章末综合检测（三） 交变电流
（满分：100分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.（2025·广东佛山期中）如图是一款高空风车及其发电模块原理简图，该装置利用充气球将发电机带上高空，通过发电机发电将电能传输到地面，可为救灾场所临时供电。在发电期间，发电机线圈ab在某一时刻转至图示位置。则下列说法正确的是（ ）
A.高空风车发电的工作原理是电流的磁效应
B.无论风力多大，线圈ab产生的交流电的频率不变
C.该时刻线圈磁通量为零，感应电动势也为零
D.该时刻线圈b端电势高于a端电势
解析：D 高空风车发电的工作原理是电磁感应，故A错误；风力越大，风车转动的越快，线圈ab产生的交流电的频率越大，故B错误；由图可知，该时刻线圈平面与磁场平行，线圈磁通量为零，感应电动势最大，故C错误；根据题意，由右手定则可知，该时刻线圈中的电流由a→b，则线圈b端电势高于a端电势，故D正确。
2.（2025·陕西西安期中）图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流，已知与其串联的白炽灯泡额定电压为9 V、阻值为18 Ω。若该灯泡恰好正常发光，则该发电机（ ）
A.输出电流的最大值为0.5 A
B.输出电流的有效值为0.5 A
C.输出的交流电频率为50 Hz
D.一个周期内输出电流的平均值为0.5 A
解析：B 白炽灯泡额定电压为9 V、阻值为18 Ω，灯泡恰好正常发光，则输出电流的有效值为I＝＝ A＝0.5 A，图中电流为正弦式交变电流，则输出电流的最大值为Im＝I＝ A，故A错误，B正确；根据图乙可知，周期为0.2 s，则频率为f＝＝5 Hz，故C错误；在一个周期内穿过线圈的磁通量的变化为零，所以由法拉第电磁感应定律可知，一个周期内的平均电动势为零，则平均电流也等于零，故D错误。
3.（2024·湖北高考5题）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡L1的电阻是灯泡L2的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡L1、L2的电功率之比P1∶P2为（ ）
A.2∶1 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4
解析：C 分析电路特点可知，在接入正弦式交流电的一个周期内，有半个周期只给L1供电，另半个周期只给L2供电，L1两端电压的有效值与L2两端电压的有效值相等，又R1∶R2＝2∶1，则根据P＝可知，灯泡L1、L2的电功率之比P1∶P2＝1∶2，C正确。
4.（2025·江苏南京月考）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）
A.在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B.线圈先后两次转速之比为2∶3
C.交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin 10πt（V）
D.交流电b的最大值为 V
解析：D 由题图可知，t＝0时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量都是最大，故A错误；由图像可知交流电a与交流电b的周期之比为2∶3，转速与周期成反比，故线圈先后两次转速之比为3∶2，故B错误；由图像可知，交流电a的最大值为10 V，角速度为ω＝＝5π rad/s，所以交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin 5πt（V），故C错误；交流电电压的最大值为Um＝NBSω，线圈先后两次转速之比为3∶2，则交流电a与交流电b电压的最大值之比为3∶2，故交流电b电压的最大值为Ubm＝Uam＝ V，故D正确。
5.（2025·河北保定期末）如图所示，一台理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝19∶4。原线圈接在电压u＝380sin 100πt的交流电源上，副线圈接R＝20 Ω的电阻。图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A.电压表的示数为40 V B.电流表的示数为19 A
C.变压器的输入功率为320 W D.变压器的输出功率为100 W
解析：C 原线圈两端电压的有效值U1＝380 V， 由＝可知电压表示数为U示＝U2＝80 V，A错误；根据部分电路欧姆定律可知，通过副线圈的电流I2＝＝4 A，设通过原线圈的电流为I1，根据＝，得I1＝ A，所以电流表示数为I示＝I1＝ A，B错误；电阻R的功率为P＝R＝320 W，变压器的输入功率、输出功率相等，均为P＝320 W，C正确，D错误。
6.（2025·河南名校联考）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，当输入电压U＝12 V时，额定电压为3 V的灯泡L2正常发光，此时灯泡L1也刚好正常发光。下列说法正确的是（ ）
A.L1的额定电压是3 V B.L1的额定电压是9 V
C.L1 的额定功率是L2的3倍 D.L1的额定功率是L2的9倍
解析：A 设原线圈、副线圈电流为I1、I2，匝数为n1、n2，设灯泡L1、灯泡L2的额定电压分别为U1、U2，由题意得U2＝3 V，则有＝＝，代入题中数据，解得U1＝3 V，故A正确，B错误；设L1 、L2 的额定功率分别为P1＝U1I1、P2＝U2I2，故＝，又因为U1、U2均为3 V，故可得＝，又因为＝，联立可得＝＝＝，整理可得P2＝3P1，故C、D错误。
7.（2025·广东汕头期末）图1为某款手机充电器的铭牌信息，家庭电路两端电压随时间变化的关系如图2所示，手机充电器工作时，可近似看成一理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A.该充电器的最大输出功率为1 440 W
