物理·选修3－2(人教版)
本章概括
本章知识以“电磁感应”为基础，初步定量地讨论了交变电流的特征和规律，它在生产和生活中有着广泛的应用．
交变电流知识比恒定电流知识要复杂得多．探索和学习复杂的知识要特别注意研究方法的应用．在本章学习中，我们要紧紧抓住恒定电流在热效应方面与交变电流有等效性．利用这方面的等效性得出了交变电流的电流和电压的有效值概念．通过研究使我们认识到尽管恒定电流与交变电流有那么大的区别，由于它们在热效应上有等效性，我们仍然可以应用等效法利用恒定电流对交变电流进行研究．
本章知识在试题中多以选择和填空题型出现，考查方式既有对本章知识内容的单独考查，也有对本章知识和电学的其他部分、力学等内容相联系的综合性考查，特别是带电粒子在交变电场中的运动问题，在加强能力考查的高考中更会成为一个热点．对于变压器的原理和使用，要从互感现象的本质特点入手理解原、副线圈的匝数比与原、副线圈电压比之间的关系，理解副线圈上输出的功率等于原线圈上输入的功率，副线圈电流控制原线圈电流，还要熟悉远距离输电流程图．
物理·选修3－2(人教版)
章末过关检测卷(二)
交变电流
(测试时间：50分钟 评价分值：100分)
一、单项选择题(本题共5小题，每题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合(如图所示)，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是( )
解析：线圈在磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，可以产生按正弦规律变化的交流电．对于图示起始时刻，线圈的cd边离开纸面向纸外运动，速度方向和磁场方向垂直，产生的电动势的瞬时值最大；用右手定则判断出电流方向为逆时针方向，与规定的正方向相同，所以C对．
答案：C
2．如图
所示为交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是( )
A．5 A B．5 A
C. A D．3.5 A
解析：题图所示图象中的交变电流在一个周期内产生的热量：Q＝IR＋IR＝(4)2R＋(3)2R＝25RT.
令此交变电流的有效值为I，应有Q＝I2RT，故I2RT＝25RT，解得I＝5 A．B项正确．
答案：B
3．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压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．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，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是( )
A．原线圈中的电流为nI B．变压器的输入功率为
C．电动机输出的总功率为I2R D．电动机两端电压为IR
解析：电流表的读数为副线圈电流，所以原线圈电流为，故A错误；原线圈的输入功率则为U，故B对；电动机上的热功率为I2R，电动机消耗功率为U ，两端电压为，故C、D错误．
答案：B
4．超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )
A．1 kW B．1.6×103 kW C．1.6 kW D．10 kW
解析：节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I＝＝ A＝50 A．P线＝I2R＝502×0.4 W＝1 000 W，故节约的电功率为1 kW，A项正确．
答案： A
5．(2013·高考四川理综)
用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则( )
A．变压器输入功率约为3.9 W
B．输出电压的最大值是110 V
C．变压器原、副线圈的匝数比是1∶2
D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin(100πt＋)A
解析：通过负载的电流有效值为0.025 A，变压器输入功率约为P＝UI＝110×0.025 W＝3.9 W，选项A正确．变压器输出电压的最大值是110 V，选项B错误．由变压公式，变压器原、副线圈的匝数比是2∶1，选项C错误．负载电流的函数表达式i＝0.05sin 100πt(A)，选项D错误．
答案：A
二、双项选择题(本题共6小题，每题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分．)
6．一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为e＝10sin 4πt (V)，则( )
A．该交变电动势的频率为2 Hz B．零时刻线圈平面与磁场垂直
C．t＝0.25 s时，e达到最大值 D．在1 s时间内，线圈中电流方向改变100次
解析：由题中给出的电动势的表达式可以得到该交变电动势的角速度是4π，由角速度和周期、频率的关系ω＝＝2πf得到此交变电动势的频率为2 Hz，周期是0.5 s，所以选项A正确．周期是0.5 s，所以1 s内线圈中的电流方向改变4次，选项D错误．代入表达式t＝0.25 s，得到e＝0，选项C错误．零时刻，电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，选项B正确．综上所述，本题的正确选项为A、B.
答案：AB
7．某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin 100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有( )
A．最大值是50 V B．频率是100 Hz
C．有效值是25 V D．周期是0.02 s
解析：从中性面开始计时，交变电动势的表达式为e＝Emsin ωt，因e＝50sin 100πt(V)，所以最大值Em＝50 V，A错误．由ω＝2πf＝100π rad/s得f＝50 Hz，B错误．有效值E＝＝25 V，C正确．T＝＝0.02 s，D正确．
答案：CD
8．如图
所示，低温雨雪冰冻天气造成我国部分地区严重受灾，其中高压输电线因结冰而损毁严重．为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )
A．输电电流为3I B．输电电流为9I
C．输电电压为3U D．输电电压为U
解析：高压线上的热耗功率ΔP＝I2R线①
若热耗功率变为9ΔP，则9ΔP＝I′2R线②
由①②得I′＝3I，A对．
又输送功率不变，由P＝UI＝U′I′，
得U′＝U，所以D对．
答案：AD
9．如图
甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为热敏电阻(其随温度升高电阻变小)，R为定值电阻．下列说法正确的是( )
A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝9sin 50πt(V)
B．t＝0.02 s时电压表V2的示数为9 V
C．变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1∶4
D．Rt处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变
解析：由题中图乙可知U1＝36 V，T＝2×10－2 s，由＝得U2＝9 V，所以副线圈两端电压的瞬时值表达式为 u＝9sin 100πt(V)，A选项错；电压表示数为有效值，故B选项正确；由变压器原、副线圈电流关系及输入、输出功率关系知，C选项错；当Rt处温度升高时Rt电阻变小，U2不变，副线圈中电流I2变大，故D选项正确．
答案：BD
10．对电容器能通交变电流的原因，下列说法正确的是( )
A．当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流
B．当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流
C．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动
D．在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器
解析：电容器实质上是通过反复充、放电来实现通电的，并无电荷流过电容器．
答案：BD
11．(2013·高考江苏物理)如图所示，
理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )
A．向下滑动P B．增大交流电源的电压
C．增大交流电源的频率 D．减小电容器C的电容
解析：要使灯泡变亮，可以采取的方法有：向上滑动P，或增大交流电源的电压，增大交流电源的频率，或增大电容器C的电容，选项B、C两项正确，A、D两项错误．
答案：BC
三、非选择题(本大题2小题，共44分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
12．(20分)如图
所示，在匀强磁场中有一个“π”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B＝ T，线框的CD边长为20 cm，CE、DF长均为10 cm，转速为50 r/s.若从图示位置开始计时：
(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)在et坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化关系的图象．
解析：(1)线圈转动，开始计时的位置为线圈平面与磁感线平行的位置，在t时刻线框转过的角度为ωt，此时刻，e＝Bl1l2ω cos ωt，即e＝BSω cos ωt.
其中B＝ T，S＝0.1×0.2 m2＝0.02 m2，
ω＝2πn＝2π×50 rad/s＝100π rad/s.
