文档文本内容
易错10 恒定电流和交变电流
易错点1 不理解伏安特性曲线的物理意义，误认为电阻是切线的斜率
易错典题
【例1】我国已经于2012 年10 月1 日起禁止销售100W 及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设
某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U-I 图线如图所示．图象上A 点与原点的连线与横轴成α 角，A 点的切
线与横轴成β 角，则（ ）
A．白炽灯的电阻随电压的增大而增大
B．在A 点，白炽灯的电阻可表示为tanβ
目录
第一部分 易错点剖析
易错典题
避错攻略
举一反三
易错点1 不理解伏安特性曲线的物理意义，误认为电阻是切线的斜率
易错点2 分析动态电路的顺序不对，分不清物理量和物理量变化量的含意
易错点3 混淆电动机的消耗的电功率和输出功率，混淆两类U-I 图像
易错点4 误认为任何情况下交流电的峰值与有效值才有√2倍关系，对非正弦式交变电流
的有效值，不会按有效值的定义求出
易错点5 混淆交变电流的瞬时值、有效值、平均值和最大值
易错点6 不理解理解变压器的原理
易错点7 分析变压器动态问题的因果关系不明
第二部分 易错题闯关
C．在A 点，白炽灯的电功率小于
D．在A 点，白炽灯的电阻可表示为
避错攻略
【知识链接】
应用伏安特性曲线解题的一般思路
(1)首先分清是I-U 图线还是U-I 图线。
(2)对线性元件R＝＝；对非线性元件R＝≠，即非线性元件的电阻不等于U-I 图像某点切线的斜率。
(3)在分析电路问题时，I-U(或U-I)图像中的电流、电压信息是解题的关键，要将电路中的电子元件和图
像有机结合。
。
举一反三
【变式1-1】小灯泡通电后其电流I 随电压U 变化的曲线如图所示，P 为图线上的一点，PN 为图线上P
点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线。则下列说法正确的是（ ）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P 点小灯泡的电阻为
C．对应P 点小灯泡的电阻为
D．对应P 点小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积
【变式1-2】某小组的同学用数字电压表和电阻箱探究某光伏电池的特性。他们通过查阅资料知道，光伏
电池在特定光照条件下的伏安特性曲线如图所示，则他们得到的U-R 图像可能是下图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
【变式1-3】如图甲所示的电路中，定值电阻R1= R2。白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。电源电动
势E =100 V，内阻不计。当开关S 断开时，灯泡消耗的实际电功率为24 W，则开关闭合后，灯泡消耗的实
际功率约为（ ）
A．20 W
B．15 W
C．12W
D．9 W
易错点2 分析动态电路的顺序不对，分不清物理量和物理量变化量的含
意
易错典题
【例2】（2025·上海黄浦·二模）如图电路中，R1为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器R2的
滑片，V、V1、V2和A 四个电表的示数分别记为U、U1、U2和I，则必有 （ ）
A．
B．
C．
D．
避错攻略
【知识链接】
闭合电路的动态分析
（1）程序法
（2）“串反并同”结论法（适用条件：电源内阻不为零）
①所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，
反之则增大。
②所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，
反之则减小。
举一反三
【变式2-1】（2025·湖南·二模）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，电流表与电压表都是理想
电表，电容器C 的击穿电压足够高。当闭合S 后，滑动变阻器的触头P 向右滑动时，下列说法正确的是（
）
A．电压表示数增大
B．电流表示数减小
C．灯泡变亮
D．电容器的电荷量减少
【变式2-2】（2025·安徽合肥·模拟预测）如图电路，电源的电动势为E，内阻为r，其路端电
压为U；
为定值电阻，它的电压为
；
为滑动变阻器，其电压为
；电路中的电流为
I。当滑动变阻器的触片向下移动时， 电流变化的绝对值为
，路端电压变化的绝对值为
，定值电阻电压变化的绝对值
，滑动变阻器电压变化的绝对值
则（ ）
A．
=
B．
<
C．
变大 ，
不变
D．
=
+
【变式2-3】】（2025·广东深圳·一模）如图所示，滑动变阻器
的触头从图示位置移动到最左端的过程
中，下列描述正确的有（ ）
A．
的电流一直增大
B．
的电功率可能一直减小
C．电源的效率一定一直提高
D．电源的输出功率一定一直减小
易错点3 混淆电动机的消耗的电功率和输出功率，混淆两类U-I 图
像
易错典题
【例3】2022·浙江金华·模拟预测）如图连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到
另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化清况如图乙所示，已知当电流小于
时，电
动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则（ ）
A．该电动机的内阻为
B．该电路中电源的电动势为
C．此电路中，电动机的最大输出功率为
D．若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于
避错攻略
【知识链接】
1.
