交流電命題分析及要點(diǎn)概述

1、交流電命題分析及要點(diǎn)概述 交流電命題分析及要點(diǎn)概述 從知識(shí)角度看，交變電流這一章是電磁感應(yīng)現(xiàn)象內(nèi)容的繼續(xù)及其規(guī)律的具體應(yīng)用，從命題的角度來看，在考綱中主要有交變電流的圖像，交變電流的四值與變壓器內(nèi)容，在高考中多以選擇題形式出現(xiàn)，主要用以考查學(xué)生識(shí)記、理解、數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和對(duì)實(shí)際問題處理等能力。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 一、基礎(chǔ)知識(shí)考查 1 1 、 正確 理解 正弦式交變電流的 產(chǎn)生 例 1、面積為 s 的兩個(gè)完全相同的單匝金屬線圈分別放置在如圖 1 中甲、乙所示的磁場(chǎng)中。甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b 0 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈在磁場(chǎng)中以周期 t繞 oo 軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，乙圖中的磁場(chǎng)的變化規(guī)律為 b b 0

2、 costp 2t ，從圖示時(shí)刻起計(jì)時(shí)，則（ ） a兩線圈中磁通量變化規(guī)律均為 b 0 s costp 2t b兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同 c兩線圈中產(chǎn)生的交流電流的有效值不同 d從此刻起， t /4 時(shí)間內(nèi)流過線圈截面的電量相同 解析：圖中介紹了產(chǎn)生交流電的兩種方式，一種是線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)（動(dòng)生），另一種是通過線圈的磁場(chǎng)在變化（感生）。對(duì)甲圖，線圈從中性面開始計(jì)時(shí)，磁通量隨時(shí)間成全余弦規(guī)律變化；對(duì)乙圖磁通量=bs= b 0 s costp 2t。兩種情況下產(chǎn)生的交流電是相同的。選擇 ad。 答案：ad ： 總結(jié)：（1）矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，僅是產(chǎn)生交變電流的一種方式，但不

3、是惟一方式。其他形狀的線圈只要在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)垂直，都能產(chǎn)生正弦交流電。導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)方向，按正弦規(guī)律運(yùn)動(dòng)切割磁感線也產(chǎn)生正弦交流電。 （2）線圈所在的計(jì)時(shí)位置相同，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)方向垂直且與線圈在同一平面上，不要求轉(zhuǎn)動(dòng)軸在線圈的什么特殊位置上，產(chǎn)生的交變電流的正、余弦函數(shù)的規(guī)律表達(dá)式相同。 （3）線圈所在的計(jì)時(shí)位置不同，產(chǎn)生的交變電流的正、余弦函數(shù)的規(guī)律表達(dá)式不同。 點(diǎn)悟：分析交流電的產(chǎn)生時(shí)，注意"情'、"數(shù)'、"電'的結(jié)合，即線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)情形、數(shù)學(xué)表達(dá)式、電學(xué)量的特點(diǎn)密切相關(guān)。 2 2 、對(duì)中性面的理解 例 2

4、、矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了交變電流，下列說法正確的是（ ） 高考資源網(wǎng) 高考資源網(wǎng) a當(dāng)線框位于中性面時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 b當(dāng)穿過線框的磁通量為零時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零 c每當(dāng)線框經(jīng)過中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流方向就改變一次 d線框經(jīng)過中性面時(shí)，各邊切割磁感線的速度為零 解析：線框位于中性面時(shí)，線框平面與磁感線垂直，穿過線框的磁通量最大，但此時(shí)切割磁感線的兩邊的速度與磁感線平行，即不切割磁感線，所以電動(dòng)勢(shì)等于零，也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到此時(shí)穿過線框的磁通量的變化率等于零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向也就在此時(shí)刻變化。垂直于中性面時(shí)，穿過線框的磁通量為零，但切割

