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2＝1：5，兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻為R＝1.5Ω．降壓變壓器B2的輸出電壓為U4＝220V，不計變壓器的損耗．求：（1）輸電導(dǎo)線上損失的功率P′；（2）降壓變壓器B2的原、副線圈的匝數(shù)比n3：n4．【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計算．【專題】交流電專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）變壓器不改變功率，由P＝UI求出輸電線中電流，由功率公式求解輸電線上損耗的電功率；（2）求出降壓變壓器的中輸入電壓，再由電壓與匝數(shù)成正比求解降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比．【解答】解：（1）升壓變壓器原線圈的電流為I1，副線圈的電流為I2則：I1=pU1=P損＝I22r＝60Kw（2）降壓變壓器的輸入電壓為：U3＝U2﹣I2r＝2200Vn3：n4＝U3：U4＝10：1故答案為：（1）輸電導(dǎo)線上損失的功率P'＝P損＝I22r＝60Kw（2）降壓變壓器B2的原、副線圈的匝數(shù)比n3：n4＝10：1【點(diǎn)評】對于輸電問題，要搞清電路中電壓、功率分配關(guān)系，注意理想變壓器不改變功率．基礎(chǔ)題．

考點(diǎn)卡片1．電功和電功率的計算【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.電功的計算公式：W＝qU＝UIt2.電功率的計算公式：P=W3.如果是純電阻電路，電流做的功完全用來發(fā)熱，則有W＝qU＝UIt＝I2Rt=UP＝UI＝I2R=U【解題思路點(diǎn)撥】四個定值電阻連成如圖所示的電路。RA、RC的規(guī)格為“6V6W”，RB、RD的規(guī)格為“6V12W”。將該電路接在輸出電壓U＝11V的恒壓電源上，則（）A、RA的功率最大，為6WB、RB的功率最小，為0.67WC、RC的功率最小，為1.33WD、RD的功率最大，為12W分析：根據(jù)P=U2R求出每個電阻值，根據(jù)歐姆定律求出電路總電流，進(jìn)而求出每個并聯(lián)電阻兩端的電壓，根據(jù)P＝I2R和解答：由P=U2R知，RA＝RC=U12P1=626Ω＝6電阻B和C并聯(lián)的電阻RBC=RBRC則電路的總電流I=UR=則并聯(lián)電阻兩端電壓UBC＝IRBC＝1×2V＝2V則RA的功率為PA＝I2RA＝12×6W＝6WRB的功率為PB=URC的功率為PC=URD的功率為PD＝I2RD＝12×3W＝3W由此可知：RA的功率最大，為6WRC的功率最小，為0.67W故A正確，BCD錯誤；故選：A。點(diǎn)評：本題考查閉合電路的歐姆定律以及電阻功率的求法。注意并聯(lián)電阻的求解，以及求功率時，串聯(lián)電路常用P＝I2R而并聯(lián)電路常用P=U【解題思路點(diǎn)撥】根據(jù)具體的電路，電功和電功率的計算有很多公式可選，要先具體分析電路條件，選擇出合適的公式，進(jìn)而計算電功或電功率。2．用焦耳定律計算電熱【知識點(diǎn)的認(rèn)識】焦耳定律的表達(dá)式Q＝I2Rt，由此可以計算電流產(chǎn)生的焦耳熱。【命題方向】電動汽車成為未來汽車發(fā)展的方向．若汽車所用電動機(jī)兩端的電壓為380V，電動機(jī)線圈的電阻為2Ω，通過電動機(jī)的電流為10A，則電動機(jī)工作10min消耗的電能為多少焦？產(chǎn)生的熱量是多少焦？分析：通過W＝UIt去求消耗的電能，通過Q＝I2Rt去求產(chǎn)生的熱量．消耗的電能與產(chǎn)生的熱量不等．解答：由W＝UIt，得：W＝380×10×600J＝2.28×106J故電動機(jī)工作10min消耗的電能為2.28×106J．產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝102×2×600＝1.2×105J故產(chǎn)生的熱量是1.2×105J點(diǎn)評：注意消耗的電能與產(chǎn)生的熱量不等，因為該電路不是純電阻電路，消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為熱量，還有一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．【解題思路點(diǎn)撥】一、電功率與熱功率的區(qū)別與聯(lián)系（1）區(qū)別：電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強(qiáng)度的乘積；熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率．決定于通過這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積．（2）聯(lián)系：對純電阻電路，電功率等于熱功率；對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和．二、焦耳定律的使用范圍無論在何種電路中，焦耳定律Q＝I2Rt都是成立的。3．