关电
的
和
有
源
功率
效率
总功率
任意电路：P 总＝EI＝P 出＋P 内
纯电阻电路：P 总＝I2（R＋r）＝
E
2
R＋r
内部功率
P 内＝I2r＝P 总－P 出
输出功率
任意电路：P 出＝UI＝P 总－P 内
纯电阻电路：P 出＝I2R＝
E
2 R
（R＋r ）
2
效率
任意电路：η＝P出
P总
×100％＝U
E ×100％
纯电阻电路：η＝
R
R＋r ×100％
2.电
的
源
输出功率P 出与
电
外
阻R 的关
图像的
点
系
三
说明（如图所示）
（1）当R＝r 时，输出功率最大，Pm＝E
2
4 r 。
（2）当R“接近”r 时，P 出增大，当R“远离”r 时，P 出减小。
（3）当P 出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2＝r2。
3. 两类U-I 图像的比较
电源U-I 图像
电阻U-I 图像
图形
图线与坐标轴交点
与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短
路电流E
r （注意坐标数值是否从零开始）
过坐标轴原点，表示没有电压
时电流为零
图线上每一点坐标
的乘积UI
表示电源的输出功率
表示电阻消耗的功率
图线上每一点对应
的U、I 比值
表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同
每一点对应的比值均等大，表
示此电阻的大小
图线的斜率的大小图线斜率的绝对值等于内电阻r 的大小
电阻的大小
举一反三
【变式3-1】如图所示，电源电动势E=9V，内阻r=0.5Ω，灯泡电阻RL=12Ω保持不变，定值电阻
R=1Ω，电流表可视为理想电表。开关闭合后，电动机恰好以额定功率正常工作，已知电流表的示数
I=2A，电动机线圈的电阻RM =0.5Ω，下列说法正确的是（ ）
A．电动机两端的电压为3V
B．通过电动机的电流为1.5A
C．电动机的输出功率为7.5W
D．电源的效率约为75%
【变式3-2】2025·湖南衡阳高三·期中）如图所示，直线a、b 分别为电源A、B 的
图线，
曲线c 为某小灯泡L 的
图线的一部分，三线交于一点P。小灯泡L 分别直接与电源A、
B 构成回路甲、乙，下列说法正确的是（ ）
A．A 的内阻小于B 的内阻
B．小灯泡的电阻随电压增大而减小
C．两回路中电源的输出功率相等
D．回路甲中电源的输出功率为最大输出功率
【变式3-3】（2025·广东省佛山市模拟.）交警使用的某型号酒精测试仪如图1 所示，其工作原理如图
2 所示，传感器的电阻值R 随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均
可视为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数变大，电流表的示数变小
B. 酒精气体浓度越大，电源的效率越低
C. 酒精气体浓度越大，电源的输出功率越小
D. 电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比变小
.易错点4 误认为任何情况下交流电的峰值与有效值才有√2倍关系，对非正
弦式交变电流的有效值，不会按有效值的定义求出
易错典题
【例4】如图为一交变电流的
图像，图中曲线是正弦曲线的一部分，该交变电流电动势的有效值为
（ ）
A．
B．
C．
D．
避错攻略
【知识链接】
交变电流有效值的求解方法
1．公式法
利用E＝、U＝、I＝计算，只适用于正(余)弦式交变电流。
2．有效值的定义计算法(非正弦式电流)
计算时要抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”，列式求解，注意时间至少取
一个周期或为周期的整数倍。
3．能量关系法
当有电能和其他形式的能转化时，可利用能的转化和守恒定律来求有效值。
举一反三
【变式4-1】（2024·河北·高考真题）
为两个完全相同的定值电阻，
两端的电压随时间周期性变
化的规律如图1 所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的
倍），
两端的电压随时间按正弦规律
变化如图2 所示，则两电阻在一个周期T 内产生的热量之比
为（ ）
A．
B．
C．
D．
【变式4-2】（2025·山东·高考真题）如图为一种交流发电装置的示意图，长度为2 L、间距为L 的两平行
金属电极固定在同一水平面内，两电极之间的区域I 和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为
B、方向相反，区域I 边界是边长为L 的正方形，区域Ⅱ边界是长为L、宽为0.5 L的矩形。传送带从两电极
之间以速度v 匀速通过，传送带上每隔2 L固定一根垂直运动方向、长度为L 的导体棒，导体棒通过磁场区