故e＝×0.02×100πcos 100πt(V)，
即：e＝10cos 100πt(V)．
(2)线框中感应电动势随时间变化关系的图象如图所示：
答案：(1)e＝10cos 100πt(V)
(2)见解析图
13.(24分)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100，电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：
(1)交流发电机产生的电动势最大值；
(2)电路中电压表的示数；
(3)R上的热功率．
解析：(1)交流发电机产生电动势的最大值：
Em＝nBSω
而Φm＝BS，ω＝，所以Em＝.
由Φ－t图线可知：Φm＝2.0×10－2 Wb
T＝6.28×10－2s，所以Em＝200 V.
(2)电动势的有效值E＝＝100 V
U＝E＝×100V＝90 V＝127.3 V.
(3)R上的功率为：PR＝＝W＝180 W.
答案：(1)200 V (2)127.3 V (3)180 W
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交变电流
1．下图中哪些情况线圈中不能产生交流电( )
解析：由正弦式电流的产生条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状没有特别要求．
答案：A
2．(双选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是( )
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次
D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线
解析：线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边速度方向与磁感线平行，即不切割磁感线，穿过线框的磁通量的变化率等于零，所以电动势等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变．垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大，故C、D正确．
答案：CD
3．交流发电机在工作时电动势为e＝Emaxsin ωt，若将发动机的转速提高一倍，同时将线框所围面积减少一半，其他条件不变，则其电动势变为( )
A．e′＝Emaxsin B．e′＝2Emaxsin
C．e′＝Emaxsin 2ωt D．e′＝sin 2ωt
解析：交变电动势的瞬时表达式为e＝Emaxsin ωt，而Emax＝NBSω，当ω加倍而S减半时，Emax不变，故正确答案为C.
答案：C
4．如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是 ( )
A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次
B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流
C．图示位置ab边的感应电流方向为a→b
D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零
解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A错；线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向为a→b，故C对；线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，B、D错误．
答案：C
5．长为a、宽为b的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的OO′轴以恒定的角速度ω旋转．设t＝0时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是( )
A．0,0 B．0，Babω
C.，0 D．Bab，Babω
解析：实际上，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动时，产生交变电动势：
e＝Emcos ωt＝Babωcos ωt.
当t＝0时，cos ωt＝1，虽然磁通量Φ＝0，但是电动势有最大值Em＝Babω，
根据法拉第电磁感应定律：E＝n，可知当电动势为最大值时，对应的磁通量的变化率也最大，即Em＝max＝Babω.故正确选项为B.
答案：B
6．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为( )
A．2∶π B．π∶2
C．2π∶1 D．无法确定
解析：设转动的角速度为ω，则平均感应电动势为＝n＝n＝；感应电动势的最大值为Em＝nBSω，联立得＝，故选项A正确．
答案：A
7．(双选)如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动．当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t＝时刻( )
A．线圈中的电流最大
B．穿过线圈的磁通量为零
C．线圈所受的安培力为零
D．线圈中的电流为零
解析：t＝＝，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B错误，由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，A错误，C、D正确．
答案：CD
8．矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如下图所示的交流电，设沿a→b→c→d→a方向为电流正方向，则对应t1时刻线圈位置为下列哪一个图( )
解析：由题图知在t1时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为a→b→c→d→a，又线圈为逆时针转动，故只有B图符合电流方向为a→b→c→d→a且最大．
答案：B
9．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流如图所示， 由图可知( )
A．在t1和t3时刻，线圈处于中性面位置
B．由图可知线圈转动是在中性面开始计时的
C．从t1到t4线圈转过的角度为π弧度
D．若从0时刻到t4时刻经过0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变50次
解析：线圈过中性面，磁通量最大，但其变化率为零，所以电动势为零，电流为零，且电流的方向要发生变化；从t1到t4线圈转过了π弧度，转动一圈线圈两次经过中性面，电流方向变化两次，1 s内线圈转动50转，感应电流方向改变100次．故答案为B.
答案：B
10．如图所示为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度B＝0.5 T，线圈匝数n＝50，每匝线圈面积0.48 m2，转速150 r/min，在匀速转动过程中，从图示位置开始计时．
(1) 写出交变感应电动势瞬时值的表达式；
(2) 画出e－t图线．
解析：(1)当线圈平面经过中性面开始计时，则线圈在时间t内转过角度ωt，于是感应电动势瞬时值e＝Emsin ωt，其中Em＝nBSω.
由题意知n＝50，B＝0.5 T，
ω＝ rad/s＝5π rad/s，S＝0.48 m2,
Em＝nBSω＝50×0.5×0.48×5π V≈188 V，
所以e＝188sin 5πt(V)．
(2)根据交流电的方程画图线时，最大值是正弦图线的峰值，由纵轴上的刻度值标出，交流电的频率与正弦图线的周期相对应，ω＝，而周期由时间轴上的刻度值标出，
T＝＝0.4 s，et图线如图所示．
答案：(1)e＝188sin 5πt(V)
(2)见解析图
11.
如右图所示，有一闭合的正方形线圈，匝数N＝100，边长为10 cm，线圈总电阻为10 Ω.线圈绕OO′轴在B＝0.5 T的匀强磁场中匀速转动，每分钟转1 500转，求线圈平面从图示位置转过30°时，感应电动势的值是多少？
解析：由题给条件可知：N＝100，B＝0.5 T，
f＝1 500 r/min＝25 Hz，ω＝2πf＝50π rad/s，
S＝0.01 m2.
所以感应电动势的最大值为
Em＝NBωS＝100×0.5×50π×0.01 V＝78.5 V.
从图示位置(即中性面位置)开始计时，产生交变电流的电动势的瞬时值表达式为e＝Emsin ωt，所以转过30°时的电动势
e＝Emsin 30°＝78.5× V≈39.3 V.
