第14課時(shí)直流電路與交流電路

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第14課時(shí)直流電路與交流電路內(nèi)容重要的規(guī)律、公式和二級(jí)結(jié)論1.電流、歐姆定律、電阻(1)電流強(qiáng)度：I＝eq\f(q,t)(定義式)；金屬導(dǎo)體中：I＝neSv(微觀決定式)；歐姆定律：I＝eq\f(U,R)(決定式)；電阻的定義式：R＝eq\f(U,I)。2.電阻定律、電阻率(2)電阻的決定式：R＝ρeq\f(l,S)；金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大。3.半導(dǎo)體、超導(dǎo)、傳感器(3)當(dāng)溫度降到某一值時(shí)，其電阻降為零的導(dǎo)體是超導(dǎo)體。(4)熱敏電阻：溫度升高時(shí)電阻變小，溫度降低時(shí)電阻變大。(5)光敏電阻：有光時(shí)電阻小，無(wú)光時(shí)電阻大。壓敏電阻：受力拉長(zhǎng)時(shí)，電阻變大；受力變短時(shí)，電阻變小。4.電阻的串、并聯(lián)(6)串聯(lián)時(shí)總電阻大于任何一個(gè)電阻，并聯(lián)時(shí)總電阻小于任何一個(gè)電阻。(7)和為定值的兩個(gè)電阻，阻值相等時(shí)，并聯(lián)的總電阻最大。5.電功和電功率、焦耳定律(8)電功：W＝UIt；電功率：P＝eq\f(W,t)＝UI；焦耳定律：Q＝I2Rt；純電阻：W＝Q；非純電阻：W>Q，P總＝P熱＋P出，效率η＝eq\f(P出,P總)×100%。6.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻、閉合電路的歐姆定律(9)電動(dòng)勢(shì)：E＝eq\f(W非,q)；閉合電路的歐姆定律：I＝eq\f(E,R＋r)。(10)純電阻電路中，當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，最大值Pm＝eq\f(E2,4r)。(11)含電容器的電路中，電容器相當(dāng)于斷路，穩(wěn)定時(shí)，其電壓值等于與它并聯(lián)的電阻上的電壓，與它串聯(lián)的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線。7.交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生、正弦交流電的原理、正弦交變電流的描述(12)中性面垂直于磁場(chǎng)方向，此時(shí)e＝0，Φ＝Φm。(13)最大電動(dòng)勢(shì)(峰值)：Em＝nBSω＝nΦmω。(14)線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)：e＝nBSωsinωt＝Emsinωt，從平行磁場(chǎng)方向開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)：e＝nBSωcosωt＝Emcosωt。(15)正弦交流電的有效值E＝eq\f(Em,\r(2))，U＝eq\f(Um,\r(2))，I＝eq\f(Im,\r(2))。8.變壓器的原理，原、副線圈電壓、電流的關(guān)系(16)理想變壓器：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)；eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)；P1＝P2。(17)決定關(guān)系：U1決定U2，I2決定I1，P2決定P1。9.電能的輸送(18)輸電線上損失的功率：P損＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P輸,U)))eq\s\up12(2)R線；損失的電壓：U損＝U2－U3＝I2r。高考題型一直流電路的分析與計(jì)算直流電路動(dòng)態(tài)分析的三種常用方法程序法R局eq\o(→,\s\up7(增大),\s\do5(減小))I總＝eq\f(E,R＋r)eq\o(→,\s\up7(減小),\s\do5(增大))U內(nèi)＝I總req\o(→,\s\up7(減小),\s\do5(增大))U外＝E－U內(nèi)eq\o(→,\s\up7(增大),\s\do5(減小))U支＝U外－I總R干eq\o(→,\s\up7(增大),\s\do5(減小))最后確定I支結(jié)論法：“串反并同”“串反”：指某一電阻增大(減小)時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大)“并同”：指某一電阻增大(減小)時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小)極限法因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑到兩個(gè)極端，使電阻最大或電阻為零去討論角度1電路的基本規(guī)律【例1】(2022·浙江名校聯(lián)盟聯(lián)考)新冠肺炎患者中有13%的重癥患者和6%的危重患者需要給予及時(shí)的呼吸機(jī)治療，呼吸機(jī)成為生死攸關(guān)的戰(zhàn)略資源。呼吸機(jī)的核心部件之一是呼吸機(jī)馬達(dá)。下表是國(guó)內(nèi)某制造商生產(chǎn)的呼吸機(jī)馬達(dá)的主要參數(shù)。下列說(shuō)明正確的是()呼吸機(jī)馬達(dá)額定電壓24V空載電流0.2A額定轉(zhuǎn)速30000rpm額定負(fù)載扭矩100mN·m額定電流1.9A額定輸出功率32WA.額定電流狀態(tài)下，馬達(dá)內(nèi)阻等消耗功率為13.6WB.利用空載狀態(tài)的參數(shù)，計(jì)算出馬達(dá)的內(nèi)阻是120ΩC.利用額定狀態(tài)的參數(shù)，計(jì)算出馬達(dá)的內(nèi)阻約為9ΩD.空載狀態(tài)下，馬達(dá)的輸出功率為4.8W答案A解析額定電流狀態(tài)下，馬達(dá)內(nèi)阻等消耗功率為Pr＝U額I額－P輸＝13.6W，故A正確；由于馬達(dá)不是純電阻元件，所以無(wú)論是在空載狀態(tài)還是額定狀態(tài)，都不能利用參數(shù)根據(jù)歐姆定律計(jì)算馬達(dá)的內(nèi)阻，故B、C錯(cuò)誤；空載狀態(tài)下，馬達(dá)的輸入功率為P空＝U額I空＝4.8W，由于馬達(dá)內(nèi)阻會(huì)消耗功率，所以馬達(dá)此時(shí)的輸出功率小于4.8W，故D錯(cuò)誤。角度2電路的動(dòng)態(tài)分析【例2】(2022·湖南衡陽(yáng)模擬)如圖1所示的電路圖中，電流表、電壓表是理想電表，電阻R0是定值電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為r0；當(dāng)合上開(kāi)關(guān)，增大電阻箱R的阻值時(shí)，電流表和電壓表的數(shù)值變化量分別為ΔI、ΔU，下列說(shuō)法正確的是()圖1A.電壓表的示數(shù)減小B.電流表的示數(shù)增大C.