第十二章交變電流傳感器

第十二章交變電流傳感器第1節(jié)交變電流的產(chǎn)生及描述一、交變電流、交變電流的圖像1.交變電流大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流。2.正弦式交變電流的產(chǎn)生和圖像（1）產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）圖像：線圈從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，各相關(guān)物理量隨時(shí)間變化的圖像如圖甲、乙、丙、丁所示。二、正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值1.周期和頻率（1）周期（T）：交變電流完成一次周期性變化（線圈轉(zhuǎn)一周）所需的時(shí)間，單位是秒（s），公式T＝2πω（2）頻率（f）：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位是赫茲（Hz）。（3）周期和頻率的關(guān)系：T＝1f2.交變電流的瞬時(shí)值、峰值和有效值（1）瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù)。（2）峰值：交變電流的電流或電壓所能達(dá)到的最大值。注意：線圈平面平行于磁場(chǎng)方向時(shí)電動(dòng)勢(shì)最大，Em＝nBSω。（3）有效值：讓交流和直流通過(guò)相同阻值的電阻，如果它們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫作這一交流的有效值。E＝Em2，U＝Um2，如圖所示是交流發(fā)電機(jī)的示意圖。關(guān)于此交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電過(guò)程，判斷下列說(shuō)法的正誤。（1）如圖所示位置，線圈的磁通量最大。（√）（2）如圖所示位置，線圈中的感應(yīng)電流最大。（×）（3）線圈轉(zhuǎn)至如圖所示位置時(shí)，電流方向發(fā)生改變。（√）（4）由如圖所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的瞬時(shí)表達(dá)式可表示為i＝Imcosωt。（×）考點(diǎn)一正弦式交變電流的產(chǎn)生和描述[素養(yǎng)自修類(lèi)]1.[交變電流的產(chǎn)生及變化]如圖所示，（a）→（b）→（c）→（d）過(guò)程是交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的示意圖，下列說(shuō)法正確的是 （）A.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖（a）位置時(shí)，線圈平面與磁感線垂直，磁通量變化率最大B.從圖（b）開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系是i＝ImsinωtC.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖（c）位置時(shí)，感應(yīng)電流最小，且感應(yīng)電流方向?qū)⒁淖僁.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖（d）位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，ab邊感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a解析：C當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到題圖（a）位置時(shí)，線圈平面與磁感線垂直，線圈中磁通量最大，磁通量變化率為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；線圈在題圖（b）位置時(shí)，線圈平面與磁感線平行，線圈中磁通量為零，磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流最大，從題圖（b）位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系是i＝Imsinωt+π2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到題圖（c）位置時(shí)，線圈平面與磁感線垂直，線圈中磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電流最小為零，且感應(yīng)電流方向?qū)⒁淖?，選項(xiàng)C正確；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到題圖（d）位置時(shí)，線圈平面與磁感線平行，線圈中磁通量為零，磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流最大，選項(xiàng)2.[交變電流瞬時(shí)值的表達(dá)式]一只低壓教學(xué)電源輸出的交變電壓為U＝102·sin314t（V），以下說(shuō)法正確的是（）A.這只電源可以使“10V2W”的燈泡正常發(fā)光B.這只電源的交變電壓的周期是314sC.這只電源在t＝0.01s時(shí)電壓達(dá)到最大值D.“10V2μF”電容器可以接在這只電源上解析：A交流電的峰值Um＝102V，則有效值U＝1022V＝10V，所以電源可以使“10V2W”的燈泡正常發(fā)光，故A項(xiàng)正確；ω＝100π，則T＝2πω＝0.02s，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；t＝0.01s時(shí)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，電壓為零，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)電容器的耐壓值小于峰值，電容器被擊穿，10V小于102V，則“10V2μF”電容器不能接在這只電源上，故3.[交變電流的圖像]矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)按如圖所示規(guī)律變化。下列說(shuō)法正確的是（）A.t1、t3時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為0B.t2、t4時(shí)刻線圈通過(guò)中性面C.t1、t3時(shí)刻線圈通過(guò)中性面D.t2、t4時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量變化最慢解析：C線圈在中性面時(shí)，磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；在垂直于中性面時(shí)，磁通量為零，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。故選C。1.中性面的三點(diǎn)說(shuō)明（1）線圈平面與中性面重合時(shí)，S⊥B，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e＝0，i（2）線圈平面與中性面垂直時(shí)，S∥B，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e（3）電流方向的改變：線圈通過(guò)中性面時(shí)，電流方向發(fā)生改變，一個(gè)周期內(nèi)線圈兩次通過(guò)中性面，因此電流的方向改變兩次。2.交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)（1）確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖像讀出或由公式Em＝nBSω求出相應(yīng)峰值。（2）明確線圈的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。①線圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則i－t圖像為正弦函數(shù)圖像，函數(shù)表達(dá)式為i＝Imsinωt。②線圈在垂直于中性面的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則i－t圖像為余弦函數(shù)圖像，函數(shù)表達(dá)式為i＝Imcosωt。考點(diǎn)二有效值的理解與計(jì)算[素養(yǎng)自修類(lèi)]1.[矩形波形]一交流電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，此交流電壓的有效值為（）A.502V B.50VC.252V D.75V解析：A題圖中給出的是一方波交流電，周期T＝0.3s，前T3時(shí)間內(nèi)U1＝100V，后2T3時(shí)間內(nèi)U2＝－50V。設(shè)該交流電壓的有效值為U，根據(jù)有效值的定義，有U2RT＝U12R·T3＋U22R·23T，代入已知數(shù)據(jù)2.[正弦波形]某品牌電熱毯的簡(jiǎn)易電路如圖甲所示，電熱絲的電阻為R＝484Ω，現(xiàn)將其接在u＝2202sin100πt（V）的正弦交流電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，溫控裝置P使輸入電壓變?yōu)閳D乙所示的波形，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)，若電熱絲的電阻保持不變，則保溫狀態(tài)下，理想交流電壓表V的讀數(shù)和電熱毯消耗的電功率最接近下列哪一組數(shù)據(jù)（）A.220V、100W B.156V、50WC.110V、25W D.311V、200W解析：B由圖像根據(jù)有效值的定義可得Um22R×T2＋0＝U2R×T，解得：U＝Um2＝1102V≈156V，電熱毯在保溫狀態(tài)下消耗的電功率為P＝U2R＝1103.[矩形波與正弦波的組合]一交變電流的i－t圖像如圖所示，則對(duì)于該交變電流，下列說(shuō)法正確的是（）A.該交變電流的周期為0.02sB.該交變電流的最大值為4AC.該交變電流的有效值為32AD.該交變電流通過(guò)10Ω的電阻時(shí)熱功率為60W解析：B由交變電流的i－t圖像可知，最大值為Im＝4A，周期為T(mén)＝0.03s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確。設(shè)該交變電流的有效值為I，由有效值的定義得Im22R×T3＋I(xiàn)m2R×T3＝I2RT，代入數(shù)據(jù)解得I＝22A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由P＝I2R可得該交變電流通過(guò)10Ω的電阻時(shí)熱功率為80求解交變電流有效值的兩種方法（1）結(jié)論法利用E＝Em2、U＝Um2、I＝注意：上述關(guān)系對(duì)于正弦交變電流的一個(gè)周期波形、半個(gè)周期波形、兩端是0和峰值的14周期波形都成立（2）定義法求解（非正弦式電流）計(jì)算時(shí)要抓住“三同”：即“相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，列式求解時(shí)注意時(shí)間取一個(gè)周期或周期的整數(shù)倍?？键c(diǎn)三交變電流“四值”的理解和應(yīng)用[互動(dòng)共研類(lèi)]對(duì)交變電流“四值”的比較#物理量#表達(dá)式#適用情況及說(shuō)明瞬時(shí)值e＝Emsinωtu＝Umsinωti＝Imsinωt計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況最大值（峰值）Em＝nBSωIm＝E討論電容器的擊穿電壓有效值對(duì)正（余）弦交流電有：E＝EU＝UI＝I（1）計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量（如電功、電動(dòng)率、電熱等）（2）電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值（3）保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值（4）電表的讀數(shù)為有效值平均值E＝BlvE＝nΔI＝E計(jì)算通過(guò)電路截面的電荷量【典例】如圖所示，N＝50匝的矩形線圈abcd，ab邊長(zhǎng)l1＝20cm，ad邊長(zhǎng)l2＝25cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO'軸以n＝3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻r＝1Ω，外電路電阻R＝9Ω，t＝0時(shí)線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里。求：（π≈3.14）（1）t＝0時(shí)感應(yīng)電流的方向；（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；（3）線圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功；（4）從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中流過(guò)電阻R的電荷量。解析（1）根據(jù)右手定則，線圈感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba。（2）線圈的角速度ω＝2πn＝100πrad/s題圖位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，其大小為Em＝NBl1l2ω代入數(shù)據(jù)得Em＝314V感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝Emcosωt＝314cos（100πt）V。（3）電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝E線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T＝2πω＝0.02線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力做功大小等于電功的大小，即W＝I2（R＋r）T＝E2R代入數(shù)據(jù)得W≈98.6J。（4）從t＝0時(shí)起線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，Δt內(nèi)流過(guò)電阻R的電荷量q＝I·Δt＝NBΔS代入數(shù)據(jù)得q＝0.1C。答案（1）感應(yīng)電流方向沿adcba（2）e＝314cos（100πt）V（3）98.6J（4）0.1C｜特別提醒｜交變電流“四值”應(yīng)用的兩點(diǎn)提醒（1）注意區(qū)分交變電流的最大值、瞬時(shí)值、有效值和平均值，最大值是瞬時(shí)值中的最大值，有效值是以電流的熱效應(yīng)來(lái)等效定義的。（2）求解與電能、電熱相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，一定要用有效值；而求解通過(guò)導(dǎo)體某橫截面的電荷量時(shí)，一定要用平均值。1.[交變電流的峰值和有效值]如圖所示，矩形線圈abcd與可變電容器C、理想電流表A組成閉合電路。線圈在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝100πrad/s。線圈的匝數(shù)N＝100，邊長(zhǎng)ab＝0.2m、ad＝0.4m，電阻不計(jì)。磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝216πT，電容器放電時(shí)間不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（A.該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)峰值為50VB.該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)有效值為252VC.電容器的耐壓值至少為50VD.