第三章 交变电流讲和练 （含答案）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册
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| 名称 | 第三章 交变电流讲和练 （含答案）人教版（2019）高中物理选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 4.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-10-02 22:06:36 | ||
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文档简介
第三章 交变电流讲和练
一、交变电流
1．定义：大小和_______随时间做_______变化的电流，如图所示
2．直流：_______不随时间变化的电流。
二、正弦式交变电流
1．产生方式：闭合线圈置于_______磁场中，并绕垂直于磁场方向的轴_______转动。
2．两个特殊位置
（1）中性面：B⊥S位置，如图所示
线圈平面与磁场垂直的位置，此时通过线圈的磁通量Φ最大，磁通量变化率为0，电动势e为0，电流i为0；线圈经过中性面时，电流方向发生改变，线圈转一圈电流方向改变两次。
（2）垂直中性面位置：B∥S位置，如图所示
此时通过线圈的磁通量Φ为0，磁通量变化率最大，电动势e最大，电流i最大。
3．正弦式交变电流的推导
线圈平面绕OO′（O为bc边的中点，O′为ad边的中点）所在直线从中性面开始转动，角速度为ω。ab边长为L1，bc边长为L2，匀强磁场的磁感应强度为B。
① 经过时间t，线圈转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角为ωt，则ab边切割磁感线产生的感应电动势，cd边切割磁感线产生的感应电动势ecd＝eab
整个线圈中的感应电动势e＝eab＋ecd＝BSωsin ωt。
② 若线圈的匝数为N，则整个线圈产生的感应电动势
三、正弦式交变电流的表达（线圈从中性面开始计时）
函数表达式 图像
磁通量 Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt
电动势 e＝Emsin ωt＝NBSωsin ωt
四、描述正弦式交变电流的“四值”
物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明
瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωti＝Imsin ωt 计算线圈某时刻的受力情况
峰值 最大的瞬时值 Em＝NBSω 讨论电容器的击穿电压
有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值 （1）交流电流表、交流电压表的示数（2）电气设备“铭牌”上所标的值（如额定电压、额定功率等） （3）计算与电流的热效应有关的量（如电功、电功率、电热、保险丝的熔断电流等） （4）没有特别加以说明的指有效值
平均值 交变电流图像中图线与时间轴所围的面积与时间的比值 计算通过导线横截面的电荷量
五、变压器
1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫_______，与负载连接的线圈叫_______。
2．原理：_______现象是变压器工作的基础。原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。
六、单相理想变压器的特点
1．比例关系
功率
电压关系
电流关系
频率关系
2．制约关系
电压 原线圈电压U1和匝数比决定副线圈电压U2
功率 副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入
电流 副线圈电流I2和匝数比决定原线圈电流I1
七、含有多个副线圈的变压器
电压关系
功率关系
电流关系
八、远距离输电
1．远距离输电的关系
2．三个电压关系
升压变压器
降压变压器
电压关系
3．三个电流关系
升压变压器
降压变压器
电流关系
3．三个功率关系
发电部分
用户部分
输电部分
ΔP＝ΔU·I线＝I线2R线＝
P2＝ΔP＋P3
2．减少输电线上电能损失的方法
① 减小输电线的电阻R：由知，可加大导线的_______、采用电阻率_______的材料做导线；
② 减小输电线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高_______。
交变电流和直流电的重要区别在于电流的方向是否发生改变；正弦式交变电流是闭合线圈
【例题】
1．下列关于交变电流与直流电的说法中，正确的是（ ）
A．若电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦规律变化的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化
2．如图所示，（甲）（乙）（丙）（丁）（甲）过程是交流发电机的示意图，线圈的边连在金属圆环上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为，转动过程中电路的最大电流为。下列选项正确的是（ ）
A．在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零
B．从图（乙）位置开始计时，线圈中电流随时间变化的关系式为
C．在图（丙）位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大
D．在图（丁）位置时，感应电动势最大，边电流方向为
3．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，线圈绕垂直于磁场的水平轴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像如图乙所示。以下判断正确的是（ ）
A．交变电流的最大值为
B．t=0.01 s时线圈位于中性面
C．t=0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D．t=0.02 s时穿过线圈的磁通量最大
4．图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是_______；如果图示线圈面积和匝数、磁场、转速都相同，则感应电动势的最大值相同是_______；如果从图示位置开始计时，A与B感应电动势的瞬时值是否相同_______。
A．B．
C．D．
【练习题】
5．下列图像中不属于交变电流的有（ ）
A． B．
C． D．
6．交变电流产生的原理是电磁感应现象。如图所示是形状不同、面积均为S的单匝线圈在匀强磁场里绕转轴匀速转动，角速度为，匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场足够大。四幅图均从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．四幅图中线圈中感应电动势的峰值不同
B．四幅图中线圈中感应电动势的大小均为
C．四幅图中，尽管②③线圈形状相同，但转轴不同，故②③线圈中产生感应电动势不同
D．线圈②没有闭合，则②中没有感应电动势，①③④线圈中产生感应电动势相同
7．图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，电阻R=5Ω，内阻不计的线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，输出的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（ ）
A．电流表的示数为10A
B．线圈转动的角速度为100πrad/s
C．t=0.01s时，穿过线圈平面的磁通量最大
D．t=0.02s时，电刷P的电势低于电刷Q的电势
【易错题小练习】
8．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示，则以下说法中正确的是（ ）
A．t=0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t=0.01 s时刻，Φ的变化率最大
C．t=0.02 s时刻，交变电流的电动势达到最大
D．该线圈产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙
9．线圈的匝数为100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是（ ）
A．在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势最大
B．在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势为零
C．在和时电流方向不变
D．在和时，线圈切割磁感线的有效速率最大
交变电流“四值”的应用：
1．瞬时值→计算瞬时电压、电流和安培力；
2．峰值或最大值→计算电容器的耐压或其他器件的应用；
3．有效值→计算功率和热量、交流电表和用电器的应用；
4．平均值→计算通过回路中的电荷量。
【例题】
10．一只低压教学电源输出的交变电压为U＝10 sin 314t （V），以下说法正确的是（ ）
A．这只电源可以使“10 V 2 W”的灯泡正常发光
B．这只电源的交变电压的周期是314 s
C．这只电源在t＝0.01 s时电压达到最大值
D．“10 V 2 μF”电容器可以接在这只电源上
11．如图所示，磁极N、S间的磁场看作匀强磁场，磁感应强度为B0，矩形线圈ABCD的面积为S，共n匝，内阻为r，线圈通过滑环与理想电压表V和阻值为R的定值电阻相连，AB边与滑环E相连；CD边与滑环F相连。若线圈正在绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线垂直。以下说法正确的是（ ）
A．线圈在图示位置时，电阻R中的电流方向为自M到N
B．线圈自图示位置开始转过180°的过程中，通过电阻R的电量为
C．线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为
D．线圈在图示位置时电压表的示数为0
12．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式电流的图像，当调整线圈转速后，所产生正弦式电流的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦式电流的说法正确的是（ ）
A．a和b的转速之比为
B．两种情况在0.3s时通过线圈的磁通量相同
C．a和b在相等时间内产生的焦耳热之比为
D．a和b的有效值之比为
13．图（a）是交流发电机的原理图。一矩形线圈放置在匀强磁场中，并绕过、中点的轴以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时[图（b）]为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正，得到的电流随“角度”变化的图像如图（c）所示（注意：图中横坐标不是时间，而是）。
（1）将一个小电容接入正弦交流电路中，它的耐压值必须多大？
（2）写出图（c）所示的电流的表达式。
【练习题】
14．以下所列数据，不属于交流电有效值的是（ ）
A．交流电表测量的示数
B．保险丝标注的额定电流规格
C．电容器标注的耐压值
D．电饭锅上所标的“220V”电压
15．如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的OO'轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电压表的读数为
B．通过电阻的电荷量为
C．电阻所产生的焦耳热为
D．当线圈由图示位置转过60°时电路中电流的大小为
16．如图所示，交流发电机的矩形金属线圈，边和边的长度，边和边的长度，匝数匝，线圈的总电阻，线圈位于磁感应强度的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过和边中点，且垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
（1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；
（2）求线圈转动过程中电压表的示数以及电阻的发热功率；
（3）从线圈经过图示位置开始计时，求经过周期通过电阻的电荷量。
【易错题小练习】
17．如图甲所示，边长为10cm的100匝正方形线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴匀速转动，线框中的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．时刻，线圈中的电流方向发生改变
B．匀强磁场的磁感应强度大小为0.04T
C．线框转动的角速度为
D．线框中感应电动势的最大值为4π V
18．如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO′上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是（ ）
A．图示位置线圈中的感应电动势最大，为Em=BL2ω
B．从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL2ωsinωt
C．线圈从图示位置起转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=
D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=
一般变化电流有效值的计算
1．定义：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流的电流I与电压U就是这个交变电流的有效值。
2．表达式
应用焦耳定律或建立交变电流和恒定电流的关系
3．计算技巧
① 有效值计算的三个“相同”： “相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”
② 分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量
③ 若图像部分是正弦（或余弦）式交变电流，其中的周期（必须是从零至最大值或从最大值至零）和周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系、求解。
【例题】
19．如图表示一交变电流随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是（ ）
A．5 A B．5A
C． A D．3.5A
20．已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化，其中时间内为正弦交变电流的一部分，将一个理想多用电表（已调至交变电流挡）与这个电阻元件串联，则多用电表的读数为（ ）
A．4 A B．4.12 A
C．4.36 A D．7.07 A
21．一电阻R=10Ω的单匝闭合线框处于变化的磁场中，在一个周期内穿过线框的磁通量随时间t的变化情况如图所示，已知图中的曲线部分按正弦规律变化，取，则下列说法正确的是（ ）
A．线框中电流的有效值为 B．线框中电流的有效值为
C．线框中电流的有效值为 D．线框中电流的有效值为
【练习题】
22．匝数为25的线圈通有如图所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），单匝线圈电阻，则在内线圈产生的焦耳热为（ ）
A．62.5J B．45J C．42.5J D．40J
23．某电路中的电流随时间的变化规律如图所示，让该电流通过一个阻值为2Ω的电阻，在0.6s内产生一定的热量，如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻，也能在0.6s内产生相等的热量，则这个电流值为（ ）
A．1.5A B．A
C．A D．3A
24．如图所示，在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，在坐标平面内绕坐标原点O以角速度ω逆时针匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，则线框（ ）