電動(dòng)機(jī)的電流變化量為eq\f(ΔU,r0)D.r＋R0＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))答案D解析根據(jù)閉合電路動(dòng)態(tài)分析的“串反并同法”可知，當(dāng)電阻箱的阻值R增大時(shí)，與R并聯(lián)電壓表的示數(shù)增大，與R間接串聯(lián)電流表的示數(shù)減小，故A、B錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)不是純電阻，不滿足歐姆定律，所以當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓變化量為ΔU時(shí)，其電流的變化量不等于eq\f(ΔU,r0)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律U＝E－I(r＋R0)，則可知r＋R0＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))，故D正確。角度3含容電路的分析與計(jì)算【例3】(2022·云南廣南模擬)如圖2所示，C為兩極板水平放置的平行板電容器，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1、R2的滑片處于各自的中點(diǎn)位置時(shí)，懸在電容器C兩極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使塵埃P向下加速運(yùn)動(dòng)，下列方法中可行的是()圖2A.把R2的滑片向左移動(dòng)B.把R2的滑片向右移動(dòng)C.把R1的滑片向左移動(dòng)D.把開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)答案A解析要使塵埃P向下運(yùn)動(dòng)，則其受到的靜電力應(yīng)該減小，即電容器兩極板間電壓應(yīng)該減小，故R2的滑片應(yīng)該向左移動(dòng)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于電容器在直流電路中相當(dāng)于斷路，故滑動(dòng)R1的滑片對(duì)電容器兩極板的電壓沒(méi)有影響，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，則電容器相當(dāng)于直接接在電源兩端，其極板間電壓增大，塵埃向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！舅啬芴嵘?.(多選)(2022·重慶南開(kāi)中學(xué)質(zhì)檢)小明為自己家的養(yǎng)牛場(chǎng)設(shè)計(jì)了一款補(bǔ)水提示器，其工作原理如圖3所示。在忽略電表內(nèi)阻影響的情況下，下列分析正確的是()圖3A.水量減少時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)B.如果選擇電壓表，電表示數(shù)變小反映水量增多C.如果選擇電流表，電表示數(shù)變大反映水量增多D.如果選擇電流表，R0可以在水太多時(shí)保護(hù)電路答案ACD解析根據(jù)裝置圖可知，水量減少，彈簧壓縮量減少，滑片上移，故A正確；若電表為電壓表，其測(cè)的是滑動(dòng)變阻器上部分對(duì)應(yīng)的電壓值，示數(shù)減小，說(shuō)明滑片上移，水量減少，故B錯(cuò)誤；若電表為電流表，電流表測(cè)的是整個(gè)電路的電流，電流表示數(shù)變大，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，即滑片下移，水量增多，故C正確；如果選擇電流表，水太多時(shí)R接入電路的阻值很小，電路中電流很大，此時(shí)R0串聯(lián)在干路中，起到保護(hù)電路(電流表)的作用，故D正確。2.(多選)(2022·重慶八中模擬)在報(bào)警電路中常用到蜂鳴器，其原理為當(dāng)電流從蜂鳴器正極流入負(fù)極流出時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。如圖4所示是一個(gè)斷路報(bào)警電路，平行板電容器電容為C，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r≠0，D可視為理想二極管，R1、R2為定值電阻。當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)S在電路工作過(guò)程中斷開(kāi)時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。對(duì)于該電路下列說(shuō)法正確的是()圖4A.a端為蜂鳴器的負(fù)極B.S閉合穩(wěn)定后，電容器的帶電荷量為CEC.S閉合穩(wěn)定后，增加平行板間距離有可能會(huì)使蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲D.S斷開(kāi)后，流過(guò)蜂鳴器的電荷量等于流過(guò)R2的電荷量答案CD解析開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流從b端流過(guò)蜂鳴器，則電容器C的右端為正極板，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電容器放電，電流從a端流過(guò)蜂鳴器，此時(shí)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，則a端為蜂鳴器的正極，故A錯(cuò)誤；S閉合穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為電阻R2兩端電壓，小于電動(dòng)勢(shì)E，所以電容器的帶電荷量小于CE，故B錯(cuò)誤；S閉合穩(wěn)定后，增加平行板間距離，根據(jù)平行板電容器電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知電容減小，兩端電壓不變，由C＝eq\f(Φ,U)知Q減小，電容器放電，電流從a端流過(guò)蜂鳴器，有可能會(huì)使蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，故C正確；S斷開(kāi)后，電容器放電，二極管具有單向?qū)щ娦裕瑳](méi)有電流通過(guò)二極管，則流過(guò)蜂鳴器的電荷量等于流過(guò)R2的電荷量，故D正確。高考題型二交變電流的產(chǎn)生及描述1.線圈通過(guò)中性面時(shí)的特點(diǎn)(1)穿過(guò)線圈的磁通量最大。(2)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。(3)線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向改變一次。2.正弦式交變電流“四值”的應(yīng)用角度1交變電流的產(chǎn)生及有效值的計(jì)算【例4】(2022·遼寧協(xié)作體期末)如圖5甲所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化曲線如圖乙所示，若外接電阻R＝100Ω，線圈電阻r＝10Ω，電壓表為理想交流電表，則下列說(shuō)法正確的是()圖5A.