PAGEPAGE19專題12交變電流與傳感器第一部分名師綜述本章內容事實上是電磁感應現象探討的接著及其規律的詳細應用。其學問特點是了解識記的基本概念較多，主要圍繞交變電流的產生、變更規律及表征交變電流的物理量這一中心綻開，在此基礎上探討了變壓器的工作原理和遠距離輸電。另外，簡潔介紹了電感、電容對交變電流的影響。本章學問的另一個特點是與科學技術和生活實際聯系親密，在學習的過程中，要留意理論聯系實際，要擅長學問的遷移、綜合和應用。復習時應特殊留意的內容為：1.交變電流的產生及描述(e、u、i的瞬時值表達式、峰值、有效值、周期、頻率)，特殊是溝通電的圖象和有效值的計算是考查的熱點.2.變壓器的原理，電壓比、電流比及功率關系，遠距離輸電問題等是考查的重點.3.將本章學問與電磁感應學問結合的力、電綜合題以計算題為主.4.駕馭傳感器的一些簡潔運用和一些敏感元件的基本原理.其次部分學問背一背一、交變電流的產生和變更規律1．交變電流大小和方向都隨時間做周期性變更的電流．如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示都屬于交變電流．其中按正弦規律變更的交變電流叫正弦式交變電流，簡稱正弦式電流，如圖(a)所示．2．正弦溝通電的產生和變更規律(1)產生：在勻強磁場里，線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動．(2)中性面：①定義：與磁場方向垂直的平面．②特點：a.線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變更率為零，感應電動勢為零．b.線圈轉動一周，兩次經過中性面．線圈每經過中性面一次，電流的方向就變更一次．(3)圖象：用以描述溝通電隨時間變更的規律，假如線圈從中性面位置起先計時，其圖像為正弦曲線．如上圖(a)所示．二、描述交變電流的物理量1．周期和頻率(1)周期T：交變電流完成一次周期性變更(線圈轉一周)所需的時間，單位是秒(s)．公式：T＝eq\f(2π,ω).(2)頻率f：交變電流在1s內完成周期性變更的次數，單位是赫茲(Hz)．(3)周期和頻率的關系：2．交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值(1)瞬時值：交變電流某一時刻的值，是時間的函數．(2)峰值：交變電流的電流或電壓所能達到的最大值．(3)有效值：讓溝通與恒定電流分別通過相同的電阻，假如它們在溝通的一個周期內產生的熱量相等，則這個恒定電流I、恒定電壓U就是這個溝通的有效值．(4)正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關系：有效值為峰值除以(5)平均值：是交變電流圖象中波形與橫軸所圍面積跟時間的比值.三、志向變壓器1．變壓器的構造：如圖所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的．(1)原線圈：與溝通電源連接的線圈，也叫初級線圈．(2)副線圈：與負載連接的線圈，也叫次級線圈．2．變壓器的原理：電流通過原線圈時在鐵芯中激發磁場，由于電流的大小、方向在不斷變更，鐵芯中的磁場也在不斷變更．變更的磁場在副線圈中產生感應電動勢，所以盡管兩個線圈之間沒有導線相連，副線圈也能夠輸出電流．互感現象是變壓器工作的基礎．3．志向變壓器：沒有能量損失的變壓器，即輸入功率等于輸出功率．4．基本關系式(1)功率關系：.(2)電壓關系：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)；有多個副線圈時，eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3).(3)電流關系：只有一個副線圈時，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)由P入＝P出及P＝UI推出有多個副線圈時，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn四、遠距離輸電1．依據，降低輸電損耗有兩種方法(1)減小輸電線的電阻．(2)減小輸電導線中的電流：在輸送功率確定的狀況下，依據P＝UI，要減小電流，必需提高輸電電壓．2．遠距離輸電的功率損失輸送功率確定時，線路電流I＝eq\f(P,U)，輸電線上的損失功率P損＝I2R線＝eq\f(P2R線,U2)，可知P損∝eq\f(1,U2).