A．在转动过程中产生的电流为交变电流
B．感应电流的有效值为
C．在转动过程中受到的安培力始终不变
D．消耗的电功率不变
分析变压器的基本关系需要注意三点：
1．理想变压器中，输入功率等于输出功率；
2．判断副线圈的个数；
3．应用电压和电流关系解决问题。
【例题】
25．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率为
B．电流表的读数为
C．电压表的读数为
D．副线圈输出交流电的周期为
26．无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图所示，充电基座接上220V，50Hz家庭用交流电，受电线圈接上一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）给手机电池充电。已知手机电池的充电电压为5V，假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量的损失，下列说法正确的是（ ）
A．受电线圈之所以能够给手机电池充电是因为受电线圈发生了自感现象
B．220V，50Hz家庭用交流电电流方向每秒变化50次
C．基座线圈和受电线圈的匝数比为44：1
D．受电线圈两端的输出电压的电压峰值为10V
27．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，、为定值电阻，且，已知a、b两端电压u按图乙所示正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．电阻中的电流方向每秒钟改变50次
B．电压表示数为
C．电阻、消耗的功率之比为1：4
D．a、b两端与副线圈两端的电压之比为4：1
28．一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为，电阻和的阻值分别为和，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，通过电阻的电流为0
B．电流表的示数为
C．电压表的示数为
D．内，电阻产生的焦耳热为
29．如图所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n1：n2：n3=10：5：1，其中匝数为n1的线圈接到220V的交流电源上，匝数为n2和n3的线圈分别与电阻R2、R3组成闭合回路。已知通过电阻R3的电流I3=2A，电阻，则通过电阻R2的电流大小为_________A，通过原线圈的电流大小为_________A。
【练习题】
30．如图甲所示，100匝圆形线圈接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R的电阻，电表都是理想电表。已知每匝线圈的电阻均为R，线圈位置存在垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，圆形线圈的热功率与电阻R的功率相等。下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈匝数比
B．时刻两电流表示数均为0
C．原副线圈电流周期之比为
D．对圆形线圈某一小段导线（长度小于周长）而言，当磁感应强度最大时，其受到的安培力最大
31．如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈匝数匝，副线圈的匝数为匝，电阻，D为理想二极管（理想二极管具有单向导电性），原线圈接的正弦交流电如图乙所示，则（ ）
A．原线圈接的交变电压瞬时值表达式为
B．变压器的输出电压为110V
C．通过的电流为2A
D．变压器的输入功率为300W
32．在如图所示的电路中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，定值电阻，，在a、b两端输入一有效值恒定的正弦式交流电，结果理想电流表A1、A2的示数之比为，则为（ ）
A． B． C． D．
33．如图所示，理想变压器原线圈匝数为，接有匝数为的副线圈，。原线圈串联一个阻值电阻。副线圈接阻值的电阻。若原线圈接有正弦交变电压，则下列判断正确的是（ ）
A．理想电流表的示数为1.0A
B．理想电流表的示数为4.0A
C．电阻和消耗功率之比为
D．电阻和消耗功率之比为
34．如题图所示，阻值相同的定值电阻R1与R2连接在理想变压器副线圈两端，原线圈接输出电压有效值恒定的交流电源，原、副线圈匝数比n1：n2：n3=2：2：1，闭合开关S后，若电阻R2功率为P，则该交流电源输出功率为（ ）
A．5P B．4P C．3P D．2P
35．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻，滑片P上方原线圈匝数与下方原线圈数之比为1:3，S为单刀双掷开关，在c、d端输入正弦交流电，S合向a，消耗的功率之比为1:8，则（ ）
A．S合向a，、两端的电压之比为1:4
B．S合向a，、两端的电压之比为1:2
C．S合向a与S合向b，两端的电压之比为22:27
D．S合向a与S合向b，两端的电压之比为22:25
1．匝数比不变的情况
① U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变；
② 当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化；
③ I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化。
2．负载电阻不变的情况
① U1不变，发生变化时，U2变化；
② R不变，U2变化时，I2发生变化；
③ 根据，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化。
【例题】
36．如图，理想变压器原线圈输入电压 ，副线圈电路中 为定值电阻， 是滑动变阻器。 和 是理想交流电压表，示数分别用 和 表示； 和 是理想交流电流表，示数分别用 和 表示。下列说法正确的是（ ）
A． 和 表示电流的瞬时值
B． 和 表示电压的最大值
C．滑动触头向上滑动过程中， 不变、 变小
D．滑动触头向下滑动过程中， 变小、 变小
37．为保证师生用电安全，学校电路系统中安装有由热敏电阻制成的温度监测器，如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为2：1，原线圈接交流电压，图中电压表和电流表为理想电表，为阻值随温度的升高而减小的热敏电阻，为定值电阻，则以下说法正确的是（ ）
A．变压器输入与输出功率之比为2：1
B．变压器副线圈中电流的频率为50Hz
C．当处温度升高时，电压表示数不变
D．当处温度升高时，电流表示数减小
38．如图（a）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻，其电阻随温度升高而减小，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图（b）所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为
B．RT处温度升高时，电流表的示数增大
C．RT处温度升高时，两只电压表的示数均保持不变
D．RT处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大
39．如图所示，理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡和，输电线的等效电阻为。开始时，开关断开，当接通时，以下说法正确的是（ ）
A．副线圈两端的输出电压减小 B．通过灯泡的电流增大
C．原线圈中的电流增大 D．变压器的输入功率减小
【练习题】
40．如图所示，理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间，电表均为理想电表，下列说法中正确的是（ ）
A．只将S从a拨接到b，电流表的示数将减半
B．只将S从a拨接到b，电压表的示数将减半
C．只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，电流表的示数将减半
D．只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，c、d两端输入的功率将为原来的
41．在如图所示的电路中，a、b端接电压恒定的正弦交变电源，已知、、为定值电阻，变压器为理想变压器，电流表、电压表均为理想电表。当闭合开关S后，则以下说法正确的是（ ）
A．消耗的功率一定增大 B．电源的输出功率一定减小
C．电流表示数增大，电压表示数不变 D．电流表示数增大，电压表示数减小
【易错题小练习】
42．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=2：1，原线圈接有一阻值为R的电阻和理想交流电流表A，副线圈接有两个阻值均为R电阻和理想交流电压表V，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为I，则（ ）
A．当开关S1闭合、S2断开时，电压表示数为2IR
B．当开关S1、S2均闭合时，电压表示数将增大
C．当开关S1、S2均闭合时，电流表示数将减小
D．当开关S1断开、S2闭合时，电流表示数将增大
43．如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（ ）
A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变
B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大
D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
44．如图，电源两端输出电压有效值为240V的正弦交流电，与原线圈串联的电阻，负载R的阻值为9Ω。通过移动滑动触头P的位置来改变理想变压器原副线圈的匝数比，则电阻R消耗的最大功率为（ ）
A．3600W B．3400W C．3000W D．2800W
1．互感器
交流电压表和交流电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流。
互感器是利用变压器的原理来测量高电压或大电流的仪器。
① 电压互感器：实质是降压变压器，可以把高电压变成低电压（如图4所示）。电压互感器应并联接入电路；
②电流互感器：实质是升压变压器，可以把大电流变成小电流（如图5所示）。电流互感器应串联接入电路。
2．自耦变压器
铁芯上只绕有一个线圈，如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压，反之则可以升高电压，如图所示。
【例题】
45．如图所示的自耦变压器为理想变压器，R为定值电阻，在ab两端输入正弦交流电，将滑片P向下移动，使原线圈的匝数减少为原来的80%，则变压器副线圈输出电压将会是原来的（ ）
A．1.2倍 B．1.25倍 C．0.8倍 D．0.75倍
46．如图为理想的自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片，则（ ）
A．P不动，向下滑动时，一直在减小
B．不动，P顺时针转动一个小角度时，和的比值不变
C．不动，P顺时针转动一个小角度时，电流表读数在增大
D．P顺时针转动一个小角度，同时向下滑动时，小灯泡的亮度可以不变
47．如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2=500∶1，n3∶n4=1∶1000，图中电压表示数为110V，电流表示数为1A，则高压输电线的送电功率为（ ）
A．5.5×107W B．5.5×106W C．5.5×105W D．5.5×104W
【练习题】
48．电流互感器和电压互感器如图。n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为交流电表，则（ ）
A．A为电压互感器，n1>n2 B．B为电压互感器，n3C．A为电流互感器，n1n4
49．如图甲所示为一理想自耦变压器，、端输入电压如图乙所示，、和、分别是接入原线圈和副线圈中的理想交流电流表和电压表，其示数分别用、、、表示，为定值电阻，现将滑片从图示位置逆时针匀速转动，在转动过程中，电流表和电压表示数均未超过其量程，下列选项中能正确反映、、、变化规律的是（ ）
A． B．
C． D．
50．原副线圈共用一绕组的变压器为自耦变压器。如图所示，图中变压器为理想自耦变压器，A为理想交流电流表，电阻箱的电阻调为。当原线圈滑动头P调至线圈的中点位置，端输入按正弦变化的交变电压，下列说法中正确的是（ ）
A．流经电流表的电流每秒钟方向改变100次
B．电流表的示数为0.22A
C．若保持电阻箱的电阻不变，只将滑片P向上移，电流表示数变大
D．若将P向上移到最高处，电阻箱调为250，电流表示数为0.88A
分析远距离输电的题目需要注意三个问题：
1．判断题目考查的电路部分，包括发电回路、输电回路和用户回路；
2．用户回路中的功率发生改变决定发电回路的功率；
3．输电线上损耗的功率为ΔP＝ΔU·I线＝I线2R线＝。
【例题】
51．我国是全球唯一掌握超特高压技术的国家，在全球超特高压领域，中国的标准就是全世界唯一的标准。如图所示是远距离高压输电示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。下列说法正确的是（ ）
A．若用户用电功率增加，升压变压器的输出电压将增大
B．若用户用电功率增加，降压变压器的输入电压将增大
C．若输电功率一定，采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率
D．若输电功率一定，采用特高压输电会降低输电的效率
52．如图所示交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。下列说法正确的是（ ）
A．当用户的用电器增多时，U2减小，U4减小
B．当用户的用电器增多时，P1增大，P3减小
C．输电线上损失的功率为
D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比
53．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为20kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电。为了减少电能损失，利用理想变压器升压后，使用2kV高压输电，最后利用理想变压器降压后，用户得到的电压和功率分别为220V和19kW。求：
（1）升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2；
（2）输电线总电阻R；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4。
【练习题】
54．目前我国远距离输电已经采用的超高压和的特高压。假设甲、乙两地原来采用的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用的特高压输电，若不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（ ）
A．输电线上输送的电流大小增大
B．输电线上由于导线电阻造成的损失电压减小
C．输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小
D．用户得到的电功率增大
55．如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器T1、降压变压器T2均为理想变压器，T1、T2的原、副线圈匝数比分别为k1、k2。输电线间的总电阻为R0，可变电阻R为用户端负载。U1、I1分别表示电压表V1、电流表A1的示数，输入电压U保持不变，当负载电阻R减小时，理想电压表V2的示数变化的绝对值为ΔU，理想电流表A2的示数变化的绝对值为ΔI，下列说法正确的是（ ）
A．R0
B．
C．电压表V1示数增大
D．电流表A1的示数增加了
56．某个小型水电站远程输电模拟电路如图所示，发电机输出电压为，输出功率为200kW，输电线总电阻为，其中升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原副线圈匝数比。若不计变压器损失的能量。下列说法中正确的是（ ）
A．高压输电线上电流为5A
B．高压输电线上损失的功率为2000W