域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为（ ）
A．BLv
B．
❑√2BLv
2
C．3 BLv
2
D．
❑√10 BLv
4
.【变式4-3】如图所示，是一个交变电流的电流强度i 随时间t 变化的规律。此交变电流的有效值是( )
A. 5
√2 A
B. 5 A
C. 3.5
√2 A
易错点5 混淆交变电流的瞬时值、有效值、平均值和最大值
易错典题
【例5】（2025·甘肃平凉·模拟预测）如图甲所示，匝数n=2 的矩形线框在匀强磁场中环绕中心轴线
OO'以恒定的角速度转动，通过电刷与电路相连接，已知线框的电阻值r=1Ω，定值电阻的阻值R=9Ω，矩
形线框中产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t=0.005s 时，电压表的示数为18 ❑√2V
B．穿过线框的最大磁通量为
❑√2
10 π Wb
C．一个周期的时间内，定值电阻上产生的热量为0.72J
D．0~0.005s 的时间内，流过定值电阻的电荷量为0.01C
避错攻略
【知识链接】
交变电流四值的理解与应用
“
”
物理量
表达式
适用情况及说明
瞬时值
e＝Emsin ωt
u＝Umsin ωt
i＝Imsin ωt
计算线圈某时刻的受力情况
最大值
（峰值）
Em＝nBSω
Im＝Em
R＋r
讨论电容器的击穿电压
有效值
对正弦式交变电流有E＝
Em
❑√2
；U＝U m
❑√2
；I＝I m
❑√2
（1）计算与电流的热效应有关的量（如电功、电功率、电
热等）；
（2）电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值；
（3）保险丝的熔断电流为有效值；
（4）电表的读数为有效值
平均值
E＝BLv；E＝n ΔΦ
Δt ；I
＝
E
R＋r
计算通过电路横截面的电荷量
(
举一反三
【变式5-1】（2025·江苏扬州·模拟预测）如图，矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，在磁感应
强度为B 的匀强磁场中绕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，下列说法正确的是（ ）
A．磁通量的变化量ΔΦ =nBS
B．平均感应电动势E = nBSω
2
C．通过电阻R 的电量q = nBS
R
D．电阻R 产生的焦耳热Q = (nBS)
2ωRπ
4 (R+r)
2
【变式5-2】2025·河南开封·模拟预测）如图，一台线圈匝数为20 匝、内阻为
的小型发
电机外接理想交流电压表和电阻为11.5
的灯泡。图示位置线圈平面与匀强磁场的磁感线平
行，从该位置开始计时，灯泡两端的电压随时间的变化关系为
。下列说
法正确的是
A．图示位置时
边中的电流方向由
B．线圈位于图示位置时，电压表的示数为
C．穿过线圈的磁通量变化率的最大值为
D．
内，通过线圈某一横截面的电荷量为
【变式5-3】南省邵阳市高三一模）间距为
的两根平行光滑金属导轨MN、PQ 固定放置在同一水
平面内，两导轨间存在大小为
，方向垂直导轨平面向外的匀强磁场，导轨左端串接一阻值为
的定值电阻，导体棒垂直放在导轨上，如图所示。当水平圆盘匀速转动时，固定在圆盘上的小圆
柱带动T 形支架在水平方向往复运动，T 形支架进而驱动导体棒在水平面内做简谐运动，以水平向右为正
方向，其位移x 与运动时间t 的关系为
。已知导体棒质量为
，总是保持与导轨
接触良好，除定值电阻外其余电阻均忽略不计，空气阻力忽略不计，不考虑电路中感应电流的磁场，则下
列说法正确的是（ ）
A. 导体棒在运动过程中，产生感应电流的最大值为
B. 在
时间内，通过导体棒的电荷量为0.25C
C. 在
时间内，T 形支架对导体棒做功
D. 当T 形支架对导体棒的作用力为0 时，导体棒的速度大小为
易错点六 不理解理解变压器的原理
易错典题
【例6】 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2= 4∶1，当导
体棒AB 在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1 的示数为
12mA，则电流表A2的示数为（ ）
A．3mA B．48mA C．与R 的阻值有关 D．0
。
避错攻略
【知识链接】
1.理想变压器的原理
理想变压器的原理是电磁感应里的理解互感现象，是因原线圈的磁通量变化穿过副线圈，副线圈又反过
来影响原线圈，且穿过原副线圈磁通量和磁通量变化时刻都是相同的．可表示为：
A2
B
A
A1
2.理想变压器基本规律
（1）理想变压器的基本特点
①无漏磁，故原、副线圈中的Φ、相同．
②线圈无电阻，因此无电压降，U＝E＝n.