遠距離輸電中的功率關系：P輸＝P損＋P用戶.第三部分技能+方法一、正弦溝通電的變更規律1．正弦式電流的變更規律(線圈在中性面位置起先計時)規律物理量函數圖像磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt電動勢e＝Emsinωt＝nBSωsinωt電壓u＝Umsinωt＝eq\f(REm,R＋r)sinωt電流i＝Imsinωt＝eq\f(Em,R＋r)sinωt2.兩個特殊位置的特點(1)線圈平面與中性面重合時，S⊥B，Φ最大，eq\f(ΔΦ,Δt)＝0，e＝0，i＝0，電流方向將發生變更．(2)線圈平面與中性面垂直時，S∥B，Φ＝0，eq\f(ΔΦ,Δt)最大，e最大，i最大，電流方向不變更．3．書寫交變電流瞬時值表達式的基本思路(1)確定正弦交變電流的峰值，依據已知圖像讀出或由公式Em＝nBSω求出相應峰值．(2)明確線圈的初始位置，找出對應的函數關系式．如：①線圈從中性面位置起先轉動，則i－t圖像為正弦函數圖像，函數式為i＝Imsinωt.②線圈從垂直中性面位置起先轉動，則i－t圖像為余弦函數圖像，函數式為i＝Imcosωt.二、交變電流“四值”的比較與理解交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關系適用狀況及說明瞬時值交變電流某一時刻的值e＝Emsinωti＝Imsinωt計算線圈某時刻的受力狀況峰值最大的瞬時值Em＝nBSωIm＝eq\f(Em,R＋r)探討電容器的擊穿電壓有效值跟交變電流的熱效應等效的恒定電流的值E＝eq\f(Em,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))I＝eq\f(Im,\r(2))適用于正(余)弦式電流(1)計算與電流的熱效應有關的量(如電功、電功率、電熱等)(2)電氣設備“銘牌”上所標的一般是有效值(3)保險絲的熔斷電流為有效值平均值交變電流圖象中圖線與時間軸所夾的面積與時間的比值eq\x\to(E)＝Bleq\x\to(v)eq\x\to(E)＝neq\f(ΔΦ,Δt)eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)計算通過電路截面的電荷量三、志向變壓器原、副線圈基本量的關系志向變壓器①沒有能量損失(銅損、鐵損)②沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中)基本關系功率關系P入＝P出電壓關系原、副線圈的電壓比等于匝數比，與負載狀況、副線圈個數的多少無關電流關系只有一個副線圈時，電流和匝數成反比有多個副線圈時，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關系頻率關系原、副線圈中電流的頻率相等制約關系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數比確定功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2確定電流原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數比確定四、遠距離輸電問題1．遠距離輸電的處理思路對高壓輸電問題，應按“發電機→升壓變壓器→遠距離輸電線→降壓變壓器→用電器”，或從“用電器”倒推到“發電機”的依次一步一步進行分析．2．遠距離高壓輸電的幾個基本關系(以下圖為例)：(1)功率關系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P損＋P3.(2)電壓、電流關系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I3)，U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I線．(3)輸電電流：I線＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P3,U3)＝eq\f(U2－U3,R線).(4)輸電線上損耗的電功率：P損＝I線ΔU＝Ieq\o\al(2,線)R線＝(eq\f(P2,U2))2R線．