C．用电器两端电压
D．若用户端工作的用电器数量增加，则用户端获得电压变小
57．某村庄较远处修建了一座小型水电站．河水的流量，落差h=3.2m。河水减少的重力势能有62.5%供给发电机、发电机的效率为90%。该水电站到用户之间需要远距离输电，如图所示。已知发电机的输出电压，用户需要的电压，两地间输电线的总电阻，输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%，水的密度。升压、降压变压器均可视为理想变压器。重力加速度。求：
（1）发电机的输出功率；
（2）输电线上通过的电流及降压变压器的输入电压；
（3）升压、降压变压器上原副线圈匝数比及。
1．实验原理
（1）实验电路图（如图所示）：
（2）实验方法采用控制变量法
①n1、U1一定，研究n2和U2的关系。
②n2、U1一定，研究n1和U2的关系。
2．实验器材
学生电源（低压交流电源，小于12 V）1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干。
3．实验过程
（1）保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响。
①估计被测电压的大致范围，选择多用电表交流电压挡适当量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电压挡的最大量程进行测量。
②组装可拆变压器：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用交流电压挡测量输入、输出电压。
（2）保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响。重复（1）中步骤。
4．数据处理
分析可知，理想变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比等于原、副线圈的匝数n1、n2之比。
5．误差分析
（1）由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等造成误差。
（2）原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗（铜损），造成误差。
（3）铁芯中有磁损耗，产生涡流，造成误差。
6．注意事项
（1）在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关，再进行操作。
（2）为了人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱。
（3）为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
【例题】
58．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示，
1.80 2.80 3.80
4.00 6.01 8.02
（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是___________；（填字母）
A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.绝缘的铜片叠成 D.绝缘的硅钢片叠成
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数___________；（填“多”或“少”）
（3）如上中图所示，电源输出端与变压器原线圈的连接方式正确的是___________；（选填“甲”或“乙”）
（4）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如上表所示：根据测量数据可判断原线圈匝数为___________匝。（填“400”或“800”）据此可知电压比与匝数比不严格相等，主要原因是___________；
（5）为了确保实验的安全，下列做法正确的是___________。
A．连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源
B.因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
C.为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过
D.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测
【练习题】
59．（1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的器材是_________（填选项前的字母）。
A.有闭合铁芯的原、副线圈
B.无铁芯的原、副线圈
C.低压直流电源
D.低压交流电源
E.多用电表（交流电压挡）
F.多用电表（交流电流挡）
（2）若在实验中用匝数匝和匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，下列说法正确的是_________。
实验次数 1 2 3 4
0.90 1.40 1.90 2.40
2.00 3.01 4.02 5.02
A.一定是原线圈 B.一定是原线圈 C.可能是副线圈 D.可能是副线圈
（3）在实验中，某同学保持原线圈两端的电压及副线圈的匝数不变，仅减小原线圈的匝数，副线圈两端的电压将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
60．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，利用如图可拆式变压器进行研究。
（1）除图中所给器材外，实验还需要的器材是___________。
A． 直流电压表 B． 直流电流表 C． 多用电表 D． 条形磁铁
（2）变压器的铁芯，它的结构和材料是___________；（填字母）
A． 整块硅钢铁芯 B． 整块不锈钢铁芯
C． 绝缘的铜片叠成 D． 绝缘的硅钢片叠成
（3）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数___________；（填“多”或“少”）
（4）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表：
1.80 2.80 3.80 4.90
4.00 6.01 8.02 9.98
根据测量数据可判断原线圈匝数为___________匝。（填“400”或“800”）
试卷第12页，共36页
试卷第11页，共36页
参考答案：
1．ABD
【详解】A．若电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流，还要方向做周期性变化，A正确；
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变，B正确；
C．交变电流不一定是按正弦规律变化的，C错误；
D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化，D正确。
故选ABD。
2．AB
【详解】A．在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零，A正确；
B．从图（乙）位置开始计时，线圈中电流随时间变化的关系式为
B正确；
C．在图（丙）位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率最小，感应电流为0，C错误；
D．在图（丁）位置时，磁通量的变化率最大，由电磁感应定律
感应电动势最大，边电流方向为，D错误。
故选AB。
3．AC
【详解】A．根据图像可知，交变电流的最大值为，A正确；
BC．0.01s时，线圈转过了半个周期，此时感应电流最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁场方向平行，不位于中性面，B错误，C正确；
D．0.02s时，感应电流最大，此时线圈平面与磁场方向平行，则穿过线圈的磁通量为0，D错误。
故选AC。
4． C AB##BA 不同##不相同##否
【详解】[1]ABD图中的线圈均绕位于线圈平面内的垂直于磁感线的轴匀速转动，所以线圈的一个边或两个边切割磁感线的有效长度随时间成正弦规律变化，会产生正弦式交变电流；C图中线圈绕平行于磁感线的轴转动，四条边均不切割磁感线，无法产生感应电流。
[2]AB图中都有两条边在同时切割磁感线，根据可知感应电动势的最大值相同；D图中只有一条边在切割磁感线，其最大值小于。
[3]如果从图示位置开始计时，A图线圈正位于中性面，B图线圈正与中性面垂直，所以二者感应电动势瞬时值不同。
5．D
【详解】判断电流是交流还是直流，就看方向是否随时间周期性变化；ABC中的方向均发生周期性变化，故它们属于交变电流，选项D中，尽管电流大小随时间变化，但因其方向不变，所以是直流，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】A．根据感应电动势产生的条件可知，只要导线框垂直于磁场轴转动，感应电动势的最大值都相同，大小为
故A错误；
BC．由于导线框都是从中性面开始计时，则感应电动势的表达式均为
由此可知，四个线框产生的电动势均相同，故B正确，C错误；
D．四个导线框产生的电动势相同，②不闭合，不会产生电流，但电动势不受影响，故D错误。
故选B。
7．BD
【详解】A．由题图乙可知，电动势的有效值为
E=V=10V
由欧姆定律可知，电流表的示数为
I==A=2A
故A错误；
B．由题图乙可知，周期为0.02s，则角速度为
ω==rad/s=100πrad/s
故B正确；
C．由题图乙可知，t=0.01s时，电动势最大，此时穿过线圈平面的磁通量为0，故C错误；
D．t=0.02s时，AB边回到题图甲位置，由右手定则可知，A点电势高于B点电势，则电刷P的电势低于电刷Q的电势，故D正确。
故选BD。
8．B
【详解】A．t=0时刻，磁通量最大，则线圈平面与中性面平行，A错误；
B．t=0.01 s时刻，Φ-t图像斜率最大，则Φ的变化率最大，B正确；
C．t=0.02 s时刻，磁通量最大，感应电动势为0，C错误；
D．磁通量最大时，感应电动势为0；磁通量为0即磁通量变化率最大时，感应电动势最大，图乙不符，D错误。
故选B。
9．BC
【详解】A．线圈平面与磁场垂直时的位置为中性面，在和时，磁通量最小，线圈平面和磁场平行，线圈位于与中性面垂直的位置，感应电动势最大，故A错误；
BD．在和时，磁通量最大，线圈位于中性面位置，感应电动势为0，则磁通量变化率为0，线圈切割磁感线的有效速率最小，故B正确，D错误；
C．在和时，磁通量最小，线圈位于与中性面垂直的位置，电流方向没有发生变化，故C正确。
故选BC。
10．A
【详解】A．交流电的峰值
则有效值
所以电源可以使“10V、2W“的灯泡正常发光，故A正确；
B．根据瞬时值表达式可知
ω=100π
则
故B错误；
C．t=0.01s时，经过半个周期，电压为零，故C错误；
D．当电容器的耐压值小于峰值，电容器被击穿，10V小于，则“10V、2μF”电容器不能接在这只电源，故D错误。
故选A。
11．BC
【详解】A．线圈在图示位置时，与中性面重合，线圈不切割磁感线，感应电流为零，故A错误；
B．线圈自图示位置开始转过180°的过程中，磁通量的变化量
则通过电阻R的电荷量
故B正确；
C．根据正弦式交变电流的产生规律可知，感应电动势最大值
有效值
线圈转动一周的过程中，克服安培力做功产生电能
故C正确；
D．电压表的示数为有效值，线圈在转动过程中，电压表示数不变，不为0，故D错误。
故选BC。
12．D
【详解】A．由图可知，周期
则线圈先后两次转速之比
故A错误；
B．在0.3s时感应电流最大，线圈垂直于中性面，在0.3s时感应电流为零，平行于中性面，a在0.3s时通过线圈的磁通量为0，b在0.3s时通过线圈的磁通量不为0，故B错误；
CD．电流的最大值
则
则电流有效值之比
根据焦耳定律可知
则相同时间内产生的焦耳热之比为电流平方之比，为，故C错误，D正确。
故选D。
13．（1）大于等于；（2）
【详解】（1）电容器的耐压值是能够承受的电压的最大值，正弦交流电的电压是，即有效值为
相应的峰值为
电容器工作过程中所承受的电压最大值为，因此它的耐压值必须大于等于。
（2）结合题意和图（c）可以看出，从开始计时（）起，必须再经过，才能到达中性面，可知电流的表达式为
14．C
【详解】A．交流电表测量的示数是交流电的有效值，选项A不符合题意；
B．保险丝标注的额定电流规格是交流电的有效值，选项B不符合题意；
C．电容器标注的耐压值是交流电的最大值，选项C符合题意；
D．电饭锅上所标的“220V”电压是交流电的有效值，选项D不符合题意；
故选C。
15．C
【详解】A．线圈在磁场中转动，产生正弦式交流电，其电动势的最大值为
电动势的有效值
电压表的读数等于交流电源的路端电压，且为有效值，则
故A错误；
B．通过电阻的电荷量
故B错误；
C．电阻产生的焦耳热为
故C正确；
D．当线圈由图示位置转过60°时，电动势的瞬时值为
故D错误。
故选C。
16．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）对于n匝线圈，ab边与cd边一起切割磁感线的情况，应有
根据闭合电路欧姆定律有
从线圈经过图示位置开始计时，圈内的电流随时间变化的函数关系式为
（2）电路中电流的有效值为
电压表示数
电阻R的发热功率
（3）线框从此位置转过四分之一周期的过程中：平均感应电动势
平均感应电流
通过电阻R的电荷量
17．D
【详解】A．s时刻，是线框平面与中性面垂直的位置，不是电流方向改变的位置，A错误；
B．由
解得
B错误；
C．线框转动的角速度
C错误；
D．线框中感应电动势的最大值
D正确。
故选D。
18．BD
【详解】A．题图位置线圈没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A错误；
B．若线圈从题图位置开始转动，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为
故B正确；
C．线圈从题图位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为
故C错误；
D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为
故D正确。
故选BD。
19．B
【详解】根据有效值的概念可知
解得
I=5A
故选B。
20．B
【详解】在时间内，正弦交变电流的有效值为；在时间内，电流为0；在时间内，直流电的电流为A。根据交变电流有效值的定义可知，在单个周期内此交变电流的有效值I产生的焦耳热与该周期内不同电流值在对应的各段时间里产生的焦耳热的关系满足
解得
故选B。
21．B
【详解】内磁通量按正弦规律变化，则此时等效的正弦交流电周期为
则产生正弦交流电的最大值
时间内根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小为
时间内根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小为
由交流电有效值的定义可求
解得
则电流有效值为
故选B。
22．C
【详解】根据有效值的定义方法可知
解得
线圈总电阻为
则内线圈产生的焦耳热
故选C。
23．C
【详解】该电流通过一个阻值为2Ω的电阻产生的热量
一个大小和方向不变的恒定电流I在0.6s内通过阻值为2Ω的电阻产生的热量
则
解得
故选C。
24．AD
【详解】AB．设线框转动周期为T，从图示的位置开始计时，则在时间内，线框中感应电流沿顺时针方向，线框产生的感应电动势
在时间内，线框中感应电流沿逆时针方向，线框产生的感应电动势
感应电流
在时间内，线框中感应电流沿逆时针方向，线框产生的感应电动势
感应电流
在时间内，线框中感应电流沿顺时针方向，线框产生的感应电动势
感应电流
所以在一个周期中，线框内产生的感应电流的大小始终是
因此线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内产生的感应电流为交流电，且交流电的有效值为
故A正确，B错误。
C．根据，知线框在转动过程中受到的安培力大小始终不变，但方向发生改变，故C错误；
D．线框在磁场中匀速转动，产生的感应电流的有效值不变，根据知，消耗的电功率不变，故D正确。
故选AD。
25．BC
【详解】D．根据交流电源电压表达式，可知周期为
可知副线圈输出交流电的周期为，故D错误；
C．原线圈的输入电压有效值为
根据理想变压器原、副线圈电压表等于匝数比
可得副线圈输出电压为
