【期中復(fù)習(xí)】2023-2024學(xué)年人教版高二物理下冊(cè)專題訓(xùn)練-專題05 交變電流.zip-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc26635" PAGEREF _Tc26635 \h 2
\l "_Tc21064" PAGEREF _Tc21064 \h 2
\l "_Tc23795" 考點(diǎn)01 正弦式交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律 PAGEREF _Tc23795 \h 2
\l "_Tc31486" 考題1：交流電的U—t圖像分析 PAGEREF _Tc31486 \h 3
\l "_Tc22565" 考題2：交流電的I—t圖像分析 PAGEREF _Tc22565 \h 4
\l "_Tc1676" 考題3：其他類型的交流電圖像分析 PAGEREF _Tc1676 \h 6
\l "_Tc9910" 考點(diǎn)02 有效值的理解與計(jì)算 PAGEREF _Tc9910 \h 7
\l "_Tc3398" 考題4：正弦、余弦交流電的有效值 PAGEREF _Tc3398 \h 8
\l "_Tc26845" 考題5：一般交流電的有效值 PAGEREF _Tc26845 \h 10
\l "_Tc15097" 考題6：電功、電功率和焦耳熱的計(jì)算 PAGEREF _Tc15097 \h 11
\l "_Tc7664" 考點(diǎn)03 交變電流的“四值”應(yīng)用 PAGEREF _Tc7664 \h 13
\l "_Tc4438" 考題7：交流電的平均值 PAGEREF _Tc4438 \h 13
\l "_Tc10674" 考點(diǎn)04 理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用 PAGEREF _Tc10674 \h 15
\l "_Tc29345" 考題8：理想變壓器電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系 PAGEREF _Tc29345 \h 16
\l "_Tc25785" 考題9：理想變壓器兩端電功率的計(jì)算 PAGEREF _Tc25785 \h 18
\l "_Tc24311" 考題10：結(jié)合圖像計(jì)算變壓器的電表示數(shù) PAGEREF _Tc24311 \h 19
\l "_Tc6433" 考點(diǎn)05 變壓器的動(dòng)態(tài)分析 PAGEREF _Tc6433 \h 21
\l "_Tc24742" 考題11：變壓器的動(dòng)態(tài)分析 PAGEREF _Tc24742 \h 22
\l "_Tc5630" 考點(diǎn)06 遠(yuǎn)距離的輸電問題 PAGEREF _Tc5630 \h 23
\l "_Tc18543" 考題12：遠(yuǎn)距離輸電能量的損失問題 PAGEREF _Tc18543 \h 24
\l "_Tc5921" 考題13：用戶端功率改變判斷輸電線路中的物理量變化 PAGEREF _Tc5921 \h 26
\l "_Tc8362" 考點(diǎn)07 三種特殊的變壓器 PAGEREF _Tc8362 \h 28
\l "_Tc27686" 考題14：自耦變壓器 PAGEREF _Tc27686 \h 28
\l "_Tc13979" 考題15：電壓互感器與電流互感器 PAGEREF _Tc13979 \h 30
考點(diǎn)01 正弦式交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律
1．交變電流
（1）定義：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流（AC）．
（2）圖象：如圖甲、乙、丙、丁所示都屬于交變電流．其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流，如圖甲所示．
正弦式交變電流的產(chǎn)生
（1）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．
（2）兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)：
①線圈平面與中性面重合時(shí)，S⊥B，Φ最大，eq \f(ΔΦ,Δt)＝0，e＝0，i＝0，電流方向?qū)l(fā)生改變．
②線圈平面與中性面垂直時(shí)，S∥B，Φ＝0，eq \f(ΔΦ,Δt)最大，e最大，i最大，電流方向不改變．
3．交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí))
4. 求解交變電流變化規(guī)律有關(guān)問題的三點(diǎn)注意
（1）只有當(dāng)線圈從中性面位置開始計(jì)時(shí),電流的瞬時(shí)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(dòng)軸處于線圈平面內(nèi)的位置無關(guān).