當輸送功率確定時，輸電電壓增大到原來的n倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的eq\f(1,n2).第四部分基礎練+測一、單選題1．在圖乙的電路中，通入如圖甲所示的交變電流，此交變電流的每個周期內，前三分之一個周期電壓按正弦規律變更，后三分之二周期電壓恒定。電阻R的阻值為12Ω，電表均為志向電表。下列推斷正確的是（）A．電壓表的示數為6B．該交變電流的有效值為4C．電阻R一個周期內產生的熱量確定大于9JD．電流表的示數為0.5A【答案】D【解析】【詳解】由焦耳定律得6222R×1+62R×2=U2R×3，可得電壓有效值U=6V，電表讀數為有效值，故A錯；電壓變的讀數為有效值，即U=6V2．圖示電路中,變壓器為志向變壓器,a、b接在電壓有效值不變的變流電源兩端,R0為定值電阻,R為光敏電阻(阻值隨光照強度的增大而減小).現視察到電流表A1的示數增大了0.2A,電流表A2的示數增大了1.0A,則下列說法正確的是()A．電壓表V2示數增大B．電壓表V3示數增大C．R光敏電阻上光照強度在增加D．該變壓器起升壓作用【答案】C【解析】【詳解】由于a、b接在電壓有效值不變的溝通電源兩端，匝數比不變，所以副線圈電壓不變，即V1，V2示數不變，故A錯誤；由于R0兩端電壓增大，所以電阻R兩端電壓減小，即電壓表V3示數減小，故B錯誤；次級電流增大，說明次級電阻減小，即R的阻值減小，則R光敏電阻上光照強度在增加，選項C正確；視察到電流表A1的示數增大了0.2A，電流表A2的示數增大了1.0A，即原線圈電流增大量小于副線圈電流增大量，依據電流與匝數成反比，所以該變壓器起降壓作用，故D錯誤；故選C.3．如圖所示，志向變壓器原線圈匝數n1=1100匝，副線圈匝數n2=220匝，溝通電源的電壓u=2202sin100πt(V)，電阻R=44Ω，電表均為志向溝通電表。則下列說法中不正確的是()A．溝通電的頻率為50HzB．電流表A1的示數為0.20AC．變壓器的輸入功率為88WD．電壓表的示數為44V【答案】C【解析】【詳解】A：溝通電源的電壓u=2202sin100πt(V)，則ω=100πrad/s，據ω=2πT=2πf可得，溝通電的頻率f=D：溝通電源的電壓u=2202sin100πt(V)，則變壓器原線圈兩端電壓U1=220V，據U1:U2=B：變壓器副線圈的電流I2=U2R=4444A=1A，據I1C：變壓器輸出功率P2=U22本題選不正確的，答案是C。4．如圖所示為教學演示用溝通發電機。以不太快的速度搖動發電機，與發電機相連的小燈泡將一閃一閃發光。現將搖動速度加倍，下列分析正確的是：A．小燈泡閃光周期將加倍，亮度增大B．小燈泡閃光頻率將加倍，亮度增大C．小燈泡閃光頻率將不變，亮度增大D．小燈泡閃光頻率將加倍，亮度不變【答案】B【解析】【詳解】搖動速度加倍，則轉速變大，則產生溝通電的頻率增加，可知小燈泡閃光頻率將加倍；感應電流的大小與發電機的轉速有關，轉速越大，輸出的電流也越大，則燈泡的亮度增加；故選B。5．下列關于物理現象及其在科技中的應用的說法正確的是（）A．溝通感應電動機是利用電磁驅動的原理工作的B．穿過線圈的磁通量為0，感應電動勢確定為0C．自感現象是收音機中“磁性天線”工作的基礎D．磁電式電流表中，極靴與鐵質圓柱間產生的是勻強磁場【答案】A【解析】【詳解】A．溝通感應電動機是利用電磁驅動的原理工作的，故A正確；B．穿過線圈的磁通量為0，感應電動勢最大，故B錯誤；C．收音機中“磁性天線”工作是利用互感現象，故C錯誤；D．磁電式電流表內部的蹄形磁鐵的極靴與圓柱鐵芯間的磁場是勻稱輻向分布的，故D錯誤；6．LED燈電由于具有發光效率高、運用壽命長、無輻射和低功耗等特點而被廣泛應用于生活和生產。為了探討LED燈的特性，某科技小組設計了如圖所示甲、乙兩種試驗電路，LED均正常發光。圖甲將220V溝通電經整流電路（將溝通電轉換為直流電裝置，功耗很小可忽視不計）后讓LED燈與一分壓電阻R串聯，圖乙經志向變壓器變壓、再整流后干脆給LED燈供電，志向變壓器原、副線圈匝數比為275:4。則兩種電路消耗的電功率之比為（）A．1:1 B．4:275 C．275:4 D．(275:4)2【答案】C【解析】【詳解】圖甲電路消耗的電功率P1=IU，其中I為通過LED燈的電流。圖乙電路消耗的電功率P2=I'U，其中I7．一含有志向降壓變壓器的電路如圖所示，U為正弦溝通電源，輸出電壓的有效值恒定，L為燈泡(其燈絲電阻可以視為不變)，R、R1和R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值的大小隨照耀光強度的增加而減小。