5、磁感線的兩邊都垂直切割，有效切割速度最大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，也可以說此時(shí)穿過線框的磁通量的變化率最大。c、d 選項(xiàng)正確。 答案：cd 總結(jié)： （1）交流電瞬時(shí)值表達(dá)式的具體形式是由開始計(jì)時(shí)的時(shí)刻和正方向的規(guī)定共同決定的。甲 o ob 0 乙 b 圖 1 若從中性面開始計(jì)時(shí)，雖然該時(shí)刻穿過線圈的磁通量最大，但線圈兩邊的運(yùn)動(dòng)方向恰與磁場(chǎng)方向平行，不切割磁感線，電動(dòng)勢(shì)為零，故其表達(dá)式為 ；但若從線圈平面和磁場(chǎng)平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，雖然該時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零，但由于此時(shí)線圈兩邊的速度方向和磁場(chǎng)方向垂直，電動(dòng)勢(shì)最大，故其表達(dá)式為 。 （2）當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)至中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為

6、零，此時(shí)線圈里的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，中性面又是交變電流的方向轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 3 3 、理解并掌握正弦交變電流圖像的應(yīng)用 例 3、某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖 3 所示，由圖中信息可以判斷（ ） a在 a 和 c 時(shí)刻線圈處于中性面位置 b在 b 和 d 時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零 c從 ad 時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為 27r d若從 od 時(shí)刻歷時(shí) 0.02 s，則在 1s 內(nèi)交變電流的方向改變 100 次 解析：根據(jù)圖象，首先判斷出感應(yīng)電流的數(shù)學(xué)表達(dá)式 其中 是感應(yīng)電流的最大值， 是線圈旋轉(zhuǎn)的角速度。另外應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到線圈是從中性面開始旋轉(zhuǎn)，而且線圈旋轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)

7、過中性面，經(jīng)過中性面的位里時(shí)電流改變方向。從該圖形來看，在 t=o、b、d 時(shí)刻電流為零，所以此時(shí)線圈恰好在中性面的位置，且穿過線圈的磁通量最大；在 a、c 時(shí)刻電流最大，線圈處于和中性面垂直的位置，此時(shí)磁通量為零；從 a 到 d 時(shí)刻，線圈旋轉(zhuǎn) 3/4 周，轉(zhuǎn)過的角度為 ；如果從 o 到 d 時(shí)刻歷時(shí) 0.02 s，恰好為一個(gè)周期，所以 1s內(nèi)線圈運(yùn)動(dòng) 50 個(gè)周期， 100 次經(jīng)過中性面，電流方向改變 100 次。因此只有選項(xiàng) d 正確。 答案：d 總結(jié)：弄清圖象與瞬時(shí)表達(dá)式的關(guān)系是處理圖象問題的要點(diǎn),由圖象直接可以看出周期與峰值要注意交變電動(dòng)勢(shì)、電流實(shí)際上還是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的，取決于磁通

8、量的變化率，因此，與磁通量、磁感應(yīng)強(qiáng)度的圖象是互余的關(guān)系 點(diǎn)悟：解決此類問題要把線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的具體位置與圖象上的時(shí)刻點(diǎn)對(duì)應(yīng)好，也就是電流的變化規(guī)律與線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的具體情境對(duì)應(yīng)好。用交變電流的圖象能夠較全面的考查描述交變電流和各物理量，還可以結(jié)合交變電流的產(chǎn)生、變壓器、電阻定律等命題，因此倍受命題專家的青睞遇到此類問題，考生應(yīng)盡量先寫出交變電流的表達(dá)式，然后再結(jié)合數(shù)學(xué)關(guān)系分析進(jìn)一步作答 4 4 、 對(duì)交變電流 "四值' 的比較和理解 例 4、如圖 4 所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng) b=0.1 t，所用矩形線圈的匝數(shù) n=100，邊長(zhǎng) ab= 0.2 m，bc = 0.5 m，以角速度

9、 rad/s 繞 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，試求： （1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值； （2）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式； （3）由 至 過程中的平均電動(dòng)勢(shì)值。 圖 3 圖 4 解析： （1）因線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所以 又 所以 314 v （2）由于線圈平面通過中性面開始計(jì)時(shí)，所以交流電瞬時(shí)值表達(dá)式 v （ 3 ） 計(jì) 算 t=0 至 過 程 中 的 平 均 電 動(dòng) 勢(shì) 即 代入數(shù)值得 200 v。 總結(jié): （1）求線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)的最大值 時(shí)，可用公式 求解，此時(shí)要注意別忘記線圈的匝數(shù) n。 （2）求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中某段時(shí)間內(nèi)的平

