正弦式交流电图像概念问题 为什么t2磁通量的变化率为零 t1最大?变化率不是看斜率吗?

由理想变压器的变压比：
U1
U2＝
N1
N2 可得，U2＝
N2
N1U1＝
1
5×220V＝44V
故选：D

点评：
本题考点： 变压器的构造和原理．

考点点评： 理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时副线圈的电压由原线圈电压与原副线圈匝数决定，而原线圈的电流由副线圈决定．

从图中可得该交流电的周期为，该交流电的最大值，即峰值为

0.02；0.5

（1）由题图2知ω=[2π/T]=[2π/0.01]=200πrad/s
故原线圈的输入电压瞬时值u_ab=400sin200πt（V）
（2）原线圈输入电压的有效值U₁=
U1max

2=
400

2
故U1＝200
2V
理想变压器输入功率等于副线圈的输出功率即P₁=P₂=80w
根据P₁=U₁I₁
可得原线圈中的电流 I1＝
P1
U1
解得I₁=

2
5A≈0.28A
（3）设ab间匝数为n₁

U1
n1=
Ude
nde

U1
n1=
Uce
nce
所以

点评：
本题考点： 变压器的构造和原理；交流的峰值、有效值以及它们的关系．

考点点评： 掌握原副线圈的电压之比等于匝数比，输入功率等于输出功率，就能顺利解决此题．

正弦式电流电压的有效值 U=220V
峰值 U_M=
2U=220
2V=311V
答：有效值、峰值各是220V和311V．

点评：
本题考点： 交流发电机及其产生正弦式电流的原理．

考点点评： 此题只要知道一般情况下的电压和电流指的是它的有效值，对于正弦式交流电峰值与有效值之间关系即可．

A、根据图象，该交流电的最大电流为10
2A，
电流有效值：I=
10
2

2=10A，故A错误，B正确；
C、根据图象，周期为T=0.02s，交流电的频率为：f=[1/T]=50Hz，故C正确，D错误；
故选：BC．

点评：
本题考点： 正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

考点点评： 本题考查的是学生读图的能力，根据图象读出交流电的最大值和周期，再逐项计算即可．

由于电压与匝数成正比，所以原线圈匝数减小时，副线圈两端电压增大电流增大，输出功率增大，又输入功率等于输出功率，故A正确B错误；
当负载电阻减小时，线圈中电流增大，由P=UI知输出功率增大则输入功率也增大，故C错误D正确．
故选AD

点评：
本题考点： 变压器的构造和原理．

考点点评： 利用变压器的特点，结合欧姆定律分析负载的变化对电流的影响．

方波的电压有效值e_甲=U_m，正弦交流电的有效值e_乙=
Um

2．根据功率公式P=
U2
R得到
P_甲：P_乙=U_m²：[1/2]U_m²=2：1
故选：B．

点评：
本题考点： 交流的峰值、有效值以及它们的关系．

考点点评： 对于交变电流求解热量、热功率、电功等都应用有效值，求解电量用平均值．

从图象可知，交流电电压的最大值为311V，周期0.02s，频率为50Hz，所以电压有效值为
311

2=220V，角速度ω=[2π/T]=100π rad/s，表达式为u=311cos100πt（V），综上分析知AD正确；
故选AD

点评：
本题考点： 正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

考点点评： 本题题干图象考查了正弦交流电的峰值、有效值、周期和瞬时值表达式，难度不大．

由题，正弦式交变电流电动势表达式为e=E_msinωt，电流的瞬时表达式为i=I_msinωt，则其电压的瞬时表达式为u=U_msinωt．
故答案为：U_msinωt．

点评：
本题考点： 正弦式电流的图象和三角函数表达式．

考点点评： 本题考查对正弦式交变电流瞬时值表达式的掌握程度，基本题，比较容易．

（1）开关断开时，副线圈为R₁和R₂串联，电压表测量R₂的电压，由图可知原线圈电压为U₁=
200

2＝100
2V，根据
U1
U2＝
n1
n2得U₂=20
2V，则R₂的电压为10
2V，副线圈电流为I2＝
U2
R1+R2＝
20
2
40＝

2
2A，所以原线圈电流I1＝
n2
n1I2＝

2
10A，
（2）电阻R₂上消耗的功率为P＝I22R2＝
1
2×20＝10W，
（3）当开关闭合时，R₁与R₃并联后和R₂串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为R并＝
R
2＝10Ω，
所以并联部分的电压为U=
R并
R并+R2U2＝
10
10+20×20
2＝
20
2
3V，最大值为Um＝
2U＝
40
3V＜14V，所以电容器不会被击穿．
答：（1）稳定时电流表的读数为

2
10A，电压表的读数为10
2V；
（2）定值电阻R₂上消耗的功率为10W；
（3）如果将开关S闭合，电容器不会被击穿，因为电容器的击穿电压大与电容器两端的最大电压．

点评：
本题考点： 变压器的构造和原理．

考点点评： 本题考查了变压器的原理及最大值与有效值之间的数量关系．能根据欧姆定律求解电路中的电流，会求功率，知道电表示数为有效值，电容器的击穿电压为最大值，难度适中．