現將照耀光強度增加，則A．原線圈兩端電壓不變B．通過原線圈的電流減小C．R1兩端的電壓將增大D．燈泡L將變暗【答案】C【解析】【詳解】當光照增加時，光敏電阻的阻值減小，總電阻減小，電源輸出的電壓有效值不變，所以原線圈中的電流變大，電阻R兩端的電壓增大，原線圈兩端的電壓減小，故AB錯誤；依據電壓與匝數成正比知，副線圈兩端的電壓變小，由電流與匝數成反比，知副線圈中的電流增大，電阻R1兩端的電壓增大，并聯部分的電壓減小，電阻R2中的電流減小，燈泡中的電流增大，燈泡L將變亮，故C正確，D錯誤；故選C。8．面積均為S的線圈以虛線為軸在勻強磁場B中勻速轉動，角速度均為ω。下列圖中能產生電動勢為e=BSωsinA．B．C．D．【答案】B【解析】【分析】依據題意可知，產生正弦交變電動勢e=BSωsinωt的圖必需切割磁感線，導致磁通量在變更，從而即可求解；【詳解】由題意可知，只有B圖在切割磁感線，導致磁通量在變更，從而產生正弦交變電動勢e=BSωsinωt，而ACD圖均沒有導致磁通量變更，故B正確，A、C、D錯誤；故選B。【點睛】在勻強磁場里，線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，產生正弦交變電。9．如圖所示為一溝通電電流隨時間而變更圖像，此溝通電電流的有效值為（）A．7AB．5AC．3.52【答案】B【解析】【分析】依據有效值的定義求解．取一個周期時間，將溝通與直流分別通過相同的電阻，若產生的熱量相同，直流的電流值，即為此溝通的有效值．【詳解】將溝通與直流通過阻值都為R的電阻，設直流電流為I，則依據有效值的定義有：(42)2R×0.01+10．如圖1所示，一個矩形導線框放置在勻強磁場中，并繞過ab、cd中點的固定軸OO'以角速度ω=π2rad/s順時針轉動。若以線框平面與磁場方向垂直時（如圖2）為計時起點，并規定bc邊中電流i的方向由b流向c時為正，則i-A．B．C．D．【答案】A【解析】【分析】由題意可知，線圈從中性面起先旋轉，所以是正弦函數，依據楞次定律可以推斷出電流方向，寫出電流的瞬時表達式即可求解。【詳解】線圈從中性面起先旋轉，由楞次定律可推斷，初始時刻電流為零，在0-1s內，電流方向從b到c，為正值，故電流的瞬時電流的表達式為i=Imsinωt，依據數學學問可知，故選A。【點睛】本題考查正弦溝通電的產生過程、楞次定律等學問和規律，是一道基礎題。二、多選題11．甲、乙兩矩形單匝金屬線圈分別繞與磁感線垂直的軸在同一勻強磁場中勻速轉動，輸出溝通電的感應電動勢圖象如圖中甲、乙所示，則()A．甲的頻率是乙的頻率的2倍B．甲線圈的截面積是乙線圈截面積的6倍C．t=1s時，兩線圈中的磁通量均最大D．t=2s時，兩線圈均與磁感線平行【答案】BC【解析】【詳解】A、由圖象知甲的周期為2s，乙的周期為1s，所以f甲:fB、甲的感應電動勢最大值為6V，乙的感應電動勢最大值為2V，所以E甲:E乙=3:1，由ECD、當線圈處于中性面時磁通量最大，而感應電動勢為零；當線圈平行磁感線時，通過線圈的磁通量為零，而感應電動勢最大，t=1s和t=2s時線圈均處于中性面位置，故C正確，D錯誤；故選BC。12．關于下列器材的原理和用途，敘述正確的是（）A．變壓器既可以變更溝通電壓也可以變更穩恒直流電壓B．經過回旋加速器加速的帶電粒子最大速度與加速電壓大小無關C．真空冶煉爐的工作原理是通過線圈發熱使爐內金屬熔化D．磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用【答案】BD【解析】【詳解】變壓器只能變更溝通電壓，不行以變更穩恒直流電壓，選項A錯誤；由qvB＝mv2R得：v=qBRm，則最大動能：EKm=113．如圖，將手搖溝通發電機與一志向變壓器的原線圈相連，副線圈電路中接有三個定值電阻、開關、燈泡及一個壓敏電阻。壓敏電阻具有這樣的特點：只有加在它兩端的電壓大于某一值時，才會有電流通過。現將手搖發電機的手柄勻速轉動，小燈泡周期性的閃亮，閉合開關后，小燈泡不再閃亮。下列說法正確的是()A．將滑動頭P向下滑動，可能使燈泡接著閃亮，但閃亮頻率變小B．將滑動頭P向上滑動，可能使燈泡接著閃亮，且閃亮頻率不變C．將滑動頭P向上滑動，可能使燈泡接著閃亮，但閃亮頻率變大D．增大發電機手柄的轉速，可能使燈泡接著閃亮，但閃亮頻率變大【答案】BD【解析】【分析】依據變壓器原理結合滑動變阻器的移動狀況確定輸出電壓的變更狀況；依據發動機輸出電壓最大值的表達式分析轉速增大時產生的溝通電的頻率和電壓的變更，由此分析燈泡亮度的變更。