B.该充电器在家庭电路中以最大功率使用时，原、副线圈的匝数之比为1∶20
C.该充电器原、副线圈中均以最小电压正常工作时，原线圈中的电流有效值为40 A
D.家庭电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压，该充电器允许的脉冲电压峰值约为339 V
解析：D 该充电器的最大输出功率为Pm＝11 V×6 A＝66 W，选项A错误；该充电器在家庭电路中以最大功率使用时副线圈电压为11 V，原、副线圈的匝数之比为＝＝，选项B错误；该充电器原、副线圈中均以最小电压正常工作时，即原线圈电压100 V，副线圈电压为5 V，电流为2 A，则U1I1＝U2I2，可得原线圈中的电流有效值为I1＝0.1 A，选项C错误；充电器输入最大电压有效值为240 V的交流电，对应峰值为240 V≈339.4 V，故D正确。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
8.（2024·新课标卷20题）电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中（ ）
A.电流最小 B.电流最大
C.电流方向由P指向Q D.电流方向由Q指向P
解析：BD 磁极顺时针匀速转动相当于线圈逆时针匀速转动，线圈从中性面位置开始转动，磁极转过90°时即线圈逆时针转过90°时，穿过线圈的磁通量为0，磁通量的变化率最大，线圈中感应电流最大，A错误，B正确；磁极转过90°时相当于题图示中PQ向下切割磁感线，由右手定则可知线圈中电流方向由Q指向P，C错误，D正确。
9.（2025·河北邯郸期末）变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研究的一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入e＝220sin 100πt的交变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A.R的滑片不动，滑片P位于线圈中点时，电流表A1与A2示数之比为2∶1
B.R的滑片不动，滑片P上移时灯泡变亮，两电流表示数均变大
C.滑片P不动，R的滑片右移时，电流表A1示数变小，电流表A2示数变小
D.滑片P不动，R的滑片右移时，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变大
解析：BC 根据题意，R的滑片不动，滑片P位于线圈中点时，原、副线圈匝数比为＝，根据理想变压器的电流与匝数比关系有＝＝，可知电流表A1与A2示数之比为1∶2，故A错误；R的滑片不动，滑片P上移时，副线圈两端电压变大，副线圈的总电阻不变，则电流表A2示数变大，灯泡变亮，总功率增大，输入电压不变，则电流表A1示数变大，故B正确；滑片P不动，R的滑片右移时，接入电路的电阻变大，副线圈两端电压不变，电流表A2示数变小，电流表A1示数变小，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变小，故C正确，D错误。
10.（2025·四川绵阳期末）近20年来福建电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”。如图所示是远距离输电示意图，现将输送电压U2由220 kV升级为1 000 kV，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压U1及用户得到的电压U4不变，输电线的电阻不变，变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A.n2∶n1变为原来的 B.输电线上的电流I2变为原来的
C.输电线损失的功率变为原来的 D.降压变压器原、副线圈匝数比变小
解析：ABC U1不变，U2变为原来的，根据＝，所以变为原来的，故A正确；根据P送＝U2I2可知，因P送变为原来的2倍，U2变为原来的，则输电线上的电流I2变为原来的，故B正确；根据P损＝R线，可知P损变为原来的，故C正确；总功率变大，损失的功率变小，则用户端功率变大，因用户端电压不变，则I4变大，又I2变小，I2＝I3，则＝变大，故D错误。
三、非选择题（本题共5小题，共54分）
11.（6分）（2025·安徽合肥期中）（1）为完成“探究变压器原、副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 ACE 。
A.有闭合铁芯的原、副线圈
B.无铁芯的原、副线圈
C.交流电源
D.直流电源
E.多用电表
（2）关于本实验，下列说法正确的是 C 。
A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B.因为使用的电压较低，通电时可直接用手接触裸露的导线进行连接
C.实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响
D.变压器开始正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
（3）某次实验中，用匝数na＝400匝和nb＝800匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是 C 。
Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90
Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98
A.原线圈的匝数为na，用较粗导线绕制 B.副线圈的匝数为na，用较细导线绕制
C.原线圈的匝数为nb，用较细导线绕制 D.副线圈的匝数为nb，用较粗导线绕制