10、均電動(dòng)勢(shì)時(shí)，應(yīng)用 來求解，但應(yīng)注意求時(shí) 的正負(fù)及 與 的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 點(diǎn)悟： ："四值'的使用前提 （1）在研究電容器的耐壓值時(shí)，應(yīng)采用最大值。 （2）在研究某一時(shí)刻通有交流電的導(dǎo)體所受安培力（或安培力矩）時(shí)應(yīng)采用瞬時(shí)值。 （3）在研究交流電通過導(dǎo)體產(chǎn)生的電功、電熱、電功率及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，應(yīng)采用有效值。 （4）在研究交變電流通過導(dǎo)體橫截面的電量時(shí)，應(yīng)采用平均值。不同時(shí)間內(nèi)平均值一般不同，平均值大小還和電流的方向有關(guān)，若一段時(shí)間內(nèi)電流的方向發(fā)生改變，則流過導(dǎo)線橫截面上的電荷量為兩個(gè)方向上的電荷量之差；平均值是和電荷量相關(guān)聯(lián)的，所以凡涉及計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面上電荷

11、量的問題，應(yīng)利用平均值處理。 5 5 、 交流電有效值的計(jì)算 例 5、多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇，過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)的，缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)在的調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)的。如圖所示為經(jīng)過一個(gè)雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦交流電的每一個(gè)二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。調(diào)節(jié)臺(tái)燈上的旋鈕可以控制截去的多少，從而改變電燈上的電壓。那么現(xiàn)在電燈上的電壓為多少：（ ） a u m b.u m2 c.u m2 d.u m4 解析：求電燈上的電壓，實(shí)際上就是求該交流電壓的有效值。由交變電壓有效值的定義，在一個(gè)

12、圖 5 周期內(nèi) ，而 ，由 得交變電壓有效值為 。所以選項(xiàng) c 正確. 答案：c 總結(jié)： （1）計(jì)算有效值時(shí)要注意根據(jù)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。"相同時(shí)間'至少取一個(gè)周期或周期的整數(shù)倍。 （2）利用兩類公式 和 可分別求得電壓有效值和電流有效值。 （3）關(guān)系式： ， ， 適用于正（余）弦交流電，對(duì)于非正（余）弦交流電，上述關(guān)系不成立。所以解題時(shí)切忌不分條件地亂套關(guān)系，而要靈活、冷靜地處理。 若圖象部分是正弦交變電流，其中的 和 部分可直接應(yīng)用 的關(guān)系。 ： 點(diǎn)悟：（1）交流電流表，交流電

13、壓表的示數(shù)均為有效值。 （2）在求解交流電的電功、電熱、電功率時(shí)，要按照有效值的定義求解。 6 6 、 電感、電容對(duì)交流電的影響 例 6、如圖 6 所示，在電路兩端加上交流電，保持電壓不變且使頻率增大，發(fā)現(xiàn)各燈的亮暗情況是：燈 1 變暗、燈 2 變亮、燈 3 不變，則 m、n、l 中所接元件可能是（ ） am 為電阻，n 為電容器，l 為電感線圈 bm 為電感線圈，n 為電容器，l 為電阻 cm 為電容器，n 為電感線圈，l 為電阻 dm 為電阻，n 為電感線圈，l 為電容器 解析：由題意可知，電路兩端所加交流電的電壓不變，只是頻率增大。電感線圈由于自感現(xiàn)象有"通低頻、阻高頻'