（2）注意峰值公式： Em=nBSw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(shí),應(yīng)先把交變電流的圖象與線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)位置對(duì)應(yīng)起來,再根據(jù)特殊位置求特征解
考題1：交流電的U—t圖像分析
【例1】（22-23高二下·新疆烏魯木齊·期中）一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0Ω，現(xiàn)外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖乙所示，則
（1）交流電的周期是多少？
（2）電壓的瞬時(shí)表達(dá)式？
（3）電壓表的示數(shù)是多少？

【答案】（1）；（2）；（3）209V
【詳解】（1）由圖甲可知交流電的周期為
所以角速度為
（2）電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為
由串聯(lián)電路特點(diǎn)得電壓的表達(dá)式為
（3）電壓表的示數(shù)為電壓的有效值
【變式】（22-23高二下·廣東廣州·期中）一交流發(fā)電機(jī)給某一用電器供電，產(chǎn)生正弦交變電流的圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）
A．交變電流的周期為
B．交變電流的有效值為20V
C．交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為
D．在時(shí)，穿過交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大
【答案】D
【詳解】A．由圖像可知，交流電的周期為
故A錯(cuò)誤；
B．由圖像可知有效值為
故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)圖像可知，交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式
則有
故C錯(cuò)誤；
D．在時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，所以此時(shí)穿過交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量變化率為零，穿過交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大，故D正確。
故選D。
考題2：交流電的I—t圖像分析
【例2】（多選）（22-23高二下·四川成都·期中）如圖甲，一矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端與電阻R連接，流過電阻R的電流i隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，已知電阻R的阻值為2 Ω。下列說法正確的是（）
A．時(shí)，穿過矩形線圈abcd的磁通量最小
B．時(shí)，穿過矩形線圈abcd的磁通量最大
C．經(jīng)過4 s，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為16 J
D．經(jīng)過4 s，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為8 J
【答案】BD
【詳解】AB．時(shí)，由圖乙可知感應(yīng)電流為零，線圈處于中性面，磁通量最大，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．計(jì)算交流電產(chǎn)生的焦耳熱需要用有效值，流過電阻R的電流有效值為
經(jīng)過4 s，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
故C錯(cuò)誤，D正確。
故選BD。
【變式】（2023高二下·北京房山·期中）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(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）
A．電流表的示數(shù)為10AB．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50πrad/s
C．0.01s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直D．0.02s時(shí)線圈中磁通量最大
【答案】A
【詳解】A．電流變示數(shù)為交流電有效值，即10A，A正確；
B．根據(jù)
B錯(cuò)誤；
CD．由圖可知，0.01s時(shí)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行；0.02s時(shí)感應(yīng)電流瞬時(shí)值最大，線圈中磁通量為0，CD錯(cuò)誤。
故選A。
考題3：其他類型的交流電圖像分析
【例3】（22-23高二下·山東煙臺(tái)·期中）實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)矩形閉合金屬線框，線框總電阻R=10Ω?，F(xiàn)使線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知穿過線框的磁通量隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是（）
A．t=0.05s時(shí)線框中的電流改變方向
B．t=0.1s時(shí)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
C．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功為1J
D．0~0.1s時(shí)間內(nèi)，流過線框的電荷量為
【答案】C
【詳解】A．t=0.05s時(shí)，此時(shí)磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，感應(yīng)電流最大，電流方向不變，A錯(cuò)誤；
B．t=0.1s時(shí)，此時(shí)磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，B錯(cuò)誤；
C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值
線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱
C正確；
D．0~0.1s時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì)
流過線框的電荷量為
D錯(cuò)誤。
故選C。
【變式】（多選）（2021·內(nèi)蒙古呼和浩特·一模）如圖甲所示，單匝矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，繞與磁場(chǎng)B垂直的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線框電阻R，轉(zhuǎn)動(dòng)周期T，穿過線框的磁通量Φ與時(shí)間t的關(guān)系圖，如圖乙所示。則下列說法正確的是（）
A．時(shí)刻，線框平面與中性面垂直
B．感應(yīng)電流的有效值為
C．到過程中，線框中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零
D．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周，線框中產(chǎn)生的熱量為
【答案】ABD
【詳解】A．時(shí)刻，回路磁通量為零，則線框平面與中性面垂直，故A正確；
B．角速度
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值
感應(yīng)電流
有效值
故B正確；
C．到過程中，磁通量變化不是零，則平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不為零，故C錯(cuò)誤；
D．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周，線框中產(chǎn)生的熱量為
故D正確。
故選ABD。
考點(diǎn)02 有效值的理解與計(jì)算
正弦式交流電的有效值可以用公式：、、直接計(jì)算，其中Em、Um、Im表示正弦式交變電的峰值；
交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)(電流通過電阻生熱)進(jìn)行定義的,所以進(jìn)行有效值計(jì)算時(shí),要警扣電流通過電阻生熱(或熱功率)進(jìn)行計(jì)算.注意“三同”即“相同電阻”上，“相同時(shí)間”內(nèi)產(chǎn)生“相同放量”.計(jì)算時(shí)“相同時(shí)間”至少要取一個(gè)周期的時(shí)間.