【詳解】將滑動頭P向上滑動，依據變壓器原理可得副線圈匝數增加則輸出電壓增大，可能使燈泡接著閃亮，變壓器變壓不變頻，所以燈泡閃亮頻率不變，故B正確、C錯誤；將滑動頭P向下滑動，依據變壓器原理可得副線圈匝數減小則輸出電壓減小，不行能使燈泡接著閃亮，故A錯誤；增大發電機手柄的轉速，則溝通電的頻率增大，依據Em=NBSω=NBS?2πf可知發電機輸出電壓變大，依據變壓器原理可知副線圈兩端電壓增大，可能使燈泡接著閃亮，但閃亮頻率變大，故D正確。故選BD。【點睛】本題主要是考查了變壓器的學問；解答本題的關鍵是知道變壓器的電壓之比等于匝數之比，在只有一個副線圈的狀況下的電流之比等于匝數的反比；知道志向變壓器的輸出功率確定輸入功率且相等。原線圈的電壓確定副線圈的電壓；志向變壓器在變更電壓和電流的同時，不變更功率和頻率。14．志向變壓器原線圈a匝數n1＝200匝，副線圈b匝數n2＝100匝，線圈a接在u＝44sin314tV的溝通電源上，“12V6W”的燈泡恰好正常發光，電阻R2＝16Ω，電壓表V為志向電表。下列推斷正確的是()A．交變電流的頻率為100HzB．穿過鐵芯的磁通量的最大變更率為25C．電壓表V的示數為22VD．R1消耗的功率是1W【答案】BD【解析】【詳解】由表達式知ω=100π，交變電流的頻率為f=1T=ω2π=50Hz，故A錯誤；副線圈電流的有效值為I2=PU=612A=0.5A，電阻R2兩端的電壓為：U'2=I2R2=0.5×16V=8V，副線圈兩端電壓的有效值為：U2=U'2+UL=20V，副線圈電壓的最大值為：Em=202V，依據Em=n2ΔΦ15．如圖所示，志向變壓器原線圈輸入電壓u=Umsinωt，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器，V1和V2是志向溝通電壓表，示數分別用U1和U2表示；A1和A2是志向溝通電流表，示數分別用I1A．滑片P不動，滑片Q向上滑動過程中，U2變小，I1變小B．滑片P不動，滑片Q向上滑動過程中，U2不變，I1變小C．滑片Q不動，滑片P向下滑動過程中，U2變大，I1變大D．滑片Q不動，滑片P向下滑動過程中，U2變大，I1變小【答案】BC【解析】滑片P不動，則變壓器次級電壓不變，即U2不變，滑片Q向上滑動過程中，R變大，則次級電流較小，則依據I1I2=n2n1可知，初級電流I1變小，選項A錯誤，B正確；滑片Q不動，滑片P向下滑動過程中，初級匝數減小，依據U1U2=n1n16．如圖甲，溝通發電機與一志向變壓器連接，給“220V，1100W”的電飯煲和“220V，220W”的抽油煙機正常供電。溝通發電機的兩磁極間視為勻強磁場內阻不計的線圈繞垂直于勻強磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉動，從中性面起先計時，產生的電動勢如圖乙所示。全部導線的電阻均不計，溝通電流表是志向電表。下列說法正確的是（）A．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為L=11002sinl00πt(V)B．正常工作時，電飯鍋和抽煙機的發熱功率之比為5︰1C．t=0時刻，穿過發電機線圈的磁通量和A表的示數均為零D．電飯鍋和抽油煙機同時正常工作時，A表示數為1.2A【答案】AD【解析】A、由圖乙可知，該發電機產生的溝通電的周期為0.02s，則圓頻率為：ω=2πT=2π0.02=100πrad/s，發電機的最大值為11002V，所以其瞬時表達式為：u=11002B、抽油煙機消耗的電能大部分轉化為機械能，所以電飯鍋的發熱功率大于抽煙機發熱功率的5倍，故B錯誤；CD、變壓器的輸出功率為1100W+220W=1320W，所以變壓器的輸入功率也是1320W，發電機電壓的有效值：U1=Um2=1100VC、t=0時刻，變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值e=0，穿過發電機線圈的磁通量最大，電流表的示數為有效值，故電流表的讀數為1.2A，故C錯誤；故選AD。【點睛】由題圖乙可知溝通電電流的最大值、周期，電流表的示數為有效值，感應電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變更最快。17．