③根据＝得，套在同一铁芯上的线圈，无论是原线圈，还是副线圈，该比例都成立，则有＝＝＝…
（2）理想变压器的基本关系
功率关系
原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P 入＝P 出
电压关系
原、副线圈的电压比等于匝数比，即＝，与副线圈的个数
无关
电流关系
①只有一个副线圈时：＝
②有多个副线圈时：由P 入＝P 出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋
UnIn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn.
频率关系
f1＝f2，变压器不改变交流电的频率
举一反三
【变式6-1】】（2025·福建·高考真题）某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4：1，输入电
压随时间的变化图像如图乙，R1的阻值为R2的2 倍，则（ ）
A．交流电的周期为2.5s
B．电压表示数为12V
C．副线圈干路的电流为R1电流的2 倍
D．原副线圈功率之比为4：1
【变式6-2】（2025·湖南省长沙市邵阳市等多校联考高三5 月三模） 如图所示为一理想变压器的绕线，
已知交变电压有效值
，
，
，
。现将一个理想电压表分别接在
A、B 和C 任意两个端口间，则关于电压表的示数正确的是（ ）
U1
I1
I2
R
P
S
a
b
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
【变式6-3】（2025 湖南省邵阳市高三二模）如图所示为一电动玩具起重机的电路示意图，理想变压器
的原、副线圈的匝数比为3：1，变压器原线圈中接入瞬时值
的正弦交变电流，电
动机的内阻为
，装置正常工作时，质量为
的物体恰好以
的速度匀速上升，灯泡正常发光
（阻值保持不变），电表均为理想电表，电流表的示数为
，设电动机的输出功率全部用来提升物体，
不计空气阻力，取重力加速度
。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数为
B. 小灯泡的额定功率为
C. 电动机正常工作时的发热功率为
D. 若电动机被卡住但未损坏的情况下，原线圈输入的功率为
易错点七 分析变压器的动态问题因果关系不明
易错典题
【例7】如图2 所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关。P 是滑动变阻器R 的滑动触头，
U1 为加在原线圈两端的交变电 压，I1、I2 分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是
( )
A．保持P 的位置及U1不变，S 由b 切换到a，则原线圈的电流不变
B．保持P 的位置及U1不变，S 由a 切换到b，则I2 减小
C．保持P 的位置及U1不变，S 由b 切换到a，则I1增大
D．保持U1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动，则原线圈的输入功率不变
。
避错攻略
【知识链接】
1.变压器与电路动态分析相结合问题的分析方法
(1)分清不变量和变量。
(2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系。
(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定。
2. 理想变压器的两类动态分析
匝数比不变的情况
负载电阻不变的情况
(1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，
可以得出不论负载电阻R 如何变化，U2不变。
(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2
决定输入电流I1，可以判断I1的变化。
(3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变
化。
(1)U1不变，发生变化，U2变化。
(2)R 不变，U2变化，I2发生变化。
(3)根据P2＝和P1＝P2，可以判断P2变化时，
P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。
举一反三
【变式7-1】．（2025·安徽·高考真题）某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比
，A 为理想交流电流表。初始时，输入端a、b 间接入电压
的正弦式交流电，
变压器的滑动触头P 位于副线圈的正中间，电阻箱R 的阻值调为
。要使电流表的示数变为
，下列
操作正确的是（ ）
A．电阻箱R 的阻值调为
B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的
C．输入端电压调为
D．输入端电压调为
【变式7-2】（2025·湖南岳阳·二模）如图所示，一原副线圈匝数均可调节的理想变压器，输入端
、
接入有效值恒定的交流电源。已知定值电阻
阻值为
，滑动变阻器
的最大阻值为
。初始时刻原、
副线圈的匝数之比为
，滑片
位于最下端。理想电压表的示数、示数变化量的大小分别用
、
表示；
理想电流表的示数、示数变化量的大小分别用
、
表示。不计其余电阻，下列说法正确的是（ ）
A．保持
、
位置不变，
向上缓慢滑动的过程中，
不变，
增大
B．保持
、
位置不变，
向上缓慢滑动的过程中，
不断减小
C．保持
、
位置不变，
向上缓慢滑动的过程中，副线圈的输出功率逐渐减小
D．保持
位置不变，
、