答案：39.3 V
课件24张PPT。第五章 交变电流 第1节 交变电流 栏目链接电气时代的到来
法拉第于1831年发现了电磁感应现象之后，工程技术专家敏锐地意识到电力对人类生活的意义，纷纷投身于电力开发、传输和利用方面的研究．
1832年，法国发明家皮克西制成第一台手摇发电机；1867年，德国工程师西门子制造了第一台自馈式发电机，大大提高了发电的效率． 栏目链接世界上第一台直流电动机则是在1834年由美国工程师达文波特在美国物理学家约瑟夫·亨利的支持下制造的．从此，电力开始成为取代蒸汽动力的新能源．
电灯、电报、电话、电车、电焊、电影放映机等的相继问世，使电力的应用范围不断扩大，人们对电力的需求因此也不断增长.1882年，法国物理学家德普雷发现了远距离送电的方法；同年，美国发明家爱迪生建立的第一个火力发电站开始运行．
到十九世纪末二十世纪初，世界进入了电气时代． 栏目链接 栏目链接1．____________都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流；____________不随时间变化的电流称为直流．
2．正弦式交变电流的电动势e随时间变化的规律为____________，式中____________叫做电动势的峰值．大小和方向方向e＝Emsin ωtEm 栏目链接 栏目链接 栏目链接一、交变电流的产生
交变电流的定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流，方向变化为其主要特征．
总结：(1)线圈每转一周，电流方向改变两次，电流方向改变的时刻也就是线圈中无电流的时刻(或者说磁通量最大的时刻)．由于线圈转一周的过程中，线圈的磁通量有两次达到最大，故电流的方向在线圈转一周的过程中改变两次，我们把线圈平面垂直于磁感线时的位置叫做中性面． 栏目链接(2)线圈垂直中性面时，虽然磁通量等于零，但是磁通量的变化率却最大，因此感应电动势最大，感应电流最大．
(双选)下列各图中，表示交变电流的是( ) 栏目链接解析：方向随时间做周期性变化是交变电流的重要特征，选项A、B中，电流的大小变化，但方向不变，不是交变电流是脉动直流．A、B错误，C、D项正确．
答案：CD 栏目链接变 式
迁 移1．如图所示的是电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是( ) 栏目链接A．电流的大小变化，方向也变化，是交流电
B．电流的大小变化，方向不改变，不是交流电
C．电流的大小不变，方向不变，是直流电
D．电流的大小不变，方向变化，是交流电解析：要电流的方向变化就是交流电，此题电流大小不变，方向变化，是交流电．
答案：D变 式
迁 移 栏目链接二、交变电流的产生和变化规律
1．交变电流的产生及数学表达式：
矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴O转动时，线圈的两条边切割磁感线产生感应电动势，如图所示．设线圈的匝数为n，转动角速度为ω，两对边分别为L1和L2(其中ab边为L1，ad边为L2)． 栏目链接 栏目链接 栏目链接②线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次
3．正弦交变电流的图象(线圈在中性面位置开始计时)： 栏目链接4．交变电流的峰值．
(1)交变电流在一个周期内所能达到的最大值叫做交变电流的峰值．以此可以表示交变电流的强弱或电压的高低． 栏目链接(2)意义：磁场中旋转线圈与中性面垂直时交变电流的瞬时值．对单匝线圈而言，其电压的峰值可表示为Em＝2BLv或Em＝BSω. 栏目链接例2 如图所示，一矩形线圈abcd，已知ab边长为l1，bc边长为l2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为( )． 栏目链接A．0.5Bl1l2ωsin ωt
B．0.5Bl1l2ωcos ωt
C．Bl1l2ωsin ωt
D．Bl1l2ωcos ωt解析：线圈从题图示位置开始转动，电动势瞬时值表达式为e＝Emcos ωt，
由题意，Em＝BSω＝Bl1l2ω，所以e＝Bl1l2ωcos ωt.
答案：D 栏目链接总结：书写交变电流瞬时值表达式的基本思路
(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值．
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．
如：①线圈从中性面位置开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsin ωt.
②线圈从垂直中性面位置开始转动，则it图象为余弦函数图象，函数式为i＝Imcos ωt. 栏目链接变 式
迁 移2．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt的图是( ) 栏目链接变 式
迁 移解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsin ωt，由这一原则判断：A图中感应电动势为e＝BSωsin ωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直．
答案：A 栏目链接物理·选修3－2(人教版)
第2节 描述交变电流的物理量
1．下列提到的交流电，哪一个不是指有效值( )
A．交流电压表读数 B．保险丝熔断电流
C．电容器击穿电压 D．220 V交流电压
解析：根据对交流电有效值的定义及理解，C是交流电的峰值．
答案：C
2．在如图所示的电路中，已知交流电源电压u＝200sin 10πt(V)，电阻R＝10 Ω，则电流表和电压表读数分别为( )
A．14.1 A,200 V B．14.1 A,141 V
C．2 A,200 V D．2 A,141 V
解析：由表达式可读得电压最大值Um＝200 V，在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表的示数为U＝ V＝141 V，电流表的示数为I＝＝ A＝14.1 A.
答案：B
3．(双选)如下图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0.01 s
B．最大值是311 V
C．有效值是220 V
D．表达式为u＝220sin 100πt(V)
解析：由图可知周期是0.02 s，A错误；由图可知电压最大值是311 V，B正确；根据有效值U＝ V＝220 V，可得C正确；根据交变电压的表达式：u＝Em sin ωt(V)可知，D错误．
答案：BC
4．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )
A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零
B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311 V
D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz
解析：由图乙可知该正弦交变电流的电压最大值为311 V，周期等于0.02 s，因此，根据正弦交变电流的最大值与有效值之间的关系式U＝得知选项C错误，又f＝，则频率为f＝50 Hz，选项D错误，当t＝0.005 s时，u＝n＝311 V，取得最大值，穿过线圈的磁通量变化率最大，选项A错误，当t＝0.01 s时，交变电压及电流方向发生改变，电压值最小等于零，线框平面与中性面重合，选项B正确．
答案：B
5．一个多匝闭合矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电的电动势e随时间变化的函数表达式为e＝100sin 50 πt(V)，则下列判断正确的是( )
A．通过该矩形线圈磁通量的最大值为100 Wb
B．该交变电流电动势的有效值是70.7 V
C．通过该矩形线圈磁通量变化率的最大值为100 Wb/s
D．1 s内该交流电电流的方向变化100次
解析：由法拉第电磁感应定律知，A项错．感应电动势的最大值为100 V，根据法拉第电磁感应定律：E＝n ，磁通量的变化率并不等于电动势，还与匝数有关，故C项错．交变电流电动势的有效值E＝，B项正确；该交流电的频率是25 Hz，故1 s内交流电电流的方向变化50次，D项错误．
答案：B
6．(双选)如图所示的(a)、(b)两图分别表示两个交流电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的( )
A．有效值 B．频率
C．最大值 D．均不一样
解析：由题图可知，两个交变电压最大值均为2 V，周期均为0.4 s，可知B正确．题图(a)中电压有效值Ua＝，题图(b)中电压有效值Ub＝Um，A错．
答案：BC
7．图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω，则( )
A．电压表的示数为6 V
B．在t＝10－2s的时刻，穿过线圈的磁通量为零
C．若线圈转速改为25 r/s，则电动势的有效值为3 V
D．若线圈转速改为25 r/s，则通过电灯的电流为1.2 A
解析：电压表的示数是有效值，U＝R＝×9 V＝5.4 V，A错误；t＝10－2 s时感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，B错误；原来线圈的转速为n＝＝＝50 r/s，当线圈的转速改为25 r/s时，感应电动势的最大值Um＝ V＝3 V，有效值为3 V，C正确；若线圈转速改为25 r/s，通过灯泡的电流为0.3 A，D错误．
答案：C
8．两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是( )
A．1∶4 B．1∶2
C．1∶ D．1∶1
解析：正弦式交流电电流有效值I1＝，方形交流电的有效值为I2＝im，电热功率P＝I2R，故＝＝，故选项B正确．
答案：B
9．如图甲所示，为电热毯的电路图，电热丝接在u＝311sin 100πt (V)的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为如图乙所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是 ( )
A．110 V B．156 V C．220 V D．311 V
解析：交流电压表测的是交流电压的有效值，设为U，则有：T＝·，解得U＝155.5 V，故B项正确．
答案：B
10．两个完全相同的电热器，分别通过如图(a)和(b)所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比Pa∶Pb等于多少？
解析：有效值与最大值关系I＝是仅对正弦交变电流适用，即对于(b)图才有Ib＝，Pb＝IR＝IR，对于(a)图的方波交变电流来说，由于每时刻通过电阻R的电流都是Im，只是方向做周期性变化，而对于电流通过电阻发热来说，它与电流方向是没有关系的．因此从热效应来说，(a)图交变电流与电流是Im的恒定电流是等效的，也可以说(a)图交变电流有效值就是Im.