安培力的計算公式及簡單應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，垂直磁場放置的長度為l的導(dǎo)體，所通電流為I，導(dǎo)體所受的安培力大小為F＝BIl；若將導(dǎo)體轉(zhuǎn)過90°，即電流與磁場平行，此時導(dǎo)體所受的安培力的大小為F＝0.2.如圖所示，當(dāng)電流方向與磁場方向夾角為θ時，安培力的大小為F＝BIlsinθ【命題方向】一根長0.20m、通有2.0A電流的通電直導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.50T的勻強(qiáng)磁場中，受到的最大安培力是多少？分析：當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場垂直時，導(dǎo)線所受的磁場力最大；根據(jù)安培力的公式計算安培力的大?。獯穑寒?dāng)通電導(dǎo)線與磁場垂直時，導(dǎo)線所受的磁場力最大，為：Fmax＝BIL＝0.50×2.0×0.20N＝0.2N答：受到的最大安培力是0.2N．點(diǎn)評：本題只要掌握安培力大小的計算公式F＝BILsinα，就能正確解答，基本題．【解題思路點(diǎn)撥】1、電流方向與磁場方向平行時，導(dǎo)線不受安培力的作用。2、電流方向與磁場方向垂直時，導(dǎo)線受到安培力的大小為F＝BIl。3、電流方向與磁場方向夾角為θ時，導(dǎo)線受到安培力的大小為F＝BIlsinθ。4．法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識點(diǎn)的認(rèn)識】法拉第電磁感應(yīng)定律（1）內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。（2）公式：E＝nΔΦΔt【命題方向】下列幾種說法中正確的是（）A、線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B、線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大C、線圈放在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大D、線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大分析：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容，明確電動勢與磁通量的變化快慢有關(guān)．解答：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大；故選：D。點(diǎn)評：本題要求學(xué)生能夠區(qū)分磁通量、磁通量的變化量及磁通量的變化率，能正確掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容．【解題方法點(diǎn)撥】1．對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解2．計算感應(yīng)電動勢的公式有兩個：一個是E＝n△?△t，一個是E＝Blvsinθ，計算時要能正確選用公式，一般求平均電動勢選用E＝n△?△t，求瞬時電動勢選用E＝3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過導(dǎo)體橫截面的電量的計算：由q＝I?△t，I=ER總，E＝n△?△t，可導(dǎo)出電荷量5．交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.產(chǎn)生裝置將閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場，并繞垂直于磁場方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動，線圈中將產(chǎn)生按正（余）弦規(guī)律變化的交流電。2.兩個特殊位置及特點(diǎn)①中性面上圖甲和丙所處的位置特點(diǎn)：穿過線圈的磁通量Φ最大，磁通量的變化率ΔΦΔt=0，所以感應(yīng)電動勢E＝0，該應(yīng)電流I＝②與中性面垂直的位置上圖乙和丁所處的位置特點(diǎn)：穿過線圈的磁通量Φ＝0，磁通量的變化率ΔΦΔt最大，所以感應(yīng)電動勢E最大，該應(yīng)電流I3.交變電流的變化規(guī)律對于如圖所示的發(fā)電機(jī)，設(shè)t＝0時線圈剛好轉(zhuǎn)到中性面，此時導(dǎo)線AB的速度方向剛好與磁感線平行，因此感應(yīng)電動勢為0。設(shè)線圈旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，AB和CD的長度為l，AD和BC的長度為d，則經(jīng)過時間t，線框轉(zhuǎn)過的角度θ＝ωt。線框旋轉(zhuǎn)過程中AB和CD的速度v＝ωd2，與磁感線垂直的速度為vsinθ，即ωd2sinωe＝2Blvsinθ＝ωBldsinωt＝ωBSsinωt其中，S表示線框的面積。設(shè)Em＝ωBS，可知線框的電動勢是隨時間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的，為e＝Emsinωt式中Em是常數(shù)，表示電動勢可能達(dá)到的最大值。對于單匝線圈，Em＝ωBS；如果線圈匝數(shù)為N，則Em＝NωBS。同理如果線圈從平行于磁場方向開始轉(zhuǎn)動：e＝Emcosωt?！