備戰(zhàn)2024年高考物理易錯(cuò)題（新高考專用）易錯(cuò)點(diǎn)13 交變電流.（4大陷阱）-備戰(zhàn)2024年高考物理考試易錯(cuò)題備戰(zhàn)含答案

備戰(zhàn)2024年高考物理易錯(cuò)題（新高考專用）易錯(cuò)點(diǎn)13交變電流.（4大陷阱）-備戰(zhàn)2024年高考物理考試易錯(cuò)題備戰(zhàn)含答案易錯(cuò)點(diǎn)13交變電流目錄01易錯(cuò)陷阱（4大陷阱）02舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】混淆交變電流的“四值”【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不會(huì)求非正弦變化交變電流的有效值【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】分析變壓器的動(dòng)態(tài)分析因果關(guān)系不明03易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)點(diǎn)一：混淆交變電流的“四值”交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較物理量重要關(guān)系適用情況及說明瞬時(shí)值e＝Emsinωti＝Imsinωt計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值Em＝nBSωIm＝eq\f(Em,R＋r)討論電容器的擊穿電壓有效值E＝eq\f(Em,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))I＝eq\f(Im,\r(2))(只適用于正弦式交變電流)(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)的值(3)保險(xiǎn)絲的熔斷電流(4)交流電表的讀數(shù)平均值eq\o(E,\s\up6(－))＝BLeq\o(v,\s\up6(－))eq\o(E,\s\up6(－))＝neq\f(ΔΦ,Δt)eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R＋r)計(jì)算通過電路橫截面的電荷量易錯(cuò)點(diǎn)二：不會(huì)求非正弦變化交變電流的有效值交變電流有效值的求解方法1．公式法利用E＝eq\f(Em,\r(2))、U＝eq\f(Um,\r(2))、I＝eq\f(Im,\r(2))計(jì)算，只適用于正(余)弦式交變電流。2．有效值的定義計(jì)算法(非正弦式電流)計(jì)算時(shí)要抓住“三同”：“相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，列式求解，注意時(shí)間至少取一個(gè)周期或?yàn)橹芷诘恼麛?shù)倍。3．能量關(guān)系法當(dāng)有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時(shí)，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來求有效值。易錯(cuò)點(diǎn)三：不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式1.理想變壓器的原理理想變壓器的原理是電磁感應(yīng)里的理解互感現(xiàn)象，是因原線圈的磁通量變化穿過副線圈，副線圈又反過來影響原線圈，且穿過原副線圈磁通量和磁通量變化時(shí)刻都是相同的．可表示為：2.理想變壓器基本規(guī)律（1）理想變壓器的基本特點(diǎn)=1\*GB3①無漏磁，故原、副線圈中的Φ、eq\f(ΔΦ,Δt)相同．=2\*GB3②線圈無電阻，因此無電壓降，U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt).=3\*GB3③根據(jù)eq\f(U,n)＝eq\f(ΔΦ,Δt)得，套在同一鐵芯上的線圈，無論是原線圈，還是副線圈，該比例都成立，則有eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…（2）理想變壓器的基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，與副線圈的個(gè)數(shù)無關(guān)電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈時(shí)：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)②有多個(gè)副線圈時(shí)：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I(xiàn)3n3＋…＋I(xiàn)nnn.頻率關(guān)系f1＝f2，變壓器不改變交流電的頻率易錯(cuò)點(diǎn)四：分析變壓器的動(dòng)態(tài)分析因果關(guān)系不明確1.常見的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負(fù)載電阻不變兩種情況．原、副線圈的匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負(fù)載電阻的變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是R→I2→P2→P1→I1。負(fù)載電阻不變，分析各物理量隨原、副線圈的匝數(shù)比的變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1．2.變壓器與電路動(dòng)態(tài)分析相結(jié)合問題的分析方法(1)分清不變量和變量。(2)弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系。(3)利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。.【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】混淆交變電流的“四值”【例1】（2024·河南省名校聯(lián)盟大聯(lián)考）（多選）如圖所示，一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)輸出端連接在理想變壓器的原線圈上，副線圈通過理想二極管接有電容的電容器和阻值的電阻，理想變壓器匝數(shù)比。已知交流發(fā)電機(jī)內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)，內(nèi)阻不計(jì)且線圈面積是，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為，電壓表是理想電表，下列說法正確的是（）A.電壓表示數(shù)為 B.電阻的電功率等于C.電容器上的電荷量為 D.電容器上的電荷量為【變式1-1】（2023湖南卷高考真題）某同學(xué)自制了一個(gè)手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動(dòng)（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個(gè)阻值恒為的燈泡。假設(shè)發(fā)電時(shí)燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B.燈泡兩端電壓有效值為C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則燈泡變得更亮【變式1-2】（2023·江蘇南通三模）如圖所示，紙面內(nèi)有一“凹”字形單匝金屬線框組成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，線框的總電阻為R，邊長如圖所示．線框繞ab軸做角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則從圖示位置（）A轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)回路中電流方向發(fā)生改變B.轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過程中通過導(dǎo)線截面的電荷量為零C.轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢大小為D.轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電流的有效值為【變式1-3】(多選（2023廣東省深圳市翠園中學(xué)槿擬）如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。下列說法正確的是（）A.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻R的電荷量為B.從圖示位置轉(zhuǎn)過這段時(shí)間穿過線圈磁通量的變化量大小為0C.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，電阻R上所產(chǎn)生的熱量為D.從圖示位置開始計(jì)時(shí)，電阻R兩端電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不會(huì)求非正弦變化交變電流的有效值【例2】2023·廣東·模擬預(yù)測）電流i隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖，它的有效值是（）A．10A B． C． D．20A【變式1-1】．(2024·I湖北武漢一中模擬）如圖是某一線圈通過的交流電的電流—時(shí)間關(guān)系圖像（前半個(gè)周期為正弦波形的），則一個(gè)周期內(nèi)該電流的有效值為（）A． B． C． D．【變式1-2】（2022·湖北·黃岡中學(xué)二模）一種調(diào)光臺(tái)燈電路示意圖如圖甲所示，它通過雙向可控硅電子器件實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)節(jié)亮度。給該臺(tái)燈接的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，則此時(shí)交流電壓表的示數(shù)為（）A． B． C． D．【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式【例4】A1ABA2圖1例1如圖1所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=4∶1，當(dāng)導(dǎo)體棒AB在勻強(qiáng)磁場中作勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，電流表A1的示數(shù)為A1ABA2圖1A．3mAB．48mAC．與R的阻值有關(guān)D．0例2一臺(tái)理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別是n2=60匝，n3=600匝，若通過兩個(gè)副線圈中的電流強(qiáng)度分別是I2=1A，I3=4A，求原線圈中的電流強(qiáng)度.【變式1-1】2022·廣東佛山市高三（下）二模）氮化鎵手機(jī)充電器具有體積小、功率大、發(fā)熱量少的特點(diǎn)，圖甲是這種充電器的核心電路。交流電經(jīng)前端電路和氨化鎵開關(guān)管后，在ab端獲得如圖乙所示的高頻脈沖直流電，經(jīng)理想變壓器降壓后在cd端給手機(jī)充電，則正常工作時(shí)，變壓器cd輸出端（）A．輸出的電壓也是直流電壓B．輸出電流的頻率為C．輸出電流的有效值大于端輸入電流的有效值D．需將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，輸出端才?huì)有電壓輸出【變式1-2】（2022?山東高考試題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為，可輸出、、電壓，匝數(shù)為的原線圈中電隨時(shí)間變化為．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為。將阻值為的電阻R接在兩端時(shí)，功率為。下列說法正確的是（）A.n1為1100匝，為B.間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為C.若將R接在兩端，R兩端的電壓為，頻率為D.若將R接在兩端，流過R的電流為，周期為【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】分析變壓器的動(dòng)態(tài)分析因果關(guān)系不明確U1I1I2RPSab圖2【例5】如圖2所示電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)。P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流。下列說法正確的是()

A．保持U1I1I2RPSab圖2B．保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，則I2減小C．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則I1增大D．保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動(dòng)，則原線圈的輸入功率不變【變式1-1】(2022·湖南高考試題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻的阻值為，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為，滑片初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為，理想電流表A的示數(shù)為。下列說法正確的是（）A.保持位置不變，向左緩慢滑動(dòng)的過程中，減小，不變B.保持位置不變，向左緩慢滑動(dòng)的過程中，消耗的功率增大C.保持位置不變，向下緩慢滑動(dòng)的過程中，減小，增大D.保持位置不變，向下緩慢滑動(dòng)的過程中，消耗的功率減小【變式1-2】（2023·廣東·模擬預(yù)測）隨著社會(huì)發(fā)展，人民生活水平的提高，電能在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研和人民生活中，以及在國民經(jīng)濟(jì)的其他各個(gè)部門中，將愈來愈廣泛的應(yīng)用，它即能大大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件，又能提高人們的物質(zhì)生活和文化生活水平。遠(yuǎn)程輸電、電網(wǎng)監(jiān)控、用電安全等等，都是提高電網(wǎng)運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn)可靠供電,并對(duì)其的安全狀況進(jìn)行掌控的極其重要環(huán)節(jié)。如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，通過單刀雙擲開關(guān)S1可改變變壓器原線圈的匝數(shù)，電路中R1、R2、R3為定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器，V是理想交流電壓表，示數(shù)用U表示，A是理想交流電流表，示數(shù)用I表示，下列說法正確的是（）A．I表示電流的瞬時(shí)值，U表示電壓的最大值B．若將滑片P向上滑動(dòng)，變壓器輸入功率變大C．若閉合開關(guān)S2，則U不變，I變大D．若將原線圈開關(guān)S1由1擲向2，則U、I都變大【變式1-3】（2024廣東省四校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考）某實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行交變電流實(shí)驗(yàn)研究，交流發(fā)電機(jī)輸出的交變電壓如圖甲所示，將其接在如圖乙所示電路的a、b端，滑動(dòng)變阻器總電阻為2R，3只相同燈泡的電阻為R且電阻恒定不變。接通電源后調(diào)節(jié)滑片P處于正中央時(shí)，三只相同燈泡均正常發(fā)光。下列說法中正確的是（）A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1 B.小燈泡的額定電壓為6VC.滑片P向下移動(dòng)，變暗、變暗 D.滑片P向上移動(dòng)，變暗、變亮1．（2023海南卷高考真題）下圖是工廠利用的交流電給照明燈供電的電路，變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝，下列說法正確的是（）A.電源電壓有效值為 B.交變電流的周期為C.副線圈匝數(shù)為180匝 D.副線圈匝數(shù)為240匝2.