因此Ia＝Im，Pa＝IR＝IR，所以Pa∶Pb ＝1∶＝2∶1.
答案：2∶1
11．一个电阻为r、
边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.求：
(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向．
(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？
(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？
(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？
(5)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少？
(6)图中电流表和电压表的示数各是多少？
解析：(1)由右手定则可判定电流的方向沿dcba.
(2)Em＝NBSω＝NBL2ω.
(3)线圈平面与B成60°角时的瞬时感应电动势：e＝Emcos 60°＝NBL2ω.
(4)电动势的有效值：E＝；电流的有效值
I＝，
柴油机做的功转化为电能，线圈转一周柴油机做的功：
W＝EIt＝ t＝·＝
(5)因为＝＝，
故电量：q＝Δt＝＝.
(6)电流表显示路端电压的有效值，则读数为：I＝＝；
电压表显示路端电压的有效值，则读数为：
U＝IR＝.
答案：(1)dcba (2)Em＝NBL2ω
(3)e＝NBL2ω (4)W＝
(5)q＝ (6)U＝
12.
如右图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO′轴从图示位置开始匀速转动．已知从图示位置转过时，线圈中电动势大小为10 V，求：
(1)交流电动势的峰值；
(2)交流电动势的有效值；
(3)设线圈电阻为R＝1 Ω，角速度ω＝100 rad/s，线圈由图示位置转过过程中通过导线截面的电荷量q.
解析：(1)图示位置为中性面，从此时开始计时，交流电动势的瞬时值为e＝Emsin ωt.将ωt＝，e＝10 V代入上式，求得Em＝20 V.
(2)此电流为正弦交变电流，所以交流电动势的有效值E＝＝ V＝10 V.
(3)在线圈转过的过程中，穿过线圈平面的磁通量变化量ΔΦ＝B·S.据Em＝B·Sω得ΔΦ＝＝ Wb＝0.2 Wb，故q＝＝ C＝0.2 C.
答案：(1)20 V (2)10 V (3)0.2 C
13．如图所示，
矩形线框abcd在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中绕轴OO′以角速度ω＝10π rad/s匀速转动，线圈共10匝，电阻r＝5 Ω，ab＝0.3 m，bc＝0.6 m，负载电阻R＝45 Ω.求：
(1)写出从图示位置开始计时线框中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)电阻R在0.05 s内产生的热量；
(3)0.05 s内流过电阻R上的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动)．
解析：(1)电动势的最大值为：Em＝nBSω＝10×2×0.3×0.6×10πV≈113.04 V，故瞬时值表达式：e＝Emcos ωt＝113.04cos 10πt(V)．
(2)电流的有效值：I＝＝≈1.6 A.
所以0.05 s内R上产生的热量：
Q＝I2Rt＝5.76 J.
(3)平均感应电动势为：＝n＝72 V，
平均感应电流为：＝＝1.44 A，
所以通过电阻R的电荷量为：q＝·t＝0.072 C.
答案：(1)e＝113.04 cos 10πt(V) (2)5.76 J (3)0.072 C
课件29张PPT。第五章 交变电流 第2节 描述交变电流的物理量 栏目链接多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇．过去，调节是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速．现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的．如下图所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式缌的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去．调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压．那么现在电灯上的电压为多少？等学会本节内容之后，这个问题就能解决了． 栏目链接 栏目链接 栏目链接1．交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫它的________，在1 s内完成周期性变化的次数叫做它的________，二者之间互为________，即________或________．
2．交变电流的峰值是它能达到的____________，电容器所能承受的电压要____________交流电压的峰值．
3．让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在一个周期内它们产生的________相等，我们就把这个恒定电流的电流I、电压U叫做这个交流的周期频率倒数最大数值高于热量 栏目链接________．正弦交流电的峰值是其有效值的______倍，家庭电路的电压是220 V，指的是________．一般交流电表测量的数值是________．有效值有效值有效值 栏目链接 栏目链接 栏目链接一、周期和频率
交变电流的周期与频率都是描述交变电流变化快慢的物理量．
1．周期T.
交变电流完成一次周期性变化所需的时间．单位是秒．周期越大，交流变化越慢，在一个周期内，电流的方向变化两次．
2．频率f. 栏目链接 栏目链接交流在1 s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹，符号为Hz.频率越大，交流变化越快．
3．周期和频率的关系：T＝或f＝.
4．我国交流电的周期和频率．
我国工农业生产和生活所用的交流电，周期是0.02 s，频率是50 Hz.在每秒钟内，电流的方向变化100次．
5．线圈转动角速度ω与频率f的关系：ω＝2πf. 栏目链接 栏目链接二、有效值
1．根据电流的热效应来规定．让交变电流和直流分别通过相同阻值的电阻，如果它们在相等的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交变电流的有效值．(相等的时间一般取一个周期)
2．有效值和峰值的关系．
在正弦式交变电流中，最大值与有效值之间的关系如下： 栏目链接 栏目链接这一关系式只适合于正弦式交变电流．
3．在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值．如电功率的计算式：P＝IU中，U、I均为有效值． 栏目链接 栏目链接在交流电路中，电压表、电流表、功率表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值．在没有具体说明的情况下，所给出的交变电流的电压、电流及电功率指的都是有效值．
我国民用交变电流：照明电压220 V和动力电压380 V都是指有效值．
例1一正弦交流电的电压随时间变化的规律如下图所示．由图可知下列叙述错误的是( )
栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
迁 移1．如下图所示的是表示一交变电流通过阻值为10 Ω的电阻R时电流随时间变化的图象，则该电流的有效值为________A，电阻R的热功率为________W，在一个周期内电流做功________J. 栏目链接 栏目链接变 式
迁 移 栏目链接 栏目链接三、交变电流的平均值 栏目链接 栏目链接四、交流电四值的比较和应用 栏目链接 栏目链接（续上表） 栏目链接 栏目链接例2 (2013·高考山东理综)(双选)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是( ) 栏目链接 栏目链接A．电流表的示数为10 A
B．线圈转动的角速度为50π rad/s
C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
分析：由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由楞次定律可判断出0.02 s时流过电阻的电流方向． 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