以上說(shuō)法均錯(cuò)誤解析：B線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)峰值為Em＝NBSω＝100×216π×（0.2×0.4）×100πV＝502V，故A錯(cuò)誤；線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流，但只有半個(gè)周期有電流，根據(jù)電流的熱效應(yīng)有5022R2×R×T2＝E2RT，解得交流電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝252V，故B正確，D錯(cuò)誤；電容器的耐壓值至少為電動(dòng)勢(shì)的最大值，即至少為502.[交變電流的有效值和平均值]如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R，線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.轉(zhuǎn)過(guò)π6時(shí)，線框中的電流方向?yàn)锽.線框中感應(yīng)電流的有效值為2C.線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為2πD.從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)π2的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面積的電荷量為解析：B轉(zhuǎn)過(guò)π6時(shí)，線框中的電流方向?yàn)閍dcba，故A錯(cuò)誤；線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為E＝Em2＝BSω2，所以電流的有效值為I＝ER＝BSω2R＝2BSω2R，故B正確；產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝2BSω2R2·R·2πω＝πB2S2ωR，故C錯(cuò)誤；從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)π2“專(zhuān)項(xiàng)研究”拓視野產(chǎn)生正弦交流電的四種非常規(guī)方式正（余）弦交流電是一種最常見(jiàn)、最特殊而且應(yīng)用廣泛的交變電流，關(guān)于它的產(chǎn)生、描述及有關(guān)的變化規(guī)律是高考的一個(gè)熱點(diǎn)。探究其產(chǎn)生方法，由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝nΔΦΔt＝nSΔBΔt及其推論類(lèi)型一導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中平動(dòng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速平動(dòng)，但導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度按正弦規(guī)律變化，則導(dǎo)體棒組成的閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生正弦式交變電流。【典例1】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，ODA直導(dǎo)軌分別在O點(diǎn)和A點(diǎn)接阻值R1＝30Ω和R2＝60Ω的定值電阻，導(dǎo)軌OCA的曲線方程為y＝sinπx3（m），金屬棒ab長(zhǎng)1.5m，以速度v＝5.0m/s水平向右勻速運(yùn)動(dòng)（b端始終在（1）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)阻值為R1的定值電阻的最大功率；（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，從x＝0運(yùn)動(dòng)到x＝3.0m的過(guò)程中，外力做的功。解析（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，位移為x＝vt，金屬棒在兩導(dǎo)軌間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e＝Byv＝sin5π3t（V），當(dāng)x＝1.5m時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大，最大值為Em＝1.0V，阻值為R1的定值電阻的最大功率為PR1＝Em2R1，解得PR1（2）兩電阻的并聯(lián)值為R并＝R1R2R1+R2，外力做功等于回路產(chǎn)生的焦耳熱，即W＝Em22R答案（1）130W（2）1.5×10－2類(lèi)型二導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中振動(dòng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿平行導(dǎo)軌平動(dòng)切割磁感線時(shí)，棒的速度按正弦規(guī)律變化，則棒中會(huì)產(chǎn)生正弦交變電流?！镜淅?】如圖甲所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，一端連接阻值為R的電阻。一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為m，接入電路的電阻為r。在金屬棒中點(diǎn)對(duì)棒施加一個(gè)水平向右、平行于導(dǎo)軌的拉力，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。（1）若金屬棒以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng)，求棒受到的拉力大小F1；（2）若金屬棒在水平拉力F2作用下，速度v隨時(shí)間t按余弦規(guī)律變化，如圖乙所示，取水平向右為正方向，求t＝0到t＝T4的過(guò)程中，整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量Q以及拉力F2做的功W解析（1）棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv0，形成的感應(yīng)電流I＝ER+r，受到的安培力F0＝ILB，由平衡條件有F1＝F0，解得F1（2）速度隨時(shí)間的變化關(guān)系為v＝v0cos2πTt，電路中產(chǎn)生正弦式電流，電動(dòng)勢(shì)的峰值E＝BLv0，電動(dòng)勢(shì)的有效值E0＝E2，產(chǎn)生的熱量Q＝E02R+r·T4，解得Q＝B2L2v02T8(R+r)，安培力做的功WA＝－Q，答案（1）B2L2v0R+r（2類(lèi)型三導(dǎo)體棒在不均勻磁場(chǎng)中平動(dòng)導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中勻速平動(dòng)切割磁感線，在棒的平動(dòng)方向上，磁場(chǎng)按照正弦規(guī)律變化，則棒中會(huì)產(chǎn)生正弦交變電流。【典例3】長(zhǎng)度為l的金屬桿MN置于的光滑U型導(dǎo)軌上，其一端接有定值電阻R，整個(gè)裝置放在水平面上。垂直導(dǎo)軌平面分布著一個(gè)恒定磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿導(dǎo)軌方向按照B＝B0sin（kx）的形式分布（B0、k為已知定值，規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向），如圖所示。在一未知外力F的作用下，桿MN從x＝0的位置開(kāi)始向右以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)。金屬桿和導(dǎo)軌其他部分電阻均不計(jì)。求：（1）通過(guò)電阻R的電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并求周期及電流的有效值；（2）求在時(shí)間t內(nèi)（為周期的整倍數(shù)），外力F做的功。解析（1）導(dǎo)體棒切割磁感線，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律e＝B0lv0sin（kv0t），i＝eR＝B0lv0sin(kv0t)R，對(duì)照交流電表達(dá)式i＝Imsinωt，知ω＝kv0，Im＝B0l（2）根據(jù)能量守恒定律，周期的整倍數(shù)時(shí)間內(nèi)，外力F做的功等于電路產(chǎn)生的焦耳熱WF＝I2Rt＝B0lv02答案（1）i＝Blv0sin(（2）B0類(lèi)型四線圈處于周期性變化的磁場(chǎng)中閉合線圈垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)按正弦規(guī)律做周期性變化，則線圈中會(huì)產(chǎn)生正弦交變電流?！镜淅?】如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)。已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1.0Ω，所圍成的矩形的面積S＝0.04m2，小燈泡的電阻R＝9.0Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e＝nBmS2πTcos2πTt，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）小燈泡消耗的電功率；（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～T4解析（1）由瞬時(shí)值表達(dá)式可知線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nBmS2πT＝100×10－2×0.04×2×3.143.14×10（2）產(chǎn)生的交流電的電流有效值I＝Em2(R+r)＝225A，小燈泡消耗的電功率P（3）0～T4時(shí)間內(nèi)電流的平均值I＝ER+r＝nΔΦΔt(R+r)，通過(guò)小燈泡的電荷量q＝IΔt＝nΔΦ答案（1）8V（2）2.88W（3）4×10－3C1.如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機(jī)及用細(xì)短鐵絲顯示的磁場(chǎng)分布情況，搖動(dòng)手柄可使對(duì)稱(chēng)固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)；乙圖是另一種手搖發(fā)電機(jī)及磁場(chǎng)分布情況，皮帶輪帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的兩個(gè)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是 （）A.甲圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.乙圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)C.甲圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流是正弦交流電D.乙圖線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流是正弦交流電解析：A題圖甲中細(xì)短鐵絲被磁化后相當(dāng)于小磁針，根據(jù)其分布特點(diǎn)可以判斷題圖甲中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，選項(xiàng)A正確；而題圖乙中，磁針?lè)植嫉姆较虿⒉幌嗤?，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；題圖甲中線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流才是正弦交流電，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；題圖乙線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始終與磁場(chǎng)垂直，所以產(chǎn)生的電流大小不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.（2022·廣東高考）如圖是簡(jiǎn)化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈，n1＞n2，二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點(diǎn)O的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，轉(zhuǎn)子是中心在O點(diǎn)的條形磁鐵，繞O點(diǎn)在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩線圈輸出正弦式交變電流。不計(jì)線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值相等B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)同時(shí)達(dá)到最大值D.兩電阻消耗的電功率相等解析：B由于兩定子線圈匝數(shù)不同，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在兩線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值不相等，有效值不相等，A錯(cuò)誤；由于轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期等于兩定子產(chǎn)生交流電的周期，所以?xún)删€圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等，B正確；由于兩線圈軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，所以?xún)删€圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一個(gè)在最大值時(shí)，另一個(gè)為零，C錯(cuò)誤；由于在兩線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值不相等，根據(jù)P＝E2R可知，兩電阻消耗的電功率不相等，D3.如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)后，R＝5Ω的電阻兩端的交流電壓為u＝502sin10πtV，電壓表和電流表均為理想交流電表，則（）A.該交流電周期為0.02sB.電壓表的讀數(shù)為100VC.電流表的讀數(shù)為10AD.電阻的電功率為1kW解析：C該交流電的周期T＝2πω＝2π10πs＝0.2s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，即U＝5022V＝50V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電流表的讀數(shù)為I＝UR＝505A＝10A，選項(xiàng)C正確；電阻的電功率為P＝IU＝10×50W＝5004.一正弦式交變電流的i－t圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.在t＝0.4s時(shí)電流改變方向B.該交變電流的周期為0.5sC.該交變電流的表達(dá)式為i＝2cos5πtAD.該交變電流的有效值為22解析：C由圖可知t＝0.4s時(shí)電流為正方向最大，電流方向沒(méi)有發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；由圖可知，該交變電流的周期為T(mén)＝0.4s，故B錯(cuò)誤；由圖可知，電流的最大值為imax＝2A，角速度為ω＝2πT＝5πrad/s，故該交變電流的表達(dá)式為i＝imaxcosωt＝2cos5πtA，故C正確；該交變電流的有效值為i＝imax2＝2A，故5.如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值Um相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值U滿(mǎn)足（）A.U＝Um2 B.UC.U＞2Um2 D.