（2023·河北省新高考九師聯(lián)盟高三下學(xué)期2月質(zhì)檢）如圖甲、乙所示分別是A、B兩種交流電的i－t關(guān)系圖像，則A、B兩種交流電的有效值之比為（） B． C． D．3.（2023·廣東茂名一模）無線充電技術(shù)已經(jīng)在新能源汽車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。地下鋪設(shè)供電的送電線圈，車上的受電線圈與蓄電池相連，如圖所示。送電線圈和受電線圈匝數(shù)比為。當(dāng)送電線圈接上圖中的正弦交流電后，受電線圈中的電流為2A。不考慮線圈的自感，忽略電能傳輸?shù)膿p耗，下列說法正確的是（）A.受電線圈的電流方向每秒改變50次B.送電線圈的輸入功率為110WC.受電線圈的輸出電壓為VD.送電線圈的輸入電壓為V4.（2023·廣東·統(tǒng)考二模）下圖是一款小型電鉆及其簡化電路圖，它由變壓器及電機(jī)兩部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器，電機(jī)的內(nèi)阻為，額定電壓為11V，額定電流為2.0A。當(dāng)變壓器輸入電壓為220V的正弦交流電時(shí)電鉆正常工作，下列說法正確的是（）A．變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比是 B．變壓器原線圈電流的最大值為0.1AC．變壓器的輸入功率為4W D．電機(jī)的效率約為82%5.（2023·廣東佛山·統(tǒng)考二模）如圖，某興趣小組設(shè)計(jì)用一小風(fēng)力發(fā)電機(jī)給燈泡供電。發(fā)電機(jī)線圈與風(fēng)葉固定在同一轉(zhuǎn)軸上一起轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡正常發(fā)光。若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，理想變壓器副線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼模渌麠l件不變，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻不計(jì)，則以下說法正確的是（）A．流經(jīng)燈泡電流的頻率增大B．流經(jīng)燈泡電流的最大值減小C．燈泡兩端電壓的有效值增大D．發(fā)電機(jī)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小不變6.（2022?浙江省Z20名校聯(lián)盟三模）（多選）如圖所示，水平導(dǎo)體棒質(zhì)量、長、電阻，其兩個(gè)端點(diǎn)分別搭接在豎直平行正對(duì)放置的兩光滑金屬圓環(huán)上，兩圓環(huán)半徑均為、電阻不計(jì)。阻值的電阻用導(dǎo)線與圓環(huán)相連接，理想交流電壓表V接在電阻R兩端。整個(gè)空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)體棒在外力F作用下以速率繞兩圓環(huán)的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，ab在圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)記為t=0時(shí)刻，重力加速度為。下列說法正確的是（）A.棒中的電流 B.電壓表的示數(shù)為C.從到的過程中通過R的電量為2C D.從到的過程中外力F做功為7．（2023·四川·樹德中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，一矩形n匝閉合線圈勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO'以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻為R，從如圖位置(線圈平面與磁場方向平行)為t＝0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，線圈平面轉(zhuǎn)過60°時(shí)線圈中的感應(yīng)電流的大小為I0，則下列判斷正確的是（）A．在0～時(shí)間內(nèi)穿過線圈的磁通量一直在增大B．在0～時(shí)間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小C．一個(gè)周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為D．穿過線圈的磁通量最大值為8.（2024福建名校質(zhì)檢）（多選）在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理如圖甲所示。浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置圓形線圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間滿足v=0.4πsinπt（單位：m/s），且始終處于輻射磁場中，該線圈與阻值R=15Ω的燈泡串聯(lián)；浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成（俯視圖乙中陰影部分），其內(nèi)部為產(chǎn)生磁場的磁體；線圈匝數(shù)n=200匝，線圈所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.1T，圓形線圈的直徑D=0.4m，電阻r=1Ω。計(jì)算時(shí)近似取π2=10。下列說法正確的是（）A.線圈中形成了周期為2s的正弦式交流電B.燈泡電流最大時(shí)，線圈處于振動(dòng)的最大位移處C.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為32VD.較長時(shí)間內(nèi)，燈泡的平均功率為60W9.（2024·廣東廣州市綜合測試)如圖是手機(jī)無線充電器的模型，其工作原理與理想變壓器相同，己知發(fā)射、接收線圈匝數(shù)比，C，D端輸出電流，則A、B端輸入電流的（）A.頻率為 B.周期為C.有效值為 D.最大值為10.（2022高考湖北物理）近年來，基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是（）A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同11．（2023?重慶市高三二診）如題圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為、，電源電壓，定值電阻、（阻值未知）兩端電壓分別為、，理想交流電壓表V的示數(shù)為，、、L消耗的功率分別為、、。關(guān)于電路中電壓及電功率的關(guān)系，下列說法正確的是（）A. B.C. D.12.（2023?浙江省溫州市三模）如圖甲是某款可以無線充電的手機(jī)置于相應(yīng)充電盤上的情景，圖乙是其原理圖。受電線圈和送電線圈分別存在于手機(jī)和充電盤中，當(dāng)手機(jī)靜止置于充電盤上時(shí)，兩線圈構(gòu)成裝置可視為理想變壓器。已知送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比，，當(dāng)a、b間接220V的正弦交變電流，手機(jī)獲得電壓為5V，充電電流為1A，則下列說法正確的是（）A.所有手機(jī)都可以使用該充電盤進(jìn)行無線充電B.ab端輸入恒定電流，也能對(duì)手機(jī)進(jìn)行無線充電C.、兩端的電壓之比為1：20D.充電時(shí)，受電線圈cd兩端輸出電壓為10V13.（2024?廣東.汕頭第一次模擬）圖乙是降壓變壓器圖甲給用戶供電的電路示意圖，表示輸電線的總電阻、假設(shè)用戶端為純電阻用電器，總電阻為R。若變壓器視為理想變壓器、輸入電壓恒定，電表視為理想電表，當(dāng)用戶使用的用電器減少時(shí)，則（）A.用戶總電阻R減少 B.電壓表示數(shù)增大C.用電器R兩端電壓升高 D.電流表示數(shù)保持不變14.（2024·廣東省揭陽市與豐順3月聯(lián)考）如圖甲所示，理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，B是原線圈的中心接頭，原線圈輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中R1，R3為定值電阻，R2為NTC型熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減小)，C為耐壓值為70V的電容器，所有電表均為理想電表．