迁 移 栏目链接 栏目链接变 式
迁 移 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接3．图中甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是( )
A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．两种电压的有效值相等
C．图甲所示电压的有效值为220 V
D．一个周期内两种电流的电压平均值不相等变 式
迁 移 栏目链接 栏目链接变 式
迁 移 栏目链接 栏目链接物理·选修3－2(人教版)
第3节 电感和电容对交变电流的影响
1．关于容抗，下列说法中不正确的是( )
A．电容器充电时，容抗小
B．电容器充电时，容抗大
C．电容器的电容和交变电流的频率一定时，容抗一定与充、放电无关
D．以上说法都不对
解析：容抗只与电容器的电容大小和交变电流的频率有关．
答案：C
2．关于感抗，下列说法中不正确的是( )
A．感抗是由于电流变化时，在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化
B．感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关
C．感抗虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量
D．感抗是线圈的电阻产生的
解析：产生感抗的原因是自感现象；感抗大小XL＝2πfL；交变电流通过线圈时，电能与磁场能相互转化，不消耗电能．
答案：D
3．对扼流圈的以下说法，正确的是( )
A．扼流圈是利用电感器阻碍交变电流的作用制成的
B．低频扼流圈用来“通低频、阻高频”
C．高频扼流圈用来“通直流、阻交流”
D．高频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用大，对高频交变电流的阻碍作用很小
解析：低频扼流圈用来通直流、阻交流，也不让低频电流通过(对低频电流阻碍作用很大)．而高频扼流圈对高频电流阻碍作用很大，对低频电流阻碍作用较小．高频扼流圈的自感系数较小，低频扼流圈的自感系数较大，故只有A正确．
答案：A
4．(双选)如图所示，L1和L2是两个完全相同，标有“6 V,0.1 A”的灯泡，C是额定电压10 V的电容器，ab之间接有6 V的交流电源．则( )
A．灯泡L1发光，L2不发光
B．灯泡L1和L2都发光
C．灯泡L1和L2亮度相同
D．灯泡L1比L2亮一些
解析：交流能够“通过”电容器，但电容器对交流有阻碍作用．
答案：BD
5．如图所示电路由交变电流供电，如果交变电流的频率升高，则 ( )
A．线圈的自感系数增大
B．线圈的感抗减小
C．电路中的电流增大
D．电路中的电流减小
解析：线圈的自感系数是线圈自身的属性，选项A错误；交变电流的频率升高，电流的变化率增大，线圈的自感作用增大，感抗增大，线圈对电流的阻碍作用增大，电路中的电流减小，故选项B、C错误，D正确．
答案：D
6．(双选)如下图所示，平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则( )
A．把电介质插入电容器，灯泡一定变亮
B．把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变亮
C．把电容器两极板间距离减小，灯泡一定变亮
D．使交流电频率增大，灯泡变暗
解析：在电容器中插入电介质，电容C增加，容抗减小．电流增加，灯泡变亮；当频率增加时，容抗减小，灯泡也变亮；把电容器两板间的距离增大，将使电容器C减小，容抗增加，灯泡将变暗．
答案：AC
7．(双选)如右图中，将电灯与电容器串联接入通有交变电流的电路中，灯泡发光，则下列说法中正确的是( )
A．自由电荷通过了电容器两极板间的绝缘电介质
B．自由电荷没有通过电容器两极板间的绝缘电介质
C．接入交变电源使电容器两极板间的绝缘电介质变成了导体
D．电容器交替进行充、放电，电路中就有电流，表现为交变电流
解析：与电容器串联的灯泡，接在交变电流的电路中，灯泡发光，说明有电流通过灯泡，但形成电流的电荷并没有通过电容器两极板间的电介质，使灯泡发光的电流只是随着电压变化而对电容器不断充电与放电的电流，就好像有电流通过电容器．
答案：BD
8．如下图所示把电阻、电感、电容并联到某一交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是( )
A．I1＝I2＝I3 B．I1>I2>I3
C．I2>I1>I3 D．I3>I1>I2
解析：原来三个电流表的示数相同，说明三个支路中的电阻、感抗、容抗相等，当交变电流的频率加大时，电阻的值不变，感抗变大，容抗减小，因此I1不变，I2减小，I3增大，即有I3>I1>I2，故选项D正确．
答案：D
9．如下图所示，电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220 V、50 Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60 Hz，则发生的现象是( )
A．三灯亮度不变
B．三灯均变亮
C．L1不变、L2变亮、L3变暗
D．L1不变、L2变暗、L3变亮
解析：此题考查电容、电感对交变电流的影响，也就是容抗、感抗与交变电流的关系．当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，因此L3变亮，L2变暗．又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用，故L1灯亮度不变，所以选D.
答案：D
10．如下图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L＝1 mH，C＝200 pF)，此电路的重要作用是( )
A．阻直流通交流，输出交流
B．阻交流通直流，输出直流
C．阻低频通高频，输出高频交流
D．阻高频通低频，输出低频交流和直流
解析：线圈的作用是：“通直流、阻交流，通低频、阻高频”．电容的作用：“通交流、隔直流，通高频、阻低频”．因线圈自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成分能顺利通过线圈；电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容器C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它滤掉，最终输出的是低频交流和直流．
答案：D
11．如图甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“——”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“－”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是( )
①图甲中R得到的是交流成分 ②图甲中R得到的是直流成分 ③ 图乙中R得到的是低频成分 ④ 图乙中R得到的是高频成分
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
解析：当交变电流加在电容器上时，有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成分，①正确、②错误；乙图中电容器通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到的是低频成分，③正确、④错误．
答案：A
课件20张PPT。第五章 交变电流 第3节 电感和电容对交变电流的影响 栏目链接试电笔为什么会发亮？
为什么人站在绝缘物体上(例如桌、凳)，手接触试电笔笔尾的金属部分，笔尖接触火线时氖管会发亮？
有人这样解释：由于试电笔接触的是交流电源，虽然人站在绝缘物体上，但人与地(面)之间形成了一个电容器，而且这个电容器的容量是比较大的，因此．它对交流电的阻碍作用(即容抗)很小，相当于短路．也就是说相当于将试电笔的两端金属直接接在火线与地线之间，故试电笔中的氖管发亮．
栏目链接这种解释是否正确？
将试电笔的笔尖接触在220 V交流电的火线上，在电笔尾部的金属部分和地线间串接一个电容器C.实验结果表明，当C＝20 pF时，试电笔氖管的亮度很弱；只有当C>200 pF时，试电笔氖管的亮度才能与人站在绝缘物体上用试电笔去测火线的亮度相当．然而，人站在绝缘物体上与地面形成的电容器的电容C是远达不到20 pF的．故上述解释欠妥当.