解析：D因虛線是正弦交流電的圖像，則該交流電的有效值為U有效值＝Um2＝2Um2，由題圖可知，實(shí)線所代表的交流電的瞬時(shí)值小于等于虛線表示的正弦交流電的瞬時(shí)值，則實(shí)線所代表的交流電的有效值小于虛線所表示的正弦交流電的有效值，則U＜26.（2023·江蘇常熟中學(xué)二模）圖甲是某發(fā)電機(jī)的示意圖，正方形金屬線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，其兩端與兩個(gè)半圓環(huán)相連，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定角速度繞OO'軸轉(zhuǎn)動(dòng)。阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示，Um為已知，其他電阻不計(jì)，則金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)一周（）A.框內(nèi)電流方向不變B.電動(dòng)勢(shì)的有效值大于22UC.流過(guò)電阻的電荷量為q＝2D.電阻產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝π解析：D金屬框每次經(jīng)過(guò)中性面時(shí)框內(nèi)電流方向都會(huì)改變，故A錯(cuò)誤；由題圖乙可知，線框產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖像應(yīng)為完整的正弦曲線，所以電動(dòng)勢(shì)的有效值等于22Um，故B錯(cuò)誤；金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，流過(guò)電阻的電荷量為q＝I×T4×4＝ER×T4×4＝ΔΦR×4＝4BL2R，故C錯(cuò)誤；設(shè)金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則有Um＝BL2ω，金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén)＝2πω，根據(jù)焦耳定律可得電阻產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝7.如圖甲所示，標(biāo)有“220V40W”的燈泡和標(biāo)有“20μF320V”的電容器并聯(lián)接到交流電源上，為交流電壓表，交流電源的輸出電壓如圖乙所示。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，下列判斷正確的是（）A.t＝T2時(shí)刻，的示數(shù)為零B.燈泡恰好正常發(fā)光C.電容器不會(huì)被擊穿D.的示數(shù)保持1102V不變解析：B的示數(shù)應(yīng)是電壓的有效值220V，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；電壓的有效值恰好等于燈泡的額定電壓，燈泡正常發(fā)光，選項(xiàng)B正確；電壓的峰值Um＝2202V≈311V，小于電容器的耐壓值，故電容器不可能被擊穿，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。8.如圖所示，一半徑為L(zhǎng)的導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心。環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90°且關(guān)于O中心對(duì)稱(chēng)的扇形區(qū)域內(nèi)分布有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，M端通過(guò)滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，在圓心和圓環(huán)間連有電阻R，不計(jì)圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻。當(dāng)桿OM以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表A的示數(shù)為（）A.2BLC.2BL解析：AOM切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BL2ω2，OM切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I＝ER，設(shè)電流的有效值為I有效，則I有效2RT＝2I2R·14T，解得I9.（2023·江蘇省鹽城市高三第二次模擬）一種手搖發(fā)電的手電筒如圖甲所示，內(nèi)部有一固定的線圈和可來(lái)回運(yùn)動(dòng)的條形磁鐵，其原理圖如圖乙所示。當(dāng)沿圖甲中箭頭方向來(lái)回?fù)u動(dòng)手電筒的過(guò)程中，條形磁鐵在線圈內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)，燈泡發(fā)光。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.增加搖動(dòng)頻率，燈泡變暗B.線圈對(duì)磁鐵的作用力方向不變C.磁鐵從線圈一端進(jìn)入與從該端穿出時(shí)，燈泡中電流方向相反D.磁鐵從線圈一端進(jìn)入再?gòu)牧硪欢舜┏龅倪^(guò)程，燈泡中電流方向不變解析：C搖動(dòng)的頻率增加，線圈中的磁通量變化率增大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，燈泡變亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；線圈對(duì)磁鐵的作用力阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)，磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變，則受到的作用力也發(fā)生改變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；磁鐵在其周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)方向不變，靠近線圈的過(guò)程中，線圈中的磁通量增大，遠(yuǎn)離線圈的過(guò)程中，線圈中的磁通量減小，根據(jù)楞次定律的增反減同可知，磁鐵從線圈一端進(jìn)入再?gòu)牧硪欢舜┏鰰r(shí)，線圈中的電流方向相反，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。10.（2023·江蘇南通二模）如圖所示，電阻為r的金屬直角線框abcd放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a、d兩點(diǎn)連線與磁場(chǎng)垂直，ab、cd長(zhǎng)均為l，bc長(zhǎng)為2l，定值電阻阻值為R。線框繞ad連線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則（）A.線框每轉(zhuǎn)一圈，回路電流方向改變一次B.a、d兩點(diǎn)間的電壓為2Bl2ωC.電流瞬時(shí)值的表達(dá)式為i＝2D.半個(gè)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量為4解析：D線圈產(chǎn)生的是正弦交流電，正弦交流電在一個(gè)周期內(nèi)方向改變2次，故A錯(cuò)誤；回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為E＝Em2＝Bl·2lω2＝2Bl2ω，a、d兩點(diǎn)間的電壓為路端電壓，則U＝RR+rE，故B錯(cuò)誤；從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，是正弦交流電，電流瞬時(shí)值表達(dá)式i＝EmR+rsinωt＝2Bl2ωR+rsinωt11.如圖所示，一個(gè)半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里（與ab垂直）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。M和N是兩個(gè)集流環(huán)，負(fù)載電阻為R，線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)。則下列描述錯(cuò)誤的是（）A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為2π2Bnr2B.從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)14周期的時(shí)間內(nèi)負(fù)載電阻R上產(chǎn)生的熱量為C.從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)14周期的時(shí)間內(nèi)通過(guò)負(fù)載電阻R的電荷量為D.電流表的示數(shù)為π解析：A線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在電路中產(chǎn)生如圖所示的交變電流。此交變電流的最大值為Em＝BSω＝B·πr22·2πn＝π2Bnr2，故A錯(cuò)誤；在轉(zhuǎn)過(guò)14周期的時(shí)間內(nèi)，線圈一直切割磁感線，則產(chǎn)生的熱量Q＝Em22R·T4＝π4B2nr48R，故B正確；在轉(zhuǎn)過(guò)14周期的時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)勢(shì)的平均值E＝ΔΦΔt，通過(guò)R的電荷量q＝IΔt＝ERΔt＝ΔΦR＝πBr22R12.（2021·江蘇高考）貫徹新發(fā)展理念，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，2020年我國(guó)風(fēng)力發(fā)電量高達(dá)4000億千瓦時(shí)。某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，發(fā)電機(jī)的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動(dòng)下繞線圈對(duì)稱(chēng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知磁體間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.20T，線圈的匝數(shù)為100、面積為0.5m2，電阻為0.6Ω，若磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為90rad/s，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為50A。求：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E；（2）線圈的輸出功率P。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）解析：（1）電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝NBSω，有效值E＝Em2，解得E＝NBSω2，帶入數(shù)據(jù)得E＝6.4×102（2）輸出電壓U＝E－Ir，輸出功率P＝IU，解得P＝I（E－Ir），代入數(shù)據(jù)得P＝3.1×104W。答案：（1）6.4×102V（2）3.1×104W第2節(jié)理想變壓器與遠(yuǎn)距離輸電一、理想變壓器1.構(gòu)造如圖所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的。（1）原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫初級(jí)線圈。（2）副線圈：與負(fù)載連接的線圈，也叫次級(jí)線圈。2.原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象。3.基本關(guān)系式（1）功率關(guān)系：P入＝P出。（2）電壓關(guān)系：U1U2（3）電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，I1I2二、電能的輸送如圖所示，若發(fā)電站輸出電功率為P，輸電電壓為U，用戶(hù)得到的電功率為P'，用戶(hù)的電壓為U'，輸電線總電阻為R。1.輸出電流I＝PU＝P'U2.電壓損失ΔU＝U－U'＝IR。3.功率損失ΔP＝P－P'＝I2R＝PU24.減少輸電線上電能損失的方法（1）減小輸電線的電阻R。由R＝ρlS知，可加大導(dǎo)線的橫截面積、采用電阻率小（2）減小輸電線中的電流。在輸電功率一定的情況下，根據(jù)P＝UI，要減小電流，必須提高輸電電壓。變壓器是生活、生產(chǎn)用電的必備設(shè)備，如圖所示是電能輸送的簡(jiǎn)單示意圖。判斷下列說(shuō)法正誤。（1）變壓器對(duì)恒定直流沒(méi)有變壓作用。（√）（2）變壓器能改變交變電流的頻率。（×）（3）工廠用電設(shè)備接得越多，輸電線上的電流越大，輸電線路損耗越大。（√）（4）正常工作的低壓變電站，當(dāng)所有用戶(hù)的用電器全部斷開(kāi)時(shí)，變壓器副線圈中電流為零，副線圈兩端電壓也為零。（×）考點(diǎn)一理想變壓器的理解和應(yīng)用[素養(yǎng)自修類(lèi)]1.[理想變壓器電壓關(guān)系的應(yīng)用]（2022·重慶高考）低壓鹵素?zé)粼诩彝ル娐分惺褂脮r(shí)需要變壓器降壓。若將“12V50W”的交流鹵素?zé)糁苯油ㄟ^(guò)變壓器（視為理想變壓器）接入電壓為220V的交流電后能正常工作，則（）A.鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е禐?2VB.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55∶3C.流過(guò)鹵素?zé)舻碾娏鳛?.24AD.鹵素?zé)舻碾娮铻?68Ω解析：B鹵素?zé)羯蠘?biāo)記的額定電壓12V即為鹵素?zé)魞啥说碾妷河行е担珹錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器的原理可知n1n2＝U1U2＝22012＝553，B正確；流過(guò)鹵素?zé)舻碾娏鳛镮＝PU＝50W12V＝256A，C錯(cuò)誤；由R＝U22.[理想變壓器電流關(guān)系的應(yīng)用]（2023·江蘇如皋模擬）互感式鉗形電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，電流表與次級(jí)線圈相連，用手柄控制鉗形鐵芯上方開(kāi)口的開(kāi)合，則（）A.該電流表可用來(lái)測(cè)量直流電B.次級(jí)線圈匝數(shù)越少，電流表讀數(shù)越大C.該電流表測(cè)電流時(shí)相當(dāng)于降壓變壓器D.測(cè)量時(shí)電流表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)通電導(dǎo)線中解析：B互感式鉗形電流表利用的是電磁感應(yīng)的互感原理，不能測(cè)量直流電，故A錯(cuò)誤；電流大小與線圈匝數(shù)成反比，所以次級(jí)線圈匝數(shù)越少，電流表讀數(shù)越大，故B正確；該電表原線圈為單匝，是升壓變壓器，故C錯(cuò)誤；測(cè)量時(shí)，用手柄控制鉗形鐵芯上方開(kāi)口打開(kāi)，將被測(cè)通電導(dǎo)線圈放入其中，不需要將電流表串聯(lián)在被測(cè)通電導(dǎo)線中，故D錯(cuò)誤。3.[含有二極管的變壓器的電路分析]如圖甲所示的充電器正在給充電。乙圖是簡(jiǎn)化原理圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55∶2，原線圈接220V交流電，副線圈通過(guò)理想二極管連接。下列說(shuō)法正確的是（）A.副線圈的電流為8AB.兩端的電壓為8VC.通過(guò)的電流為直流電D.