對(duì)有效值的理解：
（1）交流電流表、交流電壓表的示數(shù)是指有效值；
（2）用電器銘牌上標(biāo)的值(如額定電壓、額定功率等)指的均是有效值；
（3）計(jì)算熱量、電功率及保險(xiǎn)絲的熔斷電流指的是有效值；
（4）沒有特別加以說明的，是指有效值；
（5）“交流的最大值是有效值的eq \r(2)倍”僅用于正弦式電流．
考題4：正弦、余弦交流電的有效值
【例4】（多選）（22-23高二下·黑龍江鶴崗·期中）如圖甲所示，單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化圖像如圖乙所示，若外接電阻，線圈電阻，則下列說法正確的是（）

A．電壓表的示數(shù)為
B．內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
C．通過線圈的最大電流為
D．若將R換成阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻，則當(dāng)R處溫度升高時(shí)，R消耗的電功率減小
【答案】BC
【詳解】由圖乙可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為，周期為，又有，
解得
A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為
則電壓表的讀數(shù)為
故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)題意，由公式可得，內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
故B正確；
C．通過線圈的最大電流為
故C正確；
D．根據(jù)題意可知，的電功率為
可知，當(dāng)
即
時(shí)，有最大值，當(dāng)R處溫度升高時(shí)，的阻值減小，R消耗的電功率先增大，等于時(shí)，功率最大，若繼續(xù)減小，則功率開始減小，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
【變式】（多選）（23-24高二上·寧夏銀川·期中）實(shí)驗(yàn)室某單匝矩形金屬線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中磁通量隨時(shí)間變化的情況如圖所示。已知線圈的電阻為，則下列描述中正確的是（）
A．線圈產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)有效值為
B．此交流電秒內(nèi)電流的方向改變次
C．在時(shí)，線圈通過中性面，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
D．該交流電的頻率為
【答案】AD
【詳解】A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
線圈產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)有效值為為
故A正確；
B．一周期內(nèi)，即，交流電電流的方向改變2次，故此交流電秒內(nèi)電流的方向改變次，故B錯(cuò)誤；
C．在時(shí)，線圈通過峰值面，線圈內(nèi)的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故C錯(cuò)誤；
D．該交流電的頻率為
故D正確。
故選AD。
考題5：一般交流電的有效值
【例5】（22-23高二下·江蘇連云港·期中）某交變電流的i—t圖像如圖所示，則其電流的有效值為（）

A．3A
B．4A
C．A
D．A
【答案】D
【詳解】根據(jù)題意在一個(gè)周期內(nèi)有0.4s的時(shí)間電流大小為2A，有0.6s的時(shí)間電流大小為4A，按照有效值定義可得
解得
故選D。
【變式】（23-24高二上·寧夏銀川·期中）如圖所示為一交流電壓隨時(shí)間變化的圖象。每個(gè)周期內(nèi)，前三分之一周期電壓按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得此交流電壓的有效值為（）
A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】設(shè)同一阻值為的電阻接入該交流電源和接入一電壓為的恒壓直流電源在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生相同的熱量，則有
式中，
解得
根據(jù)電流的熱效應(yīng)所求得的即為該交流電的有效電壓。
故選A。
考題6：電功、電功率和焦耳熱的計(jì)算
【例6】（22-23高二下·山西運(yùn)城·期中）如圖所示為一小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。矩形線框ABCD匝數(shù)n＝20、面積、線圈內(nèi)阻r＝2Ω，線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度。矩形線框通過滑環(huán)與R＝8Ω的電阻相連，電流表為理想電表，則下列說法正確的是（）

A．每秒鐘交流電方向改變10次
B．電流表示數(shù)為
C．線圈內(nèi)阻的功率為8W
D．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式
【答案】A
【詳解】A．交流電的頻率為
每個(gè)周期交流電方向改變2次，故每秒鐘交流電方向改變10次，故A正確；
B．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為
有效值為
電流表示數(shù)為
故B錯(cuò)誤；
C．線圈內(nèi)阻的功率為
故C錯(cuò)誤；
D．圖示位置線圈平面垂直于中性面，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為
故D錯(cuò)誤。
故選A。
【變式】（22-23高二下·寧夏固原·期中）如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R，在線圈由平行磁場(chǎng)的位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，下列說法正確的是（）
A．磁通量的變化量
B．平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱
D．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱
【答案】B
【詳解】A．在線圈平行磁場(chǎng)的位置磁通量是，轉(zhuǎn)過90°磁通量是，則有磁通量的變化量
A錯(cuò)誤；
B．由法拉第電磁感應(yīng)定律，可得平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
其中
可得
B正確；
CD．線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值
電動(dòng)勢(shì)有效值
由閉合電路歐姆定律，可得外電路電阻為R的電流
由焦耳定律，可得電阻R產(chǎn)生的焦耳熱
其中
聯(lián)立解得
CD錯(cuò)誤。
故選B。
考點(diǎn)03 交變電流的“四值”應(yīng)用
交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較
考題7：交流電的平均值
【例7】（22-23高二下·湖北恩施·期中）新能源電動(dòng)汽車的無線充電原理圖如圖甲所示，M為匝數(shù)n=50匝、電阻r=1.0Ω的線圈，N為送電線圈。當(dāng)送電線圈N接交變電流后，在M線圈內(nèi)產(chǎn)生了與線圈平面垂直的磁場(chǎng)，其磁通量Φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A．M線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為
B．在t1時(shí)刻，M線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為20V
C．在t1~t2內(nèi)，通過M線圈的電荷量為4×10-2C
D．在一個(gè)周期內(nèi)，通過M線圈的電荷量為2×10-2C
【答案】A
【詳解】A．由圖乙可知，受電線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的周期為
最大磁通量為
所以受電線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為
所以受電線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為
故A正確；
B．由圖乙可知，t1時(shí)刻磁通量最大，磁通量變化率為0，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，此時(shí)受電線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為0V，故B錯(cuò)誤；
C．t1到t2時(shí)間內(nèi)，通過M線圈的電荷量為
故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)可知，一個(gè)周期內(nèi)，通過M線圈的電荷量為0，故D錯(cuò)誤。
故選A。
【變式】（22-23高二下·山東濰坊·期中）如圖所示，正方形線圈abcd邊長l=0.2m，匝數(shù)n=100匝，電阻r=5?。線圈以角速度ω=10πrad/s繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，外電路電阻R=95?。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，求：
（1）線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；
（2）經(jīng)過通過電阻R的電荷量。
【答案】（1）；（2）
【詳解】（1）線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為
從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式
（2）經(jīng)過，線圈轉(zhuǎn)過的角度為
磁通量的變化量為
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有
根據(jù)電流定義式有
根據(jù)閉合電路歐姆定律有
聯(lián)立解得
考點(diǎn)04 理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用
1．構(gòu)造
如圖1所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的．
（1）原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫初級(jí)線圈．
（2）副線圈：與負(fù)載連接的線圈，也叫次級(jí)線圈．
2．原理
電流磁效應(yīng)、電磁感應(yīng)．
3．基本關(guān)系式
（1）功率關(guān)系：P入＝P出．
（2）電壓關(guān)系：
（3）電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)。有多個(gè)副線圈時(shí)，n1I1＝n2I2＋n3I3＋…＋nnIn.