下列判斷正確的是()A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與A連接，傳感器R2所在處溫度升高，A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)減小B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與B連接，副線圈兩端電壓的頻率變?yōu)?5HzC.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由A→B時(shí)，電容器C不會(huì)被擊穿D.其他條件不變，單刀雙擲開關(guān)由A→B時(shí)，變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?.5倍15.（2022?山東青島三模）（多選）如圖甲所示電路中，變壓器為理想變壓器，電壓表和電流表均為理想電表，a、b接如圖乙所示電壓，R0、R1均為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將開關(guān)S斷開，觀察到電流表A1的示數(shù)減小了0.1A，電流表A2的示數(shù)減小了0.5A，則下列說法正確的是（）A.變壓器原副線圈匝數(shù)之比5∶1B.電壓表V2的示數(shù)為40VC.電壓表V3示數(shù)變化量的大小與電流表A1示數(shù)變化量的大小的比值不變D.若再將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，則電壓表V3與V1的比值變小易錯(cuò)點(diǎn)13交變電流目錄01易錯(cuò)陷阱（4大陷阱）02舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】混淆交變電流的“四值”【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不會(huì)求非正弦變化交變電流的有效值【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】分析變壓器的動(dòng)態(tài)分析因果關(guān)系不明03易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)點(diǎn)一：混淆交變電流的“四值”交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較物理量重要關(guān)系適用情況及說明瞬時(shí)值e＝Emsinωti＝Imsinωt計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值Em＝nBSωIm＝eq\f(Em,R＋r)討論電容器的擊穿電壓有效值E＝eq\f(Em,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))I＝eq\f(Im,\r(2))(只適用于正弦式交變電流)(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)的值(3)保險(xiǎn)絲的熔斷電流(4)交流電表的讀數(shù)平均值eq\o(E,\s\up6(－))＝BLeq\o(v,\s\up6(－))eq\o(E,\s\up6(－))＝neq\f(ΔΦ,Δt)eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R＋r)計(jì)算通過電路橫截面的電荷量易錯(cuò)點(diǎn)二：不會(huì)求非正弦變化交變電流的有效值交變電流有效值的求解方法1．公式法利用E＝eq\f(Em,\r(2))、U＝eq\f(Um,\r(2))、I＝eq\f(Im,\r(2))計(jì)算，只適用于正(余)弦式交變電流。2．有效值的定義計(jì)算法(非正弦式電流)計(jì)算時(shí)要抓住“三同”：“相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，列式求解，注意時(shí)間至少取一個(gè)周期或?yàn)橹芷诘恼麛?shù)倍。3．能量關(guān)系法當(dāng)有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時(shí)，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來求有效值。易錯(cuò)點(diǎn)三：不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式1.理想變壓器的原理理想變壓器的原理是電磁感應(yīng)里的理解互感現(xiàn)象，是因原線圈的磁通量變化穿過副線圈，副線圈又反過來影響原線圈，且穿過原副線圈磁通量和磁通量變化時(shí)刻都是相同的．可表示為：2.理想變壓器基本規(guī)律（1）理想變壓器的基本特點(diǎn)=1\*GB3①無漏磁，故原、副線圈中的Φ、eq\f(ΔΦ,Δt)相同．=2\*GB3②線圈無電阻，因此無電壓降，U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt).=3\*GB3③根據(jù)eq\f(U,n)＝eq\f(ΔΦ,Δt)得，套在同一鐵芯上的線圈，無論是原線圈，還是副線圈，該比例都成立，則有eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…（2）理想變壓器的基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，與副線圈的個(gè)數(shù)無關(guān)電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈時(shí)：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)②有多個(gè)副線圈時(shí)：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I(xiàn)3n3＋…＋I(xiàn)nnn.頻率關(guān)系f1＝f2，變壓器不改變交流電的頻率易錯(cuò)點(diǎn)四：分析變壓器的動(dòng)態(tài)分析因果關(guān)系不明確1.常見的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負(fù)載電阻不變兩種情況．原、副線圈的匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負(fù)載電阻的變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是R→I2→P2→P1→I1。負(fù)載電阻不變，分析各物理量隨原、副線圈的匝數(shù)比的變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1．2.變壓器與電路動(dòng)態(tài)分析相結(jié)合問題的分析方法(1)分清不變量和變量。(2)弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系。(3)利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。.【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】混淆交變電流的“四值”【例1】（2024·河南省名校聯(lián)盟大聯(lián)考）（多選）如圖所示，一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)輸出端連接在理想變壓器的原線圈上，副線圈通過理想二極管接有電容的電容器和阻值的電阻，理想變壓器匝數(shù)比。已知交流發(fā)電機(jī)內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)，內(nèi)阻不計(jì)且線圈面積是，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為，電壓表是理想電表，下列說法正確的是（）A.電壓表示數(shù)為 B.電阻的電功率等于C.電容器上的電荷量為 D.電容器上的電荷量為易錯(cuò)分析：求電容器上的電荷量時(shí)電容器兩端的電壓用有鏟值而不是最大值；求電阻的電功率和電壓表示數(shù)不是用有效值而是用最大值?！敬鸢浮緽D【解析】發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢峰值電壓表示數(shù)為有效值，且E即電壓表示數(shù)，A錯(cuò)誤；電阻兩端的電壓故電阻的電功率，B正確；由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器只充電不放電，故電容器兩端的電壓最大值為交流電峰值，由變壓器的匝?shù)比關(guān)系可知電阻兩端的電壓最大值為，此即電容器兩端的電壓最大值。