拔掉，充電線兩端電壓為零解析：C的電阻未知，根據(jù)題給條件無(wú)法求出副線圈的電流，故A錯(cuò)誤；根據(jù)U1U2＝n1n2可得，副線圈輸出電壓為U2＝n2n1U1＝8V，經(jīng)過(guò)二極管后，根據(jù)有效值定義可得U2R·T＝U22R·T2，解得兩端的電壓為U＝42V，故B錯(cuò)誤；因二極管具有單向?qū)щ娦?，所以通過(guò)1.關(guān)于理想變壓器的四點(diǎn)說(shuō)明（1）變壓器不能改變直流電壓。（2）變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率。（3）理想變壓器本身不消耗能量。（4）理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值。2.理想變壓器的各量的制約關(guān)系制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定，U2＝n2n功率原線圈的輸入功率P入由副線圈的輸出功率P出決定，P入＝P出電流原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定，I1＝n2n考點(diǎn)二理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題[多維探究類(lèi)]考法一匝數(shù)比不變、負(fù)載變化的情況【典例1】（2023·江蘇南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬）圖為理想的可調(diào)式自耦變壓器與負(fù)載連接電路，原線圈輸入交流電的電壓u確定，閉合電鍵S，電動(dòng)機(jī)M開(kāi)始工作，此后觀察到燈泡L亮度變暗，則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.S閉合后電流表讀數(shù)變大B.S閉合后原線圈輸入功率變大C.S閉合副線圈輸出電壓沒(méi)有變化D.要讓L燈達(dá)到原來(lái)亮度，滑動(dòng)頭P應(yīng)向上移動(dòng)解析由于原線圈電壓確定，原、副線圈匝數(shù)確定，所以副線圈兩端電壓一定，閉合電鍵S，電動(dòng)機(jī)M開(kāi)始工作，此后觀察到燈泡L亮度變暗，說(shuō)明燈泡L兩端電壓減小，因此電阻R兩端電壓增大，由U＝IR可知，通過(guò)電阻R的電流增大，電流表讀數(shù)變大，故A、C正確；由副線圈輸出功率P2＝U2I2可知，副線圈的輸出功率變大，由理想變壓器P1＝P2可知，S閉合后原線圈輸入功率變大，故B正確；要讓L燈達(dá)到原來(lái)亮度，就要增大副線圈的輸出電壓，由U1U2＝n1n2可知，要減小原副線圈的匝數(shù)，滑動(dòng)頭P答案D｜解題技法｜匝數(shù)比不變，負(fù)載變化的情況的分析思路一般電路如圖所示。（1）U1不變，根據(jù)U1U2＝n1n2，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，可以得出不論負(fù)載電阻R（2）當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，根據(jù)輸出電流I2決定輸入電流I1，可以判斷I1的變化。（3）I2變化引起P2變化，根據(jù)P1＝P2，可以判斷P1的變化。考法二匝數(shù)比改變、負(fù)載不變的情況【典例2】如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，定值電阻R1、R2均為10Ω。在原線圈c、d兩端加上圖乙所示的交變電壓，下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)S與a連接后，理想電流表示數(shù)為2.2AB.當(dāng)S與a連接后，理想電壓表示數(shù)為11VC.當(dāng)S由a撥到b后，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5HzD.當(dāng)S由a撥到b后，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉?lái)的8倍解析由題圖可以知道，交變電流的電壓有效值為220V、周期為0.02s，頻率為50Hz。當(dāng)S接a時(shí)，由變壓器的原理可以知道，n2兩端電壓有效值為22V，由閉合電路歐姆定律得理想電壓表的示數(shù)為22V，理想電流表示數(shù)為2.2A，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)S由a撥到b后，原線圈匝數(shù)減半，原線圈電壓、頻率不變，則副線圈頻率不變，故C錯(cuò)誤；副線圈兩端電壓加倍，負(fù)載電阻不變，副線圈的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，原線圈的輸入功率也變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故D錯(cuò)誤。答案A｜解題技法｜負(fù)載電阻不變，匝數(shù)比變化的情況的分析思路一般電路如圖所示。（1）U1不變，n1n2發(fā)生變化，U（2）R不變，U2變化，I2發(fā)生變化。（3）根據(jù)P2＝U22R和P1＝P2，可以判斷P2變化時(shí)，P1發(fā)生變化，U1不變時(shí)，I考法三匝數(shù)比、負(fù)載都變化的情況【典例3】如圖所示，理想變壓器原線圈接有交流電源，保持輸入電壓不變。開(kāi)始時(shí)單刀雙擲開(kāi)關(guān)K接a；S斷開(kāi)時(shí)，小燈泡A發(fā)光較暗，要使小燈泡A亮度增加，下列操作可行的是（）A.閉合開(kāi)關(guān)SB.開(kāi)關(guān)K接bC.把滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)D.以上說(shuō)法都不對(duì)解析閉合開(kāi)關(guān)S，副線圈回路總電阻變小，電流變大，滑動(dòng)變阻器上的分壓增大，并聯(lián)部分的電壓變小，燈泡A變暗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)K接b，輸入端線圈匝數(shù)減小，則根據(jù)U1U2＝n1n2可知，副線圈兩端的電壓增大，燈泡A中電流增大，燈泡A變亮，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；把滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)，副線圈回路總電阻變大，總電流變小，燈泡A兩端的電壓變小，燈泡A答案B考點(diǎn)三遠(yuǎn)距離輸電[互動(dòng)共研類(lèi)]分析遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的三個(gè)“關(guān)鍵點(diǎn)”1.理清三個(gè)回路2.抓住兩個(gè)聯(lián)系（1）回路1和回路2的聯(lián)系——升壓變壓器→基本關(guān)系：U1U2＝n1n2，I1I2（2）回路2和回路3的聯(lián)系——降壓變壓器→基本關(guān)系：U3U4＝n3n4，I3I43.明確三個(gè)重要關(guān)聯(lián)式（聯(lián)系兩個(gè)變壓器的紐帶）（1）功率關(guān)聯(lián)式：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔUI線＝I線2R線＝（2）電壓關(guān)聯(lián)式：U2＝ΔU＋U3。（3）電流關(guān)聯(lián)式：I2＝I線＝I3?！镜淅?】（2023·江蘇省新高考適應(yīng)性考試）小明分別按圖1和圖2電路探究遠(yuǎn)距離輸電的輸電損耗，將長(zhǎng)導(dǎo)線卷成相同的兩卷A、B來(lái)模擬輸電線路，忽略導(dǎo)線的自感作用。其中T1為理想升壓變壓器，T2為理想降壓變壓器，兩次實(shí)驗(yàn)中使用的燈泡相同，燈泡的電壓相等。兩次實(shí)驗(yàn)中（） A.都接直流電源B.A兩端的電壓相等C.A損耗的功率相等D.圖1中A的電流較大解析由于變壓器只能改變交變電流，因此圖2中不可能接直流電源，A錯(cuò)誤；T2是降壓變壓器，根據(jù)n3n4＝I4I3＞1，由于流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流相等，可知圖2中流過(guò)A的電流較小，加在圖2中A兩端的電壓較低，圖2中A消耗的功率較小，B、答案D1.[遠(yuǎn)距離輸電中輸送功率和損失功率的計(jì)算]遠(yuǎn)距離輸電線路簡(jiǎn)化如圖所示，電廠輸送電功率不變，變壓器均為理想變壓器，圖中標(biāo)示了電壓和電流，其中輸電線總電阻為R，則（）A.I2＞UB.輸電線損失的電功率為UC.提高輸送電壓U2，則輸電線電流I2增大D.電廠輸送電功率為U2I2解析：D在輸電線路上有U2＝I2R＋U3，所以I2＜U2R，故A錯(cuò)誤；由于U2不是R兩端的電壓，所以輸電線損失的電功率不是U22R，故B錯(cuò)誤；因?yàn)檩斔凸β什蛔?，根?jù)P2＝U2I2可知提高輸送電壓U2，輸電線電流I2減小，故C錯(cuò)誤；因變壓器為理想變壓器，所以有P1＝P2＝U2I22.[遠(yuǎn)距離輸電的電路動(dòng)態(tài)分析]如圖所示，小型水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓，該電壓先通過(guò)發(fā)電站附近的升壓變壓器升壓，然后通過(guò)輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處用戶(hù)附近的降壓變壓器，經(jīng)降壓變壓器降低電壓后再輸送至各用戶(hù)。設(shè)變壓器都是理想變壓器，那么在用電高峰期，隨著用電器增多，用戶(hù)消耗的電功率增加，下列說(shuō)法正確的是（）A.發(fā)電機(jī)的輸出電流變小B.高壓輸電線路的功率損失變小C.降壓變壓器副線圈兩端的電壓變小D.升壓變壓器副線圈兩端的電壓變大解析：C用電高峰期用電器增多，降壓變壓器的輸出電流增大，由變壓器原、副線圈電流關(guān)系可知輸電線上的電流I增大，發(fā)電機(jī)的輸出電流變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；輸電線路上損失的功率P損＝I2r，r為輸電線路電阻，故P損變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；升壓變壓器副線圈的輸出電壓U2只與輸入電壓U1及原、副線圈匝數(shù)比有關(guān)，即升壓變壓器副線圈兩端的電壓不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；降壓變壓器原線圈兩端的電壓U3＝U2－U損，U損＝Ir，I增大，U損增大，故U3減小，由理想變壓器原、副線圈的電壓關(guān)系可知降壓變壓器副線圈兩端的電壓變小，選項(xiàng)C正確?！皩?zhuān)項(xiàng)研究”拓視野兩類(lèi)特殊的變壓器問(wèn)題除了常規(guī)變壓器以外，還有特殊的變壓器：自耦變壓器、互感器，我們也需要學(xué)會(huì)處理有關(guān)問(wèn)題。1.自耦變壓器問(wèn)題自耦變壓器（又稱(chēng)調(diào)壓器），它只有一個(gè)線圈，原、副線圈共用其中的一部分作為另一個(gè)線圈，當(dāng)交流電源接不同的端點(diǎn)時(shí)，它可以升壓也可以降壓，變壓器的基本關(guān)系對(duì)自耦變壓器同樣適用，如圖所示?！镜淅?】一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈。在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2。在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中（）A.U2＞U1，U2降低 B.U2＞U1，U2升高C.U2＜U1，U2降低 D.U2＜U1，U2升高解析a、b間原線圈的匝數(shù)大于c、d間副線圈的匝數(shù)，在滑動(dòng)觸頭由M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，副線圈的匝數(shù)進(jìn)一步減小，由變壓器工作原理U1U2＝n1n2知，U2＜U1，且U2答案C2.互感器問(wèn)題兩種互感器的比較##電壓互感器#電流互感器原理圖原線圈的連接并聯(lián)在高壓電路中串聯(lián)在交流電路中副線圈的連接連接電壓表連接電流表互感器的作用將高電壓變?yōu)榈碗妷簩⒋箅娏髯兂尚‰娏骼玫墓経1UI1n1＝I2n2【典例2】如圖，T1、T2是監(jiān)測(cè)交流高壓輸電參數(shù)的互感器，其中a、b是交流電壓表或交流電流表。若高壓輸電線間的電壓為220kV，T1的原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，交流電壓表的示數(shù)為100V，交流電流表的示數(shù)為1A，則（）A.b是交流電壓表B.T2的原、副線圈匝數(shù)比為100∶1C.高壓線路輸送的電流為1AD.高壓線路輸送的電功率為220kW解析題圖中右側(cè)的互感器原線圈并聯(lián)在高壓線上，b是交流電壓表，選項(xiàng)A正確；若高壓輸電線間的電壓為220kV，副線圈交流電壓表的示數(shù)為100V，根據(jù)變壓器變壓公式，T2的原、副線圈匝數(shù)比為2200∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；T1的原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，a是交流電流表，交流電流表的示數(shù)為1A，根據(jù)變壓器變流公式，高壓線路輸送的電流為100A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；高壓線路輸送的電功率為P＝UI＝220kV×100A＝22000kW，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案A1.（2022·北京高考）某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為22000V，輸出電流為300mA。該變壓器（）A.原、副線圈的匝數(shù)之比為100∶1B.輸入電流為30AC.輸入電流的最大值為152AD.原、副線圈交流電的頻率之比為1∶100解析：B原、副線圈的匝數(shù)之比為n1n2＝U1U2＝22022000＝1100，故A錯(cuò)誤；根據(jù)n1n2＝I2I1可得輸入電流為I1＝n2n1I2＝100×300×10－3A＝30A，故B正確；輸入電流的最大值為Im＝2I1＝302A2.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為1∶60，下列說(shuō)法正確的是（）A.交流電的頻率為10HzB.副線圈兩端電壓最大值為3VC.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱無(wú)關(guān)D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率解析：B周期是T＝0.2s，頻率是f＝1T＝5Hz，故A錯(cuò)誤；由理想變壓器原理可知U1U2＝n1n2，解得副線圈兩端的最大電壓為U2＝n2n1U1＝3V，故B正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵磁場(chǎng)越強(qiáng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，變壓器的輸入電壓會(huì)越大，故C錯(cuò)誤3.（2023·江蘇南京市雨花臺(tái)中學(xué)高三月考）某款手搖點(diǎn)火器原理如圖所示，當(dāng)鋼針和金屬板間瞬時(shí)電壓超過(guò)5000V時(shí)可以產(chǎn)生電火花。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為0.2T，手搖發(fā)電機(jī)線圈的面積為0.5m2，共50匝，不計(jì)內(nèi)阻。變壓器可視為理想變壓器，其原副線圈匝數(shù)比為1∶100。則（）A.電壓表的示數(shù)為5V時(shí)，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花B.電壓表的示數(shù)為25V時(shí)，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花C.線圈轉(zhuǎn)速等于1r/s時(shí)，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花D.