4. 制約關(guān)系
（1）電壓：副線圈電壓U，由原線圈電壓U，和匝數(shù)比決定
（2）功率：原線圈的輸入功率P由副線圈的輸出功率 P決定
（3）電流：原線圈的電流I由副線圈電流 I和數(shù)比決定
5. 關(guān)于變壓器的四點(diǎn)說明
變壓器不能改變很定的直流電壓；
變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率；
理想變壓器本身不消耗電能；
當(dāng)原線圈中串聯(lián)電阻（或燈泡時(shí)），U1是加在原線圈兩端的電壓，并是不電源電壓；
考題8：理想變壓器電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系
【例8】（22-23高二下·河南周口·期中）如圖所示的理想變壓器電路中，小燈泡A上標(biāo)有“9V，18W”，小燈泡B的電阻是5Ω，副線圈回路中接入三個(gè)均標(biāo)有“12V，24W”的小燈泡，小燈泡A與右邊三個(gè)小燈泡均正常發(fā)光，下列說法中正確的是（）

A．理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為
B．通過小燈泡B的電流是10A
C．副線圈兩端的電壓為9V
D．小燈泡B兩端的電壓20V
【答案】B
【詳解】AC．原線圈與小燈泡A并聯(lián)，易得原線圈的電壓是9V，副線圈兩端的總電壓是36V，因此得
AC錯(cuò)誤；
BD．由電流與匝數(shù)的關(guān)系可得
有
解得
通過小燈泡B的電流
小燈泡B兩端電壓
B正確，D錯(cuò)誤。
故選B。
【變式】（22-23高二下·甘肅蘭州·期中）在如圖所示的電路中，理想變壓器原線圈串聯(lián)兩只燈泡，副線圈并聯(lián)三只燈泡，五只燈泡完全相同。若交流電源的電壓有效值為，五只燈泡均能正常發(fā)光，則下列說法正確的是（）
A．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為
B．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為
C．每只燈泡的額定電壓為
D．每只燈泡的額定電壓為
【答案】C
【詳解】設(shè)每只燈泡正常發(fā)光的電流強(qiáng)度為I，額定電壓為UL；
AB．原線圈電流強(qiáng)度為I1=I，副線圈電流強(qiáng)度為I2=3I，根據(jù)變壓器原理可知：
故AB錯(cuò)誤；
CD．原線圈兩端電壓U1=U-2UL
副線圈兩端電壓為UL，根據(jù)變壓器原理可知：
解得
故C正確，D錯(cuò)誤；
故選C。
考題9：理想變壓器兩端電功率的計(jì)算
【例9】（23-24高二上·浙江寧波·期中）如圖甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為5:1，R2=5Ω，現(xiàn)在電源輸入電壓如圖乙所示的交流電，電流表和電壓表均為理想電表，電流表A2的示數(shù)為4A，下列說法錯(cuò)誤的是（）
A．電壓表V1的示數(shù)是100V
B．電阻R1的值為150Ω
C．電路消耗的總功率是80W
D．若R2的阻值增大，則電壓表V2的示數(shù)將增大
【答案】C
【詳解】A．由題意得
由
得
故A正確，與題意不符；
B．由圖乙可知電源的輸入電壓為
所以R1上的電壓為
又因?yàn)?br>所以
所以
故B正確，與題意不符；
C．電路消耗的總功率為
故C錯(cuò)誤，與題意相符；
D．若R2的阻值增大，則電流I2減小，從而I1減小，則R1上的電壓減小，又因?yàn)榭偟妮斎腚妷翰蛔儯栽€圈兩端電壓U1增大，則副線圈兩端電壓也增大，即電壓表V2的示數(shù)將增大。故D正確，與題意不符。
本題選錯(cuò)誤的故選C。
【變式】（22-23高二下·四川眉山·期中）一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，原線圈接在一個(gè)交流電源上，交變電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，副線圈所接的負(fù)載電阻是。則下列說法中正確的是（）

A．副線圈輸出交變電流周期為0.08s
B．變壓器輸入功率與輸出功率之比為4：1
C．電流表的示數(shù)為1.25A
D．電壓表的示數(shù)為311V
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)圖像可知，副線圈輸出交變電流周期等于0.02s，故A錯(cuò)誤；
B．變壓器輸入功率與輸出功率之比為，故B錯(cuò)誤；
D．原線圈的電壓有效值為
則電壓表的示數(shù)為220V，故D錯(cuò)誤；
C．副線圈的輸出電壓為
則副線圈電流為
根據(jù)
可得原線圈電流為
則電流表的示數(shù)為1.25A，故C正確。
故選C。
考題10：結(jié)合圖像計(jì)算變壓器的電表示數(shù)
【例10】（22-23高二下·黑龍江哈爾濱·期中）如圖（甲）所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比，原線圈接有交流電流表，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表、滑動(dòng)變阻器R等，所有電表都是理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無窮大，燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖（乙）所示，則下列說法正確的是（）
A．由圖乙可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為
B．交流電壓表V的讀數(shù)為
C．燈泡L兩端電壓的有效值為
D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)減小，電壓表V示數(shù)減小
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)圖像可知周期T=0.02s，則角速度
