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(2)學(xué)習(xí)小組測(cè)得熱敏電阻的阻值隨著溫度變化的規(guī)律如圖乙所示.圖甲圖乙 圖丙根據(jù)圖乙求出熱敏電阻阻值隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系為 . (3)如圖丙所示,當(dāng)1、2兩端所加電壓增大至2 V時(shí),控制開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)加熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱,請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路,給1、2兩端提供電壓,要求當(dāng)溫度達(dá)到80 ℃時(shí)啟動(dòng)溫控系統(tǒng).(不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)提供的器材如下:熱敏電阻Rt(阻值隨溫度變化規(guī)律如圖乙所示);直流電源E'(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì));定值電阻R1=180 Ω,R2=260 Ω,R3=520 Ω(限選其中之一并在圖中標(biāo)出);開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.定值電阻應(yīng)選 ,在圖丙虛線框內(nèi)完成電路原理圖. 14.[生產(chǎn)生活實(shí)踐問(wèn)題情境——氣敏電阻測(cè)甲醛濃度][9分]氣敏電阻在安全領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.有一個(gè)對(duì)甲醛氣體非常敏感的氣敏電阻Rq,正常情況下阻值為幾百歐,當(dāng)甲醛濃度升高時(shí),其阻值可以增大到幾千歐.為了研究其阻值隨甲醛濃度變化的規(guī)律,供選用的器材如下.A.電源E0(電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì))B.滑動(dòng)變阻器RC.導(dǎo)線若干及開(kāi)關(guān)SD.電壓表(量程3 V,內(nèi)阻1 kΩ)E.毫安表(量程50 mA,內(nèi)阻100.0 Ω)(1)探究小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示實(shí)驗(yàn)電路,其中毫安表用來(lái)測(cè)定 ,量程為 . (2)將氣敏電阻置于密封小盒內(nèi),通過(guò)注入甲醛改變盒內(nèi)甲醛濃度,記錄不同甲醛濃度下電表示數(shù),計(jì)算出氣敏電阻對(duì)應(yīng)阻值,得到如圖(b)所示阻值隨甲醛濃度變化的圖像(Rq-η圖像).當(dāng)氣敏電阻阻值為Rq=2.3 kΩ時(shí)盒內(nèi)甲醛濃度為 . (3)已知國(guó)家室內(nèi)甲醛濃度標(biāo)準(zhǔn)是η≤0.1 mg/m3.探究小組利用該氣敏電阻設(shè)計(jì)了如圖(c)所示的簡(jiǎn)單測(cè)試電路,用來(lái)測(cè)定室內(nèi)甲醛是否超標(biāo),電源電動(dòng)勢(shì)為E=5.0 V(內(nèi)阻不計(jì)),電路中D1、D2分別為紅、綠發(fā)光二極管,紅色發(fā)光二極管D1的啟動(dòng)(導(dǎo)通)電壓為2.0 V,即發(fā)光二極管兩端電壓U01≥2.0 V時(shí)點(diǎn)亮,綠色發(fā)光二極管D2的啟動(dòng)電壓為3.0 V,發(fā)光二極管啟動(dòng)時(shí)對(duì)電路電阻的影響不計(jì).實(shí)驗(yàn)要求當(dāng)室內(nèi)甲醛濃度正常時(shí)綠燈亮,超標(biāo)時(shí)紅燈亮,則兩電阻R1、R2中為定值電阻的是 ,其阻值為 kΩ. 15.[12分]圖1所示是調(diào)壓變壓器的原理圖,線圈AB繞在一個(gè)鐵芯上,總匝數(shù)為1 000匝.AB間加上如圖2所示的正弦交流電壓,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓.在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器和理想交流電流表,變阻器的滑動(dòng)觸頭為Q.已知開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)觸頭Q位于變阻器的最下端,且BP間線圈匝數(shù)剛好是500匝,變阻器的最大阻值等于72 Ω.(1)開(kāi)始時(shí),電流表示數(shù)為多少?(2)保持P的位置不動(dòng),將Q向上移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率為多大?(3)保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)多少匝時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率為原來(lái)的4倍?答 案專(zhuān)題十二 交變電流 傳感器考點(diǎn)1 交變電流的產(chǎn)生及其描述1.A 交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e=NBSωsin ωt,而發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與其轉(zhuǎn)速n成正比,故n增加到原來(lái)的1.2倍時(shí),ω也增大到原來(lái)的1.2倍,電動(dòng)勢(shì)的最大值也增大到原來(lái)的1.2倍,B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤,A項(xiàng)正確.2.D 因?yàn)?