線圈的轉(zhuǎn)速為50r/sB.0.01s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行C.通過(guò)電阻R的電流有效值為eq\r(2)AD.電壓表的示數(shù)為200V答案B解析根據(jù)乙圖可知交流電的周期為T(mén)＝0.04s，故線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為n＝eq\f(1,T)＝25r/s，故A錯(cuò)誤；由乙圖可知，0.01s時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為峰值，故此時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，故B正確；由乙圖可知，線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)最大值為Em＝110eq\r(2)V，則有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝110V，根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得I＝eq\f(E,R＋r)＝1A，故C錯(cuò)誤；由歐姆定律U＝IR＝100V，即電壓表的示數(shù)為100V，故D錯(cuò)誤。角度2交變電流“四值”的計(jì)算【例5】(2022·浙江十校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖6甲是小型交流發(fā)電機(jī)，兩磁極間的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)100匝的矩形線圈(內(nèi)阻不計(jì))繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，某位置開(kāi)始計(jì)時(shí)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖乙所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T，則()圖6A.t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁感線平行B.線圈的面積S為eq\f(0.22\r(2),π)m2C.它可使“220V，60W”的燈泡正常發(fā)光，也可使擊穿電壓為220V的電容器正常工作D.以此作為電源，每通過(guò)1C的電荷量，消耗的電能為220eq\r(2)J答案B解析t＝0時(shí)刻，由圖乙可知，瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈平面與磁感線垂直，故A錯(cuò)誤；根據(jù)線圈產(chǎn)生的最大電動(dòng)勢(shì)E＝NBSω，結(jié)合圖乙計(jì)算得S＝eq\f(0.22\r(2),π)m2，故B正確；它可使“220V，60W”的燈泡正常發(fā)光，電動(dòng)勢(shì)的最大值為220eq\r(2)V，超過(guò)了電容器的擊穿電壓，不可使擊穿電壓為220V的電容器正常工作，故C錯(cuò)誤；不同時(shí)刻開(kāi)始通電，通過(guò)1C的電荷量所用時(shí)間不同，故消耗的電能不同，故D錯(cuò)誤?！舅啬芴嵘?.(2022·江蘇常州期末)無(wú)線充電器能給充電是因?yàn)閮烧邇?nèi)部有線圈存在，當(dāng)電源的電流通過(guò)無(wú)線充電器的送電線圈會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，端的受電線圈靠近該磁場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生電流，雙方密切配合，成功無(wú)線充電。如圖7為自制的簡(jiǎn)易無(wú)線充電裝置，由一個(gè)電磁爐(發(fā)射線圈)、一個(gè)接收線圈、一個(gè)二極管、一個(gè)車(chē)載充電器構(gòu)成，發(fā)射線圈、接收線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，若電磁爐兩端所加電壓為u＝220eq\r(2)sin(314t)V，不考慮充電過(guò)程中的各種能量損失。則下列說(shuō)法正確的是()圖7A.通過(guò)車(chē)載充電器的電流為交流電B.通過(guò)車(chē)載充電器的電流方向周期性地變化C.車(chē)載充電器兩端電壓的有效值約為22VD.車(chē)載充電器兩端電壓的有效值約為eq\f(22,\r(2))V答案D解析接收線圈與車(chē)載充電器之間連接一個(gè)二極管，二極管具有單向?qū)щ娦裕粋€(gè)周期內(nèi)只有半個(gè)周期的交流電能通過(guò)二極管，所以通過(guò)車(chē)載充電器的電流方向不變，不是交流電，A、B錯(cuò)誤；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，可得接收線圈的電壓有效值為U2＝eq\f(U1n2,n1)＝eq\f(220×1,10)V＝22V，由電流的熱效應(yīng)可得eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)·eq\f(T,2)＝eq\f(Ueq\o\al(2,3),R)T，解得車(chē)載充電器兩端電壓的有效值約為U3＝eq\f(22,\r(2))V，C錯(cuò)誤，D正確。4.(2022·云南玉溪質(zhì)檢)如圖8甲所示為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為理想電表。單匝線框繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO′沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框中的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知電阻R＝10Ω，其余電阻忽略不計(jì)，下列判斷正確的是()圖8A.電流表的示數(shù)為10AB.1s內(nèi)電流的方向改變50次C.0.01s時(shí)，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直D.1個(gè)周期內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為10J答案D解析由圖乙可知，磁通量變化的周期為T(mén)＝2×10－2s，則角速度ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，由Em＝NBSω＝NωΦm，可得電動(dòng)勢(shì)的最大值為100V，則電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝eq\f(100,\r(2))V＝50eq\r(2)V，則電流表的示數(shù)I＝eq\f(E,R)＝5eq\r(2)A，故A錯(cuò)誤；由圖可知，交變電流的頻率為f＝eq\f(1,T)＝50Hz，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，所以1s內(nèi)電流的方向改變100次，故B錯(cuò)誤；0.01s時(shí)，磁通量為零，線框平面與磁場(chǎng)方向平行，故C錯(cuò)誤；由焦耳定律可得1個(gè)周期內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q＝I2Rt＝(5eq\r(2))2×10×0.02J＝10J，故D正確。