解析：（1）为完成“探究变压器原、副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：有闭合铁芯的原、副线圈、交流电源和多用电表，故选A、C、E。
（2）为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误；虽然使用的电压较低，通电时也不可直接用手接触裸露的导线进行连接，而且这样操作时，将人体并联到电路中，将导致测量数据不准确，故B错误；实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故C正确；变压器开始正常工作后，通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈，故D错误。
（3）由表格数据可知＞＝2，考虑到实验中所用变压器并非理想变压器，即存在功率损失，使得原、副线圈电压之比大于匝数比，所以原线圈的匝数为nb，副线圈的匝数为na；原线圈电压较大，电流较小，所以原线圈用较细导线绕制，而副线圈电压较小，电流较大，所以副线圈用较粗导线绕制，故C正确。
12.（8分）（2025·辽宁大连期末）研究小组在做关于变压器的实验。
（1）可拆变压器的铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成的。如图甲所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次，缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合；第二次，另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条，重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮。下列说法正确的是 C 。
A.第二次实验中小灯泡更亮些
B.用普通铁块和用铁芯横条相比，铁芯横条更容易发热
C.无论用普通铁块还是用铁芯横条，流经小灯泡的电流均为交变电流
（2）在如图乙所示的电路中，电压为U0的交流电源通过阻值为R0的定值电阻与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n1、n2。若保持U0不变，将可变电阻R的阻值减小，则流经原线圈的电流 增大 （填“增大”“减小”或“不变”）；当可变电阻R的阻值为 R0 （用n1、n2和R0表示）时，可变电阻R的功率最大。
解析：（1）第二次，另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条后，普通铁块产生的涡流增大了，变压器能量损失增大，灯泡变暗，故A错误；用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块产生的涡流增大，更容易发热，故B错误；根据变压器的工作原理可知，无论用普通铁块还是用铁芯横条，流经小灯泡的电流均为交变电流，故C正确。
（2）把R0作为电源内阻，将原线圈匝数部分等效为电阻Rx，设原、副线圈电流分别为I1、I2，则根据能量守恒定律Rx＝R，因为＝，联立解得Rx＝R，根据闭合电路欧姆定律得I1＝＝，可知电阻R的阻值减小时，原线圈的电流增大；要让可变电阻R的功率最大，则Rx功率最大，此时电源内阻等于外阻，即R0＝Rx，代入方程Rx＝R，解得R＝R0。
13.（12分）如图，一个小型应急交流发电机，内部线圈匝数N＝50匝、边长L＝20 cm的正方形线圈，总电阻为r＝1.0 Ω。线圈在磁感应强度为B＝0.1 T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为R＝9.0 Ω的电灯供电，线路中其他电阻不计，若发电机的转动角速度为ω＝100 rad/s时，电灯正常发光。求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）电灯正常发光的功率；
（3）从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电荷量；
（4）线圈每转动一分钟，外力需做的功。
答案：（1）20 V （2）18 W （3）0.01 C
（4）1 200 J
解析：（1）电动势的最大值为
Em＝NBSω＝NBωL2＝20 V。
（2）电动势的有效值为E＝＝10 V
电灯正常发光的电流I＝＝ A＝ A
电灯正常发光的功率P＝I2R＝18 W。
（3）电荷量q＝Δt＝＝＝0.01 C。
（4）整个回路上产生的热量为
Q＝I2（R＋r）t＝1 200 J
由能量守恒定律知，外力需做的功W外＝Q＝1 200 J。
14.（12分）光伏发电可以有效的解决偏远农村地区用电难的问题，相对于传统发电，光伏发电系统更为便捷，电池板只需安装在屋顶上，就可直接将太阳能转化为电能，完全不受供电通道的限制。如图，某户农家将输出电压U0＝220 V交流电的光伏发电系统接到变压器上，通过副线圈n2、n3分别向10只标称为“12 V 1.5 A”的灯泡和一台电动机供电，电动机线圈电阻r＝1.0 Ω，原线圈上所接灯泡L的额定电压UL＝40 V，副线圈n2的匝数为60匝。电路接通后，各用电器都正常工作，光伏发电系统的输出功率P0＝440 W，电压表的示数为36 V，变压器为理想变压器，求：
（1）原线圈上所接灯泡L消耗的功率PL；
（2）变压器原线圈的匝数n1；
（3）电动机输出的机械功率P机。
答案：（1）80 W （2）900 （3）155 W
解析：（1）根据题意，设原线圈上的电流为I1，则有P0＝U0I1，PL＝I1UL，解得PL＝80 W。
（2）根据题意，设变压器原线圈匝数为n1，则有＝，解得n1＝900匝。
（3）根据题意，设副线圈n3上的电流为I3，则有P0＝PL＋P2＋I3U3，P机＝I3U3－r，又P2＝10U2I2＝180 W，U3＝36 V，联立解得P机＝155 W。