久}方向】交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，當(dāng)線圈ABCD繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動時，電路中產(chǎn)生的最大電流為Im，已知線圈轉(zhuǎn)動的周期為T，下列說法正確的是（）A、圖示位置磁通量最大，磁通量的變化率最大B、圖示位置電流最大，方向為A→BC、從圖示位置開始經(jīng)過T4D、從圖示位置計時，線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為i分析：線圈平面與磁場垂直時，線圈位于中性面位置，此時磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次，從中性面開始計時線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為i=解答：ABC、圖示位置為中性面，磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次，故ABC錯誤；D、從圖示位置計時，線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為i=Im故選：D。點(diǎn)評：本題主要考查了中性面，明確線圈位于中性面位置，此時磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次。【解題思路點(diǎn)撥】正弦交變電流產(chǎn)生的原理矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動的過程中，與軸平行的兩條邊（導(dǎo)線）切割磁感線，因而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，線圈上就有了電流．交流發(fā)電機(jī)的工作過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和回路中內(nèi)能的過程，符合能量守恒定律.6．中性面及其性質(zhì)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.跟磁場方向垂直的平面叫作中性面．線圈每經(jīng)過一次中性面，電動勢（電流）的方向改變一次，轉(zhuǎn)動一周，電動勢（電流）的方向改變兩次.2.中性面的特點(diǎn)是：中心面與磁場垂直，電路中電流為0、電動勢為0、通過線圈的磁通量最大、磁通量的變化率為0。3.與中心面垂直的位置的特點(diǎn)是：電路中電流最大、電動勢最大、通過線圈的磁通量為0、磁通量的變化率最大?！久}方向】矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的對稱軸做勻速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過中性面時，以下說法不正確的是（）A、線圈平面與磁感線方向垂直B、線圈中感應(yīng)電流的方向?qū)l(fā)生改變C、通過線圈平面的磁通量最大D、通過線圈的感應(yīng)電流最大分析：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生正弦式電流．在中性面時，線圈與磁場垂直，磁通量最大，感應(yīng)電動勢為零．線圈每通過中性面一次，電流方向改變一次．解答：A、中性面，就是磁場方向與線圈平面垂直的位置。故A正確。B、中性面時，電流減為零，經(jīng)過中性面電流方向?qū)l(fā)生改變，大小增大。故B正確。C、經(jīng)過中性面時，磁場垂直于線圈平面，此時磁通量最大。故C正確。D、經(jīng)過中性面時，當(dāng)線圈平面與磁場方向垂直，左右兩邊不切割磁感線，不產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電流為零。故D錯誤。本題選錯誤的，故選：D。點(diǎn)評：本題考查正弦式電流產(chǎn)生原理的理解能力，抓住兩個特殊位置的特點(diǎn)：線圈與磁場垂直時，磁通量最大，感應(yīng)電動勢為零；線圈與磁場平行時，磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大．【解題思路點(diǎn)撥】兩個特殊位置的比較位置線圈平面與磁場方向垂直（中性面）線圈平面與磁場方向平行磁通量最大0磁通量變化率0最大感應(yīng)電動勢0最大感應(yīng)電流0最大電流方向改變不變7．交變電流的u-t圖像和i-t圖像【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.用以描述交流電隨時間變化的規(guī)律，如果線圈從中性面位置開始計時，其圖象為正弦曲線．如圖（e）、（f）所示．2.可以直接或間接從圖像上讀取的物理量有：任意時刻的電壓或電流、交變電壓或電流的最大值、交變電壓或電流的周期、可以求出交變電流或電壓的角頻率（線圈轉(zhuǎn)動的角速度）、交變電壓或電流的表達(dá)式、交變電壓或電流的有效值等。【命題方向】圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，A為交流電流表．線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動．從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示．以下判斷正確的是（）A．