故A錯(cuò)誤；
BC．原線圈電壓的有效值為
根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律求解副線圈的電壓，即交流電壓表的示數(shù)為
因?yàn)樾襞莺投O管相連，二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有效值的定義
解得燈泡兩端電壓
故B錯(cuò)誤，C正確；
D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈接入的總電阻增大，副線圈兩端電壓不變，所以電流表示數(shù)減小，根據(jù)單相理想變壓器的電流規(guī)律
可知電流表的示數(shù)也減小，故D錯(cuò)誤。
故選C。
【變式】（多選）（21-22高二下·山西·階段練習(xí)）如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)匝，副線圈的匝數(shù)為匝，輸入端M、N所接的正弦式交變電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器，電表均為理想交流電表，下列判斷正確的（）
A．原線圈接交變電壓的表達(dá)式為
B．電壓表的示數(shù)為
C．若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，電壓表示數(shù)變大
D．若將變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，電流表A讀數(shù)將減小
【答案】AD
【詳解】A．由圖像可知，原線圈電壓的最大值是，周期為，則有
則原線圈接交變電壓的表達(dá)式為
故A正確；
B．根據(jù)
其中U1=36V，可知
電壓表的示數(shù)為
小于18V，故B錯(cuò)誤；
C．若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，R2的阻值變小，負(fù)載的總阻值變小，次級(jí)電流變大，則R1上的電壓變大，則R2電壓減小，則電壓表的示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤。
D．若將變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，R2的阻值變大，負(fù)載的總阻值變大，有
可知，副線圈的電流減小，由
可知，原線圈的電流減小，電流表A讀數(shù)將減小，故D正確。
故選AD。
考點(diǎn)05 變壓器的動(dòng)態(tài)分析
1．匝數(shù)比不變的情況
（1）U1不變，根據(jù)eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變．
（2）當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化．
（3）I2變化引起P2變化，P1＝P2，故P1發(fā)生變化．
2．負(fù)載電阻不變的情況
（1）U1不變，eq \f(n1,n2)發(fā)生變化，故U2變化．
（2）R不變，U2變化，故I2發(fā)生變化．
（3）根據(jù)P2＝eq \f(U\\al(2,2),R)，P2發(fā)生變化，再根據(jù)P1＝P2，故P1變化，P1＝U1I1，U1不變，故I1發(fā)生變化．
3. 分析變壓器的動(dòng)態(tài)變化問題的注意事項(xiàng)
（1）要明確變壓器的各基本物理量之間的制約關(guān)系
（2）要明確“不變量”和“變化量”，從主動(dòng)變化量開始，根據(jù)制約關(guān)系從前到后或從后到前逐一分析各物理量的變化情況.
考題11：變壓器的動(dòng)態(tài)分析
【例11】（22-23高二下·寧夏固原·期中）如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓，副線圈電路中為定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器。和是理想交流電壓表，示數(shù)分別用和表示；和是理想交流電流表，示數(shù)分別用和表示。下列說法正確的是（）

A．和表示電流的瞬時(shí)值 B．滑片P向下滑動(dòng)過程中，不變變大
C．和表示電壓的最大值D．滑片P向下滑動(dòng)過程中，變大變小
【答案】B
【詳解】A．交流電流表的示數(shù)表示交流電流的有效值，因此和表示電流的有效值，A錯(cuò)誤；
BD．滑片P向下滑動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值減小，則變壓器副線圈回路中的總電阻值減小，理想變壓器副線圈輸出電壓不變，由歐姆定律，則副線圈回路中的電流變大，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比不變，則由理想變壓器原、副線圈的電壓關(guān)系，和原、副線圈的電流關(guān)系，可知不變變大，B正確，D錯(cuò)誤；
C．交流電壓表示數(shù)表示交流電壓的有效值，因此和表示電壓的有效值，C錯(cuò)誤。
故選B。
【變式】（23-24高二上·河南·期中）如圖所示，自耦變壓器的輸入端與電壓有效值不變的交流電源相連，圖中為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器，燈泡的電阻不隨溫度變化。以下哪種做法可能使燈泡的亮度保持不變（）
A．滑動(dòng)觸頭不動(dòng)，滑動(dòng)觸頭向上移動(dòng)
B．滑動(dòng)觸頭向上移動(dòng)，滑動(dòng)觸頭不動(dòng)
C．滑動(dòng)觸頭向上移動(dòng)的同時(shí)讓滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)
D．滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)的同時(shí)讓滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)