向上移动，使原副线圈增加相同的匝数后，副线圈的输出功率增大
【变式7-3】（2025·河南·模拟预测）某模拟远距离输电的演示电路如图所示，变压器均视为
理想变压器，其中升压变压器的副线圈匝数
可调，降压变压器副线圈的负载
阻值可调，
两个变压器之间的输电线等效电阻为
，其余导线电阻不计，升压变压器原线圈接正弦交变
电源，电源电压有效值恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．仅增大负载
的阻值，输电线上消耗的电功率变大
B．仅增大负载
的阻值，降压变压器副线圈输出电压变小
C．仅增加升压变压器副线圈匝数
，输电线上消耗的电功率减小
D．仅增加升压变压器副线圈匝数
，降压变压器副线圈的输出功率变大
1．（2025·广西·高考真题）如图所示，a，b 为同种材料的电阻，已知a 的长度为
，截面积
，b 的长度
，横截面积
，则在两支路a 和b 中，电荷移动的速率之比（ ）
A．
B．
C．
D．
2.（2024·广西·高考真题）将横截面相同、材料不同的两段导体
、
无缝连接成一段导体，总长度为
1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P 从M 端滑到N 端，理想电压表读数U 随滑片P 的滑动距离x 的
变化关系如图乙，则导体
、
的电阻率之比约为（ ）
A．
B．
C．
D．
3.（2025·湖南益阳·一模）如图所示为周期为0.4 s的交变电流，让该电流通过R =10Ω的电阻，则( )
A. 前0.4 s内电阻的发热量为640 J
B. 前0.3 s内电阻的发热量为300 J
C. 电阻的电功率为1625W D. 电阻的电功率为1000W
4．（2023·全国乙卷·高考真题）黑箱外有编号为1、2、3、4 的四个接线柱，接线柱1 和2、
2 和3、3 和4 之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R 和一个直流电源。测
得接线柱之间的电压U12= 3.0V，U23= 2.5V，U34= －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是
（ ）
A．电源接在1、4 之间，R 接在1、3 之间
B．电源接在1、4 之间，R 接在2、4 之间
C．电源接在1、3 之间，R 接在1、4 之间
D．电源接在1、3 之间，R 接在2、4 之间
5．（2025·广西·高考真题）某变压器输入正弦交流电的电压有效值为220V．输出电压最大值
为
，该变压器视为理想变压器，其原、副线圈匝数之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
6.（2025·湖南·高考真题）如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路，a、b、c 为固定的三个
触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L 和三个电阻的阻值均恒为R，交变电源输出
电压的有效值恒为U。开关S 与不同触点相连，下列说法正确的是（ ）
A．S 与a 相连，灯泡的电功率最大
B．S 与a 相连，灯泡两端的电压为
C．S 与b 相连，流过灯泡的电流为
D．S 与c 相连，灯泡的电功率为
7．（2025·湖北·高考真题）在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压
器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，两变压器间输电线路
电阻为r。下列说法正确的是（ ）
A．仅增加用户数，r 消耗的功率增大
B．仅增加用户数，用户端的电压增大
C．仅适当增加n2，用户端的电压增大
D．仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小
8．（2025·广东·高考真题）如图所示。某光伏电站输出功率
、电压
的交流电，
经理想变压器升压至
后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R 为
。下列
说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈匝数比为
B．输电线上由R 造成的电压损失为
C．变压器原线圈中的电流为
D．变压器原、副线圈中电流的频率不同
9.（多选）（2024·全国甲卷·高考真题） 如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T
调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻
和
、开关S。S 处于闭合状态，在原线圈电压
不变
的情况下，为提高
的热功率，可以（ ）
A. 保持T 不动，滑动变阻器R 的滑片向f 端滑动
B. 将T 向b 端移动，滑动变阻器R 的滑片位置不变
C. 将T 向a 端移动，滑动变阻器R 的滑片向f 端滑动
D. 将T 向b 端移动，滑动变阻器R 的滑片向e 端滑动
10.（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023 年9 月，我国风电装机4 亿千瓦，连续
13 年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供
电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度
匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上