则电压表的读数为，故C正确；
AB．根据理想变压器输入功率等于输出功率可得
又
可得
则电流表的读数为，故A错误，B正确。
故选BC。
26．D
【详解】A．电线圈之所以能够给手机电池充电是因为受电线圈发生了互感现象，故A错误；
B．正弦交流电一个周期内电流方向变化两次，则家用交流电每秒有50个周期，所以电流每秒变化100次，故B错误；
CD．设受电线圈电压的峰值为U2，由于其后有一二极管使反向电压不能通过，据有效值的定义
解得
由变压器规律
故D正确，C错误。
故选D。
27．B
【详解】A．根据图像分析得交流电周期
每个周期电流方向改变2次，所以每秒钟电流方向改变100次，故A错误；
B．电源电压有效值
根据电流关系
电压关系
对原线圈
对副线圈
联立解得
故B正确；
C．根据，结合B选项分析，可得功率比为
故C错误；
D．因为
所以
故D错误。
故选B。
28．A
【详解】A．由题图乙可知，在的前后，原线圈中的电流不变化，则副线圈中没有感应电流，所以通过电阻的瞬时电流为0，故A正确；
B．设电流表的示数为，则有
求得
故B错误；
C．原线圈中只有交流部分电流才能输出到副线圈中，故副线圈中电流最大值为，设副线圈交流电的有效值为，则
求得
因此电压表的示数为
故C错误；
D．在内，电阻产生的焦耳热为
故D错误。
故选A。
29． 1 0.7
【详解】[1]由变压器原、副线圈电压比等于其匝数比可得，加在R2上的电压
通过电阻R2的电流
[2]根据变压器功率关系
得电流与匝数的关系
得通过原线圈的电流
30．A
【详解】A．题意，圆形线圈的热功率与电阻R的功率相等，则
则原、副线圈匝数比
A正确；
B．电流表测量的是交变电流的有效值，所以电流表的示数不变，且不为零，B错误；
C．变压器不改变交变电流的周期，所以原副线圈电流周期相等，周期之比为1:1，C错误；
D．圆形线圈中产生的感应电动势
当当磁感应强度最大时，由图乙可知
则感应电动势为零，电流为零，对圆形线圈某一小段导线（长度小于周长）而言，其受到的安培力为零，D错误。
故选A。
31．D
【详解】A．由乙图知，原线圈接的交变电压峰值为
角速度为
交变电压瞬时值表达式为
故A错误；
B．原线圈输入电压
根据变压比规律变压器的输出电压
故B错误；
C．设通过的电流为，在一个周期内，产生的焦耳热
解得
故C错误；
D．通过的电流
变压器的输入功率等于输出功率等于两电阻消耗的功率之和，即为
故D正确。
故选D。
32．C
【详解】根据题意，设理想电流表的示数为，则副线圈中电流为2I2，根据电流比公式可知，原线圈中电流大小为，则中电流为，根据电压比公式有
解得
故选C。
33．BD
【详解】AB．设原线圈中电流为，原线圈正弦交变电压有效值为
根据理想变压器原副线圈电流比等于匝数的反比可得副线圈电流为，依据原副线圈两端电压比等于匝数比，所以有
解得
故副线圈中电流为
A错误，B正确；
CD．电阻和消耗功率之比为
C错误，D正确。
故选BD。
34．A
【详解】设R2两端电压为U，通过R2的电流为I，则
P=UI
根据变压器原副线圈的电压表等于匝数比可知，R1两端电压为2U，根据
可知，R1的电功率为4P，该交流电源的输出功率为5P。
故选A。
35．AC
【详解】AB．由
可知，S合向a时，、两端的电压之比为1:4，故A正确，B错误；
CD．由
可知，通过、的电流之比为1:2，根据变流比可知，S合向a时，原、副线圈的匝数之比为2:1，设c、d端输入电压为U，S合向a时，设中的电流为，则
S合向b时，设中电流为，此时原副线圈匝数比为3:2，则
得到
因此S合向a与S合向b，两端的电压之比为22:27，故C正确，D错误。
故选AC。
36．C
【详解】A． 和 表示电流的有效值，A错误；
B． 和 表示电压的有效值，B错误；
CD．变压器次级电压由匝数比和初级电压决定，可知 不变；滑动触头向上滑动过程中，变大，次级电流减小，则初级电流也减小，电流表 的示数 变小；同理可知，滑动触头向下滑动过程中， 不变、 变大，C正确，D错误。
故选C。
37．BC
【详解】A．理想变压器输入与输出功率之比为1：1，故A错误；
B．变压器副线圈中电流的频率不变，为
故B正确；
C．RT处温度升高时，不会影响变压器的输入电压值，故C正确；
D．RT处温度升高时，电阻值减小，原副线圈的匝数及原线圈电压不变，则副线圈电压不变，由，可知，电流表示数增大，故D错误。
D错误。
故选BC。
38．ABC
【详解】A．根据题意，由图（b）可知，原线圈所接交流电电压的最大值为，周期为，则
理想变压器原、副线圈的匝数比为，则副线圈中电压的最大值为
周期和频率与原线圈相同，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为
故A正确；
BC．RT处温度升高时，RT的阻值变小，原副线圈的匝数比不变，原线圈输入电压不变，则两只电压表的示数均保持不变，电流表的示数变大，故BC正确；
D．RT处温度降低时，RT的阻值变大，电流表示数变小，原线圈电流变小，原线圈电压不变，则变压器原线圈的输入功率减小，故D错误。
故选ABC。
39．C
【详解】A．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈输出的电压也不变，故A错误；
B．当K接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡的电流减小，故B错误；
CD．由于变压器输入的功率和输出的功率相等，且副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，故C正确，D错误。
故选C。
40．C
【详解】AB．只将S从a拨接到b，原线圈的匝数n1减半，输入电压不变，根据
可知副线圈的输出电压U2增大到原来的2倍，即电压表的示数增大到原来的2倍，根据欧姆定律可知，副线圈的输出电流I2增大到原来的2倍，根据
可知原线圈的输入电流I1增大到原来的4倍，即电流表的示数将增大到原来的4倍，A、B错误；
CD．只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，负载增大到原来的2倍，因副线圈的输出电压U2不变，根据欧姆定律可知副线圈的输出电流I2减小到原来的一半，根据
可知副线圈输出功率减小到原来的一半，所以原线圈输出功率减小到原来的一半，即c、d两端输入功率减小到原来的一半，根据
原线圈的输入电流减小到原来的一半，即电流表示数将减半，C正确，D错误。
故选C。
41．AD
【详解】ACD．当闭合开关S后，负载消耗的功率变大，则副线圈的电流增大，电流表示数增大，由
可知，原线圈电流增大，则R1消耗的功率
增大；原线圈的电压
减小，由
可知副线圈电压减小，则电压表示数减小，故AD正确，C错误；
B．端接电压恒定的正弦交变电源，电源的输出功率
增大，故B错误。
故选AD。
42．D
【详解】A．由电流与匝数成反比可得副线圈电流为
电压表读数为
故A错误；
B．当开关S1、S2均闭合时，输入电压U不变，变压器匝数比不变，所以副线圈电压不变，电压表示数不变，故B错误；
C．当开关S1、S2均闭合时，副线圈电阻减小，副线圈的电流增大，根据
可知原线圈的电流增大，即电流表示数增大，故C错误；
D．当开关S1闭合、S2断开时，根据理想变压器电压与匝数成正比
可得
副线圈电流为
根据理想变压器电流与匝数成反比
解得电流表示数
当开关S1断开、S2闭合时，设此时电流表的示数为，根据理想变压器电压与匝数成正比
解得
根据理想变压器电流与匝数成反比
解得
此时副线圈电压为
联立可得
由此可知
故D正确。
故选D。
43．B
【详解】AB．由题意可知，原副线圈的匝数比为，则副线圈的电流为，根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为
则变压器原线圈的电压有效值为
设输入交流电的电压有效值为，则
可得
保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，不断变大，根据欧姆定律
可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则两端的电压不断变小，则电压表示数变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正确，A错误；
CD．设原副线圈的匝数比为，同理可得
则
整理可得
保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，不断变大，则变小，对由欧姆定律可知
可知不断变小，根据原副线圈的功率相等可知消耗的功率
整理可得
可知时，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后减小，故CD错误。
故选B。
44．A
【详解】设理想变压器原副线圈的匝数比为k时，电阻R消耗的功率最大，此时通过R的电流为I，由
得原线圈中的电流I1为
变压器副线圈两端的电压为IR，原线圈两端的电压由
得
原线圈电路中，电源电压满足
因此得到
代入数据解得
由数学知识可知，当
即
此时电阻R消耗的功率最大，电流的最大值为
由电功率公式得到电阻R消耗的最大功率为
故A正确。
故选A。
45．B
【详解】由知
所以当时，变压器副线圈输出电压
即变压器副线圈输出电压将会是原来的1.25倍。
故选B。
46．D
【详解】A．P不动，向下滑动时，数值保持不变，故A错误；
B．不动，P顺时针转动时，匝数比改变，和的比值改变，故B错误；
C．不动，P顺时针转动时，由于匝数比关系变化，电流表读数减小，故C错误；
D．P顺时针转动一个小角度，减小，同时向下滑动，R也减小，小灯泡的亮度可以不变，故D正确。
故选D。
47．A
【详解】由图可知，甲并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，根据电压之比等于线圈匝数比可得高压输电线的电压为
乙串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，根据电流之比等于线圈匝数的倒数比可得高压输电线的电流为
故高压输电线的送电功率为
故选A。
48．C
【详解】AC．A串联在线路上，用于测量电流，所以是电流互感器，其副线圈电流应比原线圈电流小，根据理想变压器原副线圈电流之比等于匝数比的倒数可知n1BD．B并联在线路上，用于测量电压，所以是电压互感器，其副线圈电压应比原线圈电压低，根据理想变压器原副线圈电压之比等于匝数比可知n3>n4，故BD错误。
故选C。
49．AC
【详解】AC．将滑片从题图所示位置逆时针匀速转动的过程中，原线圈输入电压不变，电压表示数不变，副线圈匝数均匀增大，根据变压比公式可知，副线圈输出电压均匀增大，电压表示数均匀增大，选项AC正确；
B．根据输出功率等于输入功率，可知输入电流增大，电流表示数增大，或者根据电流表示数为电流有效值，不可能呈正弦变化，选项B错误；
D．电流表测量的是电流有效值，将滑片从题图所示位置逆时针匀速转动的过程中，副线圈输出电压均匀增大，电阻中电流均匀增大，电流表示数均匀增大，选项D错误；
故选AC。
50．AD
【详解】A．由
得
每秒钟有50个周期，一个周期内电流方向改变2次，电流每秒钟方向改变100次，故A正确；
B．P原来处于线圈中点时，原副线圈匝数比
则
根据
得
故B错误；
C．保持电阻不变，若只将滑片P向上移，原匝数变大，不变，变小，电流表变小，变小，电流表示数变小，故C错误；
D．若将P向上移到最高处，电阻箱调为250，匝数比
则
可得
故D正确。
故选AD。
51．C
【详解】A．若用户用电功率增加，由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，A错误；
B．若用户用电功率增加，则输电功率增加，输电线上的电流变大，输电线的分压变大，故降压变压器的输入电压变小，B错误；
CD．若输电功率一定，根据
可得输电的效率为
可知采用特高压输电可减少输电线上的电流，可减少输电线上损耗的功率，增大输电的效率，C正确，D错误。
故选C。
52．D
【详解】A．交流发电机的输出电压U1一定，匝数不变，根据
则U2不变，故A错误；
B．当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P3变大，故B错误；
C．输电线上损失的功率为
故C错误；
D．输送功率一定时，根据
，
则要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，应增大升压变压器的匝数比，由
U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压U4不变，根据
应增大降压变压器的匝数比，故D正确。
故选D。
53．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）升压变压器原、副线圈匝数比为
解得
（2）输电线损失的电功率
输电线上的电流
所以
（3）降压变压器原线圈上电压
所以降压变压器原、副线圈匝数比为
解得
54．BCD
【详解】A．根据公式
且P不变，可知输电电流
当输电电压增大时，输电电流减小，A错误；
B．不变，当输电电流减小，输电线上由于导线电阻造成的损失电压减小，B正确；
C．输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率
当输电电流减小，输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小，C正确；
D．P不变，输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小，用户得到的电功率增大，D正确。
故选BCD。
55．BD
【详解】A．设降压变压器T2原线圈电压为U3，副线圈电压为U2。根据题意可知，电阻R0两端的电压等于
UR0＝U1﹣U3
则
A错误；
B D．设降压变压器T2原线圈电压变化为ΔU3，则
设降压变压器T2原线圈电流变化为ΔI3，则
可得
当负载电阻R减小时，电流表A1的示数增加了。
根据欧姆定律可得
即
解得
BD正确；
C．输入电压不变，升压变压器T1原线圈匝数比不变，则升压变压器T1副线圈的电压不变，电压表V1示数不变，C错误。
故选BD。
56．CD
【详解】A．对升压变压器有
解得
理想变压器不改变功率，可得
解得高压输电线上电流为
A错误；
B．高压输电线上损失的功率为
B错误；
C．高压输电线上损失的电压为
降压变压器的输入电压为
对降压变压器有
解得用电器两端电压为
C正确；
D．若用户端工作的用电器数量增加，则负载电阻减小，降压变压器副线圈电流变大，高压输电线上电流变大，线路损失电压变大，降压变压器输入电压变小，则用户端获得电压变小，D正确。
故选CD。
57．（1）；（2）12A，；（3），
【详解】取时间的河水为研究对象，其质量
①
河水减少的重力势能
②
发电机的输出功率
③
联立①②③式，代入数据解得
（2）如图所示，因为是理想变压器，所以
则线路上损失功率
④
⑤
联立④⑤式，代入数据解得
又因为
则升压变压器输出电压
输电线上损失的电压
则
（3）对于升压变压器有
对于降压变压器有
58． D 少 乙 800 变压器不是理想变压器 D
【详解】（1）[1] 变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
（2）[2]根据变流比可知，匝数少的线圈电流大，则应用较粗的导线，即导线粗的线圈匝数少。
（3）[3]原线圈应接交流电，故乙正确。
（4）[4][5]观察发现，总是略小于的一半，考虑变压器不是理想变压器，有漏磁现象，故是原线圈电压，根据变压比可知，原线圈匝数为800匝。
（5）[6]A．为保证用电安全，连接好电路后，先检查电路是否正确，再接通电源，故A错误；
B．为保证用电安全，不可用手直接接触裸露的导线、接线柱，故B错误；
C．实验应使用交流电，故C错误；
D．为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，故D正确。
故选D。
59． ADE##DAE##EAD##AED##EDA##DEA B 增大
【详解】（1）[1]为了完成变压器线圈两端的电压与匝数的关系的探究，需要使用交流电源变压，多用电表的交流电压挡测量原副线圈的电压值。含有闭合铁芯的原副线圈，接近理想变压器，减少能量的损耗，让变压效果更明显，容易发现变压的规律。故ADE正确。
故选ADE。
（2）[2]由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律
由表格数据值U1总是小于，故U1应该是副线圈的电压值，一定是副线圈，一定是原线圈，故B正确。
故选B。
（3）[3]由理想变压器规律知，仅减小原线圈的匝数，副线圈两端的电压将增大。
60． C D 少 800