故電容器上的電荷量，C錯(cuò)誤，D正確?！咀兪?-1】（2023湖南卷高考真題）某同學(xué)自制了一個(gè)手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動(dòng)（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個(gè)阻值恒為的燈泡。假設(shè)發(fā)電時(shí)燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B.燈泡兩端電壓有效值為C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則燈泡變得更亮【答案】AC【解析】大輪和小輪通過皮帶傳動(dòng)，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)，根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為，則小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，A正確；線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值又，聯(lián)立可得則線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值為B錯(cuò)誤；若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值此時(shí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值根據(jù)電阻定律可知線圈電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即為，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值，C正確；若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)，可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢有效值變小，則燈泡變暗，D錯(cuò)誤。【變式1-2】（2023·江蘇南通三模）如圖所示，紙面內(nèi)有一“凹”字形單匝金屬線框組成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，線框的總電阻為R，邊長如圖所示．線框繞ab軸做角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則從圖示位置（）A轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)回路中電流方向發(fā)生改變B.轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過程中通過導(dǎo)線截面的電荷量為零C.轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢大小為D.轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電流的有效值為【答案】C【解析】通過一次中性面（即磁場與線框面積垂直位置時(shí)）電流方向才會(huì)發(fā)生改變，故A錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過程中通過導(dǎo)線截面的電荷量為，故B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢大小為故C正確；轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電流的有效值為，故D錯(cuò)誤【變式1-3】(多選（2023廣東省深圳市翠園中學(xué)槿擬）如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。下列說法正確的是（）A.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過電阻R的電荷量為B.從圖示位置轉(zhuǎn)過這段時(shí)間穿過線圈磁通量的變化量大小為0C.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，電阻R上所產(chǎn)生的熱量為D.從圖示位置開始計(jì)時(shí)，電阻R兩端電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為【答案】BC【解析】由、、由圖示位置轉(zhuǎn)過所用的時(shí)間，解得電荷量為，故A錯(cuò)誤；圖示位置磁通量為，從圖示位置轉(zhuǎn)過時(shí)磁通量為則從圖示位置轉(zhuǎn)過這段時(shí)間穿過線圈磁通量的變化量大小為0，故B正確；電流的有效值為由圖示位置轉(zhuǎn)過所用的時(shí)間電阻R產(chǎn)生的焦耳熱故C正確；從圖示位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值從圖示位置開始計(jì)時(shí)，電阻R兩端電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為故D錯(cuò)誤。【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】不會(huì)求非正弦變化交變電流的有效值【例2】2023·廣東·模擬預(yù)測）電流i隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖，它的有效值是（）A．10A B． C． D．20A易錯(cuò)分析：求此非正弦變化交變電流的有效值，不是根據(jù)有效值的概念在一個(gè)周期內(nèi)，而任意取時(shí)間段?！敬鸢浮緼【解析】根據(jù)有效值的定義，可得可以知道一個(gè)周期3s內(nèi)解得，故項(xiàng)選A正確?！咀兪?-1】．(2024·I湖北武漢一中模擬）如圖是某一線圈通過的交流電的電流—時(shí)間關(guān)系圖像（前半個(gè)周期為正弦波形的），則一個(gè)周期內(nèi)該電流的有效值為（）A． B． C． D．【答案】B【解析】設(shè)該電流的有效值為I，由解得,故B正確?！咀兪?-2】（2022·湖北·黃岡中學(xué)二模）一種調(diào)光臺(tái)燈電路示意圖如圖甲所示，它通過雙向可控硅電子器件實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)節(jié)亮度。給該臺(tái)燈接的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，則此時(shí)交流電壓表的示數(shù)為（）A． B． C． D．【答案】C【解析】設(shè)電壓的有效值為，根據(jù)有效值定義有解得，故選C正確?！疽族e(cuò)點(diǎn)提醒三】不理解理解變壓器的原理或亂套變壓器的公式【例4】A1ABA2圖1例1如圖1所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=4∶1，當(dāng)導(dǎo)體棒AB在勻強(qiáng)磁場中作勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，電流表A1的示數(shù)為A1ABA2圖1A．3mAB．48mAC．與R的阻值有關(guān)D．0易錯(cuò)分析：錯(cuò)解：B錯(cuò)因分析：根據(jù)初、次級(jí)滿足，得選項(xiàng)B正確變壓器的原理是電磁感應(yīng)里的理解互感現(xiàn)象，是因原線圈的磁通量變化穿過副線圈，副線圈又反過來影響原線圈，且穿過原副線圈磁通量和磁通量變化時(shí)刻都是相同的．【答案】D【解析】變壓器原理，鐵芯中有變化的磁場，副線圈上才產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢．當(dāng)導(dǎo)體棒AB在勻強(qiáng)磁場中作勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線，在原線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的恒定的，因而鐵芯中的磁場不發(fā)生變化，所以選項(xiàng)D正確．