電流表的示數(shù)為10AB．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/sC．0.01s時線圈平面與磁場方向平行D．0.02s時電阻R中電流的方向自右向左分析：由題圖乙可知交流電電流的最大值、周期，電流表的示數(shù)為有效值，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，由楞次定律可判斷出0.02s時流過電阻的電流方向．解答：A、由題圖乙可知交流電電流的最大值是Im=102A，周期T＝0.02s，由于電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù)I=IB、角速度=2πT=100πC、0.01s時線圈中的感應(yīng)電流達(dá)到最大，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，磁通量為0，故線圈平面與磁場方向平行，選項C正確；D、由楞次定律可判斷出0.02s時流過電阻的電流方向自左向右，選項D錯誤．故選AC．點(diǎn)評：本題是2013年的高考題，考查的知識點(diǎn)較多，難度不大．【解題方法點(diǎn)撥】解決交變電流圖象問題的三點(diǎn)注意（1）只有當(dāng)線圈從中性面位置開始計時，電流的瞬時值表達(dá)式才是正弦形式，其變化規(guī)律與線圈的形狀及轉(zhuǎn)動軸處于線圈平面內(nèi)的位置無關(guān)．（2）注意峰值公式Em＝nBSω中的S為有效面積．（3）在解決有關(guān)交變電流的圖象問題時，應(yīng)先把交變電流的圖象與線圈的轉(zhuǎn)動位置對應(yīng)起來，再根據(jù)特殊位置求特征解．8．產(chǎn)生交變電流的B-t或φ-t圖像【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.將閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場，并繞垂直于磁場方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動，線圈中將產(chǎn)生按正（余）弦規(guī)律變化的交流電。穿過線圈的的磁通量也會按照正（余）弦的規(guī)律變化，如下圖：2.交變電流除了可以通過線圈在磁場中做勻速轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生之外，也可以通過穿過線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按正弦函數(shù)規(guī)律變化（或穿過線圈的磁通量按正弦函數(shù)變化）產(chǎn)生?！久}方向】如圖甲中所示，一矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈所圍面積的磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正確的是（）A、t1時刻線圈中感應(yīng)電動勢最大B、t2時刻線圈中磁通量變化率為零C、t3時刻線圈平面與中性面重合D、t4、t5時刻線圈中感應(yīng)電流方向相同分析：由數(shù)學(xué)知識可知：磁通量﹣時間圖象斜率等于磁通量的變化率，其大小決定了感應(yīng)電動勢的大?。?dāng)線圈的磁通量最大時，線圈經(jīng)過中性面，電流方向發(fā)生改變．解答：A、t1時刻通過線圈的磁通量最大，而磁通量的變化率等于零，故感應(yīng)電動勢為零，故A錯誤；B、t2時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，磁通量變化率最大，故B錯誤；C、t3時刻線圈的磁通量最大，處于中性面，故C正確；D、t4時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，線圈中感應(yīng)電動勢最大，電流最大；t5時刻線圈中沒有感應(yīng)電流；故D錯誤；故選：C。點(diǎn)評：本題關(guān)鍵抓住感應(yīng)電動勢與磁通量是互余關(guān)系，即磁通量最大，感應(yīng)電動勢最??；而磁通量最小，感應(yīng)電動勢最大．【解題思路點(diǎn)撥】用圖像描述交變電流的變化規(guī)律（從中性面開始計時）9．正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.正弦式電流的函數(shù)表達(dá)式為i＝Imsinωt，u＝Umsinωt，式中Im、Um分別表示電流和電壓的峰值。i和u表示電流和電壓的瞬時值。ω表示線圈轉(zhuǎn)動的角速度。（1）此表達(dá)式代表的是線圈從中線面開始轉(zhuǎn)動的情況。（2）式子中Um＝NBSω。2.表達(dá)式的推導(dǎo)：若矩形線圈在磁場中從中性面開始以角速度o勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，則經(jīng)時間t：（1）線圈轉(zhuǎn)過的角度為θ＝ωt。（2）ab邊的線速度跟磁感線方向的夾角θ＝ωt。（3）ab邊轉(zhuǎn)動的線速度大小v＝ωl（4）ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢eab＝Blabvsinθ=BSω2?sinω（5）整個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e＝2eab＝BSωsinωt，若線圈為n匝，則e＝nBSωsinωt?！