【详解】（1）[1]因变压器工作时用正弦交流电，则除图中所给器材外，实验还需要的器材是多用电表，故选C；
（2）[2]为防止产生涡流，变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选D；
（3）[3]观察两个线圈的导线，发现粗细不同，匝数少的线圈电流大，则用粗导线。
（4）[4]根据表中数据，考虑到漏磁的影响，可知b为原线圈，且，则原线圈匝数是800匝，副线圈匝数为400匝。
答案第34页，共34页
答案第1页，共34页
一、交变电流
1．定义：大小和_______随时间做_______变化的电流，如图所示
2．直流：_______不随时间变化的电流。
二、正弦式交变电流
1．产生方式：闭合线圈置于_______磁场中，并绕垂直于磁场方向的轴_______转动。
2．两个特殊位置
（1）中性面：B⊥S位置，如图所示
线圈平面与磁场垂直的位置，此时通过线圈的磁通量Φ最大，磁通量变化率为0，电动势e为0，电流i为0；线圈经过中性面时，电流方向发生改变，线圈转一圈电流方向改变两次。
（2）垂直中性面位置：B∥S位置，如图所示
此时通过线圈的磁通量Φ为0，磁通量变化率最大，电动势e最大，电流i最大。
3．正弦式交变电流的推导
线圈平面绕OO′（O为bc边的中点，O′为ad边的中点）所在直线从中性面开始转动，角速度为ω。ab边长为L1，bc边长为L2，匀强磁场的磁感应强度为B。
① 经过时间t，线圈转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角为ωt，则ab边切割磁感线产生的感应电动势，cd边切割磁感线产生的感应电动势ecd＝eab
整个线圈中的感应电动势e＝eab＋ecd＝BSωsin ωt。
② 若线圈的匝数为N，则整个线圈产生的感应电动势
三、正弦式交变电流的表达（线圈从中性面开始计时）
函数表达式 图像
磁通量 Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt
电动势 e＝Emsin ωt＝NBSωsin ωt
四、描述正弦式交变电流的“四值”
物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明
瞬时值 交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωti＝Imsin ωt 计算线圈某时刻的受力情况
峰值 最大的瞬时值 Em＝NBSω 讨论电容器的击穿电压
有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值 （1）交流电流表、交流电压表的示数（2）电气设备“铭牌”上所标的值（如额定电压、额定功率等） （3）计算与电流的热效应有关的量（如电功、电功率、电热、保险丝的熔断电流等） （4）没有特别加以说明的指有效值
平均值 交变电流图像中图线与时间轴所围的面积与时间的比值 计算通过导线横截面的电荷量
五、变压器
1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫_______，与负载连接的线圈叫_______。
2．原理：_______现象是变压器工作的基础。原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。
六、单相理想变压器的特点
1．比例关系
功率
电压关系
电流关系
频率关系
2．制约关系
电压 原线圈电压U1和匝数比决定副线圈电压U2
功率 副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入
电流 副线圈电流I2和匝数比决定原线圈电流I1
七、含有多个副线圈的变压器
电压关系
功率关系
电流关系
八、远距离输电
1．远距离输电的关系
2．三个电压关系
升压变压器
降压变压器
电压关系
3．三个电流关系
升压变压器
降压变压器
电流关系
3．三个功率关系
发电部分
用户部分
输电部分
ΔP＝ΔU·I线＝I线2R线＝
P2＝ΔP＋P3
2．减少输电线上电能损失的方法
① 减小输电线的电阻R：由知，可加大导线的_______、采用电阻率_______的材料做导线；
② 减小输电线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高_______。
交变电流和直流电的重要区别在于电流的方向是否发生改变；正弦式交变电流是闭合线圈
【例题】
1．下列关于交变电流与直流电的说法中，正确的是（ ）
A．若电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦规律变化的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化
2．如图所示，（甲）（乙）（丙）（丁）（甲）过程是交流发电机的示意图，线圈的边连在金属圆环上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为，转动过程中电路的最大电流为。下列选项正确的是（ ）
A．在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零
B．从图（乙）位置开始计时，线圈中电流随时间变化的关系式为
C．在图（丙）位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大
D．在图（丁）位置时，感应电动势最大，边电流方向为
3．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，线圈绕垂直于磁场的水平轴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像如图乙所示。以下判断正确的是（ ）
A．交变电流的最大值为
B．t=0.01 s时线圈位于中性面
C．t=0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D．t=0.02 s时穿过线圈的磁通量最大
4．图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是_______；如果图示线圈面积和匝数、磁场、转速都相同，则感应电动势的最大值相同是_______；如果从图示位置开始计时，A与B感应电动势的瞬时值是否相同_______。
A．B．
C．D．
【练习题】
5．下列图像中不属于交变电流的有（ ）
A． B．
C． D．
6．交变电流产生的原理是电磁感应现象。如图所示是形状不同、面积均为S的单匝线圈在匀强磁场里绕转轴匀速转动，角速度为，匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场足够大。四幅图均从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．四幅图中线圈中感应电动势的峰值不同
B．四幅图中线圈中感应电动势的大小均为
C．四幅图中，尽管②③线圈形状相同，但转轴不同，故②③线圈中产生感应电动势不同
D．线圈②没有闭合，则②中没有感应电动势，①③④线圈中产生感应电动势相同
7．图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，电阻R=5Ω，内阻不计的线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，输出的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（ ）
A．电流表的示数为10A
B．线圈转动的角速度为100πrad/s
C．t=0.01s时，穿过线圈平面的磁通量最大
D．t=0.02s时，电刷P的电势低于电刷Q的电势
【易错题小练习】
8．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示，则以下说法中正确的是（ ）
A．t=0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t=0.01 s时刻，Φ的变化率最大
C．t=0.02 s时刻，交变电流的电动势达到最大
D．该线圈产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙
9．线圈的匝数为100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是（ ）
A．在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势最大
B．在和时，线圈平面和磁场垂直，电动势为零
C．在和时电流方向不变
D．在和时，线圈切割磁感线的有效速率最大
交变电流“四值”的应用：
1．瞬时值→计算瞬时电压、电流和安培力；
2．峰值或最大值→计算电容器的耐压或其他器件的应用；
3．有效值→计算功率和热量、交流电表和用电器的应用；
4．平均值→计算通过回路中的电荷量。
【例题】
10．一只低压教学电源输出的交变电压为U＝10 sin 314t （V），以下说法正确的是（ ）
A．这只电源可以使“10 V 2 W”的灯泡正常发光
B．这只电源的交变电压的周期是314 s
C．这只电源在t＝0.01 s时电压达到最大值
D．“10 V 2 μF”电容器可以接在这只电源上
11．如图所示，磁极N、S间的磁场看作匀强磁场，磁感应强度为B0，矩形线圈ABCD的面积为S，共n匝，内阻为r，线圈通过滑环与理想电压表V和阻值为R的定值电阻相连，AB边与滑环E相连；CD边与滑环F相连。若线圈正在绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线垂直。以下说法正确的是（ ）
A．线圈在图示位置时，电阻R中的电流方向为自M到N
B．线圈自图示位置开始转过180°的过程中，通过电阻R的电量为
C．线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为
D．线圈在图示位置时电压表的示数为0
12．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式电流的图像，当调整线圈转速后，所产生正弦式电流的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦式电流的说法正确的是（ ）
A．a和b的转速之比为
B．两种情况在0.3s时通过线圈的磁通量相同
C．a和b在相等时间内产生的焦耳热之比为
D．a和b的有效值之比为
13．图（a）是交流发电机的原理图。一矩形线圈放置在匀强磁场中，并绕过、中点的轴以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时[图（b）]为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正，得到的电流随“角度”变化的图像如图（c）所示（注意：图中横坐标不是时间，而是）。
（1）将一个小电容接入正弦交流电路中，它的耐压值必须多大？
（2）写出图（c）所示的电流的表达式。
【练习题】
14．以下所列数据，不属于交流电有效值的是（ ）
A．交流电表测量的示数
B．保险丝标注的额定电流规格
C．电容器标注的耐压值
D．电饭锅上所标的“220V”电压
15．如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的OO'轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电压表的读数为
B．通过电阻的电荷量为
C．电阻所产生的焦耳热为
D．当线圈由图示位置转过60°时电路中电流的大小为
16．如图所示，交流发电机的矩形金属线圈，边和边的长度，边和边的长度，匝数匝，线圈的总电阻，线圈位于磁感应强度的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过和边中点，且垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
（1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；
（2）求线圈转动过程中电压表的示数以及电阻的发热功率；
（3）从线圈经过图示位置开始计时，求经过周期通过电阻的电荷量。
【易错题小练习】
17．如图甲所示，边长为10cm的100匝正方形线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴匀速转动，线框中的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．时刻，线圈中的电流方向发生改变
B．匀强磁场的磁感应强度大小为0.04T
C．线框转动的角速度为
D．线框中感应电动势的最大值为4π V
18．如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO′上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是（ ）
A．图示位置线圈中的感应电动势最大，为Em=BL2ω
B．从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL2ωsinωt
C．线圈从图示位置起转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=
D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=
一般变化电流有效值的计算
1．定义：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流的电流I与电压U就是这个交变电流的有效值。
2．表达式
应用焦耳定律或建立交变电流和恒定电流的关系
3．计算技巧
① 有效值计算的三个“相同”： “相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”
② 分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量
③ 若图像部分是正弦（或余弦）式交变电流，其中的周期（必须是从零至最大值或从最大值至零）和周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系、求解。
【例题】
19．如图表示一交变电流随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是（ ）
A．5 A B．5A
C． A D．3.5A
20．已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化，其中时间内为正弦交变电流的一部分，将一个理想多用电表（已调至交变电流挡）与这个电阻元件串联，则多用电表的读数为（ ）
A．4 A B．4.12 A
C．4.36 A D．7.07 A
21．一电阻R=10Ω的单匝闭合线框处于变化的磁场中，在一个周期内穿过线框的磁通量随时间t的变化情况如图所示，已知图中的曲线部分按正弦规律变化，取，则下列说法正确的是（ ）
A．线框中电流的有效值为 B．线框中电流的有效值为
C．线框中电流的有效值为 D．线框中电流的有效值为
【练习题】
22．匝数为25的线圈通有如图所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），单匝线圈电阻，则在内线圈产生的焦耳热为（ ）
A．62.5J B．45J C．42.5J D．40J
23．某电路中的电流随时间的变化规律如图所示，让该电流通过一个阻值为2Ω的电阻，在0.6s内产生一定的热量，如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻，也能在0.6s内产生相等的热量，则这个电流值为（ ）
A．1.5A B．A
C．A D．3A
24．如图所示，在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，在坐标平面内绕坐标原点O以角速度ω逆时针匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，则线框（ ）
A．在转动过程中产生的电流为交变电流
B．感应电流的有效值为
C．在转动过程中受到的安培力始终不变
D．消耗的电功率不变
分析变压器的基本关系需要注意三点：
1．理想变压器中，输入功率等于输出功率；
2．判断副线圈的个数；
3．应用电压和电流关系解决问题。
【例题】