例2一臺(tái)理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別是n2=60匝，n3=600匝，若通過兩個(gè)副線圈中的電流強(qiáng)度分別是I2=1A，I3=4A，求原線圈中的電流強(qiáng)度.易錯(cuò)分析：錯(cuò)解：根據(jù)初、次級(jí)滿足，得出：，I1=3A錯(cuò)因分析：上述錯(cuò)解的原因是生搬硬套公式，電流強(qiáng)度與匝數(shù)成反比，僅適用于理想變壓器只有一只副線圈的情況，【答案】2.24a【解析】本題有兩個(gè)副線圈，應(yīng)根據(jù)理想變壓器無能量損失來分析，由于理想變壓器無能量損失，所以有P1=P2+P3（P1為原線圈輸入功率，P2、P3分別為兩只副線圈的輸出功率）根據(jù)電功率公式有：I1U1=I2U2+I3U3 ①又因?yàn)?U2=②,U3=U1 ③把②③代入①，整理得：I1n1=I2n2+I3n3所以I1=A=2.24【變式1-1】2022·廣東佛山市高三（下）二模）氮化鎵手機(jī)充電器具有體積小、功率大、發(fā)熱量少的特點(diǎn)，圖甲是這種充電器的核心電路。交流電經(jīng)前端電路和氨化鎵開關(guān)管后，在ab端獲得如圖乙所示的高頻脈沖直流電，經(jīng)理想變壓器降壓后在cd端給手機(jī)充電，則正常工作時(shí)，變壓器cd輸出端（）A．輸出的電壓也是直流電壓B．輸出電流的頻率為C．輸出電流的有效值大于端輸入電流的有效值D．需將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，輸出端才?huì)有電壓輸出．【答案】C【解析】經(jīng)過變壓器輸出的電壓為交流電壓，A錯(cuò)誤；由乙圖可知周期為，故輸出電流的頻率為，B錯(cuò)誤；由于變壓器為降壓變壓器，則輸入電壓有效值大于輸出電壓有效值，根據(jù)變壓器的輸入功率等于輸出功率，可知輸出電流的有效值大于端輸入電流的有效值，C正確；變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)，只要輸入電流的大小發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場就會(huì)發(fā)生變化，磁通量就會(huì)發(fā)生變化，輸出端就會(huì)有電壓輸出，故不需要將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，輸出端也可以有電壓輸出，D錯(cuò)誤；【變式1-2】（2022?山東高考試題）如圖所示的變壓器，輸入電壓為，可輸出、、電壓，匝數(shù)為的原線圈中電隨時(shí)間變化為．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為。將阻值為的電阻R接在兩端時(shí)，功率為。下列說法正確的是（）A.n1為1100匝，為B.間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為C.若將R接在兩端，R兩端的電壓為，頻率為D.若將R接在兩端，流過R的電流為，周期為【答案】D【解析】變壓器的輸入電壓為220V，原線圈的交流電的電壓與時(shí)間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值為，根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為，解得原線圈為2200匝，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，BC間的電壓應(yīng)該為12V，故BC間的線圈匝數(shù)關(guān)系有BC間的線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為B錯(cuò)誤；若將R接在AB端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，AB間的電壓應(yīng)該為18V。根據(jù)交流電原線圈電壓的表達(dá)式可知，交流電的角速度為，故交流電的頻率為，C錯(cuò)誤；若將R接在AC端，根據(jù)圖像可知，當(dāng)原線圈輸入220V時(shí)，AC間的電壓應(yīng)該為30V，根據(jù)歐姆定律可知，流過電阻R的電流為交流電的周期為，D正確（【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】分析變壓器的動(dòng)態(tài)分析因果關(guān)系不明確U1I1I2RPSab圖2【例5】如圖2所示電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)。P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流。下列說法正確的是()

A．保持U1I1I2RPSab圖2B．保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，則I2減小C．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則I1增大D．保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動(dòng)，則原線圈的輸入功率不變易錯(cuò)分析：錯(cuò)解：A、D錯(cuò)因分析：因U1不變，所以原線圈中的電流不變，選項(xiàng)A正確；同理選項(xiàng)D也正確，上述錯(cuò)解的原因是辨不清原副線圈中的變量與不變量，理不明各量間"誰制約誰"的制約關(guān)系，導(dǎo)致錯(cuò)選．【答案】B【解析】保持P的位置及U不變，S由b切換到a的過程中，副線圈匝數(shù)增多，輸出電壓增大，則R上消耗的功率也增大，原線圈的輸入功率也增大；U不變，輸入電流I增大，所以選項(xiàng)A、D錯(cuò)而C正確。保持P的位置及U不變，S由a切換到b的過程中，副線圈匝數(shù)減少，則輸出電壓減少，輸出電流也減少。故選項(xiàng)B也正確?！咀兪?-1】(2022·湖南高考試題）如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動(dòng)觸頭初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻的阻值為，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為，滑片初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為，理想電流表A的示數(shù)為。下列說法正確的是（）A.保持位置不變，向左緩慢滑動(dòng)的過程中，減小，不變B.保持位置不變，向左緩慢滑動(dòng)的過程中，消耗的功率增大C.保持位置不變，向下緩慢滑動(dòng)的過程中，減小，增大D.保持位置不變，向下緩慢滑動(dòng)的過程中，消耗的功率減小【答案】B【解析】由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為，則副線圈的電流為，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為則變壓器原線圈的電壓有效值為設(shè)輸入交流電的電壓有效值為，則可得保持位置不變，向左緩慢滑動(dòng)的過程中，不斷變大，根據(jù)歐姆定律：可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正確，A錯(cuò)誤；設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為，同理可得則，整理可得保持位置不變，向下緩慢滑動(dòng)的過程中，不斷變大，則變小，對(duì)由歐姆定律可知，可知不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知消耗的功率整理可得可知時(shí)，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小，故CD錯(cuò)誤【變式1-2】（2023·廣東·模擬預(yù)測）隨著社會(huì)發(fā)展，人民生活水平的提高，電能在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研和人民生活中，以及在國民經(jīng)濟(jì)的其他各個(gè)部門中，將愈來愈廣泛的應(yīng)用，它即能大大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件，又能提高人們的物質(zhì)生活和文化生活水平。