久}方向】矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生e＝2202sin100A、頻率是50HzB、當(dāng)t＝0時，線圈平面恰好與中性面垂直C、當(dāng)t=1200sD、有效值為220V分析：根據(jù)交流電的表達(dá)式，可以知道其最大值，以及線圈轉(zhuǎn)動的角速度等物理量，然后進(jìn)一步求出其它物理量，如有效值、周期、頻率等．解答：A、線圈的角速度為100πrad/s，故其頻率為：f=ω2π=B、當(dāng)t＝0時e＝0，此時線圈處在中性面上，故B錯誤。C、當(dāng)t=1200s時，sin100πt＝1，所以e有最大值，故D、有效值為：22022=220V故選：ACD。點(diǎn)評：對于交流電的產(chǎn)生和描述要正確理解，要會推導(dǎo)交流電的表達(dá)式，明確交流電表達(dá)式中各個物理量的含義．【解題思路點(diǎn)撥】1.交變電壓的表達(dá)式u＝Umsinωt，根據(jù)歐姆定律即可得出電路中電流的i=u2.正弦式交變電流瞬時值的表達(dá)式10．交變電流的周期、頻率、相位【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間。符號：T。2.頻率：周期的倒數(shù)叫作頻率。符號：f。3.周期和頻率的關(guān)系：T=4.周期和頻率的意義：描述交變電流變化快慢的物理量。5.相位：如果線圈既不是從中心面開始轉(zhuǎn)動，也不是從垂直于中心面的位置開始轉(zhuǎn)動，那么交變電流的表達(dá)式為i＝Imsin（ωt+φ），式子中ωt+φ叫作相位?！久}方向】某交流電的電動勢瞬時值表達(dá)式e＝220sin10πtV，關(guān)于該交流電和發(fā)電機(jī)的線圈，下列說法正確的是（）A、該交流電的頻率為10HzB、當(dāng)t＝0時，線圈平面與磁感線平行C、當(dāng)t=120s時，D、電動勢的有效值為220V分析：本題考查了交流電的描述，根據(jù)交流電的表達(dá)式，可知其最大值，以及線圈轉(zhuǎn)動的角速度等物理量，然后進(jìn)一步求出其它物理量，如有效值、周期、頻率等．解答：A、ω＝10π，則T=2πωs＝0.2s，f＝5HzB、當(dāng)t＝0時，電動勢為零，線圈平面與磁感線垂直，B錯誤。C、當(dāng)t=120s時，將其代入題給表達(dá)式e＝220sin10πt＝220V，是最大值，D、電動勢的有效值為2202=1102V，故選項故選：C。點(diǎn)評：對于交流電的產(chǎn)生和描述要正確理解，要會推導(dǎo)交流電的表達(dá)式，明確交流電表達(dá)式中各個物理量的含義．【解題思路點(diǎn)撥】1.發(fā)電機(jī)的線圈轉(zhuǎn)動一周，交變電流恰好完成一次周期性變化。交變電流的周期與發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動周期相等。2.從發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動的角度來說，周期就是發(fā)電機(jī)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動一周所用的時間；頻率在數(shù)值上等于發(fā)電機(jī)線圈在磁場中單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。周期與頻率的關(guān)系滿足T=13.線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動一周，電動勢、電流都按正弦規(guī)律變化。4.我國電網(wǎng)中交變電流的周期是0.02s，所以實驗中所用打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一個點(diǎn)。11．交變電流峰值的計算和影響因素【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.定義：交變電流的峰值是指最大的瞬時值。2.意義：表征交變電流的變化范圍。3.符號：用Em、Im、Um分別表示電動勢、電流、電壓的峰值。4.計算方法：Em＝NBSω由閉合電路的歐姆定律：Im=5.影響因素：交變電流的峰值由線圈匝數(shù)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、線圈面積和角速度決定，與線圈的形狀無關(guān)。6.應(yīng)用環(huán)境：當(dāng)考慮某些電學(xué)元件（電容器、晶體管等）的擊穿電壓（耐壓值）時，指的是交變電流的最大值7.推論：因為BS＝Φ（磁通量），所以Em＝NωΦm?！久}方向】圖示為一臺小型發(fā)電機(jī)示意圖，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直。矩形線圈的面積為S＝2.0×10﹣2m2，匝數(shù)N＝40匝，線圈電阻r＝1.0Ω，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.20T。線圈繞OO′軸以ω＝100rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動。線圈兩端外接阻值為R＝9.0Ω的定值電阻和一個理想交流電壓表。