【答案】D
【分析】本題考查變壓器相關(guān)知識(shí)，考查學(xué)生的科學(xué)思維?；瑒?dòng)觸頭向上移動(dòng)時(shí)，自耦合變壓器副線圈電壓降低，滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)自耦合變壓器副線圈電壓升高。上移，有助于燈泡亮度增加，下移，有助于燈泡亮度減小。
【詳解】根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系
解得
故向上移動(dòng)，降低，向下移動(dòng)，升高，整個(gè)右側(cè)電路可以等效為電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為的等效電路；
A．不動(dòng)，則不變，向上移動(dòng)，的阻值變大，根據(jù)“串反并同”可知，燈泡亮度變大，故A錯(cuò)誤；
B．向上移動(dòng)，降低，不動(dòng)，燈泡兩端的電壓變小，燈泡變暗，故B錯(cuò)誤；
C．向下移動(dòng)，的阻值變小，根據(jù)“串反并同”可知，燈泡兩端的電壓會(huì)變小，又因?yàn)榛瑒?dòng)觸頭向上移動(dòng)，降低，則會(huì)使燈泡亮度更低，故C錯(cuò)誤；
D．向下移動(dòng)，的阻值變小，根據(jù)“串反并同”可知，燈泡兩端的電壓會(huì)變小，但是向下移動(dòng)，升高，有可能使得燈泡亮度不變，故D正確。
故選D。
考點(diǎn)06 遠(yuǎn)距離的輸電問題
1．減少輸電電能損失的兩種方法
（1）理論依據(jù)：P損＝I2R.
（2）減小輸電線的電阻：根據(jù)電阻定律R＝ρeq \f(l,S)，要減小輸電線的電阻R，在保證輸電距離情況下，可采用減小材料的電阻率、增大導(dǎo)線的橫截面積等方法．
（3）減小輸電導(dǎo)線中的電流：在輸電功率一定的情況下，根據(jù)P＝UI，要減小電流，必須提高電壓．
2．遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系
（1）功率關(guān)系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P損＋P3.
（2）電壓、電流關(guān)系：eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(I2,I1)，eq \f(U3,U4)＝eq \f(n3,n4)＝eq \f(I4,I3)，U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I線．
（3）輸電電流：I線＝eq \f(P2,U2)＝eq \f(P3,U3)＝eq \f(U2－U3,R線).
（4）輸電線上損耗的電功率：P損＝I線ΔU＝Ieq \\al(2,線)R線＝(eq \f(P2,U2))2R線．
當(dāng)輸送功率一定時(shí)，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的eq \f(1,n2).
3. 求遠(yuǎn)距離輸電問題的必備技巧
正確畫出輸電過程示意圖并在圖上標(biāo)出各物理量；
抓住變壓器變壓前后各物理量間的關(guān)系，求出輸電線上的電流；
計(jì)算電路功率問題時(shí)常用的關(guān)系式：，注意輸電線上的功率損失和電壓損失；
電網(wǎng)送點(diǎn)遵循“用多少送多少”的原則，說明線圈電流有副線圈的電流決定；
常見的三個(gè)突破口：①輸入端；②用戶端；③中間端（一般是損耗的功率或電壓）
考題12：遠(yuǎn)距離輸電能量的損失問題
【例12】（多選）（22-23高二下·寧夏石嘴山·期中）如圖所示，某發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為，輸電功率為，發(fā)電廠至用戶的輸電導(dǎo)線總電阻為，則下列說法中正確的是（）

A．傍晚用戶用電量增加，輸電線上電阻損耗的功率將增加
B．如果升壓變壓器提高電壓，輸電線上損耗的功率將增加
C．若采用如上圖電路輸電，輸電導(dǎo)線電阻消耗的功率為
D．若發(fā)電廠直接給用戶輸電，輸電導(dǎo)線消耗的功率為
【答案】AC
【詳解】A．傍晚用戶用電量增加，即并聯(lián)用戶數(shù)目增多，用戶總的等效電阻減小，用戶總功率增大，則用戶端副線圈中電流增大，根據(jù)電流匝數(shù)關(guān)系，可知，輸電導(dǎo)線中電流增大，則輸電線上電阻損耗的功率將增加，故A正確；
B．輸送功率一定，輸送電壓增大，則輸送電流減小，即如果升壓變壓器提高電壓，輸電線上損耗的功率將減小，故B錯(cuò)誤；
C．采用如上圖電路輸電，導(dǎo)線上損耗的電壓為
輸電導(dǎo)線電阻消耗的功率
解得
故C正確；
D．若發(fā)電廠直接給用戶輸電，輸電導(dǎo)線消耗的功率為
故D錯(cuò)誤。
故選AC。
【變式】（22-23高二下·青海西寧·期中）某個(gè)水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100KW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V。通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為2Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。要求在輸電線上損失的功率控制為5KW（即用戶得到的功率為95KW）。請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比。為此，請(qǐng)你：
（1）降壓變壓器輸出的電流是多少？輸電線上通過的電流是多少？
（2）輸電線上損失的電壓是多少？升壓變壓器輸出的電壓是多少？
（3）兩變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少？
【答案】（1），；（2），；（3），
【詳解】（1）降壓變壓器輸出的電流即用戶得到的電流