15.（16分）（2025·河南郑州期末）某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5，降压变压器原、副线圈匝数比为5∶1，输电线的总电阻为R＝25 Ω，全校共有33个班，每班有6盏“220 V，40 W”的灯，若要保证全部电灯正常发光，求：
（1）输电线损失的功率；
（2）升压变压器的输入电压；
（3）升压变压器每小时输出的电能。（结果保留三位有效数字）
答案：（1）1 296 W （2）256 V （3）3.32×107 J
解析：（1）降压变压器副线圈的电流I4＝×6×33 A＝36 A
降压变压器原线圈的电流I3＝I4＝ A
输电线损失的功率ΔP＝R＝1 296 W。
（2）降压变压器原线圈的电压U3＝U4＝1 100 V
输电线上损失的电压为ΔU＝I3R＝180 V
升压变压器的输出电压U2＝U3＋ΔU＝1 280 V
升压变压器的输入电压U1＝U2＝256 V。
（3）升压变压器原线圈的电流I1＝I2＝I3＝36 A
升压变压器每小时输出的电能与输入的电能相等
W2＝W1＝U1I1t＝3.32×107 J。
8 / 8章末综合检测（三） 交变电流
（满分：100分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.（2025·广东佛山期中）如图是一款高空风车及其发电模块原理简图，该装置利用充气球将发电机带上高空，通过发电机发电将电能传输到地面，可为救灾场所临时供电。在发电期间，发电机线圈ab在某一时刻转至图示位置。则下列说法正确的是（ ）
A.高空风车发电的工作原理是电流的磁效应
B.无论风力多大，线圈ab产生的交流电的频率不变
C.该时刻线圈磁通量为零，感应电动势也为零
D.该时刻线圈b端电势高于a端电势
2.（2025·陕西西安期中）图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流，已知与其串联的白炽灯泡额定电压为9 V、阻值为18 Ω。若该灯泡恰好正常发光，则该发电机（ ）
A.输出电流的最大值为0.5 A
B.输出电流的有效值为0.5 A
C.输出的交流电频率为50 Hz
D.一个周期内输出电流的平均值为0.5 A
3.（2024·湖北高考5题）在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡L1的电阻是灯泡L2的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡L1、L2的电功率之比P1∶P2为（ ）
A.2∶1 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4
4.（2025·江苏南京月考）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）
A.在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B.线圈先后两次转速之比为2∶3
C.交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin 10πt（V）
D.交流电b的最大值为 V
5.（2025·河北保定期末）如图所示，一台理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝19∶4。原线圈接在电压u＝380sin 100πt的交流电源上，副线圈接R＝20 Ω的电阻。图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A.电压表的示数为40 V B.电流表的示数为19 A
C.变压器的输入功率为320 W D.变压器的输出功率为100 W
6.（2025·河南名校联考）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，当输入电压U＝12 V时，额定电压为3 V的灯泡L2正常发光，此时灯泡L1也刚好正常发光。下列说法正确的是（ ）
A.L1的额定电压是3 V
B.L1的额定电压是9 V
C.L1 的额定功率是L2的3倍
D.L1的额定功率是L2的9倍
7.（2025·广东汕头期末）图1为某款手机充电器的铭牌信息，家庭电路两端电压随时间变化的关系如图2所示，手机充电器工作时，可近似看成一理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A.该充电器的最大输出功率为1 440 W
B.该充电器在家庭电路中以最大功率使用时，原、副线圈的匝数之比为1∶20
C.该充电器原、副线圈中均以最小电压正常工作时，原线圈中的电流有效值为40 A
D.家庭电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压，该充电器允许的脉冲电压峰值约为339 V
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
8.（2024·新课标卷20题）电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中（ ）
A.电流最小 B.电流最大
C.电流方向由P指向Q D.电流方向由Q指向P
9.（2025·河北邯郸期末）变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研究的一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入e＝220sin 100πt的交变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A.R的滑片不动，滑片P位于线圈中点时，电流表A1与A2示数之比为2∶1
B.R的滑片不动，滑片P上移时灯泡变亮，两电流表示数均变大
C.滑片P不动，R的滑片右移时，电流表A1示数变小，电流表A2示数变小