A、由图知电流的最大值为
2I，因为该电流是正弦式交流电，则有效值为I，故A正确．
B、i-t图象切线的斜率等于电流的变化率，根据数学知识可知：0～t₁时间内工件中电流的变化率减小，磁通量的变化率变小，由法拉第电磁感应定律可知工件中感应电动势变小，则感应电流变小，故B错误．
C、根据楞次定律可知：0～t₁时间内工件中的感应电流方向为逆时针，故C正确．
D、图（b）中T越大，电流变化越慢，工件中磁通量变化越慢，由法拉第电磁感应定律可知工件中产生的感应电动势越小，温度上升越慢，故D错误．
故选：AC

点评：
本题考点： 法拉第电磁感应定律；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

考点点评： 本题高频焊接是电磁感应原理的实际应用，根据电磁感应的普遍规律：法拉第电磁感应定律和楞次定律，进行分析和理解．

由X_L=2πfL，则频率增加，感抗增加，则A₃示数小，由XC＝
1
2πfC，则频率增加，容抗减小则A₂示数增加，电阻不变则A₁的示数不变
因副线圈电压不变，电阻不变，则A₄示数不变．
则可知A，C，D错误，B正确
故选：B

点评：
本题考点： 电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．

考点点评： 考查感抗与容抗的决定因素，明确频率对二者的影响是解题的关键．

由图象可知，周期为T=0.02s，
电流的最大值为10
2A，电流的有效值为I=
Im

2=
10
2

2=10A．
频率：f=[1/T]=[1/0.02]Hz=50Hz
答：电流的最大值和有效值各为10
2A与10A；交流电的周期和频率各为0.02s与50Hz．

点评：
本题考点： 交流的峰值、有效值以及它们的关系．

考点点评： 本题考查的是学生读图的能力，根据图象读出交流电的最大值和周期，再逐项计算即可．

由图可知，该交流电的最大值为220
2V，周期为0.02s，
所以有：有效值：U=
220
2

2=220V，
频率：f=[1/T]=50Hz．
故答案为：50，220．

点评：
本题考点： 正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

考点点评： 要能根据图象获取有用信息，并能利用这些信息进行有关运算．

有图像可知周期为0.02s，A错；当t=0时，感应电动势最小，由此可知线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，B对；由图像可知最大感应电动势为311V，C对；由瞬时值通式可知Em=311V，w=，表达式为e=311sin100πt(V)

BC


<>

线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生正弦式交流电，当线圈平面与中性面垂直时，线圈平面与磁感线平行，此时磁通量最小，为零；感应电动势最大；磁通量的变化率最大；电流方向不变；故ACD错误，B正确；
故选：B．

点评：
本题考点： 交流发电机及其产生正弦式电流的原理．

考点点评： 本题关键明确中性面是磁通量最大、感应电动势为零的位置，每次经过中性面，电流方向改变一次．

A、用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电，必须要降压，图A、B是滑动变阻器，起着分压作用，所以只要取适当阻值，都可实现降压，故A、B正确．
C、D、图C、D是自耦变压器，C图只起降压作用，D图只能升压．所以D只能使电压越变越大没有办法是灯泡正常工作，故C正确，D错误．
故选D．

点评：
本题考点： 变压器的构造和原理．

考点点评： 解决该题关键要掌握滑动变阻器的分压作用和自耦变压器在电路中是升压还是降压．

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，所以副线圈的输出的电压也不变，当开关S闭合时，也不会影响电压变化，所以A错误；
B、当S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R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L₁的电流减小，所以B正确；
C、由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，则有输电线等效电阻R上的电压变大，所以C错误；
D、当开关S闭合时，并不会改变变压器输入电压，即原线圈a、b两端电压不变，故D错误；
故选：B．

点评：
本题考点： 变压器的构造和原理．

考点点评： 本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解．

根据法拉第的电磁感应定律电路中感应电动势的大小，是由穿过这一电路的磁通量的变化率决定的；
根据图象可知该交流电的电流最大值是I_m=0.5A，周期T=0.02s，
故答案为：磁通量的变化率； 0.02；0.5．

点评：
本题考点： 正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

考点点评： 根据交流电i-t图象读出交流电的最大值、周期及任意时刻电流的大小是基本能力．比较简单．

A、由图象知周期为0.02s，故A错误；
B、由图可知，t=0时，交流电的瞬时值为0，此时线圈处在中性面上，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大；故B正确；
C、电压的有效值为：U=
311

2=220V，故C错误；
D、由图可知，最大值为311V，角速度ω=[2π/T]=[2π/0.02]=100π；故瞬时值表达式为：u=311sin100πt V，故D错误；
故选：B．

点评：
本题考点： 正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

考点点评： 本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时要正确书写交流电的表达式．

A、由图象可知，交流电的周期为20×10-3s=0.02s，频率为f=1T=50Hz，故A错误；B、交流电的角频率为：ω=2πT=100πrad/s，根据图象可得，交变电流的瞬时表达式为i=Acosωt=5cos100πt（A），故B错误；C、在t=0.01s时...

点评：
本题考点： 正弦式电流的图象和三角函数表达式．

考点点评： 由交变电压的图象读出周期、电压的最大值是基本能力．知道正弦交变电流的最大值和有效值的大小关系，属于基本题．