由，得輸電線上通過的電流為
（2）輸電線上損失的電壓為
對(duì)理想變壓器
得升壓變壓器的輸出電壓
降壓變壓器的輸入電壓
（3）根據(jù)理想變壓器匝數(shù)與電壓的關(guān)系
，

考題13：用戶端功率改變判斷輸電線路中的物理量變化
【例13】（22-23高二下·黑龍江大慶·期中）某小型發(fā)電站高壓輸電的示意圖如圖所示。已知升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的輸入功率為20kW，用戶獲得的功率為19.75kW，輸電線的總電阻為10Ω。在輸電線路上接入一個(gè)電流互感器，其原、副線圈的匝數(shù)之比為1：10。下列說法中正確的是（）

A．電流表的示數(shù)為1A
B．升壓變壓器的輸出電壓V
C．其他條件不變，用戶數(shù)增多，輸電線上損耗的功率將減小
D．用電高峰期，為了讓用戶能夠正常用電，可將P向下滑
【答案】B
【詳解】A．根據(jù)升壓端輸入功率和最終用戶端的功率，可知輸電線上損失的功率
根據(jù)
得輸電線中的電流為
又因?yàn)殡娏骰ジ衅髟⒏本€圈的匝數(shù)比為，則流過電流表的電流為，A錯(cuò)誤；
B．升壓變壓器為理想變壓器，故升壓變壓器的輸出功率為，根據(jù)
得升壓變壓器的輸出電壓
B正確；
C．其它條件不變，用戶數(shù)增多，則用戶端消耗的總功率增大，所以升壓變壓器原線圈的輸入功率增大，升壓變壓器的輸出功率變大，所以輸電線上的電流增大，根據(jù)
可知輸電線損耗的功率將會(huì)增大，C錯(cuò)誤；
D．用電高峰期，由于用電器的增多，輸電線上電流變大，損失的電壓增大，則導(dǎo)致用戶端的電壓下降。根據(jù)降壓變壓器原、副線圈電壓比滿足
可得用戶端電壓
其它條件不變，將P上滑，則減小，會(huì)使變大，可保證用戶正常用電，D錯(cuò)誤。
故選B。
【變式】（多選）（22-23高二下·湖南·期中）如圖所示為一遠(yuǎn)距離輸電示意圖，圖中①為理想升壓變壓器，②為理想降壓變壓器，輸電導(dǎo)線總電阻為R。升壓變壓器的輸入電壓、輸入電流和輸入功率分別為、和，升壓變壓器的輸出電壓、輸出電流和輸出功率分別為、和；降壓變壓器的輸入電壓、輸入電流和輸入功率分別為、和；降壓變壓器的輸出電壓、輸出電流和輸出功率分別為、和。下列關(guān)系式中正確的是（）
A．輸電導(dǎo)線中的電流
B．輸電導(dǎo)線上損失的功率
C．?dāng)嚅_開關(guān)，減少連入電路的燈泡個(gè)數(shù)，變壓器②的輸出電壓增大
D．變壓器①的輸出電流和變壓器②的輸出電流的關(guān)系滿足
【答案】BC
【詳解】A．因理想變壓器，則，根據(jù)可知，輸電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度
A錯(cuò)誤；
B．因輸送電路不是純電阻電路，輸電導(dǎo)線上損失的功率I2
B正確；
C．減少燈泡的個(gè)數(shù)，輸出功率減小，導(dǎo)致線路上電流減小，從而使得變壓器②的輸入電壓增加，輸出電壓增加，C正確；
D．變壓器①的輸出電流和變壓器②的輸入電流相等，變壓器②中
所以
D錯(cuò)誤。
故選BC。
考點(diǎn)07 三種特殊的變壓器
1. 自耦變壓器
自耦變壓器(如家用調(diào)壓變壓器)，鐵芯上只有一個(gè)線圈，可升壓，也可降壓．如圖甲、乙所示．
2. 兩種互感器
互感器，分為電壓互感器和電流互感器，比較如下：
考題14：自耦變壓器
【例14】（22-23高二下·廣西南寧·期中）如圖所示，一理想自耦變壓器線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形閉合鐵芯上，從AB端輸入正弦交流電壓，L1和L2為相同的燈泡，電阻R=110Ω且恒定不變，定值電阻的阻值R0為燈泡阻值的。當(dāng)滑片P處于如圖所示位置時(shí)，AB端與PB端匝數(shù)比為3∶1；S1、S2閉合時(shí)，兩燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是（）
A．燈泡正常發(fā)光的電流為1A
B．燈泡正常發(fā)光的電功率為55W
C．S1、S2均閉合時(shí)，將P沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，L1一定變亮
D．?dāng)嚅_S1，閉合S2，將P沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，定值電阻消耗的電功率一定變大
【答案】C
【詳解】A．S1、S2閉合時(shí)，副線圈電路的阻值
則AB的等效電阻
那么此時(shí)流過燈泡的電流
A錯(cuò)誤；
B．燈泡正常發(fā)光的功率為=27.5W
B錯(cuò)誤；
C．P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，n2增多，則變小，RAB變小，則流過燈泡的電流變大，燈泡L1一定變亮，C正確；
D．?dāng)嚅_S1，閉合S2，則有
P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，n2增多，則變小，RAB由可減小到，討論R0的功率變化時(shí)，可將燈泡L1的電阻R看做電源的“等效內(nèi)阻”，當(dāng)RAB=R時(shí)，R0的電功率最大，D錯(cuò)誤。
故選C。
【變式】（多選）（22-23高二下·四川瀘州·階段練習(xí)）如圖為理想的自耦變壓器，其中P為變壓器上的滑動(dòng)觸頭，為滑動(dòng)變阻器上的滑片，若輸入電壓U1一定，則（）

A．P不動(dòng)，向下滑動(dòng)時(shí)，一直在減小
B．不動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度時(shí)，和的比值增大
C．不動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度時(shí)，電流表讀數(shù)在增大