求：（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；（2）從圖示位置開始計時，寫出通過電流瞬時值的表達(dá)式；（3）交流電壓表的讀數(shù)。分析：（1）根據(jù)Em＝NBSω計算；（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律計算出最大電流，然后寫出瞬時值表達(dá)式；（3）根據(jù)最大值得到交流電的有效值，進(jìn)而得到電壓表的示數(shù)。解答：（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Em＝NBSω＝40×0.20×2.0×10﹣2×100V＝16V（2）回路中的最大電流為Im圖示位置與中性面垂直，故通過電流瞬時值的表達(dá)式為i＝Imcosωt＝1.6cos100t（A）（3）電流的有效值為I有效交流電壓表的讀數(shù)為U＝I有效?R=0.82答：（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為16V；（2）從圖示位置開始計時，寫出通過電流瞬時值的表達(dá)式為i＝1.6cos100t（A）；（3）交流電壓表的讀數(shù)為10V。點(diǎn)評：掌握感應(yīng)電動勢最大值的計算公式，閉合電路的歐姆定律，知道交流電表的讀數(shù)指的是有效值?！窘忸}思路點(diǎn)撥】1.交變電流電動勢的峰值與線圈的形狀無關(guān)，計算公式為Em＝NBSω。2.峰值常見的應(yīng)用與電容器的擊穿電壓有關(guān)。12．正弦式交變電流的有效值【知識點(diǎn)的認(rèn)識】對于正弦式交變電流，有效值與峰值之間的關(guān)系為：I=Im2【命題方向】家庭電路中電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝2202sin314t（v），則交流電壓的有效值是（）A、220VB、2202VC、110VD、1102V分析：根據(jù)交流電的表達(dá)式可讀出該交流電的最大值，再根據(jù)最大值與有效值的關(guān)系可直接求解有效值。解答：由瞬時表達(dá)式可知，最大值Um＝2202V，則有效值U=Um2=22022V故選：A。點(diǎn)評：本題考查對交流電最大值和有效值的認(rèn)識，要明確二者的關(guān)系，掌握有效值的計算方法?！窘忸}思路點(diǎn)撥】對有效值的理解：在一個周期內(nèi)通過同一個電阻，跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值、電壓值。（1）正弦式交變電流的有效值Ⅰ、U與峰值Im、Um的關(guān)系為：I=Im2，（2）非正弦式交變電流的有效值只能根據(jù)電流的熱效應(yīng)計算。（3）有效值的應(yīng)用計算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量、交流電表的測量值、電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓和額定電流以及通常提到的交流的數(shù)值都指有效值。13．交流電表的讀數(shù)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.電路中的交流電表的示數(shù)表示的交變電壓或交變電流的有效值。2.交變電流的計算方法：（1）對于正弦式交變電流：I=Im2，（2）對于非正弦交變電流，可利用有效值的定義來計算其有效值?！久}方向】如圖所示線圈面積為0.05m2，共100匝，線圈總電阻為r＝1Ω，外電阻R＝9Ω，線圈處于B=2πT的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)線圈繞軸以轉(zhuǎn)速n＝（1）若從線圈處于中性面開始計時，寫出電動勢的瞬時值表達(dá)式．（2）兩電表的示數(shù)．（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，通過電阻的電荷量．（4）線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量．分析：（1）從線圈處于中性面開始計時，電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝Emsinωt．感應(yīng)電動勢的最大值Em＝nBSω，由題已知條件代入求出．（2）交流電表測量有效值，由感應(yīng)電動勢的最大值，求出感應(yīng)電動勢的有效值，由歐姆定律求解兩電表的讀數(shù)．（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，由q＝nΔΦR（4）根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt求解線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量，I為電流的有效值．解答：（1）線圈的角速度ω＝2πn＝10πrad/s，感應(yīng)電動勢的最大值Em＝nBSω＝100V，則從線圈處于中性面開始計時，電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝Emsinωt＝100sin10πtV（2）電路中電流的有效值I=ER+r，E=22Em，代入解得I＝52電壓表讀數(shù)為U＝IR＝452V（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，通過電阻的電荷量q＝nΔΦR（4）線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量Q＝I2RT＝I2R?2π答：（1）若從線圈處于中性面開始計時，電動勢的瞬時值表達(dá)式為100sin10πtV；（2）電流表讀數(shù)為52A，電壓表讀數(shù)為452V．