遠(yuǎn)程輸電、電網(wǎng)監(jiān)控、用電安全等等，都是提高電網(wǎng)運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn)可靠供電,并對(duì)其的安全狀況進(jìn)行掌控的極其重要環(huán)節(jié)。如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，通過單刀雙擲開關(guān)S1可改變變壓器原線圈的匝數(shù)，電路中R1、R2、R3為定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器，V是理想交流電壓表，示數(shù)用U表示，A是理想交流電流表，示數(shù)用I表示，下列說法正確的是（）A．I表示電流的瞬時(shí)值，U表示電壓的最大值B．若將滑片P向上滑動(dòng)，變壓器輸入功率變大C．若閉合開關(guān)S2，則U不變，I變大D．若將原線圈開關(guān)S1由1擲向2，則U、I都變大【答案】D【解析】交流電表的示數(shù)為有效值，故A錯(cuò)誤；P向上移動(dòng)過程中，R變大，由于交流電源原副線圈匝數(shù)不變，副線圈兩端電壓不變，變壓器輸出功率變小，所以變壓器輸入功率變小，故B錯(cuò)誤；當(dāng)開關(guān)S2閉合后副線圈電壓不變，副線圈負(fù)載電阻變小，副線圈電流變大，R1兩端電壓變大，所以電壓表示數(shù)U變小，I變小，故C錯(cuò)誤；當(dāng)開關(guān)S1由1擲向2時(shí)，副線圈兩端電壓升高，電阻不變，所以U變大，I變大，故D正確；【變式1-3】（2024廣東省四校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考）某實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行交變電流實(shí)驗(yàn)研究，交流發(fā)電機(jī)輸出的交變電壓如圖甲所示，將其接在如圖乙所示電路的a、b端，滑動(dòng)變阻器總電阻為2R，3只相同燈泡的電阻為R且電阻恒定不變。接通電源后調(diào)節(jié)滑片P處于正中央時(shí)，三只相同燈泡均正常發(fā)光。下列說法中正確的是（）A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1 B.小燈泡的額定電壓為6VC.滑片P向下移動(dòng)，變暗、變暗 D.滑片P向上移動(dòng)，變暗、變亮【答案】D【解析】設(shè)燈泡的額定電壓為UL，額定電流為I，原線圈的電流為I1，原線圈的電壓為U1，副線圈的總電流為I2，副線圈的電壓為U2，電源的總電壓為U，接通電源后調(diào)節(jié)滑片P處于正中央時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻為R，三只相同燈泡均正常發(fā)光，則有I1=II2=3IU2=ULU=UL+U1根據(jù)原副線圈兩端電流與匝數(shù)成反比，得根據(jù)原副線圈兩端電壓與匝數(shù)成正比，得U1=3UL，根據(jù)歐姆定律的，解得，故AB錯(cuò)誤；滑片P向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值變小，副線圈總電阻偏小，則I2變大，I1變大，U不變，U1減小，U2減小，則變亮、變暗；滑片P向上移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值變大，副線圈總電阻增大，則I2變小，I1變小，U不變，U1增大，U2增大，則變暗、變亮，故C錯(cuò)誤，D正確。1．（2023海南卷高考真題）下圖是工廠利用的交流電給照明燈供電的電路，變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝，下列說法正確的是（）A.電源電壓有效值為 B.交變電流的周期為C.副線圈匝數(shù)為180匝 D.副線圈匝數(shù)為240匝【答案】BC【解析】電源電壓的有效值，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；交流電的周期，選項(xiàng)B正確；．根據(jù)變壓器變壓公式可得副線圈匝數(shù)匝，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。2.（2023·河北省新高考九師聯(lián)盟高三下學(xué)期2月質(zhì)檢）如圖甲、乙所示分別是A、B兩種交流電的i－t關(guān)系圖像，則A、B兩種交流電的有效值之比為（） B． C． D．【答案】A【解析】設(shè)A、B兩種交流電的有效值分別為、，由交流電有效值的定義及題圖數(shù)據(jù)有解得比較可得，所以選項(xiàng)A正確3.（2023·廣東茂名一模）無線充電技術(shù)已經(jīng)在新能源汽車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。地下鋪設(shè)供電的送電線圈，車上的受電線圈與蓄電池相連，如圖所示。送電線圈和受電線圈匝數(shù)比為。當(dāng)送電線圈接上圖中的正弦交流電后，受電線圈中的電流為2A。不考慮線圈的自感，忽略電能傳輸?shù)膿p耗，下列說法正確的是（）A.受電線圈的電流方向每秒改變50次B.送電線圈的輸入功率為110WC.受電線圈的輸出電壓為VD.送電線圈的輸入電壓為V【答案】B【解析】受電線圈的電流頻率與送點(diǎn)線圈中的電流頻率相同，即為一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，所以每秒電流方向改變100次，A錯(cuò)誤；BD．根據(jù)圖可知送電線圈上正弦交流電的有效值為受電線圈中的電流為2A，可得送電線圈中的電流大小為送電線圈的輸入功率為B正確，D錯(cuò)誤；對(duì)受電線圈的輸出電壓有得，C錯(cuò)誤。4.（2023·廣東·統(tǒng)考二模）下圖是一款小型電鉆及其簡化電路圖，它由變壓器及電機(jī)兩部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器，電機(jī)的內(nèi)阻為，額定電壓為11V，額定電流為2.0A。當(dāng)變壓器輸入電壓為220V的正弦交流電時(shí)電鉆正常工作，下列說法正確的是（）A．變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比是 B．變壓器原線圈電流的最大值為0.1AC．變壓器的輸入功率為4W D．電機(jī)的效率約為82%【答案】AD【解析】變壓器的原副線圈匝數(shù)之比是選項(xiàng)A正確；原線圈的電流為變壓器原線圈電流的最大值選項(xiàng)B錯(cuò)誤；．原、副線圈功率相等為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電機(jī)的效率為，選項(xiàng)D正確。5.（2023·廣東佛山·統(tǒng)考二模）如圖，某興趣小組設(shè)計(jì)用一小風(fēng)力發(fā)電機(jī)給燈泡供電。發(fā)電機(jī)線圈與風(fēng)葉固定在同一轉(zhuǎn)軸上一起轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡正常發(fā)光。若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，理想變壓器副線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?，其他條件不變，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻不計(jì)，則以下說法正確的是（）A．流經(jīng)燈泡電流的頻率增大B．流經(jīng)燈泡電流的最大值減小C．燈泡兩端電壓的有效值增大D．發(fā)電機(jī)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小不變【答案】A【解析】線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，可知周期變?yōu)樵瓉淼?，故交流電的頻率變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；根據(jù)交流電壓的最大值公式周期變?yōu)樵瓉淼?，角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，故發(fā)電機(jī)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，同時(shí)理想變壓器副線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?