较正确的解释是：当人站在离地面较高的绝缘物体上用试电笔试电时，人与地面间形成的电容容量极小，人与地面间的电阻值极大， 栏目链接故可以把人当作孤立导体来处理(即：认为人本身就是一个电容器)．由于人与电源的火线间经过试电笔而沟通，因此人与火线上的电势始终应该相同，当火线的电势升高或降低时，人体的电势也会随之升高或降低．人体电势的变化过程就是人体这个电容的充放电过程，伴随着人体的充放电，就形成了通过试电笔的充放电电流，因此氖管发亮．
栏目链接 栏目链接1．在直流电路中，当电压一定时，影响电流强弱的只是________．但在交流电路中，________对交变电流也有阻碍作用，阻碍作用的大小用________来表示．
2．线圈的________越大，交流电的________越高，电感对交流的阻碍作用就越大，也就是说，线圈的________就越大．
3．扼流圈分为两种，一种是低频扼流圈，可以用来______________________，另一种是高频扼流圈，可以用来__________________．电阻电感感抗自感系数频率感抗通直流，阻交流通低频，通直流，阻高频 栏目链接4．当电容器接到交流电源的两端时，电容器两极板交替进行______________，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器．
5．电容对交流阻碍作用的大小用________表示．理论和实验都表明，电容器的________越大，交流的________越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，也就是说，电容器的________越小．充电和放电容抗电容频率容抗 栏目链接 栏目链接 栏目链接一、电感对交变电流的阻碍作用
1．电感线圈对交变电流的作用：阻碍交变电流．
2．电感线圈对交变电流的阻碍作用的本质．
(1)交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流变化的，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用．
(2)电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，对交变电流的阻碍作用越大，感抗就越大． 栏目链接3．电感线圈按匝数的不同，可分为两种：
(1)低频扼流圈：通直流，阻交流．
(2)高频扼流圈：通低频，阻高频．
例1 (双选)如下图所示电路中，A、B为两相同的小灯泡，L为直流电阻为零的电感线圈，下列说法正确的是( )
栏目链接A．电源为稳恒直流电源时，灯泡A、B亮度相同
B．电源为稳恒直流电源时，灯泡A比B亮度大
C．电源为交流电源时，灯泡A、B亮度相同
D．电源为交流电源时，灯泡A比B亮度大解析：当电源为稳恒直流电源时，电感线圈相当于导线，则两灯泡电压相同，所以亮度相同．当电源为交流电源时，电感线圈对电流有阻碍作用，故灯泡A比灯泡B亮，并且交流电的频率越高，灯泡的亮度相差越明显．
答案：AD 栏目链接变 式
迁 移1．如图所示交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为P2.则( ) 栏目链接A．P1＝P2 B．P1＞P2
C．P1＜P2 D．不能比较解析：接在直流电源上，线圈对直流没有阻碍作用，电能全部转化为小灯泡的内能，而当接至交流电源上时，线圈对电流有阻碍作用，因此电能除转化成灯泡的内能外，还有一部分电能转化为磁场能，故P1＞P2.
答案：B 栏目链接二、电容对交变电流的阻碍作用
1．容抗．
(1)表示电容对交变电流阻碍作用的大小．
(2)大小由电容器的电容和交变电流的频率决定．电容越大，交变电流的频率越高，容抗越小．
2．电容对交变电流阻碍作用的实质．
当交变电流“通过”电容器时，给电容器充电或放电，使电容器两极板形成跟原电压相反的电压，阻碍电流形成容抗． 栏目链接例2如下图所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时( )A．电容器电容增加 B．电容器电容减少
C．电灯变暗 D．电灯变亮 栏目链接解析：电容器的电容是由电容器本身的特性所决定的，与外加的交流电源的频率无关，故选项A和B是错误的．当交流电源的频率增加时，电容器充、放电的步伐加快，电容器的容抗减小，电流增大，电灯变亮，故选项C错误，D正确．
答案：D 栏目链接变 式
迁 移2．某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分，为使放大器仅得到交流低频成分，如下图所示电路中可行的是( ) 栏目链接变 式
迁 移解析：题A图放大器得到所有成分．B图放大器可得到直流成分，若为高频扼流圈也能得到低频成分．C图既可得到高频成分也可得到低频成分．D图通过C1的是高、低频都有，通过C2的是旁路电容让高频成分滤去，故只有D合适．
答案：D 栏目链接物理·选修3－2(人教版)
变 压 器
1．如图，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )
A．U＝110 V，I＝0.2 A
B．U＝110 V，I＝0.05 A
C．U＝110 V, I＝0.2 A
D．U＝110 V，I＝0.2 A
解析：在副线圈电路中，I2＝＝0.1 A，再根据＝ ，及＝，得U1＝110 V，I1＝0.2 A，故B、C、D错，A正确．
答案：A
2．如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 000sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6 Ω的导线对“220 V,880 W”的电器RL供电，该电器正常工作．由此可知( )
A．原、副线圈的匝数比为50∶1
B．交变电压的频率为100 Hz
C．副线圈中电流的有效值为4 A
D．变压器的输入功率为880 W
解析：根据接入电压u＝11 000sin 100πt，输入电压有效值为11 000 V，要使“220 V,880 W”的电器正常工作，则通过用电器的电流为I＝＝4 A，副线圈输出电压为U出＝Ir＋U＝4×6 V＋220 V＝244 V，原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比，为2 750∶61，A错误，C正确；交流电的频率f＝＝＝50 Hz，B错误；变压器的输出功率P出＝PRL＋Pr＝880 W＋42× 6 W＝976 W，D错误．
答案： C
3．一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝220sin ωt (V)，原线圈电路中接入一熔断电流I0＝1 A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图所示．为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于( )
A．440 Ω B．440 Ω
C．880 Ω D．880 Ω
解析：当原线圈电流I1＝I0时，副线圈中的电流为
I2＝I1＝I0＝ A，
副线圈的输出电压有效值为
U2＝U1＝＝440 V，
因此副线圈电路中负载电阻的最小值为Rmin＝＝880 Ω.故选项C正确．
答案：C
4．如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时( )
A．A1的读数变大，A2的读数变大
B．A1的读数变大，A2的读数变小
C．A1的读数变小，A2的读数变大
D．A1的读数变小，A2的读数变小
解析： 当滑动触头下移时，R3↓，R总↓，I＝，U不变I↑，U并＝U－UR1↓，通过R2的电流IR2↓，IA2＝I－IR2↑，A2的示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，可知A1的示数变大．
答案：A
5．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中错误的是( )
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈中的电流增大
解析：由于输入电压不变，所以当S接通时，理想变压器副线圈M、N两端输出电压不变．
并联灯泡L2，总电阻变小，由欧姆定律I2＝知，流过R的电流增大，电阻上的电压UR＝IR增大．
副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I1U1＝I2U2得，I2增大，原线圈输入电流I1也增大．
UMN不变，UR变大，所以UL1变小，流过灯泡L1的电流减小．
答案：A
6．(双选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压u，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则( )
A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大
B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小
C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大
D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小
解析：保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，故电流表读数变小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大．
答案：BC
7．(双选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头，下列说法正确的是( )
A．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
解析：由图甲知交变电流的周期为T＝0.02 s，则其频率为f＝＝50 Hz，变压器不改变交变电流的频率，选项A对；原线圈中电流的有效值为220 V，由＝，得U2＝U1＝22 V，选项B错；由＝可知电流比不变，C错；当P向右移动时，副线圈回路中的总电阻减小，输出电流增大，输出功率增加，选项D对．
答案：AD
8．理想变压器原、副线圈匝数比＝，原线圈接在有效值为200 V的正弦交流电源上，当原线圈电流方向如图所示，大小逐渐减小到零的时刻，副线圈a、b两端( )
A．a、b间电势差为100 V，a端电势较高
B．a、b间电势差为100 V，b端电势较高
C．a、b间电势差为 V，b端电势较高
D．a、b间电势差为零
解析：＝＝，所以Uab＝100 V，这是副线圈电压的有效值．当原线圈中正弦交变电流i减小为零的时刻，铁芯中磁通量也减小到零，但这时磁通量的变化率最大，产生的感应电动势达到最大值，理想变压器副线圈两端电压等于感应电动势，所以a、b间电势差为峰值100 V．根据楞次定律可判断出副线圈中感应电流的方向是从a到b，所以b端电势较高，选项B正确．
答案：B
9．如图所示，理想变压器线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，分别接有相同的两只灯泡A和B，若在a、b间接正弦式交流电源，电源电压为U，则B灯两端电压为( )
A．0.5U B．2U
C．0.2U D．0.4U
解析：设原线圈电压为U1，电流为I1，副线圈电压为U2，电流为I2，则
U1＝U－I1RA，＝，＝，U2＝I2RB, 依题意，A、B完全相同， 有RA＝RB，联立以上各式，整理可得U1＝(U－U1)，即U1＝2(U－U1)，得U1＝U，U2＝U1＝U＝0.4U.