（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，通過電阻的電荷量是2πC（4）線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量是100J．點(diǎn)評：本題是交變電流規(guī)律的基本應(yīng)用，注意交流電表測量的是交流電的有效值．常規(guī)題．【解題思路點(diǎn)撥】對有效值的理解：在一個周期內(nèi)通過同一個電阻，跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值、電壓值。（1）正弦式交變電流的有效值Ⅰ、U與峰值Im、Um的關(guān)系為：I=Im2，（2）非正弦式交變電流的有效值只能根據(jù)電流的熱效應(yīng)計算。（3）有效值的應(yīng)用計算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量、交流電表的測量值、電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓和額定電流以及通常提到的交流的數(shù)值都指有效值。14．用有效值計算交流電路的電功、電功率和焦耳熱【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.計算交流電路中的電功、電功率和焦耳熱時，需要用有效值進(jìn)行計算。2.交變電流的計算方法：（1）對于正弦式交變電流：I=Im2，（2）對于非正弦交變電流，可利用有效值的定義來計算其有效值?！久}方向】將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計，燈泡的電阻應(yīng)為（）A、(2l2nB)2PlB、分析：根據(jù)Em＝nBSω可以求得最大電動勢的大小，由P=U解答：根據(jù)最大感應(yīng)電動勢Em＝nBSω可得，最大感應(yīng)電動勢為Em＝Bl22πn，所以有效的電動勢為E=Em2=2由P=U燈泡的電阻R=U2P故選：B。點(diǎn)評：掌握住最大感應(yīng)電動勢的計算方法是本題的關(guān)鍵，記住最大感應(yīng)電動勢Em＝nBSω和有效值之間的關(guān)系，計算時的電壓要用有效值來計算。【解題思路點(diǎn)撥】1.對有效值的理解：在一個周期內(nèi)通過同一個電阻，跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值、電壓值。（1）正弦式交變電流的有效值Ⅰ、U與峰值Im、Um的關(guān)系為：I=Im2，（2）非正弦式交變電流的有效值只能根據(jù)電流的熱效應(yīng)計算。（3）有效值的應(yīng)用計算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量、交流電表的測量值、電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓和額定電流以及通常提到的交流的數(shù)值都指有效值。2.交變電流“四值”的應(yīng)用對交變電流的“四值”的比較和理解物理量物理意義適用情況及說明瞬時值e＝Emsinωtu＝Umsinωti＝Imsinωt計算線圈某時刻的受力情況峰值（最大值）Em＝nBSωIm=討論電容器的擊穿電壓有效值對正（余）弦交流電有：E=EU=UI=I（1）計算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量（如電功、電功率、電熱等）（2）電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值（3）保險絲的熔斷電流為有效值（4）電表的讀數(shù)為有效值平均值E=BLE=I=計算通過電路截面的電荷量15．電容器或電感器及其對交變電流的作用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、電容器對交變電流的影響1.交變電流能夠通過電容器如下圖所示，把小燈泡和電容器串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上（甲圖），再把它們接到交流電源上（乙圖），分別觀察小燈泡的發(fā)光情況。直流不能通過電容器，所以接直流電源的燈泡不亮。當(dāng)電容器接到交流電源兩端時，由于電容器兩端電壓不斷變化而不斷地充電和放電，電路中就有了充、放電的電流，表現(xiàn)為交流“通過”了電容器。2.電容器對交變電流的阻礙作用在圖乙的實驗中，如果把電容器從電路中取下來，使小燈泡直接與交流電源相連，小燈泡要比有電容器時更亮。這表明，電容器對交流有阻礙作用。電容器對交流阻礙作用的大小叫容抗。實驗和理論分析都表明，電容器的電容越大，交流的頻率越高，電容器對交流的阻礙作用就越小，即容抗越小。3.總結(jié)如下：（1）電容器對交變電流有阻礙作用，阻礙作用的大小用容抗來表示．影響電容器對交變電流阻礙作用大小的因素有電容器的電容與交流電的頻率，電容器的電容越大、交流電的頻率越高，電容器對交變電流的阻礙作用越?。