，設(shè)原來原副線圈匝數(shù)比為，根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)比的關(guān)系有，，解得即副線圈電壓最大值不變，所以流經(jīng)燈泡電流的最大值不變，B錯(cuò)誤；副線圈電壓最大值不變，故燈泡兩端電壓的有效值不變，C錯(cuò)誤；根據(jù)前面分析發(fā)電機(jī)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，故線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢變?yōu)樵瓉淼?倍，D錯(cuò)誤。6.（2022?浙江省Z20名校聯(lián)盟三模）（多選）如圖所示，水平導(dǎo)體棒質(zhì)量、長、電阻，其兩個(gè)端點(diǎn)分別搭接在豎直平行正對(duì)放置的兩光滑金屬圓環(huán)上，兩圓環(huán)半徑均為、電阻不計(jì)。阻值的電阻用導(dǎo)線與圓環(huán)相連接，理想交流電壓表V接在電阻R兩端。整個(gè)空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)體棒在外力F作用下以速率繞兩圓環(huán)的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，ab在圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)記為t=0時(shí)刻，重力加速度為。下列說法正確的是（）A.棒中的電流 B.電壓表的示數(shù)為C.從到的過程中通過R的電量為2C D.從到的過程中外力F做功為【答案】CD【解析】導(dǎo)體棒在圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)，速度v垂直與磁感線，有效切割速度最大，電動(dòng)勢最大值為感應(yīng)電流最大，為設(shè)經(jīng)過時(shí)間t導(dǎo)體棒速度與磁感線夾角此時(shí)導(dǎo)體棒有效切割速度為在導(dǎo)體棒中電流隨時(shí)間變化規(guī)律為(A)，故A錯(cuò)誤；電壓表示數(shù)為電阻R兩端電壓有效值，則故B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒圓周運(yùn)動(dòng)的周期為等于周期的四分之一，則在0~時(shí)間內(nèi)通過R的電量為故C正確；從到的過程中外力F做功等于導(dǎo)體棒增加的重力勢能與電路產(chǎn)生的焦耳熱之和，電流的有效值為則焦耳熱為導(dǎo)體棒增加的重力勢能為則外力做功為，D正確。7．（2023·四川·樹德中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，一矩形n匝閉合線圈勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO'以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻為R，從如圖位置(線圈平面與磁場方向平行)為t＝0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，線圈平面轉(zhuǎn)過60°時(shí)線圈中的感應(yīng)電流的大小為I0，則下列判斷正確的是（）A．在0～時(shí)間內(nèi)穿過線圈的磁通量一直在增大B．在0～時(shí)間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小C．一個(gè)周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為D．穿過線圈的磁通量最大值為【答案】D【解析】時(shí)，線圈平面與磁場方向平行，磁通量為0，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過時(shí)，線圈平面與磁場方向垂直，磁通量最大，在時(shí)間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過的角度為，可知此過程線圈的磁通量先增大后減小，故A錯(cuò)誤；時(shí)，線圈平面與磁場方向平行，此時(shí)的磁通量變化率最大，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大，線圈中的感應(yīng)電流最大，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過時(shí)，磁通量變化率為0，線圈中的電動(dòng)勢為0，線圈中的感應(yīng)電流為0，在時(shí)間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過的角度為，可知此過程線圈中的感應(yīng)電流先減小后增大，故B錯(cuò)誤；時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的表達(dá)式為，線圈平面轉(zhuǎn)過時(shí)線圈中的感應(yīng)電流的大小為，則有，解得線圈中感應(yīng)電流的最大值為線圈中感應(yīng)電流的有效值為一個(gè)周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為故C錯(cuò)誤；線圈的最大電動(dòng)勢為又聯(lián)立可得穿過線圈的磁通量最大值為，故D正確。8.（2024福建名校質(zhì)檢）（多選）在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理如圖甲所示。浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置圓形線圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間滿足v=0.4πsinπt（單位：m/s），且始終處于輻射磁場中，該線圈與阻值R=15Ω的燈泡串聯(lián)；浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成（俯視圖乙中陰影部分），其內(nèi)部為產(chǎn)生磁場的磁體；線圈匝數(shù)n=200匝，線圈所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.1T，圓形線圈的直徑D=0.4m，電阻r=1Ω。計(jì)算時(shí)近似取π2=10。下列說法正確的是（）A.線圈中形成了周期為2s的正弦式交流電B.燈泡電流最大時(shí)，線圈處于振動(dòng)的最大位移處C.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為32VD.較長時(shí)間內(nèi)，燈泡的平均功率為60W【答案】AC【解析】根據(jù)題意可知，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為由表達(dá)式可知角頻率，故，故A正確；燈泡電流最大時(shí)，即線圈速度最大時(shí)，則線圈處于振動(dòng)的平衡位置，故B錯(cuò)誤；線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為線圈速度最大時(shí)，故C正確；根據(jù)表達(dá)式可知，電流為正弦交變電流，則有效值為較長時(shí)間內(nèi)，燈泡的平均功率為，故D錯(cuò)誤9.（2024·廣東廣州市綜合測試)如圖是手機(jī)無線充電器的模型，其工作原理與理想變壓器相同，己知發(fā)射、接收線圈匝數(shù)比，C，D端輸出電流，則A、B端輸入電流的（）A.頻率為 B.周期為C.有效值為 D.最大值為【答案】C【解析】變壓器不改變周期和頻率，所以周期為頻率為，故AB錯(cuò)誤；C，D端輸出電流的最大值為，由，可得A、B端輸入電流的最大值為A、B端輸入電流的有效值為故C正確，D錯(cuò)誤。10.（2022高考湖北物理）近年來，基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其它損耗，下列說法正確的是（）A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同【答案】AC【解析】由于穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，可知穿過接收線圈的磁通量變化率約為發(fā)射線圈的80%，即=×80%，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由U1=n1，U2=n2，=×80%，聯(lián)立解得U2=8V，即接收線圈的輸出電壓為8V，A正確；根據(jù)變壓器原副線圈中交變電流的頻率相同，可知C正確；根據(jù)題述，忽略其