如圖甲所示，志向變壓器原、副線圈的匝數比為4：1，原線圈接溝通電源和溝通電壓表，副線圈通過電阻為R的導線與電飯鍋、空調連接。已知原線圈兩端的電壓保持不變，副線圈上的電壓按圖乙所示規律變更，現閉合開關S接通空調，下列說法正確的是A．電壓表示數為880VB．電飯鍋的實際功率增大C．變壓器的輸入功率增大D．空調兩端電壓的瞬時值表達式為u=220【答案】AC【解析】U1=n1n2U2=41×220=880V，則電壓表示數為880V，故A正確；接通開關，副線圈電阻減小，電流增大，R上的分壓增大，電飯鍋兩端的電壓減小，所以實際功率減小，故B錯誤；接通開關，電流增大，電壓不變，所以次級線圈消耗的功率增大，輸入功率等于輸出功率，則變壓器的輸入功率增大，故C正確；次級電壓有效值為880V，由于電阻R的分壓，則空調兩端的電壓小于880V18．如圖所示，匝數為30匝的矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小的水平勻強磁場中，線框繞垂直于磁場的軸以角速度=10rad/s勻速轉動(線框面積S=0.5m2，線框電阻不計)，并與志向變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“2.5V、1.5W”的小燈泡，且燈泡正常發光，下列說法正確的是A．在圖示位置線框中產生的感應電動勢最大B．線框中產生電動勢的有效值為30VC．變壓器原、副線圈匝數之比為12:1D．流過閉合導線框的電流為0.6A【答案】BC【解析】由圖可知，此時線圈和磁場垂直，此時線框的磁通量最大，感應電動勢為0，所以A錯誤．矩形閉合導線框ABCD在磁場中轉動，產生的溝通電的最大值為Em=nBSω=30××0.5×10=30V，所以溝通電的有效值為U1=30V，所以B正確．由于電壓與匝數成正比，所以變壓器原、副線圈匝數之比為，所以C正確．依據P1=U1I1=P2=1.5W，解得I1=0.05A，則選項D錯誤；故選BC．19．如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動時所產生正弦式交變電流的圖象，當調整線圈轉速后，所產生正弦式交變電流的圖象如圖線b所示，下列關于這兩個正弦式交變電流的說法正確的是()A．在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為0B．線圈先后兩次轉速之比為3∶2C．交變電流a的有效值為10VD．交變電流b的最大值為5V【答案】B【解析】由圖可知，t=0時刻線圈均在中性面，穿過線圈的磁通量最大，故A錯誤；由圖象可知Ta:Tb=2:3，依據n=1T，得na:nnb=3:2，故B正確；由圖象可知，溝通電a的最大值為10V，角速度為ω=2πTA=2π0.4=5π，所以溝通電a的瞬時值為u=10sin5πtV【點睛】依據圖象可以知道溝通電的最大值和溝通電的周期，依據溝通電周期之間的關系可以求得線圈的轉速之間的關系和溝通電的瞬時值表達式．20．鉗形電流表的外形和結構如圖甲所示．圖甲中電流表的讀數為0．9A，圖乙中用同一電纜線繞了3匝，則A．這種電流表能測出交變電流的有效值B．這種電流表既能測直流電流，又能測交變電流C．這種電流表能測交變電流，圖乙的讀數為0．3AD．這種電流表能測交變電流，圖乙的讀數為2．7A【答案】AD【解析】試題分析：由于變壓器工作原理是通過原線圈的電流發生變更，則原線圈產生的磁場發生變更，故穿過副線圈的磁通量發生變更，從而在副線圈中產生感應電流，故這種電流表只能測溝通電流，而且測量的是交變電流的有效值，故A正確B錯誤；依據輸入功率和輸出功率的關系有：P1=P2，即U1I1=U2I2，所以：考點：考查了志向變壓器【名師點睛】該學問點題目比較簡潔，且題目單一，只要記住了原副線圈的輸入功率和輸出功率關系，輸入電壓和輸出電壓的關系一切題目都能順當解出．三、解答題21．如圖所示是溝通發電機模型示意圖，N=100匝的矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小B=210πT的水平勻強磁場中，線框面積S=0.48m2．線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω=100πrad/s逆時針勻速轉動，并與志向升壓變壓器相連，變壓器副線圈接入一只“12V、24W”（1）將圖示時刻記為t=0，請推斷此刻線圈AB邊中的電流方向，并寫出該線框產生