25．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率为
B．电流表的读数为
C．电压表的读数为
D．副线圈输出交流电的周期为
26．无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图所示，充电基座接上220V，50Hz家庭用交流电，受电线圈接上一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）给手机电池充电。已知手机电池的充电电压为5V，假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量的损失，下列说法正确的是（ ）
A．受电线圈之所以能够给手机电池充电是因为受电线圈发生了自感现象
B．220V，50Hz家庭用交流电电流方向每秒变化50次
C．基座线圈和受电线圈的匝数比为44：1
D．受电线圈两端的输出电压的电压峰值为10V
27．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，、为定值电阻，且，已知a、b两端电压u按图乙所示正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．电阻中的电流方向每秒钟改变50次
B．电压表示数为
C．电阻、消耗的功率之比为1：4
D．a、b两端与副线圈两端的电压之比为4：1
28．一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为，电阻和的阻值分别为和，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，通过电阻的电流为0
B．电流表的示数为
C．电压表的示数为
D．内，电阻产生的焦耳热为
29．如图所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n1：n2：n3=10：5：1，其中匝数为n1的线圈接到220V的交流电源上，匝数为n2和n3的线圈分别与电阻R2、R3组成闭合回路。已知通过电阻R3的电流I3=2A，电阻，则通过电阻R2的电流大小为_________A，通过原线圈的电流大小为_________A。
【练习题】
30．如图甲所示，100匝圆形线圈接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R的电阻，电表都是理想电表。已知每匝线圈的电阻均为R，线圈位置存在垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，圆形线圈的热功率与电阻R的功率相等。下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈匝数比
B．时刻两电流表示数均为0
C．原副线圈电流周期之比为
D．对圆形线圈某一小段导线（长度小于周长）而言，当磁感应强度最大时，其受到的安培力最大
31．如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈匝数匝，副线圈的匝数为匝，电阻，D为理想二极管（理想二极管具有单向导电性），原线圈接的正弦交流电如图乙所示，则（ ）
A．原线圈接的交变电压瞬时值表达式为
B．变压器的输出电压为110V
C．通过的电流为2A
D．变压器的输入功率为300W
32．在如图所示的电路中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，定值电阻，，在a、b两端输入一有效值恒定的正弦式交流电，结果理想电流表A1、A2的示数之比为，则为（ ）
A． B． C． D．
33．如图所示，理想变压器原线圈匝数为，接有匝数为的副线圈，。原线圈串联一个阻值电阻。副线圈接阻值的电阻。若原线圈接有正弦交变电压，则下列判断正确的是（ ）
A．理想电流表的示数为1.0A
B．理想电流表的示数为4.0A
C．电阻和消耗功率之比为
D．电阻和消耗功率之比为
34．如题图所示，阻值相同的定值电阻R1与R2连接在理想变压器副线圈两端，原线圈接输出电压有效值恒定的交流电源，原、副线圈匝数比n1：n2：n3=2：2：1，闭合开关S后，若电阻R2功率为P，则该交流电源输出功率为（ ）
A．5P B．4P C．3P D．2P
35．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻，滑片P上方原线圈匝数与下方原线圈数之比为1:3，S为单刀双掷开关，在c、d端输入正弦交流电，S合向a，消耗的功率之比为1:8，则（ ）
A．S合向a，、两端的电压之比为1:4
B．S合向a，、两端的电压之比为1:2
C．S合向a与S合向b，两端的电压之比为22:27
D．S合向a与S合向b，两端的电压之比为22:25
1．匝数比不变的情况
① U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变；
② 当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化；
③ I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化。
2．负载电阻不变的情况
① U1不变，发生变化时，U2变化；
② R不变，U2变化时，I2发生变化；
③ 根据，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化。
【例题】
36．如图，理想变压器原线圈输入电压 ，副线圈电路中 为定值电阻， 是滑动变阻器。 和 是理想交流电压表，示数分别用 和 表示； 和 是理想交流电流表，示数分别用 和 表示。下列说法正确的是（ ）
A． 和 表示电流的瞬时值
B． 和 表示电压的最大值
C．滑动触头向上滑动过程中， 不变、 变小
D．滑动触头向下滑动过程中， 变小、 变小
37．为保证师生用电安全，学校电路系统中安装有由热敏电阻制成的温度监测器，如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为2：1，原线圈接交流电压，图中电压表和电流表为理想电表，为阻值随温度的升高而减小的热敏电阻，为定值电阻，则以下说法正确的是（ ）
A．变压器输入与输出功率之比为2：1
B．变压器副线圈中电流的频率为50Hz
C．当处温度升高时，电压表示数不变
D．当处温度升高时，电流表示数减小
38．如图（a）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻，其电阻随温度升高而减小，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图（b）所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为
B．RT处温度升高时，电流表的示数增大
C．RT处温度升高时，两只电压表的示数均保持不变
D．RT处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大
39．如图所示，理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡和，输电线的等效电阻为。开始时，开关断开，当接通时，以下说法正确的是（ ）
A．副线圈两端的输出电压减小 B．通过灯泡的电流增大
C．原线圈中的电流增大 D．变压器的输入功率减小
【练习题】
40．如图所示，理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间，电表均为理想电表，下列说法中正确的是（ ）
A．只将S从a拨接到b，电流表的示数将减半
B．只将S从a拨接到b，电压表的示数将减半
C．只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，电流表的示数将减半
D．只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，c、d两端输入的功率将为原来的
41．在如图所示的电路中，a、b端接电压恒定的正弦交变电源，已知、、为定值电阻，变压器为理想变压器，电流表、电压表均为理想电表。当闭合开关S后，则以下说法正确的是（ ）
A．消耗的功率一定增大 B．电源的输出功率一定减小
C．电流表示数增大，电压表示数不变 D．电流表示数增大，电压表示数减小
【易错题小练习】
42．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=2：1，原线圈接有一阻值为R的电阻和理想交流电流表A，副线圈接有两个阻值均为R电阻和理想交流电压表V，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为I，则（ ）
A．当开关S1闭合、S2断开时，电压表示数为2IR
B．当开关S1、S2均闭合时，电压表示数将增大
C．当开关S1、S2均闭合时，电流表示数将减小
D．当开关S1断开、S2闭合时，电流表示数将增大
43．如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（ ）
A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变
B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大
D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
44．如图，电源两端输出电压有效值为240V的正弦交流电，与原线圈串联的电阻，负载R的阻值为9Ω。通过移动滑动触头P的位置来改变理想变压器原副线圈的匝数比，则电阻R消耗的最大功率为（ ）
A．3600W B．3400W C．3000W D．2800W
1．互感器
交流电压表和交流电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流。
互感器是利用变压器的原理来测量高电压或大电流的仪器。
① 电压互感器：实质是降压变压器，可以把高电压变成低电压（如图4所示）。电压互感器应并联接入电路；
②电流互感器：实质是升压变压器，可以把大电流变成小电流（如图5所示）。电流互感器应串联接入电路。
2．自耦变压器
铁芯上只绕有一个线圈，如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压，反之则可以升高电压，如图所示。
【例题】
45．如图所示的自耦变压器为理想变压器，R为定值电阻，在ab两端输入正弦交流电，将滑片P向下移动，使原线圈的匝数减少为原来的80%，则变压器副线圈输出电压将会是原来的（ ）
A．1.2倍 B．1.25倍 C．0.8倍 D．0.75倍
46．如图为理想的自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片，则（ ）
A．P不动，向下滑动时，一直在减小
B．不动，P顺时针转动一个小角度时，和的比值不变
C．不动，P顺时针转动一个小角度时，电流表读数在增大
D．P顺时针转动一个小角度，同时向下滑动时，小灯泡的亮度可以不变
47．如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2=500∶1，n3∶n4=1∶1000，图中电压表示数为110V，电流表示数为1A，则高压输电线的送电功率为（ ）
A．5.5×107W B．5.5×106W C．5.5×105W D．5.5×104W
【练习题】
48．电流互感器和电压互感器如图。n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为交流电表，则（ ）
A．A为电压互感器，n1>n2 B．B为电压互感器，n3
49．如图甲所示为一理想自耦变压器，、端输入电压如图乙所示，、和、分别是接入原线圈和副线圈中的理想交流电流表和电压表，其示数分别用、、、表示，为定值电阻，现将滑片从图示位置逆时针匀速转动，在转动过程中，电流表和电压表示数均未超过其量程，下列选项中能正确反映、、、变化规律的是（ ）
A． B．
C． D．
50．原副线圈共用一绕组的变压器为自耦变压器。如图所示，图中变压器为理想自耦变压器，A为理想交流电流表，电阻箱的电阻调为。当原线圈滑动头P调至线圈的中点位置，端输入按正弦变化的交变电压，下列说法中正确的是（ ）
A．流经电流表的电流每秒钟方向改变100次
B．电流表的示数为0.22A
C．若保持电阻箱的电阻不变，只将滑片P向上移，电流表示数变大
D．若将P向上移到最高处，电阻箱调为250，电流表示数为0.88A
分析远距离输电的题目需要注意三个问题：
1．判断题目考查的电路部分，包括发电回路、输电回路和用户回路；
2．用户回路中的功率发生改变决定发电回路的功率；
3．输电线上损耗的功率为ΔP＝ΔU·I线＝I线2R线＝。
【例题】
51．我国是全球唯一掌握超特高压技术的国家，在全球超特高压领域，中国的标准就是全世界唯一的标准。如图所示是远距离高压输电示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。下列说法正确的是（ ）
A．若用户用电功率增加，升压变压器的输出电压将增大
B．若用户用电功率增加，降压变压器的输入电压将增大
C．若输电功率一定，采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率
D．若输电功率一定，采用特高压输电会降低输电的效率
52．如图所示交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。下列说法正确的是（ ）
A．当用户的用电器增多时，U2减小，U4减小
B．当用户的用电器增多时，P1增大，P3减小
C．输电线上损失的功率为
D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比
53．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为20kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电。为了减少电能损失，利用理想变压器升压后，使用2kV高压输电，最后利用理想变压器降压后，用户得到的电压和功率分别为220V和19kW。求：
（1）升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2；
（2）输电线总电阻R；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4。
【练习题】
54．目前我国远距离输电已经采用的超高压和的特高压。假设甲、乙两地原来采用的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用的特高压输电，若不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（ ）
A．输电线上输送的电流大小增大
B．输电线上由于导线电阻造成的损失电压减小
C．输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小
D．用户得到的电功率增大
55．如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器T1、降压变压器T2均为理想变压器，T1、T2的原、副线圈匝数比分别为k1、k2。输电线间的总电阻为R0，可变电阻R为用户端负载。U1、I1分别表示电压表V1、电流表A1的示数，输入电压U保持不变，当负载电阻R减小时，理想电压表V2的示数变化的绝对值为ΔU，理想电流表A2的示数变化的绝对值为ΔI，下列说法正确的是（ ）
A．R0
B．
C．电压表V1示数增大
D．电流表A1的示数增加了
56．某个小型水电站远程输电模拟电路如图所示，发电机输出电压为，输出功率为200kW，输电线总电阻为，其中升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原副线圈匝数比。若不计变压器损失的能量。下列说法中正确的是（ ）
A．高压输电线上电流为5A
B．高压输电线上损失的功率为2000W
C．用电器两端电压
D．若用户端工作的用电器数量增加，则用户端获得电压变小
57．某村庄较远处修建了一座小型水电站．河水的流量，落差h=3.2m。河水减少的重力势能有62.5%供给发电机、发电机的效率为90%。该水电站到用户之间需要远距离输电，如图所示。已知发电机的输出电压，用户需要的电压，两地间输电线的总电阻，输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%，水的密度。升压、降压变压器均可视为理想变压器。重力加速度。求：