線圈轉(zhuǎn)速等于2r/s時(shí)，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花解析：D電壓表的示數(shù)為原線圈兩端電壓的有效值，又因原副線圈匝數(shù)比為1∶100，因此剛點(diǎn)火時(shí)則有UV＝U1m2＝502V＝252V，5V、25V均小于252V，則不能達(dá)到點(diǎn)火電壓，A、B錯(cuò)誤；設(shè)線圈轉(zhuǎn)速為n，則發(fā)電機(jī)的最大電動(dòng)勢(shì)是Em＝NBSω＝NBS·2πn，則輸入變壓器原線圈的最大電壓U1m＝Em，設(shè)點(diǎn)火電壓U2m＝5000V，由變壓器的原副線圈匝數(shù)比為1∶100，可得原線圈的瞬時(shí)最大電壓是U1m＝50V，將各物理量的數(shù)據(jù)代入Em＝NBSω＝NBS·2πn，解得n＝5πr/s≈1.59r/s，線圈轉(zhuǎn)速大于1.59r/s時(shí)，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花，C錯(cuò)誤4.小芳設(shè)計(jì)了一個(gè)電吹風(fēng)，其電路圖如圖所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為N1、N2，小風(fēng)扇的額定電壓為60V。a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)扇形金屬觸片P的位置可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)，使電吹風(fēng)可處于關(guān)機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)。在電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)（）A.觸片P同時(shí)接觸a、b，N1∶N2＝11∶3B.觸片P同時(shí)接觸a、b，N1∶N2＝3∶11C.觸片P同時(shí)接觸b、c，N1∶N2＝11∶3D.觸片P同時(shí)接觸b、c，N1∶N2＝3∶11解析：A由題意可知，電吹風(fēng)吹熱時(shí)，電熱絲需連入電路中，觸片P同時(shí)接觸a、b，由變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系可得N1N2＝U1U2＝22060＝113，A正確5.（2023·江蘇宿遷一模）在如圖所示電路中，理想變壓器原線圈接在交流電源上，調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭Q可以改變副線圈接入電路的匝數(shù)。R0為定值電阻，燈泡L和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，A為交流電流表。開(kāi)關(guān)S閉合，電流表A的示數(shù)為I。則（）A.僅將P向下滑動(dòng)，I增大B.僅將Q向下滑動(dòng)，燈泡變亮C.僅將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，燈泡變亮D.僅將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，變壓器的輸入功率增加解析：A僅將P向下滑動(dòng)，副線圈總電阻減小，副線圈總電流變大，根據(jù)變壓器原理可得原線圈的電流變大，故A正確；僅將Q向下滑動(dòng)，副線圈匝數(shù)減小，副線圈輸出電壓變小，燈泡變暗，故B錯(cuò)誤；僅將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，副線圈電壓不變，則燈泡亮度不變，故C錯(cuò)誤；僅將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，副線圈電壓不變，副線圈電阻增加，則副線圈功率減小，變壓器的輸入功率減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.（2023·江蘇省鹽城市高三二模）如圖所示的鉗形電流表，按下手柄時(shí)，它的鐵芯可以分開(kāi)，把被測(cè)的載流導(dǎo)體放入后，松開(kāi)手柄，鐵芯閉合。導(dǎo)線中的交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，電流表與套在鐵芯上的線圈相連，可以間接得知導(dǎo)線中的電流。被測(cè)導(dǎo)線、鐵芯、線圈構(gòu)成一個(gè)電流互感器。下列對(duì)鉗形電流表的說(shuō)法正確的是（）A.其工作原理與降壓變壓器一樣B.需要斷開(kāi)電路將此鉗式電流表串接在電路中C.如果鉗口沒(méi)有閉合緊密，則電流的測(cè)量值會(huì)偏小D.如果通電導(dǎo)線在鉗形口多繞幾圈，則讀數(shù)會(huì)偏小解析：C鉗形電流測(cè)量?jī)x實(shí)質(zhì)上是“降流”，則原理是與升壓變壓器一樣，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；此儀器不需要斷開(kāi)電路，只需將此鉗式電流表的鉗口扣在導(dǎo)線上即可，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若鉗形部分鐵芯沒(méi)有完全閉合，載流導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，磁通量變化率減小，在內(nèi)置線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，感應(yīng)電流減小，則測(cè)量出的電流將小于實(shí)際電流，故C項(xiàng)正確；根據(jù)n1I1＝n2I2，知若將載流導(dǎo)線在鐵芯上多繞幾匝，即n1變大，I1、n2不變，則鉗形電流測(cè)量?jī)x的示數(shù)I2將變大，即讀數(shù)會(huì)偏大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.（2023·江蘇泰州中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）“西電東送”是將西部豐富的能源轉(zhuǎn)化為電能輸送到電力供應(yīng)緊張的沿海地區(qū)，為了減少遠(yuǎn)距離輸電線路中電阻損耗的能量，需要采用高壓輸電。某發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)理想變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸送，最后經(jīng)理想變壓器降壓后輸送給用戶(hù)。則下列說(shuō)法不正確的是（）A.若減少升壓變壓器原線圈的匝數(shù)，輸電線上損失的功率將減小B.用戶(hù)獲得的交流電頻率與發(fā)電機(jī)輸出的交流電頻率相同C.若增加用戶(hù)用電負(fù)載的數(shù)量，輸電線上損失的功率將增加D.根據(jù)I＝PU解析：D減少升壓變壓器原線圈的匝數(shù)，輸電電壓增加，根據(jù)I＝PU可知輸電電流減小，損失功率減小，故A正確；變壓器并不能改變交流電的頻率，則用戶(hù)獲得的交流電頻率與發(fā)電機(jī)輸出的交流電頻率相同，故B正確；若增加用戶(hù)用電負(fù)載的數(shù)量，總電阻減小，輸電電流增大，由P＝I2R知損失功率增大，故C正確；根據(jù)I＝PU可知輸電電壓增加，則輸電電流減小，故D8.（2023·江蘇蘇州二模）圖甲所示為可拆變壓器的零部件，其中鐵芯B可以橫向固定在鐵芯A頂端形成閉合鐵芯。原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，將它們分別套在鐵芯A的兩臂上，如圖乙所示。某同學(xué)為測(cè)量原線圈的電阻，用合適擋位的歐姆表兩表筆與原線圈的兩接線柱連接，等指針?lè)€(wěn)定后讀數(shù)。之后原線圈兩端接正弦交流電源，測(cè)得原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2。下列說(shuō)法正確的是（）A.歐姆表兩表筆與接線柱連接時(shí)，其示數(shù)逐漸增大最后穩(wěn)定在一個(gè)值B.歐姆表兩表筆與接線柱斷開(kāi)時(shí)，原線圈兩端的電壓從穩(wěn)定值逐漸減小C.若不安裝鐵芯B在鐵芯A上，則有U1∶U2＞n1∶n2D.將鐵芯B安裝到鐵芯A上后，則有U1∶U2＜n1∶n2解析：C兩表筆與接線柱接觸瞬間，由于線圈的自感作用，會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，開(kāi)始時(shí)電流較小，歐姆表示數(shù)較大，由于電流的逐漸穩(wěn)定，其阻礙減弱，電流逐漸變大，歐姆表示數(shù)會(huì)逐漸減小最后穩(wěn)定在一個(gè)值，故A錯(cuò)誤；兩表筆與接線柱斷開(kāi)瞬間，由于線圈的自感作用，線圈會(huì)產(chǎn)生較大的自感電動(dòng)勢(shì)，其兩端電壓瞬間變大，由于沒(méi)有形成閉合回路，緊接著兩端的電壓變?yōu)榱?，故B錯(cuò)誤；若不安裝鐵芯B在鐵芯A上，會(huì)存在著較大的漏磁，副線圈比有鐵芯時(shí)的電壓會(huì)小很多，所以ΔΦ1Δt＝U1n1＞ΔΦ2Δt＝U2n2，U1∶U2＞n1∶n2，故C正確；將鐵芯B安裝到鐵芯A上后，形成閉合磁路，沒(méi)有漏磁，則有U19.（2023·江蘇蘇錫常一模）某種的無(wú)線充電原理如圖所示。已知發(fā)射線圈的兩端電壓為45V，電流的頻率為100kHz，接收線圈的兩端電壓為5.4V。充電時(shí)效率大約60%。下列說(shuō)法正確的是（）A.無(wú)線充電工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B.接收線圈中電流的頻率為100kHzC.無(wú)線充電發(fā)射線圈與接收線圈匝數(shù)比為25∶3D.充電時(shí)接收線圈始終有收縮的趨勢(shì)解析：B無(wú)線充電工作原理是：變化的電流流過(guò)發(fā)射線圈會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，當(dāng)接收線圈靠近該變化的磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流給充電，利用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；接收線圈中電流的頻率與發(fā)射線圈中電流的頻率相等，均為100kHz，B正確；若充電時(shí)不漏磁，兩線圈可視為理想變壓器，功率無(wú)損耗，匝數(shù)比為n1n2＝U1U2＝455.4＝253，但是本題中充電時(shí)效率大約60%，功率有損耗，所以匝數(shù)比不是25∶3，故C錯(cuò)誤；發(fā)射線圈接的是交流電，當(dāng)發(fā)射線圈的電流減小時(shí)，10.（2023·江蘇省海頭高級(jí)中學(xué)二模）如圖所示為實(shí)驗(yàn)室使用的旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)模型，線圈abcd的匝數(shù)N＝100，內(nèi)阻r＝4Ω，輸出端與理想變壓器的原線圈相連，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝4∶1，副線圈外接電阻R＝1Ω。轉(zhuǎn)動(dòng)磁極，線圈abcd內(nèi)磁場(chǎng)的磁通量的變化規(guī)律為：Φ＝22100πsin10πt（Wb）。閉合（1）線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值E；（2）電阻R中的電流I2。解析：（1）由題可知，線圈磁通量的最大值為Φm＝2轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω＝10πrad/s則線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝NBSω＝NΦmω＝202V則線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為E＝Em2＝20（2）設(shè)變壓器原線圈的電流為I1，則根據(jù)能量守恒有EI1＝I12r＋根據(jù)變壓器的電流關(guān)系有I1I聯(lián)立解得，電阻R中的電流為I2＝4A。答案：（1）20V（2）4A實(shí)驗(yàn)十五探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄孔儔浩髟€圈電壓一定時(shí)，副線圈電壓與線圈匝數(shù)的定量關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理1.實(shí)驗(yàn)電路圖2.實(shí)驗(yàn)方法采用控制變量法（1）n1一定，研究n2和U2的關(guān)系。（2）n2一定，研究n1和U2的關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生電源（低壓交流，小于12V）1個(gè)、可拆變壓器1個(gè)、多用電表（交流電壓擋）1個(gè)、導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.保持原線圈的匝數(shù)n1和電壓U1不變，改變副線圈的匝數(shù)n2，研究n2對(duì)副線圈電壓U2的影響。實(shí)物接線如圖所示。表格一U1＝5V，n1＝400匝實(shí)驗(yàn)次數(shù)123n2/匝U2/V（1）選擇n1＝400匝，用導(dǎo)線將變壓器原線圈接在學(xué)生電源的交流輸出接線柱上。（2）將選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至使原線圈兩端電壓為5V，如圖甲所示。（3）將多用電表與副線圈n2＝200匝的接線柱相連接，如圖乙所示。讀出副線圈兩端的電壓U2。（4）將n2、U2、n1、U1記錄在表格一中。（5）保持n1＝400匝，U1＝5V不變。將多用電表與副線圈n2＝800匝的接線柱相連接，如圖丙所示。讀出副線圈兩端的電壓U2。（6）將n2、U2記錄在表格一中。（7）保持n1＝400匝，U1＝5V不變。將多用電表與副線圈n2＝1400匝的接線柱相連接，如圖丁所示。讀出副線圈兩端的電壓U2。（8）將n2、U2的數(shù)值記錄在表格一中。2.保持副線圈的匝數(shù)n2和原線圈兩端的電壓U1不變，研究原線圈的匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響。表格二U1＝5V，n2＝400匝實(shí)驗(yàn)次數(shù)123n1/匝U2/V（1）將1中的原線圈作為副線圈，副線圈作為原線圈。（2）選擇n2＝400匝，用導(dǎo)線將變壓器原線圈接在學(xué)生電源的交流輸出接線柱上。（3）將選擇開(kāi)關(guān)撥至5V擋。（4）將多用電表與副線圈n1＝200匝的接線柱相連接，讀出副線圈兩端的電壓U2。（5）將n2、U2、n1、U1記錄在表格二中。（6）保持n2＝400匝，U1＝5V不變，將連接電源的兩根導(dǎo)線與原線圈n1＝800匝的接線柱相連接，讀出副線圈兩端的電壓U2。（7）將n1、U2記錄在表格二中。（8）保持n2＝400匝，U1＝5V不變，將連接電源的兩根導(dǎo)線與原線圈n1＝1400匝的接線柱相連接，讀出副線圈兩端的電壓U2。（9）將n1、U2的數(shù)值記錄在表格二中。（10）拆除實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析表格一和表格二可知，理想變壓器原、副線圈兩端電壓U1、U2之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)n1、n2之比。六、注意事項(xiàng)1.要事先推測(cè)副線圈兩端電壓的可能值。2.為了人身安全，只能使用低壓交流電壓，所用電壓不要超過(guò)12V，即使這樣，通電時(shí)不要用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱。3.為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋測(cè)試，大致確定電壓后再選擇適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量?！镜淅?】物理研究課上，同學(xué)們用可拆變壓器探究“變壓器的原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。可拆變壓器如圖甲、乙所示。（1）下列說(shuō)法正確的是。