的总电阻可简化为一个定值电阻
。当用户端接一个定值电阻R 时，
上消耗的功率为P。不计其余电阻，
下列说法正确的是（ ）
A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则
上消耗的功率为4P
B．输电线路距离增加，若
阻值增加一倍，则
消耗的功率为4P
C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则
上消耗的功率为8P
D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则
上消耗的功率为6P
11．（2023·北京·统考高考真题）自制一个原、副线圈匝数分别为600 匝和190 匝的变压器，原线圈接
12V 的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8V 的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有
可能使小灯泡正常发光的是（ ）
A．仅增加原线圈匝数
B．仅增加副线圈匝数
C．将原、副线圈匝数都增为原来的两倍
D．将两个3.8V 小灯泡并联起来接入副线圈
12.（2025·北京·高考真题）如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势
随时间变化的规律为e =10sin(100 πt )V。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C．线圈转到图示位置时，AB边受到的安培力方向向上
D．仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为10 ❑√2V
13.（2025·浙江·高考真题）如图1 所示，在平面内存在一以O 为圆心、半径为r 的圆形区域，其中存在一
方向垂直平面的匀强磁场，磁感应强度B 随时间变化如图2 所示，周期为3t0。变化的磁场在空间产生感生
电场，电场线为一系列以O 为圆心的同心圆，在同一电场线上，电场强度大小相同。在同一平面内，有以
O 为圆心的半径为2r的导电圆环I，与磁场边界相切的半径为0.5r的导电圆环Ⅱ，电阻均为R，圆心O 对
圆环Ⅱ上P、Q 两点的张角φ =30°；另有一可视为无限长的直导线CD。导电圆环间绝缘，且不计相互影
响，则（ ）
A．圆环I 中电流的有效值为
❑√3 π r
2B0
Rt0
B．t =1.5t0时刻直导线CD 电动势为π r
2 B0
t0
C．t =0.5t0时刻圆环Ⅱ中电流为π r
2B0
12 Rt0
D．t =0.5t0时刻圆环Ⅱ上PQ 间电动势为1
12 π r
2 B0
t0
14..（2025·北京通州·一模）如图所示为一交流发电机和外接负载的示意图。矩形线圈在磁感应强度为B的
匀强磁场中绕OO
'轴以角速度ω匀速转动。矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外接负载电阻为
R。下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻，穿过线圈的磁通量的变化率最小
B．从图示时刻开始计时，电动势的瞬时值表达式为e =nBSωsinωt
C．线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量q = nBS
R+r
D．线圈由图示位置转过360°的过程中，电阻R产生的热量Q = n
2B
2S
2ωπ
R+r
15.（2023·湖南·高考真题）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动
（皮带不打滑），半径之比为
，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为
的正方形，共
匝，总阻值为
。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为
的匀强磁场。 大轮以角速度
匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值
恒为
的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈转动的角速度为
B. 灯泡两端电压有效值为
C. 若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为
的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为
D. 若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮
16．（2024·广西·高考真题）某兴趣小组为研究非摩擦形式的阻力设计了如图甲的模型。模型由大齿轮、
小齿轮、链条、阻力装置K 及绝缘圆盘等组成。K 由固定在绝缘圆盘上两个完全相同的环状扇形线圈
、
组成。小齿轮与绝缘圆盘固定于同一转轴上，转轴轴线位于磁场边界处，方向与磁场方向平行，匀强
磁场磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，与K 所在平面垂直。大、小齿轮半径比为n，通过链条连
接。K 的结构参数见图乙，其中
，每个线圈的圆心角为
，圆心在转轴轴线上，电阻为
R。不计摩擦，忽略磁场边界处的磁场，若大齿轮以
的角速度保持匀速转动，以线圈
的ab 边某次进
入磁场时为计时起点，求K 转动一周。
（1）不同时间线圈
受到的安培力大小；
（2）流过线圈
的电流有效值；
（3）装置K 消耗的平均电功率。