答案：D
10．(双选)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
解析：当S闭合后，副线圈所接电阻阻值变小，由于线圈匝数不变，原线圈所接电压有效值不变，则V2示数不变，由I2＝可知，A2示数变大；又U1I1＝U2I2，可知I1变大；对于理想变压器有＝，＝，可知两电压表读数比不变，电流表读数比不变，A、D正确．
答案：AD
11．钳形电流表的外形和结构如图甲所示，图甲中电流表的读数为1.2 A，图乙中用同一电缆线绕了3匝，则( )
A．这种电流表能测直流电流，图乙的读数为2.4 A
B．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为0.4 A
C．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6 A
D．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6 A
解析：由题意可知，钳形电流表利用了电磁感应原理，因此钳形电流表只能测交流电流，根据n1I1＝n2I2，可得乙图的读数应为3.6 A，故选项C正确．
答案：C
12．(双选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )
A．电压表的示数等于5 V
B．电压表的示数等于 V
C．实现点火的条件是>1 000
D．实现点火的条件是<1 000
解析：由ut图象可知最大电压值为5 V，故有效值为 V，交流电压表测量的是有效值，A错，B对；由变压器电压与线圈匝数的关系可知，U2＝U1＝5，当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V，即5>5 000，所以>1 000，C对，D错．
答案：BC
课件32张PPT。第五章 交变电流 第4节 变 压 器 栏目链接变压器与分压器的比较
变压器和分压器都是用来改变电压的设备．在改变电压时，它们既有相同点也有区别．
1．变压器的工作原理及用途． 栏目链接如右图所示，变压器的工作原理是当原线圈中有交变电流时，在铁芯中便产生交变磁通量，而交变磁通量又会在副线圈中产生感应电动势．可见，变压器只能工作在交流电路中．且其电压比等于匝数比．同一个变压器既可以当升压变压器也可以当降压变压器使用，副线圈两端的电压可以比原线圈电压大、小或相等．应当注意的是需要把电压升高时，就得使用升压变压器，分压器是无能为力的．
2．分压器的工作原理及用途． 栏目链接分压器的工作原理是利用串联电路的分压原理．如图所示．它是滑动变阻器的分压接法，既可应用于直流电路又可应用于交流电路． 栏目链接 栏目链接1．变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．一个线圈与交流电源连接，叫做________，也叫________；另一个线圈与负载连接，叫做________，也叫________．
2．________是变压器工作的基础．
3．原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的________，公式为________．
4．_____________的变压器叫做理想变压器．原线圈初级线圈副线圈次级线圈互感现象匝数之比没有能量损失 栏目链接 栏目链接 栏目链接一、变压器的构造和工作原理
1．变压器的构造．
如下图所示为变压器的结构图，原线圈接电源，副线圈接负载，两个线圈都绕在叠合而成的硅钢片上，硅钢片都涂有绝缘漆． 栏目链接2．变压器的工作原理．
变压器的变压原理是电磁感应．当原线圈上加交流电压U1时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势．如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势．由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈．其能量转换方式为：
原线圈电能→磁场能→副线圈电能． 栏目链接二、理想变压器的规律
1．理想变压器的特点．
(1)变压器铁芯内无漏磁．
(2)原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热．
注意：①因为理想变压器不计一切电磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率．
②实际变压器(特别是大型变压器)一般都可以看成是理想变压器． 栏目链接 栏目链接 栏目链接例1 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )
A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 栏目链接C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势
D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析：通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量Φ变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原、副线圈通过磁场联系在一起，故D错误．
答案：C 栏目链接变 式
迁 移1．一理想变压器、原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则下列判断错误的是( )
A．U1＞U2 B．P1＝P2
C．I1＜I2 D．P1＞P2 栏目链接三、几种常用的变压器1．自耦变压器．
特点：只有1个线圈，3个抽头，可升压，也可降压．
2．调压变压器．
特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节．
3．互感器．
分类：电压互感器(如图左)和电流互感器(如图右)． 栏目链接 栏目链接例2(2013·天津理综)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则( ) 栏目链接A．ab接MN、cd接PQ，IabB．ab接MN、cd接PQ，Iab>Icd
C．ab接PQ、cd接MN，IabD．ab接PQ、cd接MN，Iab>Icd解析：根据电流互感器原理，原线圈中电流与副线圈电流的比值等于副线圈匝数与原线圈匝数的比值，电流互感器原线圈匝数少接高压电路，副线圈匝数多，接电流表，所以ab接MN、cd接PQ，Iab>Icd，选项B正确．
答案：B 栏目链接变 式
迁 移2．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为( ) 栏目链接A．380 V和5.3 A
B．380 V和9.1 A
C．240 V和5.3 A
D．240 V和9.1 A变 式
迁 移 栏目链接变 式
迁 移 栏目链接四、理想变压器动态问题分析 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接3．如图，理想变压器原线圈输入电压u＝Umsin ωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是( )变 式
迁 移 栏目链接A．I1和I2表示电流的瞬时值
B．U1和U2表示电压的最大值
C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大
D．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变小变 式
迁 移 栏目链接变 式
迁 移 栏目链接物理·选修3－2(人教版)
第5节 电能的输送
1．如下图所示，为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述错误的是( )
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
解析：远距离输电过程中的主要能量损耗是输电导线的发热损耗，由P失＝I2R可以看出，在保证输电功率的前提下有两种方式可减小输电中的能量损失：一是减少输电线的电阻，由R＝ρ知，A正确．二是减小输电电流，B正确．若输电电压一定，由P＝UI知输送的电功率越大，输电电流越大，则输电中能量损耗P失＝I2R越大，C错误．在影响高压输电的因素中另一个重要因素是电晕放电引起的电能损耗，在输电电压越高时，电晕放电引起的电能损失越大，D正确．
答案：C
2．中国已投产运行的1 000 kV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500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为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1 000 kV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将变为( )
A. B.
C．2P D．4P
解析：由P＝IU知，若输送功率不变，当输送电压增大一倍时，输电电流减为原来的，输电线电阻不变，由P损＝I2r知损失的电功率变为原来的，故正确选项为A.