高考題型三變壓器與遠(yuǎn)距離輸電1.理想變壓器一組副線圈f1＝f2，變壓器不改變交變電流的頻率電壓關(guān)系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)電流關(guān)系eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)功率關(guān)系P1＝P2多組副線圈(以兩組副線圈為例)f1＝f2＝f3電壓關(guān)系eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)電流關(guān)系n1I1＝n2I2＋n3I3功率關(guān)系P1＝P2＋P32.遠(yuǎn)距離輸電示意圖原、副線圈每個(gè)變壓器的原線圈是其所在回路的用電器，而相應(yīng)的副線圈是下一個(gè)回路的電源三個(gè)關(guān)系功率關(guān)系P＝U1I1＝U2I2＝P用＋P損，P損＝Ieq\o\al(2,2)r，P用＝U3I3＝U4I4電壓關(guān)系U2＝U損＋U3，U損＝I2r匝數(shù)比關(guān)系eq\f(U1,U2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(U3,U4)＝eq\f(I4,I3)＝eq\f(n3,n4)輸電線上的損失功率損失為P損＝P2－P3＝Ieq\o\al(2,2)r＝eq\f(Peq\o\al(2,2),Ueq\o\al(2,2))r，電壓損失為U損＝U2－U3＝I2r【例6】(多選)(2022·湖北高考，9)近年來(lái)，基于變壓器原理的無(wú)線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其簡(jiǎn)化的充電原理圖如圖9所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，穿過(guò)接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其他損耗，下列說(shuō)法正確的是()圖9A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22∶1C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線圈的相同答案AC解析根據(jù)eq\f(n1,n2)＝eq\f(80%U1,U2)可得接收線圈的輸出電壓約為U2＝8V，故A正確；根據(jù)eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,80%I1)可得eq\f(I1,I2)＝eq\f(5,88)，故B錯(cuò)誤；變壓器不改變其交變電流的頻率，故C正確；由于穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量與穿過(guò)接收線圈的磁通量大小不相同，所以穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線圈的不相同，故D錯(cuò)誤?！舅啬芴嵘?.(2022·河北預(yù)測(cè)卷)如圖10所示，理想自耦變壓器輸入端接入正弦交流電u＝220eq\r(2)sin(10πt)V，調(diào)節(jié)K1位置可以改變輸出匝數(shù)，調(diào)節(jié)K2位置可以改變R的阻值，兩電表均為理想交流電表，以下說(shuō)法正確的是()圖10A.指示燈L常亮且通過(guò)指示燈的電流方向每秒鐘改變50次B.不論開(kāi)關(guān)S狀態(tài)如何，電壓表示數(shù)為220eq\r(2)VC.閉合開(kāi)關(guān)S，僅向下滑動(dòng)K1，輸入功率變小D.閉合開(kāi)關(guān)S，僅向下滑動(dòng)K2，電表示數(shù)不變答案C解析指示燈L不經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)S與一小段線圈連接，不論S狀態(tài)如何，燈L常亮，交流電的周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(1,5)s且一個(gè)周期電流方向改變兩次，故每秒鐘通過(guò)指示燈的電流方向改變10次，A錯(cuò)誤；不論開(kāi)關(guān)S狀態(tài)如何，電壓表示數(shù)都為有效值220V，B錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)S，僅向下滑動(dòng)K1，輸出端匝數(shù)減小，根據(jù)電壓比eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，其輸出電壓減小，由P＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)可知，輸出端的功率變小，則輸入功率變小，C正確；閉合開(kāi)關(guān)S，僅向下滑動(dòng)K2，接入電路的電阻阻值減小，電壓表示數(shù)不變，輸出端電壓不變，由歐姆定律可知，電流表示數(shù)變大，D錯(cuò)誤。6.如圖11所示，線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e＝111eq\r(2)sin(100πt)V。線圈與理想升壓變壓器相連進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，理想降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為25∶11，降壓變壓器副線圈接入一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，且電動(dòng)機(jī)兩端電壓為220V，輸入功率為1100W，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為8.8Ω，輸電線路總電阻為25Ω，線圈及其余導(dǎo)線電阻不計(jì)，電表均為理想電表，則()圖11A.圖示位置線圈的磁通量變化率為零B.電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為800WC.輸電線路損失的電功率為121WD.