14、;的特點(diǎn)，所以元件 m 為電感線圈。電容器對(duì)交變電流有"通高頻、阻低頻'的特點(diǎn)，所以元件 n 為電容器。燈 3 的亮度不變說明元件 l 是一個(gè)對(duì)交變電流頻率變化無反應(yīng)的元件，為一電阻，故正確選項(xiàng)為 b。 答案：b 總結(jié)：減小電感和電容對(duì)交變電流的阻礙作用的方法： （1）減小電感阻礙作用方法是減小電感，降低交變電流頻率。 （2）減小電容阻礙作用方法是增大電容，增大交變電流頻率。 7、 理想變壓器基本關(guān)系式的應(yīng)用 例 7、如圖 7 所示電路，變壓器初級(jí)線圈匝數(shù) =1 000 匝，次級(jí)有兩個(gè)線圈，匝數(shù)分別為 = 500 匝， =200 匝，分別接一個(gè) r=55的電阻，在初級(jí)線圈上接

15、入 =220 v 交流電。求： （1）兩次級(jí)線圈輸出電功率之比；（2）初級(jí)線圈中的電流。 圖 7 圖 6 解析： （1）對(duì)兩個(gè)次級(jí)線圈有 、 所以 又 ，所以 （2）由歐姆定律得 a， a 對(duì)有兩個(gè)次級(jí)線圈的變壓器有 , 所以 1.16 a。 總結(jié)：對(duì)于有兩組以上副線圈的變壓器，電壓與匝數(shù)成正比關(guān)系成立，而電流與匝數(shù)成反比的規(guī)律不成立。但在任何情況下電流的關(guān)系都可以根據(jù)變壓器的輸入功率等于輸出功率進(jìn)行求解。即 或 。 ： 點(diǎn)撥： （1 1 ）處理這類問題應(yīng)牢牢抓住理想變壓器的幾個(gè)基本關(guān)系式：電壓關(guān)系 ，電流關(guān)系 ，功率關(guān)系 ，且理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定。 （2）如果變壓器有多個(gè)副線圈

16、，據(jù)能量守恒定律，應(yīng)有：原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即 。公式 仍成立，但不再有 的關(guān)系。 二、核心突破： 1、 理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題 例 8、一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭 q 調(diào)節(jié)，如圖 8 所示。在副線圈輸出端連接了定值電阻 和滑動(dòng)變阻器 r，在原線圈上加一電壓恒為 u 的交流電，則 ( ) 保持 q 的位置不動(dòng)，將 p 向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大； 保持 q 的位置不動(dòng)，將 p 向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小； 保持 p 的位置不動(dòng)，將 q 向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大； 保持 p 的位置不動(dòng)，將 q 向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)

17、變小。 a b. c d. 解析：若 q 不動(dòng)，將 p 向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓 不變，r 變大，由 知變小，又 ，所以 變小，故正確；若 p 不動(dòng)，將 q 向上滑動(dòng)時(shí)，則 變大，所以 變大， 變大，故正確。 答案：a 圖 8 總結(jié)：1、理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題，大致有兩種情況： 一類是負(fù)載電阻不變，原副線圈的電壓 ，電流 ，輸入和輸出功率 隨匝數(shù)比變化而變化的情況。 另一類是匝數(shù)比不變，上述各量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況。 不論哪種情況都要注意：（1）根據(jù)題意弄清變量與不變量。（2）要弄清"誰決定于誰'的制約關(guān)系，即理想變壓器各物理量變化的決定因素。 2、 動(dòng)態(tài)分析問題

18、的思路程序可表示為： 2 2 、 遠(yuǎn)距離輸電 例 9：遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖 9 所示，若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是（ ） a升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無關(guān) b輸電線中的電流只由升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定 c當(dāng)用戶用電器的總電阻減少時(shí)，輸電線上損失的功率增大 d升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓 解析：變壓器的輸入功率、輸入電流的大小是由次級(jí)負(fù)載消耗的功率大小決定，所以 a、b錯(cuò)誤。用戶用電器總電阻減小時(shí)，消耗功率增大，輸電線中的電流增大，線損增加，c 正確升壓變壓器的輸出電壓等于線上損耗電壓加上降壓變壓器電壓，d 錯(cuò)誤。 答案：c 總