A.為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中一般要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B.變壓器的原線圈接低壓交流電源，測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”C.可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響D.測(cè)量副線圈電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量E.變壓器開(kāi)始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線圈輸送到副線圈F.變壓器開(kāi)始正常工作后，若不計(jì)各種損耗，在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用（2）如圖丙所示，某同學(xué)自己繞制了兩個(gè)線圈套在可拆變壓器的鐵芯上。原線圈接學(xué)生電源的交流輸出端，副線圈接小燈泡。下列說(shuō)法正確的是。

A.與變壓器未通電時(shí)相比較，此時(shí)若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力B.若僅增加原線圈繞制的圈數(shù)，小燈泡的亮度將保持不變C.若僅增加副線圈繞制的圈數(shù)，學(xué)生電源的過(guò)載指示燈可能會(huì)亮起解析（1）為確保實(shí)驗(yàn)安全，應(yīng)該使輸出電壓不大于12V，實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，故A錯(cuò)誤；變壓器只能改變交流的電壓，原線圈輸入交流電壓，副線圈輸出交流電壓，應(yīng)用多用電表的“交流電壓擋”測(cè)量，故B錯(cuò)誤；研究變壓器電壓和匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，用控制變量法，可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響，故C正確；為了保護(hù)電表，測(cè)量副線圈電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，故D正確；變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即不計(jì)各種損耗，在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用，不是鐵芯導(dǎo)電，傳輸電能，故E錯(cuò)誤，F(xiàn)正確。（2）與變壓器未通電時(shí)相比較，通電時(shí)，線圈產(chǎn)生磁性，對(duì)橫條鐵芯具有吸引力，將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力，故A正確；增加原線圈繞制的圈數(shù)，則根據(jù)U1U2＝n1n2可知，輸出電壓減小，燈泡的亮度降低，故B錯(cuò)誤；增加副線圈繞制的圈數(shù)，則輸出電壓增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，輸出電流增大，根據(jù)P入＝P出可知，輸入電流增大，答案（1）CDF（2）AC【典例2】在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中（1）為了確保實(shí)驗(yàn)的安全，下列做法正確的是。