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1∶10答案C解析圖示位置線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，磁通量變化率最大，故A錯(cuò)誤；通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為IM＝eq\f(PM,U4)＝5A，電動(dòng)機(jī)的熱功率為PM熱＝Ieq\o\al(2,M)rM＝220W，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為PM機(jī)＝PM－PM熱＝880W，故B錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器原、副線圈電流關(guān)系可得輸電線路的電流為I輸＝eq\f(11,25)IM＝2.2A，所以輸電線路損失的電功率為ΔP＝Ieq\o\al(2,輸)R輸＝121W，故C正確；降壓變壓器原線圈兩端電壓為U3＝eq\f(n3,n4)U4＝500V，升壓變壓器副線圈兩端電壓為U2＝U3＋I(xiàn)輸R輸＝555V，升壓變壓器原線圈兩端電壓為U1＝eq\f(em,\r(2))＝111V，所以升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(1,5)，故D錯(cuò)誤。1.(2021·福建高考)某住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖12所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，則當(dāng)住戶使用的用電器增加時(shí)，圖中各電表的示數(shù)變化情況是()圖12A.A1增大，V2不變，V3增大B.A1增大，V2減小，V3增大C.A2增大，V2增大，V3減小D.A2增大，V2不變，V3減小答案D解析不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化，即變壓器原線圈的輸入電壓U1＝UV1不變，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，變壓器副線圈的輸出電壓U2＝UV2不變；當(dāng)住戶使用的用電器增加時(shí)，即用戶的總電阻R燈變小，由I2＝eq\f(U2,R＋R燈)可知，副線圈的電流I2＝IA2變大，而由UV3＝U2－I2R可知V3減小；由理想變壓器的原理U1I1＝U2I2可知原線圈的電流I1＝IA1變大，綜合上述分析可知A1增大，A2增大，V2不變，V3減小，故D正確。2.(2022·河北高考，3)張家口市壩上地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是北京冬奧會(huì)綠色電能的主要供應(yīng)地之一，其發(fā)電、輸電簡(jiǎn)易模型如圖13所示，已知風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為每秒z轉(zhuǎn)，通過(guò)轉(zhuǎn)速比為1∶n的升速齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線圈高速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)線圈面積為S，匝數(shù)為N，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，t＝0時(shí)刻，線圈所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過(guò)理想變壓器升壓后，輸出電壓為U。忽略線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是()圖13A.發(fā)電機(jī)輸出的電壓為eq\r(2)πNBSzB.發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為2πnzC.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為eq\r(2)πNBSnz∶UD.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)e＝eq\r(2)πNBSnzsin(2πnzt)答案C解析發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為nz，輸出交變電流的頻率為f＝eq\f(ω,2π)＝nz，B錯(cuò)誤；線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的為正弦交流電，最大值為Em＝NBS·2π·nz，輸出電壓的有效值為U1＝E＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\r(2)πNBSnz，A錯(cuò)誤；變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U)＝eq\f(\r(2)πNBSnz,U)，C正確；發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e＝Emsinωt＝2πNBSnzsin(2πnzt)，D錯(cuò)誤。3.(2022·山東高考，4)如圖14所示的變壓器，輸入電壓為220V，可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為n1的原線圈中電壓隨時(shí)間變化為u＝Umcos(100πt)。單匝線圈繞過(guò)鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V。將阻值為12Ω的電阻R接在BC兩端時(shí)，功率為12W。下列說(shuō)法正確的是()圖14A.n1為1100匝，Um為220VB.BC間線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為1.4AC.若將R接在AB兩端，R兩端的電壓為18V，頻率為100HzD.若將R接在AC兩端，流過(guò)R的電流為2.5A，周期為0.02s答案D解析變壓器的輸入電壓為220V，原線圈的交流電的電壓與時(shí)間成余弦函數(shù)關(guān)系，故輸入交流電壓的最大值為220eq\r(2)V，根據(jù)理想變壓器原線圈與單匝線圈的匝數(shù)比為eq\f(n1,1)＝eq\f(220V,0.1V)，解得原線圈為2200匝，A錯(cuò)誤；根據(jù)題圖可知，當(dāng)原線圈輸入電壓為220V時(shí)，BC間的電壓為UBC＝eq\r(PR)＝12V，故BC間的線圈與單匝線圈匝數(shù)關(guān)系有eq\f(nBC,1)＝eq\f(12V,0.1V)，則BC間的線圈匝數(shù)為120匝，流過(guò)R的電流為IBC＝eq\f(P,UBC)＝eq\f(12W,12V)＝1A，B錯(cuò)誤；若將R接在AB兩端，根據(jù)題圖可知，當(dāng)原線圈輸入電壓為220V時(shí)，AB間的電壓應(yīng)該為18V，根據(jù)交流電原線圈電壓的表達(dá)式可知，交流電的角速度為100π，故交流電的頻率為f＝eq\f(1,T)＝eq\f(ω,2π)＝50Hz，C錯(cuò)誤；若將R接在AC兩端，根據(jù)題圖可知，當(dāng)原線圈輸入電壓為220V時(shí)，AC間的電壓應(yīng)該為30V，根據(jù)歐姆定律可知，流過(guò)電阻R的電流為IAC＝eq\f(UAC,R)＝eq\f(30,12)A＝2.5A，交流電的周期為T(mén)＝eq\f(2π,ω)＝0.02s，D正確。4.(多選)(2021·山東高考，9)輸電能耗演示電路如圖15所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負(fù)載R的阻值為10Ω。