第 1 讲 恒定电流与交变电流<br />高考导航<br /> 由于电学实验基本上是每套试题的考查热点之一，因此对直<br />流电路的考查频率很低，交流电路基本上是每年考卷中的必考内<br />容，往往以选择题的形式出现，考查的难度不会太大，考查的内<br />容主要是交流电的产生和描述交流电的几个基本物理量及交流<br />电的“四值”、变压器的工作原理以及远距离输电，预计 2016 年<br />对交流电路的考查会以描述交流电的几个基本物理量及交流电<br />的“四值”为重点．有时候会以选择题的形式结合变压器考查交<br />流电路中的动态变化问题或电路故障问题．<br />体系构建<br />1．闭合电路欧姆定律<br />(1)表达式．<br />①I＝<br />E<br />R＋r<br />②U 路＝E－Ir<br />(2)图象．<br />2．交变电流的四值<br />(1)最大值：Em＝nBSω<br />(2)瞬时值：e＝Emsin ωt(从中性面计时)<br />(3)有效值：由电流的热效应定义．<br /> <br />(4)平均值：E＝n<br />ΔΦ<br />Δt<br />.<br />3．变压器的四个基本关系<br />(1)功率关系：P 入＝P 出．<br />(2)电压关系：<br />U1<br />U2<br />＝<br />n1<br />n2<br />.<br />(3)电流关系：<br />I1<br />I2<br />＝<br />n2<br />n1<br />.<br />(4)频率关系：f1＝f2<br />1．(2015·四川理综)小型手摇发电机线圈共 N 匝，每匝可简化为矩形线圈 abcd，磁极间<br />的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴 OO′，线圈绕 OO′匀速转动，如图所示．矩形<br />线圈 ab 边和 cd 边产生的感应电动势的最大值都为 e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压<br />( )<br />A．峰值是 e0 B．峰值是 2e0<br />C．有效值是<br />2<br />2<br />Ne0 D．有效值是 2Ne0<br />答案 D<br />解析 发电机输出电压峰值是 2Ne0，A、B 错误；有效值是 2<br />2<br />·2Ne0＝ 2Ne0，C 错误，<br />D 正确．<br />2．(2015·课标Ⅰ)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 3∶1，在原、副线圈的回路中<br />分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220 V 的正弦交流电源上，如图所示．设<br />副线圈回路中电阻两端的电压为 U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k，则( )<br />A．U＝66 V，k＝<br />1<br />9<br /> B．U＝22 V，k＝<br />1<br />9<br />C．U＝66 V，k＝<br />1<br />3<br /> D．U＝22 V，k＝<br />1<br />3<br />答案 A<br />解析 设原线圈中电流为 I，由I<br />1<br />I2<br />＝n<br />2<br />n1<br />知副线圈中的电流 I2＝3I，由题意知副线圈中电阻<br /> <br />两端的电压 U＝3IR，则原线圈回路中 R 两端的电压 U′＝IR＝U<br />3<br />，原线圈两端的电压 U1＝3U，<br />由闭合电路中电压关系可知 U1＋U″＝220 V，即U<br />3<br />＋3U＝220 V，U＝66 V，原线圈回路中<br />电阻消耗的功率 P1＝I2R，副线圈回路中电阻消耗的功率 P2＝(3I)2R，P<br />1<br />P2<br />＝k＝ I<br />2R<br />（3I）2R<br />＝1<br />9<br />，<br />选项 A 正确．<br />3．(2015·安徽理综)图示电路中，变压器为理想变压器，a、b 接在电压有效值不变的交<br />流电源两端，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位<br />置，观察到电流表 A1的示数增大了 0.2 A，电流表 A2的示数增大了 0.8 A，则下列说法正确<br />的是( )<br />A．电压表 V1示数增大<br />B．电压表 V2、V3示数均增大<br />C．该变压器起升压作用<br />D．变阻器滑片是沿 c→d 的方向滑动<br />答案 D<br />解析 变压器输入电压不变，原、副线圈的匝数比不变，故原、副线圈两端的电压不变，<br />即电压表 V1、V2 示数不变，选项 A、B 均错误；I1、I2 增加，则副线圈电路中总电阻减小，<br />故变阻器滑片应沿 c→d 方向滑动，选项 D 正确；由原线圈的输入功率等于副线圈的输出功<br />率 P 入＝P 出知，调节滑动变阻器前 I1n1＝I2n2，调节滑动变阻器后 I1′n1＝I′2n2，联立得(I′1－<br />I1)n1＝(I′2－I2)n2，即ΔI1n1＝ΔI2n2，n<br />1<br />n2<br />＝ΔI<br />2<br />ΔI1<br />＝0.8<br />0.2<br />＝4，故该变压器起降压作用，选项 C 错<br />误．<br />4．(2015·福建理综)如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器 T<br />的原、副线圈匝数分别为 n1、n2，在 T 的原线圈两端接入一电压 u＝Umsin ωt 的交流电源，<br />若输送电功率为 P，输电线的总电阻为 2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功<br />率为( )<br /> <br />A．(<br />n1<br />n2<br />)<br />U<br />4r<br /> B．(<br />n2<br />n1<br />)<br />U<br />4r<br />C．4(<br />n1<br />n2<br />)2(<br />P<br />Um<br />)2r D．4(<br />n2<br />n1<br />)2(<br />P<br />Um<br />)2r<br />答案 C<br />解析 T 的输入电压 U1＝U<br />m<br />2<br />，则 P＝U1I1，I1＝ P<br />U1<br />＝<br />2P<br />Um<br />，又因为I<br />1<br />I2<br />＝n<br />2<br />n1<br />，所以 I2...