淳€圈的容抗就越?。?）電容器在電路中的作用：通交流，隔直流；通高頻，阻低頻．二、電感器對交變電流的影響1.電感器對交變電流的阻礙作用如下圖所示，把帶鐵芯的線圈L與小燈泡串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上（甲圖），再把它們接到交流電源上（乙圖）。取直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等，可以發(fā)現(xiàn)，接交流電源時燈泡要暗一些。2.在直流電路中，當(dāng)電壓一定時，影響電流強(qiáng)弱的只是電阻；但把線圈接入交流電路時，除了線圈自身的電阻對交變電流有阻礙作用外，還有由于線圈與交變電流之間的電磁感應(yīng)作用所引起的阻礙作用，這叫感抗。實驗和理論分析都表明，線圈的自感越大、交流的頻率越高，線圈的感抗就越大。扼流圈（如下圖）是電工技術(shù)和電子技術(shù)常用的元件，它利用了電感器對交流的阻礙作用，分為高頻扼流圈和低頻扼流圈。3.總結(jié)如下：（1）電感器對交變電流有阻礙作用，阻礙作用的大小用感抗來表示．影響電感器對交變電流阻礙作用大小的因素：線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率．線圈的自感系數(shù)越大、交流電的頻率越高，電感對交變電流的阻礙作用越大．即線圈的感抗就越大．（2）電感器在電路中的作用：通直流，阻交流；通低頻，阻高頻．“通直流，阻交流”這是對兩種不同類型的電流而言的，因為（恒定）直流電的電流不變化，不能引起自感現(xiàn)象，交流電的電流時刻改變，必有自感電動勢產(chǎn)生來阻礙電流的變化．“通低頻，阻高頻”這是對不同頻率的交流而言的，因為交變電流的頻率越高，電流變化越快，自感作用越強(qiáng)，感抗也就越大．【命題方向】關(guān)于電感器和電容器對交變電流的阻礙作用，下列說法中正確的是（）A、線圈的自感系數(shù)越大，感抗就越大B、通過線圈的交流電頻率越高，線圈的感抗就越大C、電容器的電容越大，容抗就越大D、“通過”電容器的交流電頻率越高，電容器的容抗就越大分析：根據(jù)XL＝2πLf判斷感抗與什么因素有關(guān)；根據(jù)XC解答：A、根據(jù)XL＝2πLf知自感系數(shù)越大，感抗越大，通過線圈交流電的頻率越高，感抗越大。故A、B正確。C、根據(jù)XC=12πCf故選：AB。點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握知道感抗和容抗與什么因素有關(guān)，感抗XL＝2πLf，容抗XC【解題思路點(diǎn)撥】1.電容器在電路中的作用：通交流，隔直流；通高頻，阻低頻。2.電感器在電路中的作用：通直流，阻交流；通低頻，阻高頻。16．電感、電容和電阻對電路的影響對比【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1、電感器對交變電流的阻礙作用（1）電感器對交變電流有阻礙作用，阻礙作用的大小用感抗來表示．影響電感器對交變電流阻礙作用大小的因素：線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率．線圈的自感系數(shù)越大、交流電的頻率越高，電感對交變電流的阻礙作用越大．即線圈的感抗就越大．（2）電感器在電路中的作用：通直流，阻交流；通低頻，阻高頻．“通直流，阻交流”這是對兩種不同類型的電流而言的，因為（恒定）直流電的電流不變化，不能引起自感現(xiàn)象，交流電的電流時刻改變，必有自感電動勢產(chǎn)生來阻礙電流的變化．“通低頻，阻高頻”這是對不同頻率的交流而言的，因為交變電流的頻率越高，電流變化越快，自感作用越強(qiáng)，感抗也就越大．（3）電感器的應(yīng)用扼流圈：扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的電感線圈．分低頻扼流圈和高頻扼流圈兩類：低頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)大，電阻較小作用：通直流，阻交流高頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，自感系數(shù)?。ㄨF芯易磁化使自感系數(shù)增大，鐵氧體不易磁化，自感系數(shù)很?。┳饔茫和ǖ皖l，阻高頻2、電容器對交變電流的阻礙作用（1）電容器對交變電流有阻礙作用，阻礙作用的大小用容抗來表示．影響電容器對交變電流阻礙作用大小的因素有電容器的電容與交流電的頻率，電容器的電容越大、交流電的頻率越高，電容器對交變電流的阻礙作用越?。淳€圈的容抗就越大．（2）電容器在電路中的作用：通交流，隔直流；通高頻，阻低頻．信號和交流信號，如圖1所示，該電路中的電容就起到“隔直流，通交流”的作用，其電容器叫耦合（或隔直）電容器．在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的電流常常既有高頻成分，又有低頻成分，若在下一級電路的輸入端并聯(lián)一個電容器，就可只把低頻成分的交流信號輸送到下一級裝置，如圖2所示，具有這種“通高頻，阻低頻”用途的電容器叫高頻旁路電容器．【命題方向】如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓為220V，頻率為50Hz時，三只燈泡，L1、L2、L3亮度相同。若保持交流電源的電壓不變，只將其頻率變?yōu)?00Hz，則（）A、L1、L2、L3的亮度都比原來亮B、只有L1的亮度比原來亮C、只有L2