A.為了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過(guò)12VB.連接好電路后，可不經(jīng)檢查電路是否正確，直接接通電源C.因?yàn)槭褂秒妷狠^低，通電時(shí)可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱D.為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)（2）多用電表刻度盤(pán)上交流電壓的刻度是（選填“均勻”或“不均勻”）的。

（3）某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下表：原線圈匝數(shù)n1/匝100200400400副線圈匝數(shù)n2/匝400400200800原線圈兩端的電壓U1/V1.964.908.004.86副線圈兩端的電壓U2/V7.809.763.909.64通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。

（4）一次實(shí)驗(yàn)中，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為400匝和200匝，測(cè)得的電壓分別為8.00V和3.90V，據(jù)此可知電壓比與匝數(shù)比并不相等，主要原因是（至少說(shuō)出兩個(gè)原因）。

解析（1）變壓器是改變電壓，因此為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用電壓不超過(guò)12V，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)通電時(shí)，不可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，防止發(fā)生觸電，故C錯(cuò)誤；連接好電路，需經(jīng)檢查后才可接通電源，故B錯(cuò)誤；使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，故D正確。（2）由多用電表的表盤(pán)可知，多用電表刻度盤(pán)上交流電壓的刻度是不均勻的。（3）通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是，在誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比。（4）電壓比與匝數(shù)比并不相等，主要原因是變壓器是不理想的，有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響輸出電壓。答案（1）D（2）不均勻（3）在誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比（4）有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響輸出電壓1.在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示。（1）變壓器鐵芯的結(jié)構(gòu)和材料是；

A.整塊硅鋼鐵芯B.整塊不銹鋼鐵芯C.絕緣的銅片疊成D.絕緣的硅鋼片疊成（2）為了人身安全，實(shí)驗(yàn)中交流電源的電壓不要超過(guò)；

A.2V B.12VC.50V D.72V（3）本實(shí)驗(yàn)要通過(guò)改變?cè)⒏本€圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中需要運(yùn)用的科學(xué)方法是；

A.控制變量法 B.等效替代法 C.類(lèi)比法（4）實(shí)驗(yàn)中原、副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別。原因不可能為。