/span>ω=100π rad/s,故其周期T==0.02 s,頻率為f==50 Hz,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤;由于其最大值是Umax=311 V,故其有效值為U=≈220 V,而交流電壓表測(cè)量的是交流電的有效值,故電壓表的示數(shù)約為220 V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若將一電阻為50 Ω的電熱器接在這一電源上,電熱器的電功率約為P==968 W,選項(xiàng)D正確.3.AD t=0時(shí),線圈中的磁通量最大,磁通量的變化率為零,因此線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,選項(xiàng)A正確.t=1 s時(shí),線圈中的磁通量為零,磁通量的變化率最大,線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均為最大,此時(shí)電流的方向沒(méi)有改變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.t=3 s時(shí),線圈中的磁通量為零,線圈平面與磁感線平行,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為Emax=NBSω=NΦmax·=100×0.05× V= V,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E== V,則4 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=T=π2×4 J=125 J,選項(xiàng)D正確.4.BC 由題中的Φ-t圖像可知,t=時(shí)刻穿過(guò)線框的磁通量最大,則線框位于中性面,A錯(cuò)誤;線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值應(yīng)為Emax=NBSω,又ω=,N=1,BS=Φmax,則整理得Emax=,因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E==,B正確;由功能關(guān)系可知線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱,有W=T=,C正確;0~的過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為==,D錯(cuò)誤.5.C 接10 V直流電源時(shí)有P==①;接交流電源時(shí)有=②,聯(lián)立①②得U有效=5 V,故交流電壓的最大值為Umax=U有效=10 V,C正確.6.D 設(shè)導(dǎo)體的電阻率為ρ、厚度為d,上下截面邊長(zhǎng)為L,根據(jù)電阻定律公式R=ρ=ρ=ρ,結(jié)合R1和R2的材料相同、厚度相同,可知R1∶R2=1∶1,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)?/span>R1和R2串聯(lián)在交流電路中,流過(guò)它們的電流相等,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤;由題意和圖丙可知,電源電壓的最大值為220 V,再結(jié)合R1∶R2=1∶1,可知電阻R1、R2兩端的電壓最大值均為110 V,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;結(jié)合選項(xiàng)C的分析可知R2兩端的電壓有效值為 V=110 V,所以D選項(xiàng)正確.考點(diǎn)2 變壓器、遠(yuǎn)距離輸電1.B 由題圖乙可知,交流電壓的周期T=0.02 s,所以ω==100π rad/s,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖甲可知,電壓表測(cè)的是R1兩端電壓的有效值,為100 V,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由理想變壓器變壓規(guī)律=可知,副線圈、電阻R2兩端電壓均為200 V,又電流表示數(shù)為2 A,所以電阻R2的功率為400 W,結(jié)合題意知電阻R1的功率為200 W,由能量守恒定律可知,a、b端輸入的功率為600 W,B項(xiàng)正確;由P=UI知通過(guò)電阻R1的電流為2 A,D項(xiàng)錯(cuò)誤.2.C 閉合開(kāi)關(guān)S前,電壓表測(cè)的是R1兩端的電壓,閉合開(kāi)關(guān)S后,電壓表測(cè)的是R1與R2并聯(lián)部分的電壓,又因閉合開(kāi)關(guān)S后,副線圈兩端的電壓不變,副線圈上的電流增大,R0上的分壓增大,故電壓表示數(shù)減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律有==5,可得副線圈的輸出電壓U2=,因R0:R1:R2=1:4:4,則閉合開(kāi)關(guān)S前,流經(jīng)R1的電流I===,電壓表示數(shù)U=IR1=·4R0=,故U0∶U=25∶4,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;閉合開(kāi)關(guān)S后,R1和R2并聯(lián)部分電路的電阻為2R0,R1和R2并聯(lián)部分電路的總電流I'===,電壓表示數(shù)U=I'·2R0=·2R0=,故U0∶U=15∶2,選項(xiàng)C正確;根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知,閉合開(kāi)關(guān)S后,電阻R0和R1中電流之比為IR0∶IR1=2∶1,電阻R0和R1消耗的電功率之比PR0∶PR1=R0∶(·4R0)=22∶4=1∶1,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.AD 