D．P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，同時(shí)向下滑動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度可以不變
【答案】BD
【詳解】A．根據(jù)電壓匝數(shù)比有
P不動(dòng)，則匝數(shù)比一定，可知不變，A錯(cuò)誤；
B．不動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度時(shí)，副線圈接入的線圈匝數(shù)變小，根據(jù)
可知，和的比值增大，B正確；
C．不動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度時(shí)，根據(jù)上述可知，減小，則通過副線圈的電流減小，根據(jù)
可知，通過原線圈的電流減小，即電流表讀數(shù)在減小，C錯(cuò)誤；
D．P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，同時(shí)向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈接入的線圈匝數(shù)變小，根據(jù)
可知，減小，由于
由于向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻R減小，結(jié)合上述，電流可能不變，即P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，同時(shí)向下滑動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度可以不變，D正確。
故選BD。
考題15：電壓互感器與電流互感器
【例14】（22-23高二下·黑龍江齊齊哈爾·期中）互感器又稱儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。它能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于測(cè)量或保護(hù)系統(tǒng)。如圖所示，、是監(jiān)測(cè)交流高壓輸電參數(shù)的互感器，a、b是交流電壓表或交流電流表，若高壓輸電線間電壓為220kV，的原、副線圈匝數(shù)比為，交流電壓表的示數(shù)為100V，交流電流表的示數(shù)為1A，則（）

A．a(chǎn)是交流電壓表，b是交流電流表B．的原、副線圈匝數(shù)比為
C．高壓線路輸送的電流為1AD．高壓線路輸送的電功率為
【答案】B
【詳解】A．兩端接在同一根電線上，因此a是交流電流表，兩端接在兩根電線上，因此b是交流電壓表，故A錯(cuò)誤；
B．變壓器原、副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比，所以原、副線圈匝數(shù)之比為
故B正確；
C．變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)成反比，則高壓線路輸送的電流為100A，故C錯(cuò)誤；
D．高壓線路輸送的電功率為
故D錯(cuò)誤。
故選B。
【變式】（22-23高二下·江西贛州·期中）如圖所示，和是輸電線，所接入的電壓互感器原、副線圈的匝數(shù)比為，電流互感器原、副線圈的匝數(shù)比為，電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，則輸電線路輸送的功率為（）

A．B．
C．D．
【答案】D
【詳解】由，
解得輸電線路上的電壓
由，
解得輸電線中電流
則輸電線路輸送的功率為
故選D。
規(guī)律
物理量
函數(shù)表達(dá)式
圖象
磁通量
Φ＝Φmcs ωt＝BScs ωt
電動(dòng)勢(shì)
e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt
電壓
u＝Umsin ωt＝eq \f(REm,R＋r)sin ωt
電流
i＝Imsin ωt＝eq \f(Em,R＋r)sin ωt
物理量
物理含義
重要關(guān)系
適用情況及說明
瞬時(shí)值
交變電流某一時(shí)刻的值
e＝Emsin ωt，i＝Imsin ωt
計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況
峰值
最大的瞬時(shí)值
Em＝nBSω，Im＝eq \f(Em,R＋r)
討論電容器的擊穿電壓
有效值
跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值
E＝eq \f(Em,\r(2))，U＝eq \f(Um,\r(2))，I＝eq \f(Im,\r(2))
適用于正(余)弦式交變電流
(1)計(jì)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)電流表和電壓表的測(cè)量值
(4)保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值
平均值
交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸所夾的面積與時(shí)間的比值
eq \x\t(E)＝Bleq \x\t(v)，eq \x\t(E)＝neq \f(ΔΦ,Δt)，eq \x\t(I)＝eq \f(\x\t(E),R＋r)
計(jì)算通過電路橫截面的電荷量
類型
項(xiàng)目
電壓互感器
電流互感器
原線圈的連接
并聯(lián)在高壓電路中，匝數(shù)多而細(xì)
串聯(lián)在待測(cè)高壓電路中，匝數(shù)少而粗
副線圈的連接
連接電壓表，匝數(shù)少而粗
連接電流表，匝數(shù)多而細(xì)
互感器的作用
將高電壓變?yōu)榈碗妷?br>將大電流變成小電流
測(cè)量工具
用電壓表測(cè)低電壓
用電流表測(cè)小電流
結(jié)合匝數(shù)比可計(jì)算出的結(jié)果
高壓電路的電壓
大電流電路的電流
原理圖

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多