答案：A
3．(双选)某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R线．则下列说法正确的是( )
A．输电线上的电流I＝
B．输电线上的电流I＝
C．输电线上损失的功率P＝2·R线
D．输电线上损失的功率P＝
解析：输电线上的电流I线＝＝，故A错误，B正确；输电线上的功率损失P＝IR线＝2·R＝，故C正确，D错误．
答案：BC
4．(双选)为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压．某降压变电站将电压u0＝11 000sin 100πt(V)的交流电降为220 V供居民小区用电，则变电站变压器( )
A．原、副线圈匝数比为50∶1
B．副线圈中电流的频率是50 Hz
C．原线圈的导线比副线圈的要粗
D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和
解析：原电压的有效值为U1＝11 000 V，由＝得，＝，选项A正确；变压器不改变交流电的频率，故选项B正确；由＝得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些(电阻小)，故选项C错误；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，选项D错误．
答案：AB
5．关于远距离输电，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )
A．升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关
B．输电线路中的电流只由升压变压器的匝数比决定
C．当用户消耗的总功率增大时，输电线上损失的功率增大
D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
解析：因输入功率等于输出功率，而发电机输出的电压不变，所以选项A、B错误；当用户消耗的总功率增大时，输电线中的电流增大，根据P＝I2R，输电线上损耗的功率增大，选项C正确；因为输电线上也有电压损失，所以升压变压器输出电压不等于降压变压器的输入电压，选项D错误．
答案：C
6．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220 sin 100πt(V)，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中错误的是( )
A．通过R0电流的有效值是20 A
B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1
C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压
D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率
解析：降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V，负载电阻为11 Ω，所以通过R0电流的有效值是20 A，选项A正确；降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1，选项B正确；升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上的电压，选项C错误；升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上的功率，选项D正确．
答案：C
7．“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高输电电压．从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106 kW，输电电压为1 000 kV，输电线电阻为100 Ω若改用超导材料作为输电线，则可减少输电损耗的功率为( )
A．105 kW B．104 kW
C．106 kW D．103 kW
解析：解答本题，应先计算输电电流，然后计算输电线路上损耗的功率．输电电流I＝，输电线路损失的电功率P损＝I2R＝2R＝1×105 kW，当改用超导输电时，就不损失电能，因此减少的输电损耗就等于P损，A正确．
答案：A
8．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为此时( )
A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小
B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小
C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大
D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电压
解析：此时用电器多，负载大，电阻小(因为用电器都是并联的)而变压器输出电压U不变，由I＝可知，干路电流大，输电线上损失电压大，电灯两端电压小，故比深夜暗，故C正确．
答案：C
9．发电机输出功率为40 kW，输出电压400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5 Ω，到达用户后再用变压器降为220 V，求：
(1)输电线上损失的电功率是多少？
(2)降压变压器的变压比是多少？
解析：(1)发电机输出的电压为400 V，经升压变压器后电压为U＝×400 V＝2.0×103 V，由P＝UI得输电线上的电流I＝＝ A＝20 A．
输电线上的功率损失
ΔP＝I2·R＝202×5 W＝2.0×103 W.
(2)输电线上的电压损失
ΔU＝I·R＝20×5 V＝100 V.
加在降压变压器原线圈两端的电压
U1＝U－ΔU＝2.0×103 V－100 V＝1.9×103 V.
降压变压器副线圈两端的电压(用户所需的电压)
U2＝220 V.
降压变压器的变压比＝＝＝.
答案：(1)2.0×103 W (2)95∶11
10．如下图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电．为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电能，求：
(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比；
(2)输电线路导线电阻R；
(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比.
解析：升压变压器的原、副线圈匝数之比应等于发电机的电压和升压变压器的输出电压之比．已知输入功率为10 kW，而用户得到功率为9.5 kW，所以损失的功率为0.5 kW，它应等于导线的电阻与输送电流的平方之积．输送电流应等于输送功率与升压变压器的输出电压之比．而降压变压器的原、副线圈匝数之比应等于原、副线圈两端电压之比．
(1)升压变压器原、副线圈匝数比：
＝＝＝.
(2)输电线上损失的电功率与导线电阻R和输送电流有关，有P损＝I2R，而输送电流又决定于输电电压及输送功率，有I＝，
所以R＝＝＝ Ω＝20 Ω.
(3)设降压变压器原线圈上电压为
U3＝U2－IR＝(2 000－5×20) V＝1 900 V，
所以降压变压器原、副线圈匝数比为
＝＝＝.
答案：(1)1∶5 (2)20 Ω (3)95∶11
课件16张PPT。第五章 交变电流 第5节 电能的输送 栏目链接火力发电和水力发电
火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的内能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称．
火力发电根据使用的燃料不同，可分为石油火力发电、煤炭火力发电和液化天然气火力发电等种类．
利用煤炭进行火力发电，会释放大量的二氧化碳，常常被认为是导致地球变暖的原因之一．降低火电厂对环境的污染是一项基本任务，电力公司所有大型机组均推广采用了先进、高效电除尘装置，提高飞灰收集效率．火力发电机组安装湿式烟气脱硫装置，应用湿法脱硫、电子束同时脱硫脱醯燃际鹾妥氨福?越档头鄢尽SO2和NO2的排放；研究和推广使用各种氮燃烧器，确保火电厂NO2排放控制在要求之内．积极采用高参数、大容量、高效率、高调节性、节水型的设备，开发节煤燃烧技术，以减轻对环境的压力．
水力发电是指利用水轮机从高处蓄水获得的水能(机械能)来发电，亦称水电．
海波发电是水力发电技术之一，它是指利用海波的上下垂直运动推动装有活塞的泵体，泵体与活塞的相对运动产生压缩空气以推动涡轮发电机发电．潮汐发电是另一种水力发电技术，它是利用海洋潮汐能推动水轮机的一种发电形式，中国第一座较大的潮汐发电站是浙江温岭江厦潮汐电站，谝惶ɑ?橐延1980年5月投入运行．
中国是世界上第二大能源消耗国，而中国现在消耗电力的五分之四来自传统的火力发电厂．利用传统的火力发电给环境带来很大的压力．我们希望能够建立大量新型的天然气发电厂和水力发电厂以替换原有的火力发电厂，减少环境污染．我国计划在八年内将水力发电装机总容量增加到1.5×108 kW，这一装机容量相当于8个长江三峡发电枢纽或者150部核发电机组的发电能力． 栏目链接1．设输电电流为I，输电线的电阻为r，则输电线上的功率损失为________．
2．减小输电损失的途径有两个．一个是减小输电线的________；另一个是提高输电________，减小输电___________.ΔP＝I2r电阻 电压电流 栏目链接 栏目链接输电导线上的电功率和电压的损失
1．输电线路的构成．
主要有：发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器、用电器，如下图所示．说明：由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到所需的电压．
2．输电线路上的电压损失．
输电导线有电阻，电流通过输电导线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压U3比起始端电压要低，这就是输电线路上的电压损失ΔU＝U2－U3对于交流输电线路来说，造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗．其中电阻造成的电压损失ΔU＝IR.例(双选)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( )
A．可节省输电线的材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减小输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
答案：AC变 式
迁 移