（1）发电机的输出功率；
（2）输电线上通过的电流及降压变压器的输入电压；
（3）升压、降压变压器上原副线圈匝数比及。
1．实验原理
（1）实验电路图（如图所示）：
（2）实验方法采用控制变量法
①n1、U1一定，研究n2和U2的关系。
②n2、U1一定，研究n1和U2的关系。
2．实验器材
学生电源（低压交流电源，小于12 V）1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干。
3．实验过程
（1）保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响。
①估计被测电压的大致范围，选择多用电表交流电压挡适当量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电压挡的最大量程进行测量。
②组装可拆变压器：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用交流电压挡测量输入、输出电压。
（2）保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响。重复（1）中步骤。
4．数据处理
分析可知，理想变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比等于原、副线圈的匝数n1、n2之比。
5．误差分析
（1）由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等造成误差。
（2）原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗（铜损），造成误差。
（3）铁芯中有磁损耗，产生涡流，造成误差。
6．注意事项
（1）在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关，再进行操作。
（2）为了人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱。
（3）为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
【例题】
58．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示，
1.80 2.80 3.80
4.00 6.01 8.02
（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是___________；（填字母）
A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.绝缘的铜片叠成 D.绝缘的硅钢片叠成
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数___________；（填“多”或“少”）
（3）如上中图所示，电源输出端与变压器原线圈的连接方式正确的是___________；（选填“甲”或“乙”）
（4）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如上表所示：根据测量数据可判断原线圈匝数为___________匝。（填“400”或“800”）据此可知电压比与匝数比不严格相等，主要原因是___________；
（5）为了确保实验的安全，下列做法正确的是___________。
A．连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源
B.因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
C.为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过
D.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测
【练习题】
59．（1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的器材是_________（填选项前的字母）。
A.有闭合铁芯的原、副线圈
B.无铁芯的原、副线圈
C.低压直流电源
D.低压交流电源
E.多用电表（交流电压挡）
F.多用电表（交流电流挡）
（2）若在实验中用匝数匝和匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，下列说法正确的是_________。
实验次数 1 2 3 4
0.90 1.40 1.90 2.40
2.00 3.01 4.02 5.02
A.一定是原线圈 B.一定是原线圈 C.可能是副线圈 D.可能是副线圈
（3）在实验中，某同学保持原线圈两端的电压及副线圈的匝数不变，仅减小原线圈的匝数，副线圈两端的电压将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
60．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，利用如图可拆式变压器进行研究。
（1）除图中所给器材外，实验还需要的器材是___________。
A． 直流电压表 B． 直流电流表 C． 多用电表 D． 条形磁铁
（2）变压器的铁芯，它的结构和材料是___________；（填字母）
A． 整块硅钢铁芯 B． 整块不锈钢铁芯
C． 绝缘的铜片叠成 D． 绝缘的硅钢片叠成
（3）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数___________；（填“多”或“少”）
（4）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表：
1.80 2.80 3.80 4.90
4.00 6.01 8.02 9.98
根据测量数据可判断原线圈匝数为___________匝。（填“400”或“800”）
试卷第12页，共36页
试卷第11页，共36页
参考答案：
1．ABD
【详解】A．若电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流，还要方向做周期性变化，A正确；
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变，B正确；
C．交变电流不一定是按正弦规律变化的，C错误；
D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化，D正确。
故选ABD。
2．AB
【详解】A．在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零，A正确；
B．从图（乙）位置开始计时，线圈中电流随时间变化的关系式为
B正确；
C．在图（丙）位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率最小，感应电流为0，C错误；
D．在图（丁）位置时，磁通量的变化率最大，由电磁感应定律
感应电动势最大，边电流方向为，D错误。
故选AB。
3．AC
【详解】A．根据图像可知，交变电流的最大值为，A正确；
BC．0.01s时，线圈转过了半个周期，此时感应电流最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁场方向平行，不位于中性面，B错误，C正确；
D．0.02s时，感应电流最大，此时线圈平面与磁场方向平行，则穿过线圈的磁通量为0，D错误。
故选AC。
4． C AB##BA 不同##不相同##否
【详解】[1]ABD图中的线圈均绕位于线圈平面内的垂直于磁感线的轴匀速转动，所以线圈的一个边或两个边切割磁感线的有效长度随时间成正弦规律变化，会产生正弦式交变电流；C图中线圈绕平行于磁感线的轴转动，四条边均不切割磁感线，无法产生感应电流。
[2]AB图中都有两条边在同时切割磁感线，根据可知感应电动势的最大值相同；D图中只有一条边在切割磁感线，其最大值小于。
[3]如果从图示位置开始计时，A图线圈正位于中性面，B图线圈正与中性面垂直，所以二者感应电动势瞬时值不同。
5．D
【详解】判断电流是交流还是直流，就看方向是否随时间周期性变化；ABC中的方向均发生周期性变化，故它们属于交变电流，选项D中，尽管电流大小随时间变化，但因其方向不变，所以是直流，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】A．根据感应电动势产生的条件可知，只要导线框垂直于磁场轴转动，感应电动势的最大值都相同，大小为
故A错误；
BC．由于导线框都是从中性面开始计时，则感应电动势的表达式均为
由此可知，四个线框产生的电动势均相同，故B正确，C错误；
D．四个导线框产生的电动势相同，②不闭合，不会产生电流，但电动势不受影响，故D错误。
故选B。
7．BD
【详解】A．由题图乙可知，电动势的有效值为
E=V=10V
由欧姆定律可知，电流表的示数为
I==A=2A
故A错误；
B．由题图乙可知，周期为0.02s，则角速度为
ω==rad/s=100πrad/s
故B正确；
C．由题图乙可知，t=0.01s时，电动势最大，此时穿过线圈平面的磁通量为0，故C错误；
D．t=0.02s时，AB边回到题图甲位置，由右手定则可知，A点电势高于B点电势，则电刷P的电势低于电刷Q的电势，故D正确。
故选BD。
8．B
【详解】A．t=0时刻，磁通量最大，则线圈平面与中性面平行，A错误；
B．t=0.01 s时刻，Φ-t图像斜率最大，则Φ的变化率最大，B正确；
C．t=0.02 s时刻，磁通量最大，感应电动势为0，C错误；
D．磁通量最大时，感应电动势为0；磁通量为0即磁通量变化率最大时，感应电动势最大，图乙不符，D错误。
故选B。
9．BC
【详解】A．线圈平面与磁场垂直时的位置为中性面，在和时，磁通量最小，线圈平面和磁场平行，线圈位于与中性面垂直的位置，感应电动势最大，故A错误；
BD．在和时，磁通量最大，线圈位于中性面位置，感应电动势为0，则磁通量变化率为0，线圈切割磁感线的有效速率最小，故B正确，D错误；
C．在和时，磁通量最小，线圈位于与中性面垂直的位置，电流方向没有发生变化，故C正确。
故选BC。
10．A
【详解】A．交流电的峰值
则有效值
所以电源可以使“10V、2W“的灯泡正常发光，故A正确；
B．根据瞬时值表达式可知
ω=100π
则
故B错误；
C．t=0.01s时，经过半个周期，电压为零，故C错误；
D．当电容器的耐压值小于峰值，电容器被击穿，10V小于，则“10V、2μF”电容器不能接在这只电源，故D错误。
故选A。
11．BC
【详解】A．线圈在图示位置时，与中性面重合，线圈不切割磁感线，感应电流为零，故A错误；
B．线圈自图示位置开始转过180°的过程中，磁通量的变化量
则通过电阻R的电荷量
故B正确；
C．根据正弦式交变电流的产生规律可知，感应电动势最大值
有效值
线圈转动一周的过程中，克服安培力做功产生电能
故C正确；
D．电压表的示数为有效值，线圈在转动过程中，电压表示数不变，不为0，故D错误。
故选BC。
12．D
【详解】A．由图可知，周期
则线圈先后两次转速之比
故A错误；
B．在0.3s时感应电流最大，线圈垂直于中性面，在0.3s时感应电流为零，平行于中性面，a在0.3s时通过线圈的磁通量为0，b在0.3s时通过线圈的磁通量不为0，故B错误；
CD．电流的最大值
则
则电流有效值之比
根据焦耳定律可知
则相同时间内产生的焦耳热之比为电流平方之比，为，故C错误，D正确。
故选D。
13．（1）大于等于；（2）
【详解】（1）电容器的耐压值是能够承受的电压的最大值，正弦交流电的电压是，即有效值为
相应的峰值为
电容器工作过程中所承受的电压最大值为，因此它的耐压值必须大于等于。
（2）结合题意和图（c）可以看出，从开始计时（）起，必须再经过，才能到达中性面，可知电流的表达式为
14．C
【详解】A．交流电表测量的示数是交流电的有效值，选项A不符合题意；
B．保险丝标注的额定电流规格是交流电的有效值，选项B不符合题意；
C．电容器标注的耐压值是交流电的最大值，选项C符合题意；
D．电饭锅上所标的“220V”电压是交流电的有效值，选项D不符合题意；
故选C。
15．C
【详解】A．线圈在磁场中转动，产生正弦式交流电，其电动势的最大值为
电动势的有效值
电压表的读数等于交流电源的路端电压，且为有效值，则
故A错误；
B．通过电阻的电荷量
故B错误；
C．电阻产生的焦耳热为
故C正确；
D．当线圈由图示位置转过60°时，电动势的瞬时值为
故D错误。
故选C。
16．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）对于n匝线圈，ab边与cd边一起切割磁感线的情况，应有
根据闭合电路欧姆定律有
从线圈经过图示位置开始计时，圈内的电流随时间变化的函数关系式为
（2）电路中电流的有效值为
电压表示数
电阻R的发热功率
（3）线框从此位置转过四分之一周期的过程中：平均感应电动势
平均感应电流
通过电阻R的电荷量
17．D
【详解】A．s时刻，是线框平面与中性面垂直的位置，不是电流方向改变的位置，A错误；
B．由
解得
B错误；
C．线框转动的角速度
C错误；
D．线框中感应电动势的最大值
D正确。
故选D。
18．BD
【详解】A．题图位置线圈没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A错误；
B．若线圈从题图位置开始转动，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为
故B正确；
C．线圈从题图位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为
故C错误；
D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为
故D正确。
故选BD。
19．B
【详解】根据有效值的概念可知
解得
I=5A
故选B。
20．B
【详解】在时间内，正弦交变电流的有效值为；在时间内，电流为0；在时间内，直流电的电流为A。根据交变电流有效值的定义可知，在单个周期内此交变电流的有效值I产生的焦耳热与该周期内不同电流值在对应的各段时间里产生的焦耳热的关系满足
解得
故选B。
21．B
【详解】内磁通量按正弦规律变化，则此时等效的正弦交流电周期为
则产生正弦交流电的最大值
时间内根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小为
时间内根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小为
由交流电有效值的定义可求
解得
则电流有效值为
故选B。
22．C
【详解】根据有效值的定义方法可知
解得
线圈总电阻为
则内线圈产生的焦耳热
故选C。
23．C
【详解】该电流通过一个阻值为2Ω的电阻产生的热量
一个大小和方向不变的恒定电流I在0.6s内通过阻值为2Ω的电阻产生的热量
则
解得
故选C。
24．AD
【详解】AB．设线框转动周期为T，从图示的位置开始计时，则在时间内，线框中感应电流沿顺时针方向，线框产生的感应电动势
在时间内，线框中感应电流沿逆时针方向，线框产生的感应电动势
感应电流
在时间内，线框中感应电流沿逆时针方向，线框产生的感应电动势
感应电流
在时间内，线框中感应电流沿顺时针方向，线框产生的感应电动势
感应电流
所以在一个周期中，线框内产生的感应电流的大小始终是
因此线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内产生的感应电流为交流电，且交流电的有效值为
故A正确，B错误。
C．根据，知线框在转动过程中受到的安培力大小始终不变，但方向发生改变，故C错误；
D．线框在磁场中匀速转动，产生的感应电流的有效值不变，根据知，消耗的电功率不变，故D正确。
故选AD。
25．BC
【详解】D．根据交流电源电压表达式，可知周期为
可知副线圈输出交流电的周期为，故D错误；
C．原线圈的输入电压有效值为
根据理想变压器原、副线圈电压表等于匝数比
可得副线圈输出电压为
则电压表的读数为，故C正确；
AB．根据理想变压器输入功率等于输出功率可得
又
可得
则电流表的读数为，故A错误，B正确。
故选BC。
26．D
【详解】A．电线圈之所以能够给手机电池充电是因为受电线圈发生了互感现象，故A错误；
B．正弦交流电一个周期内电流方向变化两次，则家用交流电每秒有50个周期，所以电流每秒变化100次，故B错误；