開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為10W；接2時(shí)，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是()圖15A.r＝10Ω B.r＝5ΩC.P＝45W D.P＝22.5W答案BD解析當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，左側(cè)變壓器副線圈的電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1＝3×7.5V＝22.5V，電阻R上的電壓，即右側(cè)變壓器的副線圈的電壓U4＝eq\r(P1R)＝10V，電流I4＝eq\f(U4,R)＝1A，右側(cè)變壓器原線圈的電壓U3＝eq\f(n3,n4)U4＝eq\f(2,1)×10V＝20V，電流I3＝eq\f(n4,n3)I4＝eq\f(1,2)×1A＝0.5A，導(dǎo)線的總電阻r＝eq\f(U2－U3,I3)＝5Ω，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，設(shè)輸電電流為I，則右側(cè)變壓器的副線圈中的電流為0.5I，根據(jù)理想變壓器的規(guī)律，有eq\f(U2－Ir,n3)＝eq\f(0.5IR,n4)，解得I＝3A，則R上的功率P＝(0.5I)2R＝22.5W，故C錯(cuò)誤，D正確。1.(2022·浙江1月選考，9)如圖1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()圖1A.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.乙圖中線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流是正弦交流電答案A解析圖中細(xì)短鐵絲被磁化之后，其作用相當(dāng)于小磁針，根據(jù)其分布特點(diǎn)可判斷出甲圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故選項(xiàng)A正確；而乙圖中，磁針?lè)植嫉姆较虿⒉幌嗤?，則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域磁場(chǎng)不能看成勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)發(fā)電機(jī)原理可知，甲圖中線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才能產(chǎn)生正弦交流電，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；乙圖中線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于線圈切割磁感線的速度方向始終與磁場(chǎng)垂直且所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，所以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的是大小恒定的電流，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.(2022·浙江七彩陽(yáng)光聯(lián)考)雷雨時(shí)一頭牛躲在樹(shù)下，閃電擊中了樹(shù)，一個(gè)持續(xù)40μs的電流脈沖流過(guò)地面，這段時(shí)間地面形成的等勢(shì)面如圖2所示。如果前后兩腳間的身體電阻為500Ω，則閃電過(guò)程中耗散在體內(nèi)的能量約為()圖2A.1000J B.2000JC.3200J D.4000J答案C解析由圖可知加在牛前后兩腳間的電壓U＝400kV－200kV＝200kV＝2×105V，因此流過(guò)牛身體的電流I＝eq\f(U,R)＝eq\f(2×105,500)A＝400A，閃電過(guò)程中耗散在牛體內(nèi)的能量Q＝I2Rt＝4002×500×40×10－6J＝3200J，故C正確。3.(多選)(2021·海南高考)如圖3，理想變壓器原線圈接在u＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流電源上，副線圈匝數(shù)可通過(guò)滑片P來(lái)調(diào)節(jié)。當(dāng)滑片P處于圖示位置時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，為了使圖中“100V，50W”的燈泡能夠正常發(fā)光，下列操作可行的是()圖3A.僅將滑片P向上滑動(dòng)B.僅將滑片P向下滑動(dòng)C.僅在副線圈電路中并聯(lián)一個(gè)阻值為20Ω的電阻D.僅在副線圈電路中串聯(lián)一個(gè)阻值為20Ω的電阻答案BD解析理想變壓器原線圈接在u＝220eq\r(2)sin(100πt)V的交流電源上，原線圈輸入電壓U1＝220V，若原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，則副線圈輸出電壓為110V，大于燈泡額定電壓100V，為了使圖中“100V，50W”的燈泡能夠正常發(fā)光，可以僅將滑片P向下滑動(dòng)，降低輸出電壓，也可僅在副線圈電路中串聯(lián)一個(gè)阻值為20Ω的電阻，選項(xiàng)B、D正確。4.如圖4所示是一位同學(xué)設(shè)計(jì)的防盜門(mén)報(bào)警器的簡(jiǎn)化電路示意圖。門(mén)打開(kāi)時(shí)，紅外光敏電阻R3受到紅外線照射，電阻減??；門(mén)關(guān)閉時(shí)會(huì)遮蔽紅外線源(紅外線源沒(méi)有畫(huà)出)。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)，燈的亮、滅情況的確能反映門(mén)的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)。門(mén)打開(kāi)時(shí)兩燈的發(fā)光情況及R2兩端電壓UR2與門(mén)關(guān)閉時(shí)相比()圖4A.紅燈亮，UR2變大 B.綠燈亮，UR2變大C.綠燈亮，UR2變小 D.紅燈亮，UR2變小答案D解析當(dāng)門(mén)打開(kāi)時(shí)，R3受紅外線照射，電阻減小，從而使并聯(lián)電路電阻減小，總電阻減小，電路中總電流I增大，R2兩端電壓UR2＝U并＝E－I(R1＋r)減小，R2中電流IR2＝eq\f(UR2,R2)減小，所以R3中電流IR3＝I－IR2增大，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，把銜鐵吸下，紅燈亮，故D正確。5.(多選)(2022·河北衡水模擬)如圖5所示，面積為0.01m2的單匝矩形線圈abcd放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與一定值電阻連成閉合回路。線圈以n＝100r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的內(nèi)阻r＝0.2Ω，定值電阻的阻值R＝0.8Ω，以圖示時(shí)刻為0時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是()圖5A.