19、結(jié)：本題考查了對(duì)變壓器輸電線路中電壓、電流、功率等關(guān)系的理解，只要理解電路各部分相應(yīng)物理量之間的關(guān)系，不難作答，但對(duì)于平時(shí)學(xué)習(xí)中只死記結(jié)論，未理解基本規(guī)律和內(nèi)在本質(zhì)的考生，解答本題時(shí)錯(cuò)答比例仍較高。近幾年電能輸送類試題在高考中出現(xiàn)幾率較少，但電能的輸送與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)予注意。 點(diǎn)悟：（1）有關(guān)遠(yuǎn)距離輸電的問題，應(yīng)首先畫出遠(yuǎn)距離輸電的電路圖，并將已知量和待求量寫在電路圖的相應(yīng)位置。 （2）抓住輸電的兩端電源和用電器；分析一條線輸電線；研究?jī)纱坞妷鹤儞Q升壓和降壓。 （3）以變壓器為界將整個(gè)輸電電路劃分為幾個(gè)獨(dú)立的回路，每個(gè)回路都可以用歐姆定律、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功、電功率的公式等進(jìn)

20、行計(jì)算，聯(lián)系各回路的橋梁是原、副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系及輸入功率和輸出功率的關(guān)系. 3 3 、 交變電流綜合問題的分析 例 10、如圖 10 中甲所示，m、n 為中心有小孔的平行板電容器的兩極，相距 d=1 m，其右側(cè)為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=1 t，磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，寬為 d=0. 01 m；在極板 mn 間加有如圖乙所示的交變電壓（設(shè)n 板電勢(shì)高于 m 板時(shí)，電壓為正），現(xiàn)有帶負(fù)圖 9 圖 10 電的粒子不斷從 m 板.小孔處射入電容器內(nèi)（粒子的初速可視為零，重力不計(jì)），取其比荷 c/kg，試求： （1）在交變電壓第一個(gè)周期內(nèi)哪些時(shí)刻進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子能從磁場(chǎng)的右側(cè)射出。

21、（2）若上述交變電壓的周期可以變化，則其周期滿足什么條件時(shí)，才能保證有帶電粒子從磁場(chǎng)右側(cè)射出來。 解析：（1）設(shè)加速時(shí)間為 t，則 所以 ，代入數(shù)據(jù)解得 s 所以在 內(nèi)，即在 s 進(jìn)入電容器內(nèi)的粒子將從磁場(chǎng)右側(cè)射出 （2）帶電粒子加速的時(shí)間至少為 s，則 ，所以 s 。 總結(jié)：（1）明確題目所提供的交流電的變化規(guī)律。 （2）對(duì)物體（粒子）可能受到的力進(jìn)行受力分析。 （3）結(jié)合物體（粒子）的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及題目當(dāng)中的一些條件，特別是一些臨界條件列方程求解。 跟蹤練習(xí) 一、選擇題 1、一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度 rad/s 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖 1所示，則（ ） a交變電流的頻率是

22、hz b當(dāng) t=0 時(shí)，線圈平面與磁感線平行 c當(dāng) t=0.5 s 時(shí)，e 有最大值 d交變電流的周期是 0.5 s 2、如圖 2 所示電路中的變壓器為理想變壓器，s 為單刀雙擲開關(guān)。p 是滑動(dòng)變阻器 r 的滑動(dòng)觸頭， 為加在原線圈兩端的交變電壓， 、 分別為原線圈和副線圈中的電流。下列說法正確的是（ ） a保持 p 的位置及 不變，s 由 b 切換到 a，則 r 上消耗的功率減小 b保持 p 的位置及 不變，s 由 a 切換到 b，則 減小 c保持 p 的位置及 不變，s 由 b 切換到 a，則 增大 圖 1 圖 2 d保持 不變，s 接在 b 端，將 p 向上滑動(dòng)，則 減小 3、如圖 3

23、所示電路中，l 為電感線圈，r 為燈泡，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓 v。若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為 100 hz，下列說法中正確的有（ ） a電流表示數(shù)增大 b電壓表示數(shù)增大 c燈泡變暗 d燈泡變亮 4、兩個(gè)相同的電阻，分別通以如圖 4 所示的正弦交變電流和方波形交變電流，兩種交變電流的最大值相等，周期相等則在一個(gè)周期內(nèi)，正弦式交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱 與方波式交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱 之比等于（ ） a3:1 b1:2 c2:1 d4:3 5、面積為 s 的兩個(gè)電阻相同的線圈，分別放在如圖 5 所示的磁場(chǎng)中，圖甲中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b 0 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線