CD．设受电线圈电压的峰值为U2，由于其后有一二极管使反向电压不能通过，据有效值的定义
解得
由变压器规律
故D正确，C错误。
故选D。
27．B
【详解】A．根据图像分析得交流电周期
每个周期电流方向改变2次，所以每秒钟电流方向改变100次，故A错误；
B．电源电压有效值
根据电流关系
电压关系
对原线圈
对副线圈
联立解得
故B正确；
C．根据，结合B选项分析，可得功率比为
故C错误；
D．因为
所以
故D错误。
故选B。
28．A
【详解】A．由题图乙可知，在的前后，原线圈中的电流不变化，则副线圈中没有感应电流，所以通过电阻的瞬时电流为0，故A正确；
B．设电流表的示数为，则有
求得
故B错误；
C．原线圈中只有交流部分电流才能输出到副线圈中，故副线圈中电流最大值为，设副线圈交流电的有效值为，则
求得
因此电压表的示数为
故C错误；
D．在内，电阻产生的焦耳热为
故D错误。
故选A。
29． 1 0.7
【详解】[1]由变压器原、副线圈电压比等于其匝数比可得，加在R2上的电压
通过电阻R2的电流
[2]根据变压器功率关系
得电流与匝数的关系
得通过原线圈的电流
30．A
【详解】A．题意，圆形线圈的热功率与电阻R的功率相等，则
则原、副线圈匝数比
A正确；
B．电流表测量的是交变电流的有效值，所以电流表的示数不变，且不为零，B错误；
C．变压器不改变交变电流的周期，所以原副线圈电流周期相等，周期之比为1:1，C错误；
D．圆形线圈中产生的感应电动势
当当磁感应强度最大时，由图乙可知
则感应电动势为零，电流为零，对圆形线圈某一小段导线（长度小于周长）而言，其受到的安培力为零，D错误。
故选A。
31．D
【详解】A．由乙图知，原线圈接的交变电压峰值为
角速度为
交变电压瞬时值表达式为
故A错误；
B．原线圈输入电压
根据变压比规律变压器的输出电压
故B错误；
C．设通过的电流为，在一个周期内，产生的焦耳热
解得
故C错误；
D．通过的电流
变压器的输入功率等于输出功率等于两电阻消耗的功率之和，即为
故D正确。
故选D。
32．C
【详解】根据题意，设理想电流表的示数为，则副线圈中电流为2I2，根据电流比公式可知，原线圈中电流大小为，则中电流为，根据电压比公式有
解得
故选C。
33．BD
【详解】AB．设原线圈中电流为，原线圈正弦交变电压有效值为
根据理想变压器原副线圈电流比等于匝数的反比可得副线圈电流为，依据原副线圈两端电压比等于匝数比，所以有
解得
故副线圈中电流为
A错误，B正确；
CD．电阻和消耗功率之比为
C错误，D正确。
故选BD。
34．A
【详解】设R2两端电压为U，通过R2的电流为I，则
P=UI
根据变压器原副线圈的电压表等于匝数比可知，R1两端电压为2U，根据
可知，R1的电功率为4P，该交流电源的输出功率为5P。
故选A。
35．AC
【详解】AB．由
可知，S合向a时，、两端的电压之比为1:4，故A正确，B错误；
CD．由
可知，通过、的电流之比为1:2，根据变流比可知，S合向a时，原、副线圈的匝数之比为2:1，设c、d端输入电压为U，S合向a时，设中的电流为，则
S合向b时，设中电流为，此时原副线圈匝数比为3:2，则
得到
因此S合向a与S合向b，两端的电压之比为22:27，故C正确，D错误。
故选AC。
36．C
【详解】A． 和 表示电流的有效值，A错误；
B． 和 表示电压的有效值，B错误；
CD．变压器次级电压由匝数比和初级电压决定，可知 不变；滑动触头向上滑动过程中，变大，次级电流减小，则初级电流也减小，电流表 的示数 变小；同理可知，滑动触头向下滑动过程中， 不变、 变大，C正确，D错误。
故选C。
37．BC
【详解】A．理想变压器输入与输出功率之比为1：1，故A错误；
B．变压器副线圈中电流的频率不变，为
故B正确；
C．RT处温度升高时，不会影响变压器的输入电压值，故C正确；
D．RT处温度升高时，电阻值减小，原副线圈的匝数及原线圈电压不变，则副线圈电压不变，由，可知，电流表示数增大，故D错误。
D错误。
故选BC。
38．ABC
【详解】A．根据题意，由图（b）可知，原线圈所接交流电电压的最大值为，周期为，则
理想变压器原、副线圈的匝数比为，则副线圈中电压的最大值为
周期和频率与原线圈相同，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为
故A正确；
BC．RT处温度升高时，RT的阻值变小，原副线圈的匝数比不变，原线圈输入电压不变，则两只电压表的示数均保持不变，电流表的示数变大，故BC正确；
D．RT处温度降低时，RT的阻值变大，电流表示数变小，原线圈电流变小，原线圈电压不变，则变压器原线圈的输入功率减小，故D错误。
故选ABC。
39．C
【详解】A．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈输出的电压也不变，故A错误；
B．当K接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡的电流减小，故B错误；
CD．由于变压器输入的功率和输出的功率相等，且副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，故C正确，D错误。
故选C。
40．C
【详解】AB．只将S从a拨接到b，原线圈的匝数n1减半，输入电压不变，根据
可知副线圈的输出电压U2增大到原来的2倍，即电压表的示数增大到原来的2倍，根据欧姆定律可知，副线圈的输出电流I2增大到原来的2倍，根据
可知原线圈的输入电流I1增大到原来的4倍，即电流表的示数将增大到原来的4倍，A、B错误；
CD．只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，负载增大到原来的2倍，因副线圈的输出电压U2不变，根据欧姆定律可知副线圈的输出电流I2减小到原来的一半，根据
可知副线圈输出功率减小到原来的一半，所以原线圈输出功率减小到原来的一半，即c、d两端输入功率减小到原来的一半，根据
原线圈的输入电流减小到原来的一半，即电流表示数将减半，C正确，D错误。
故选C。
41．AD
【详解】ACD．当闭合开关S后，负载消耗的功率变大，则副线圈的电流增大，电流表示数增大，由
可知，原线圈电流增大，则R1消耗的功率
增大；原线圈的电压
减小，由
可知副线圈电压减小，则电压表示数减小，故AD正确，C错误；
B．端接电压恒定的正弦交变电源，电源的输出功率
增大，故B错误。
故选AD。
42．D
【详解】A．由电流与匝数成反比可得副线圈电流为
电压表读数为
故A错误；
B．当开关S1、S2均闭合时，输入电压U不变，变压器匝数比不变，所以副线圈电压不变，电压表示数不变，故B错误；
C．当开关S1、S2均闭合时，副线圈电阻减小，副线圈的电流增大，根据
可知原线圈的电流增大，即电流表示数增大，故C错误；
D．当开关S1闭合、S2断开时，根据理想变压器电压与匝数成正比
可得
副线圈电流为
根据理想变压器电流与匝数成反比
解得电流表示数
当开关S1断开、S2闭合时，设此时电流表的示数为，根据理想变压器电压与匝数成正比
解得
根据理想变压器电流与匝数成反比
解得
此时副线圈电压为
联立可得
由此可知
故D正确。
故选D。
43．B
【详解】AB．由题意可知，原副线圈的匝数比为，则副线圈的电流为，根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为
则变压器原线圈的电压有效值为
设输入交流电的电压有效值为，则
可得
保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，不断变大，根据欧姆定律
可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则两端的电压不断变小，则电压表示数变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正确，A错误；
CD．设原副线圈的匝数比为，同理可得
则
整理可得
保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，不断变大，则变小，对由欧姆定律可知
可知不断变小，根据原副线圈的功率相等可知消耗的功率
整理可得
可知时，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后减小，故CD错误。
故选B。
44．A
【详解】设理想变压器原副线圈的匝数比为k时，电阻R消耗的功率最大，此时通过R的电流为I，由
得原线圈中的电流I1为
变压器副线圈两端的电压为IR，原线圈两端的电压由
得
原线圈电路中，电源电压满足
因此得到
代入数据解得
由数学知识可知，当
即
此时电阻R消耗的功率最大，电流的最大值为
由电功率公式得到电阻R消耗的最大功率为
故A正确。
故选A。
45．B
【详解】由知
所以当时，变压器副线圈输出电压
即变压器副线圈输出电压将会是原来的1.25倍。
故选B。
46．D
【详解】A．P不动，向下滑动时，数值保持不变，故A错误；
B．不动，P顺时针转动时，匝数比改变，和的比值改变，故B错误；
C．不动，P顺时针转动时，由于匝数比关系变化，电流表读数减小，故C错误；
D．P顺时针转动一个小角度，减小，同时向下滑动，R也减小，小灯泡的亮度可以不变，故D正确。
故选D。
47．A
【详解】由图可知，甲并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，根据电压之比等于线圈匝数比可得高压输电线的电压为
乙串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，根据电流之比等于线圈匝数的倒数比可得高压输电线的电流为
故高压输电线的送电功率为
故选A。
48．C
【详解】AC．A串联在线路上，用于测量电流，所以是电流互感器，其副线圈电流应比原线圈电流小，根据理想变压器原副线圈电流之比等于匝数比的倒数可知n1
故选C。
49．AC
【详解】AC．将滑片从题图所示位置逆时针匀速转动的过程中，原线圈输入电压不变，电压表示数不变，副线圈匝数均匀增大，根据变压比公式可知，副线圈输出电压均匀增大，电压表示数均匀增大，选项AC正确；
B．根据输出功率等于输入功率，可知输入电流增大，电流表示数增大，或者根据电流表示数为电流有效值，不可能呈正弦变化，选项B错误；
D．电流表测量的是电流有效值，将滑片从题图所示位置逆时针匀速转动的过程中，副线圈输出电压均匀增大，电阻中电流均匀增大，电流表示数均匀增大，选项D错误；
故选AC。
50．AD
【详解】A．由
得
每秒钟有50个周期，一个周期内电流方向改变2次，电流每秒钟方向改变100次，故A正确；
B．P原来处于线圈中点时，原副线圈匝数比
则
根据
得
故B错误；
C．保持电阻不变，若只将滑片P向上移，原匝数变大，不变，变小，电流表变小，变小，电流表示数变小，故C错误；
D．若将P向上移到最高处，电阻箱调为250，匝数比
则
可得
故D正确。
故选AD。
51．C
【详解】A．若用户用电功率增加，由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，A错误；
B．若用户用电功率增加，则输电功率增加，输电线上的电流变大，输电线的分压变大，故降压变压器的输入电压变小，B错误；
CD．若输电功率一定，根据
可得输电的效率为
可知采用特高压输电可减少输电线上的电流，可减少输电线上损耗的功率，增大输电的效率，C正确，D错误。
故选C。
52．D
【详解】A．交流发电机的输出电压U1一定，匝数不变，根据
则U2不变，故A错误；
B．当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P3变大，故B错误；
C．输电线上损失的功率为
故C错误；
D．输送功率一定时，根据
，
则要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，应增大升压变压器的匝数比，由
U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压U4不变，根据
应增大降压变压器的匝数比，故D正确。
故选D。
53．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）升压变压器原、副线圈匝数比为
解得
（2）输电线损失的电功率
输电线上的电流
所以
（3）降压变压器原线圈上电压
所以降压变压器原、副线圈匝数比为
解得
54．BCD
【详解】A．根据公式
且P不变，可知输电电流
当输电电压增大时，输电电流减小，A错误；
B．不变，当输电电流减小，输电线上由于导线电阻造成的损失电压减小，B正确；
C．输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率
当输电电流减小，输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小，C正确；
D．P不变，输电线上由于导线电阻造成的损耗电功率减小，用户得到的电功率增大，D正确。
故选BCD。
55．BD
【详解】A．设降压变压器T2原线圈电压为U3，副线圈电压为U2。根据题意可知，电阻R0两端的电压等于
UR0＝U1﹣U3
则
A错误；
B D．设降压变压器T2原线圈电压变化为ΔU3，则
设降压变压器T2原线圈电流变化为ΔI3，则
可得
当负载电阻R减小时，电流表A1的示数增加了。
根据欧姆定律可得
即
解得
BD正确；
C．输入电压不变，升压变压器T1原线圈匝数比不变，则升压变压器T1副线圈的电压不变，电压表V1示数不变，C错误。
故选BD。
56．CD
【详解】A．对升压变压器有
解得
理想变压器不改变功率，可得
解得高压输电线上电流为
A错误；
B．高压输电线上损失的功率为
B错误；
C．高压输电线上损失的电压为
降压变压器的输入电压为
对降压变压器有
解得用电器两端电压为
C正确；
D．若用户端工作的用电器数量增加，则负载电阻减小，降压变压器副线圈电流变大，高压输电线上电流变大，线路损失电压变大，降压变压器输入电压变小，则用户端获得电压变小，D正确。
故选CD。
57．（1）；（2）12A，；（3），
【详解】取时间的河水为研究对象，其质量
①
河水减少的重力势能
②
发电机的输出功率
③
联立①②③式，代入数据解得
（2）如图所示，因为是理想变压器，所以
则线路上损失功率
④
⑤
联立④⑤式，代入数据解得
又因为
则升压变压器输出电压
输电线上损失的电压
则
（3）对于升压变压器有
对于降压变压器有
58． D 少 乙 800 变压器不是理想变压器 D
【详解】（1）[1] 变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
（2）[2]根据变流比可知，匝数少的线圈电流大，则应用较粗的导线，即导线粗的线圈匝数少。
（3）[3]原线圈应接交流电，故乙正确。
（4）[4][5]观察发现，总是略小于的一半，考虑变压器不是理想变压器，有漏磁现象，故是原线圈电压，根据变压比可知，原线圈匝数为800匝。
（5）[6]A．为保证用电安全，连接好电路后，先检查电路是否正确，再接通电源，故A错误；
B．为保证用电安全，不可用手直接接触裸露的导线、接线柱，故B错误；
C．实验应使用交流电，故C错误；
D．为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，故D正确。
故选D。
59． ADE##DAE##EAD##AED##EDA##DEA B 增大
【详解】（1）[1]为了完成变压器线圈两端的电压与匝数的关系的探究，需要使用交流电源变压，多用电表的交流电压挡测量原副线圈的电压值。含有闭合铁芯的原副线圈，接近理想变压器，减少能量的损耗，让变压效果更明显，容易发现变压的规律。故ADE正确。
故选ADE。
（2）[2]由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律
由表格数据值U1总是小于，故U1应该是副线圈的电压值，一定是副线圈，一定是原线圈，故B正确。
故选B。
（3）[3]由理想变压器规律知，仅减小原线圈的匝数，副线圈两端的电压将增大。
60． C D 少 800
【详解】（1）[1]因变压器工作时用正弦交流电，则除图中所给器材外，实验还需要的器材是多用电表，故选C；
（2）[2]为防止产生涡流，变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选D；
（3）[3]观察两个线圈的导线，发现粗细不同，匝数少的线圈电流大，则用粗导线。
（4）[4]根据表中数据，考虑到漏磁的影响，可知b为原线圈，且，则原线圈匝数是800匝，副线圈匝数为400匝。
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