若0時(shí)刻的電流方向如圖中箭頭所示，則線圈沿逆時(shí)針?lè)较?從上往下看)轉(zhuǎn)動(dòng)B.0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量最大C.該線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為πVD.0～0.0025s內(nèi)，通過(guò)定值電阻的電荷量為0.005C答案AD解析感應(yīng)電流的方向是adcb，線圈平面與磁感線平行，根據(jù)楞次定律可知ab邊正轉(zhuǎn)出紙外，線圈沿逆時(shí)針?lè)较?從上往下看)轉(zhuǎn)動(dòng)，A正確；0時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量為零，B錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝BSω＝πV，有效值E＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(\r(2)π,2)V，C錯(cuò)誤；0～0.0025s內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)了90°，通過(guò)定值電阻的電荷量q＝eq\f(ΔΦ,R＋r)＝0.005C，D正確。6.(多選)(2022·江西宜春質(zhì)檢)制動(dòng)能量回收是現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)以及混合動(dòng)力汽車(chē)重要技術(shù)之一。汽車(chē)正常行駛時(shí)，電池組給直流電機(jī)供電，電機(jī)帶動(dòng)汽車(chē)行駛；當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)減速和制動(dòng)時(shí)，電路切換，斷開(kāi)電池組，車(chē)輪由于慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)的線圈反轉(zhuǎn)，直流電動(dòng)機(jī)就成了直流發(fā)電機(jī)，所產(chǎn)生的電流通過(guò)功率變化器接入蓄電池，即為能量回饋，達(dá)到節(jié)省能源的目的(其原理可簡(jiǎn)化為如圖6所示，汽車(chē)正常行駛時(shí)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)撥向左邊，汽車(chē)減速和制動(dòng)時(shí)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)撥向右邊)。則以下說(shuō)法正確的是()圖6A.汽車(chē)正常行駛時(shí)，若線圈中電流恒定，線圈中ab和cd部分的導(dǎo)線在線圈轉(zhuǎn)至任意位置時(shí)所受的安培力大小不變B.汽車(chē)減速和制動(dòng)時(shí)，若線圈轉(zhuǎn)速恒定，線圈中ab和cd部分的導(dǎo)線在線圈轉(zhuǎn)至任意位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不變C.汽車(chē)減速和制動(dòng)時(shí)，由于線圈輸出的是直流電，故不能直接接在變壓器上進(jìn)行變壓D.汽車(chē)減速和制動(dòng)時(shí)，線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)除了能產(chǎn)生電能，還有助于制動(dòng)答案AD解析線圈中ab和cd部分的導(dǎo)線在線圈轉(zhuǎn)至任意位置時(shí)，導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向均垂直，故所受的安培力大小均相等，因此A正確；線圈中ab和cd部分的導(dǎo)線在線圈轉(zhuǎn)至不同位置切割磁感線時(shí)，切割速度與磁場(chǎng)方向的夾角不相同，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不同，因此B錯(cuò)誤；汽車(chē)減速和制動(dòng)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的雖然是直流電，但是變化的，故可以直接接在變壓器上進(jìn)行變壓，故C錯(cuò)誤；汽車(chē)減速和制動(dòng)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場(chǎng)對(duì)線圈中感應(yīng)電流的安培力阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)制動(dòng)有輔助作用，故D正確。7.(多選)(2022·云南普洱二中模擬)某位移傳感器的工作原理如圖7甲所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬桿P，通過(guò)理想電壓表顯示的數(shù)據(jù)來(lái)反映物體的位移x。設(shè)定電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，物體經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)P恰好位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)，此時(shí)電壓表示數(shù)顯示為0，若電壓表的示數(shù)UPQ隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙(余弦圖像)所示，則下列說(shuō)法正確的是()圖7A.在t1時(shí)刻M恰好運(yùn)動(dòng)到O位置B.物體M以O(shè)點(diǎn)為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)C.在t1到t2時(shí)間段內(nèi)，M的速度先增大后減小D.在t2時(shí)刻物體M在最右端且速度為0答案ABD解析在t1時(shí)刻，電壓UPQ為0，且正在增加，故物體M在平衡位置(O點(diǎn))，A正確；在t1時(shí)刻，物體具有正方向的最大速度，此后速度減小，在t2時(shí)刻速度減為0，C錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻，電壓最大，物體位于最右端，速度為零，D正確；此后反向加速，t3時(shí)刻又回到平衡位置，如此往復(fù)，所以物體M以O(shè)點(diǎn)為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故B正確。8.(2022·重慶南開(kāi)中學(xué)質(zhì)檢)近十年來(lái)，我國(guó)環(huán)形變壓器從無(wú)到有，已形成相當(dāng)大的生產(chǎn)規(guī)模，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、家電設(shè)備和燈光照明等方面，如圖8甲所示。