A.原、副線圈上通過(guò)的電流發(fā)熱B.鐵芯在交變磁場(chǎng)作用下發(fā)熱C.變壓器鐵芯漏磁D.原線圈輸入電壓發(fā)生變化解析：（1）變壓器鐵芯的材料要選擇磁性材料，為防止出現(xiàn)渦流，用絕緣的硅鋼片疊成，故選D。（2）為了人身安全，實(shí)驗(yàn)中交流電源的電壓不要超過(guò)12V，故選B。（3）本實(shí)驗(yàn)要通過(guò)改變?cè)⒏本€圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中需要運(yùn)用的科學(xué)方法是控制變量法，故選A。（4）原、副線圈上通過(guò)的電流發(fā)熱，鐵芯在交變磁場(chǎng)作用下發(fā)熱，都會(huì)使變壓器輸出功率發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別，選項(xiàng)A、B不符合題意；變壓器鐵芯漏磁，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別，選項(xiàng)C不符合題意；原線圈輸入電壓發(fā)生變化，不會(huì)影響電壓比和匝數(shù)比，選項(xiàng)D符合題意。答案：（1）D（2）B（3）A（4）D2.在“探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小型可拆變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n1＝120匝、n2＝240匝，某實(shí)驗(yàn)小組在原線圈兩端依次加上不同的電壓，用多用電表的交流電壓擋分別測(cè)量原、副線圈兩端的電壓，數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)原線圈兩端的電壓U1（V）副線圈兩端的電壓U2（V）U13.98.21∶2.125.911.81∶2.037.815.2（1）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)在表格中算出U1、U2的比值，還有一組U1、U2的比值沒(méi)有算出，把求出的結(jié)果填在表格中。（2）本實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系為（用題目中給出的字母表示）。

（3）該變壓器是變壓器（選填“升壓”或“降壓”）。

解析：（1）第三組數(shù)據(jù)為U1U2＝7（2）線圈匝數(shù)之比n1n2＝120240＝12，結(jié)合表格中的數(shù)據(jù)知，（3）從表格中的數(shù)據(jù)可知副線圈匝數(shù)多、電壓高，所以該變壓器是升壓變壓器。答案：（1）1∶1.9（2）U1U2＝n1【典例3】（2023·江蘇南京模擬）做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）以下給出的器材中，本實(shí)驗(yàn)需要用到的有。（填選項(xiàng)字母）

（2）下列說(shuō)法正確的是。

A.變壓器工作時(shí)副線圈電壓頻率與原線圈不相同B.實(shí)驗(yàn)中要通過(guò)改變?cè)?、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，需要運(yùn)用的科學(xué)方法是控制變量法C.為了人身安全，實(shí)驗(yàn)中只能使用低壓直流電源，電壓不要超過(guò)12VD.繞制降壓變壓器原、副線圈時(shí)，副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗一些好（3）實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示，為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成，硅鋼片應(yīng)平行于平面。

A.abcd B.abfeC.abgh D.aehd（4）由于交變電流的電壓是變化的，所以實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的是電壓的（選填“平均”“有效”或“最大”）值；某次實(shí)驗(yàn)操作，副線圈所接多用電表的讀數(shù)如圖甲所示，其對(duì)應(yīng)的選擇開(kāi)關(guān)如圖乙所示，則此時(shí)電表讀數(shù)為。

（5）若用匝數(shù)N1＝400匝和N2＝800匝的變壓器做實(shí)驗(yàn)，對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，則N1一定是線圈。（選填“原”或“副”）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234U10.901.401.902.40U22.003.014.025.02解析（1）實(shí)驗(yàn)中需要交流電源、變壓器和交流電壓表（萬(wàn)用表），不需要干電池和直流電壓表，故選B、D、E。（2）變壓器工作時(shí)只是改變電壓，不改變頻率，副線圈電壓頻率與原線圈相同，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在原、副線圈匝數(shù)和原線圈兩端電壓三個(gè)變量中保持兩個(gè)不變，改變一個(gè)來(lái)探究匝數(shù)比與原副線圈電壓之比的關(guān)系，用的是控制變量法，故B正確；變壓器改變的是交流電壓，因此為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用交流電壓不能超過(guò)12V，而用直流電壓變壓器不能工作，故C錯(cuò)誤；觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，由變壓器工作原理知I1I2＝n2n1可知，匝數(shù)少的電流大，則導(dǎo)線應(yīng)該粗；繞制降壓變壓器原、副線圈時(shí)，由于副線圈的匝數(shù)少，（3）由圖，根據(jù)楞次定律和右手螺旋定則，產(chǎn)生的渦旋電流的方向與面abcd平行，為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，相互絕緣的硅鋼片應(yīng)垂直面abcd，即平行于面aehd，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。（4）由于交變電流的電壓是變化的，實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的是電壓的有效值；所選擇為交流電壓10V擋，依題意，此時(shí)電表讀數(shù)為4.8V。（5）由于有漏磁、原副線圈內(nèi)阻分壓等因素，所以副線圈實(shí)際測(cè)量的電壓值應(yīng)該小于理論值，由理想變壓器規(guī)律U1U2＝N1N2＝12，由表格數(shù)據(jù)值U1總是略小于12U2，故答案（1）BDE（2）BD（3）D（4）有效4.8V（5）副1.小華同學(xué)做了探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量電壓，則在如圖所示的器材中，應(yīng)。

A.選甲圖中的器材 B.選乙圖中的器材C.都可以選 D.都不能選（2）小華在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇的原線圈為100匝，副線圈為200匝；他將原線圈接入學(xué)生電源中的交流電壓“6V”擋位，用合適的電表測(cè)量出副線圈的電壓為13V，則下列敘述可能符合實(shí)際情況的一項(xiàng)是。

A.變壓器的鐵芯沒(méi)有閉合B.一定是電壓的測(cè)量出了問(wèn)題C.副線圈實(shí)際匝數(shù)與標(biāo)注的“200”不符，應(yīng)該小于200匝D.學(xué)生電源實(shí)際輸出電壓大于標(biāo)注的“6V”（3）用匝數(shù)na＝100匝和nb＝200匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如表，U1/V1.602.503.704.60U2/V3.705.307.609.70根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是（選填“na”或“nb”）。

解析：（1）由題圖可知，甲圖是多用電表，而乙圖是電壓表，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量交流電壓，因此選用甲圖，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。（2）根據(jù)理想變壓器的原、副線圈的電壓與其匝數(shù)關(guān)系式U1U2＝n1n2，若變壓器的鐵芯沒(méi)有閉合，則得出副線圈的電壓小于12V，A錯(cuò)誤；若是電壓的測(cè)量出了問(wèn)題，應(yīng)該是小于12V，不應(yīng)該大于12V，B錯(cuò)誤；副線圈實(shí)際匝數(shù)與標(biāo)注的“200”不符，若小于200匝，由以上公式可知，副線圈的電壓小于12V，C錯(cuò)誤；若學(xué)生電源實(shí)際輸出電壓大于標(biāo)注的“6V”，由以上公式可知，副線圈的電壓可能為13（3）根據(jù)題意，電壓比與匝數(shù)比不相等，可知該變壓器為非理想變壓器，考慮到變壓器有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響，判斷出U2為原線圈上電壓大小，則判斷出接電源的是nb。答案：（1）A（2）D（3）nb2.在“探究變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用“教學(xué)用的可拆變壓器”進(jìn)行探究。（1）該同學(xué)認(rèn)真檢查電路無(wú)誤后，先保證原線圈匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)；再保證副線圈匝數(shù)不變，改變?cè)€圈匝數(shù)。分別測(cè)出相應(yīng)的原、副線圈兩端的電壓值。由于交變電流的電壓是變化的，所以，我們實(shí)際上測(cè)量的是電壓的（選填“有效”或“最大”）值。其中一次操作后副線圈所接多用電表讀數(shù)如圖所示，此時(shí)電表讀數(shù)為V。

（2）理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成（選填“正比”或“反比”），實(shí)驗(yàn)中由于變壓器的銅損和鐵損導(dǎo)致原線圈與副線圈的電壓之比一般（選填“大于”“小于”或“等于”）原線圈與副線圈的匝數(shù)之比。

解析：（1）多用電表測(cè)量的是交流電壓的有效值。題圖多用電表選用的擋位是交流電壓10V擋，由題圖可得電表讀數(shù)為7.2V。（2）根據(jù)U1U2＝n1n2可知，理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成正比；實(shí)驗(yàn)中由于變壓器的銅損和鐵損導(dǎo)致副線圈的電壓U2較小答案：（1）有效7.2（2）正比大于實(shí)驗(yàn)十六利用傳感器設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解傳感器的工作過(guò)程，探究熱敏電阻和光敏電阻等敏感元件的特性。2.學(xué)會(huì)傳感器的簡(jiǎn)單使用并會(huì)制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置。二、實(shí)驗(yàn)原理1.傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹浚?、熱、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量（一般是電學(xué)量）。2.其工作過(guò)程如下圖所示。三、實(shí)驗(yàn)器材熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺(tái)、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等。四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程1.研究熱敏電阻的熱敏特性（1）將熱敏電阻放入燒杯中的水中，測(cè)量水溫和熱敏電阻的阻值（如圖甲所示）。（2）準(zhǔn)備好記錄電阻與溫度關(guān)系的表格。（如下表）次數(shù)待測(cè)量123456溫度（℃）電阻（Ω）（3）改變水的溫度，多次測(cè)量水的溫度和熱敏電阻的阻值，記錄在表格中，把記錄的數(shù)據(jù)畫(huà)在R－t圖中，得圖像如圖乙所示。2.研究光敏電阻的光敏特性（1）將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按如圖所示電路連接好，其中多用電表置于“×100”擋。（2）先測(cè)出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)。（3）打開(kāi)電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤(pán)指針顯示電阻阻值的變化情況，并記錄。（4）用手掌（或黑