24、圈在磁場(chǎng)中以周期 t 繞 oo 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖乙中磁場(chǎng)變化規(guī)律為 b b 0 cos 2 tt，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則 ( ) a兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同 b兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同 c經(jīng)相同的時(shí)間 t ( t t )，兩線圈產(chǎn)生的熱量相同 d從此時(shí)刻起，經(jīng) t /4 時(shí)間，流過兩線圈橫截面的電荷量相同 二、實(shí)驗(yàn)題 6、實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等 (1)若用上述器材測(cè)量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請(qǐng)你在實(shí)物圖 465 甲上連線 (2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟： 正確連

25、接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值； 在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，_，_，斷開開關(guān) 重復(fù)第步操作若干次，測(cè)得多組數(shù)據(jù)(3)實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得 rt 關(guān)系圖線請(qǐng)根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的 rt 關(guān)系式：r_t()(保留 3 位有效數(shù)字) 三、計(jì)算題 圖 5 圖 4 圖 3 7、發(fā)電機(jī)的端電壓 220 v，輸出電功率為 44 kw，輸電導(dǎo)線的電阻為 0. 2，如果用初、次級(jí)匝數(shù)之比為 1:10 的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用初、次級(jí)匝數(shù)比為 10:1 的降壓變壓器降壓供給用戶 （1）畫出全過程的線路圖。

26、 （2）求用戶得到的電壓和功率。 （3）若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓。 8、如圖 8 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)，求： (1)從圖示位置起轉(zhuǎn)過 1/4 轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)負(fù)載電阻 r 上產(chǎn)生的熱量； (2)從圖示位置起轉(zhuǎn)過 1/4 轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)通過負(fù)載電阻 r 的電荷量； (3)電流表的示數(shù) 跟蹤練習(xí)答案 1、 解析：由于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度已知，所以線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率可以由公式直接得

27、出，線圈的頻率和交變電流的頻率是相同的， rad/s，而 ，故 f=2hz， 0.5s。由圖象可看出：t=0 時(shí)，e=0，線圈位于中性面，即線圈平面跟磁感線垂直。t=0. 5s 時(shí)，所以應(yīng)選 d。 答 案：d 2、 解析：s 由 b 切換 a 時(shí)，副線圈匝數(shù)增多，則輸出電壓 增大，r 消耗的功率增大，由變壓器功率關(guān)系可知，其輸入功率也增大，故 增大，所以 a 錯(cuò) c 對(duì)；s 由 a 切換 b 時(shí)，副線圈匝數(shù)減少，則輸出電壓 減小， 減小，b 對(duì)；p 向上滑動(dòng)時(shí)，r 減小， 增大，由電流與匝數(shù)的關(guān)系可知， 增大，d 錯(cuò)。 答案：bc 3、 解析：由 ，可得電源原來的頻率為 f=50 hz。當(dāng)電源

28、頻率由原來的50 hz 增為 100 hz 時(shí)，線圈的感抗增大；在電壓不變的情況下，電路中的電流減小，選項(xiàng) a錯(cuò)誤。燈泡的電阻 r 是一定的，電流減小時(shí)，實(shí)際消耗的電功率變小，燈泡變暗，選項(xiàng) c正確，d 錯(cuò)誤。電壓表與電感線圈并聯(lián)，其示數(shù)為線圈兩端的電壓 ；設(shè)燈泡兩端電壓為圖 8 則電源電壓的有效值為 因 ，故電流 i 減小時(shí)， 減小，因電源電壓有效值保持不變，故 增大，選項(xiàng) b 正確。 答案：bc 4、 解析：由正弦交變電流的有效值 ，此方波形交變電流的有效值 ， 因此 ，故正確答案選 b。 答案：b 5、 解析：圖甲中的磁通量變化規(guī)律為 甲 b 0 s cos 2tt ，圖乙中磁通量的變化規(guī)律為 乙 b 0 s cos 2tt .由于兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同，則兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)