環(huán)形變壓器與傳統(tǒng)方形變壓器相比，漏磁和能量損耗都很小，可視為理想變壓器。如圖乙所示的環(huán)形變壓器原線圈匝數(shù)n1＝880匝，副線圈接一個(gè)“12V，22W”的照明電燈L，電壓表與電流表均為理想交流電表。原線圈所接正弦式交流電源的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖丙所示，最大值Um＝220eq\r(2)V。此時(shí)，照明電燈恰好正常發(fā)光。則()圖8A.該交流電的方向每秒改變50次B.副線圈匝數(shù)約為34匝C.此時(shí)電流表的讀數(shù)為0.1AD.若副線圈兩端再并聯(lián)多個(gè)規(guī)格與L完全相同的照明電燈，則每個(gè)電燈都不能正常工作答案C解析交流電周期為T(mén)＝2×10－2s，1s內(nèi)包含50個(gè)周期，方向改變100次，故A錯(cuò)誤；輸入電壓的有效值U1＝eq\f(220\r(2),\r(2))V＝220V，照明電燈正常發(fā)光，副線圈的電壓U2＝12V，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，可知n2＝48匝，故B錯(cuò)誤；根據(jù)P＝U2I＝U1I1，解得I1＝0.1A，故C正確；輸入電壓不變，匝數(shù)比不變，副線圈輸出電壓不變，并聯(lián)的每盞燈均正常工作，故D錯(cuò)誤。9.(多選)圖9甲是一種振動(dòng)式發(fā)電機(jī)的截面圖，半徑r＝0.1m、匝數(shù)n＝30的線圈位于輻射狀分布的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感線沿半徑方向均勻分布，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B＝eq\f(1,2π)T。如圖乙，施加外力使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，線圈運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙中正弦曲線所示。發(fā)電機(jī)通過(guò)燈泡L后接入理想變壓器，對(duì)圖乙中電路供電，三個(gè)完全相同的小燈泡均正常發(fā)光，燈泡的阻值RL＝1Ω，電壓表為理想電壓表，線圈及導(dǎo)線電阻均不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是()圖9A.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e＝6sin(5πt)VB.變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶3C.每個(gè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為2WD.t＝0.1s時(shí)電壓表的示數(shù)為6V答案AC解析由丙圖可知，線圈運(yùn)動(dòng)的速度最大值vm＝2m/s，速度變化周期為T(mén)＝0.4s，則線圈運(yùn)動(dòng)的速度瞬時(shí)值v＝vmsineq\f(2π,T)t＝2sin(5πt)m/s，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e＝nB·2πr·v＝6sin(5πt)V，A正確；設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)燈泡的電流為I，則通過(guò)原線圈的電流I1＝I，通過(guò)副線圈的電流I2＝2I，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(2,1)，B錯(cuò)誤；根據(jù)能量關(guān)系可知，U出I1＝3I2RL，其中U出＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(6,\r(2))V＝3eq\r(2)V，I1＝I，解得I＝eq\r(2)A，每個(gè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為PL＝I2RL＝2W，C正確；電壓表示數(shù)為發(fā)電機(jī)兩端電壓的有效值，即電壓表示數(shù)為U＝eq\f(Em,\r(2))＝3eq\r(2)V，D錯(cuò)誤。10.(2022·山東煙臺(tái)一模)如圖10所示電路中，理想變壓器原線圈兩接線柱間的交流電壓的有效值不變，兩燈泡L1、L2規(guī)格完全相同，在以下各種操作中各電路元件都沒(méi)有損壞，下列說(shuō)法正確的是()圖10A.僅使滑片M下移，電流表示數(shù)變大B.僅使滑片M下移，變壓器原線圈中的電流變大C.僅使滑片N自變阻器a端向b端移動(dòng)，燈泡L2中的電流一直增大D.僅使滑片N自變阻器a端向b端移動(dòng)，電流表示數(shù)一直增大答案C解析僅使滑片M下移，副線圈匝數(shù)減小，根據(jù)理想變壓器eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)知副線圈電壓減小，副線圈電路電阻不變，所以電流減小，故A錯(cuò)誤；僅使滑片M下移，副線圈電壓、電流均減小，所以副線圈功率減小，根據(jù)理想變壓器特點(diǎn)U1I1＝U2I2知原線圈中電流變小，故B錯(cuò)誤；僅使滑片N自變阻器a端向b端移動(dòng)，并聯(lián)部分電路電壓(副線圈電壓)不變，L2所在支路電阻逐漸減小，根據(jù)并聯(lián)分流特點(diǎn)可知，L2中電流一直增大，故C正確；僅使滑片N自變阻器a端向b端移動(dòng)，則并聯(lián)部分電阻先增大后減小，副線圈總電阻先增大后減小，副線圈電壓不變，所以副線圈總電流(電流表示數(shù))先減小后增大，故D錯(cuò)誤。11.如圖11所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線框共有N＝100匝，總電阻r＝1.0Ω，BC＝AD＝0.2m，AB＝DC＝0.1m。繞垂直于磁場(chǎng)方向的對(duì)稱軸OO′以n＝eq\f(200,π)r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，給R＝7.0Ω的電阻供電。在軸線OO′右側(cè)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T，左側(cè)沒(méi)有磁場(chǎng)。線框處于中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則()圖11A.電阻R兩端的最大電壓為70VB.通過(guò)R的電流方向恒定不變C.在0～eq\f(π,1200)s內(nèi)通過(guò)線框?qū)Ь€橫截面的電荷量為eq\f(1,160)CD.在0～eq\f(π,200)s內(nèi)外力至少對(duì)系統(tǒng)做功πJ答案C解析線框產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝eq\f(1,2)NBSω＝πnNBS＝40V，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知