D.滑片P不动，R的滑片右移时，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变大
10.（2025·四川绵阳期末）近20年来福建电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”。如图所示是远距离输电示意图，现将输送电压U2由220 kV升级为1 000 kV，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压U1及用户得到的电压U4不变，输电线的电阻不变，变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A.n2∶n1变为原来的
B.输电线上的电流I2变为原来的
C.输电线损失的功率变为原来的
D.降压变压器原、副线圈匝数比变小
三、非选择题（本题共5小题，共54分）
11.（6分）（2025·安徽合肥期中）（1）为完成“探究变压器原、副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 。
A.有闭合铁芯的原、副线圈 B.无铁芯的原、副线圈
C.交流电源 D.直流电源 E.多用电表
（2）关于本实验，下列说法正确的是 。
A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B.因为使用的电压较低，通电时可直接用手接触裸露的导线进行连接
C.实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响
D.变压器开始正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
（3）某次实验中，用匝数na＝400匝和nb＝800匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是 。
Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90
Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98
A.原线圈的匝数为na，用较粗导线绕制
B.副线圈的匝数为na，用较细导线绕制
C.原线圈的匝数为nb，用较细导线绕制
D.副线圈的匝数为nb，用较粗导线绕制
12.（8分）（2025·辽宁大连期末）研究小组在做关于变压器的实验。
（1）可拆变压器的铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成的。如图甲所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次，缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合；第二次，另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条，重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮。下列说法正确的是 。
A.第二次实验中小灯泡更亮些
B.用普通铁块和用铁芯横条相比，铁芯横条更容易发热
C.无论用普通铁块还是用铁芯横条，流经小灯泡的电流均为交变电流
（2）在如图乙所示的电路中，电压为U0的交流电源通过阻值为R0的定值电阻与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n1、n2。若保持U0不变，将可变电阻R的阻值减小，则流经原线圈的电流 （填“增大”“减小”或“不变”）；当可变电阻R的阻值为 （用n1、n2和R0表示）时，可变电阻R的功率最大。
13.（12分）如图，一个小型应急交流发电机，内部线圈匝数N＝50匝、边长L＝20 cm的正方形线圈，总电阻为r＝1.0 Ω。线圈在磁感应强度为B＝0.1 T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为R＝9.0 Ω的电灯供电，线路中其他电阻不计，若发电机的转动角速度为ω＝100 rad/s时，电灯正常发光。求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）电灯正常发光的功率；
（3）从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电荷量；
（4）线圈每转动一分钟，外力需做的功。
14.（12分）光伏发电可以有效的解决偏远农村地区用电难的问题，相对于传统发电，光伏发电系统更为便捷，电池板只需安装在屋顶上，就可直接将太阳能转化为电能，完全不受供电通道的限制。如图，某户农家将输出电压U0＝220 V交流电的光伏发电系统接到变压器上，通过副线圈n2、n3分别向10只标称为“12 V 1.5 A”的灯泡和一台电动机供电，电动机线圈电阻r＝1.0 Ω，原线圈上所接灯泡L的额定电压UL＝40 V，副线圈n2的匝数为60匝。电路接通后，各用电器都正常工作，光伏发电系统的输出功率P0＝440 W，电压表的示数为36 V，变压器为理想变压器，求：
（1）原线圈上所接灯泡L消耗的功率PL；
（2）变压器原线圈的匝数n1；
（3）电动机输出的机械功率P机。
15.（16分）（2025·河南郑州期末）某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5，降压变压器原、副线圈匝数比为5∶1，输电线的总电阻为R＝25 Ω，全校共有33个班，每班有6盏“220 V，40 W”的灯，若要保证全部电灯正常发光，求：
（1）输电线损失的功率；
（2）升压变压器的输入电压；
（3）升压变压器每小时输出的电能。（结果保留三位有效数字）
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