設(shè)燈泡的額定電流為I,額定電壓為U,因并聯(lián)在副線圈兩端的兩個(gè)小燈泡正常發(fā)光,所以副線圈中的總電流為2I,原、副線圈電流之比為1∶2,根據(jù)理想變壓器的相關(guān)規(guī)律可知,原、副線圈的匝數(shù)之比為2∶1,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;由題圖乙可知交流電源電壓的有效值為220 V,根據(jù)題圖甲電路可知原線圈的電壓為U1=U=2U,故2U+U=220 V,解得U= V,即電壓表V的示數(shù)為 V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由變壓器副線圈連接的兩個(gè)燈泡正常發(fā)光可知,副線圈消耗的功率為30 W,即變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?0 W,選項(xiàng)D正確.4.AD 若采用550 kV的超高壓輸電,輸電線上的功率損耗ΔP=·r,輸電線路損失的電壓ΔU=·r,若改用1 100 kV的特高壓輸電,同理有ΔP'=()2·r,ΔU'=·r,可得ΔP'=,ΔU'=,故B、C項(xiàng)錯(cuò)誤,A、D項(xiàng)正確.5.C 設(shè)輸送功率為P,則有P=UI,其中U為輸電電壓,I為輸電電流.為使輸電線上損耗的功率減小為原來(lái)的四分之一,由P損=I2R(R為輸電線的電阻,恒定不變)可知應(yīng)使I變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一,又因輸送功率不變,故輸電電壓應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,即440 kV,選項(xiàng)C正確.6.(1)BC(2分) 學(xué)生電源(或低壓交流電源)(1分) (2)nb(1分)(3)副線圈匝數(shù)越多線圈電阻越大,線圈電阻分得的電壓越大,引起輸出電壓降低(2分)解析:(1)在“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)中,需要學(xué)生電源來(lái)提供低壓交流電,同時(shí)還需要交流電壓表來(lái)測(cè)量電壓,可拆變壓器和導(dǎo)線,結(jié)合題目給定的器材,A是變壓器,B是電池,C是條形磁鐵,D是多用電表,可知B、C中的器材不需要,還需要的器材是學(xué)生電源.(2)表格中每組數(shù)據(jù)都可以看出,匝數(shù)之比近似等于電壓之比,即≈,該變壓器為非理想變壓器,考慮到變壓器可能會(huì)出現(xiàn)漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等現(xiàn)象,可判斷出U2為原線圈上的電壓,所以原線圈是nb.(3)當(dāng)副線圈匝數(shù)增多時(shí),副線圈內(nèi)阻增大,副線圈內(nèi)阻上分得的電壓增多,其輸出電壓會(huì)減小,所以燈泡會(huì)變暗.考點(diǎn)3 實(shí)驗(yàn):傳感器的簡(jiǎn)單使用1.(1)130(2分) (2)125(2分) (3)大(2分) 720(2分)解析:(1)由題圖甲可知,該熱敏電阻此次測(cè)量的阻值為13×10 Ω=130 Ω.(2)由題圖乙可知熱敏電阻在34 ℃的溫度下的電阻為125 Ω.(3)由題圖丙可知,熱敏電阻Rt與定值電阻R2并聯(lián),溫度越高,由圖乙可知熱敏電阻的阻值越小,則熱敏電阻Rt與R2并聯(lián)的電阻越小,由串聯(lián)分壓可知,電壓反饋電阻R1兩端的電壓越大,則數(shù)字電壓表的示數(shù)越大;溫度為35 ℃時(shí),熱敏電阻的阻值為120 Ω,電壓反饋電阻R1兩端的電壓為0.35 V,此時(shí)干路電流為 A,根據(jù)閉合電路歐姆定律有1.5 V=0.35 V+ A×(R0+),溫度為42 ℃時(shí),熱敏電阻的阻值為90 Ω,電壓反饋電阻R1兩端的電壓為0.42 V,此時(shí)干路電流為 A,根據(jù)閉合電路歐姆定律有1.5 V=0.42 V+ A×(R0+),聯(lián)立可得R2=720 Ω.2.(1)定值電阻為保護(hù)電阻,防止回路電流過(guò)大損壞電源或其他設(shè)備(2分) 3.0(1分) 0.50(1分) (2)2.8(1分) 0.96(1分) 不能(2分)解析:(1)定值電阻為保護(hù)電阻,防止回路電流過(guò)大損壞電源或其他設(shè)備.甲小組實(shí)驗(yàn),電阻箱的功率為P=I2R==,可知當(dāng)R=r1+R0時(shí),P有最大值. 即r1=R-R0=0.50 Ω,最大功率Pmax=,得E1=2=3.0 V.(2)乙小組實(shí)驗(yàn),滑動(dòng)變阻器的功率為P=UI=U=-U2+U,P與U是二次函數(shù)關(guān)系,可知當(dāng)U=時(shí),P有最大值.E2=2U=2.8 V,最大功率Pmax=,得r2=-R0=0.96 Ω.若乙小組的定值電阻R0未知,能求出r2+R0的值,但不能單獨(dú)求出電池組內(nèi)阻.1.B 根據(jù)題圖乙可知,原線圈所接正弦交流電壓有效值為100 V,因副線圈兩端電壓為220 V,由U1∶U2=n1∶n2,可知原、副線圈匝數(shù)比為5∶11,A錯(cuò)誤;閉合開(kāi)關(guān)S后,小燈泡微亮,想要增大小燈泡中電流,需要增大副線圈中的電壓,P2上滑可使小燈泡恢復(fù)正常發(fā)光,B正確;滑片P1上滑,原、副線圈匝數(shù)比增大,由U1∶U2=n1∶n2,可得副線圈兩端電壓變小,通過(guò)電阻R1的電流變小,C錯(cuò)誤;向上滑動(dòng)P3,R2接入電路中的阻值大,利用副線圈所在電路中的總電阻R總=R1+可知,副線圈所在電路中的總電阻增大,副線圈兩端電壓不變,則通過(guò)電阻R1的電流減小,變壓器的輸出功率減小,因此D錯(cuò)誤.2.B 在t=0時(shí)刻通過(guò)導(dǎo)線框的磁通量最大,感應(yīng)電流為0,開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向沿A→B→C→D→A,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤;當(dāng)t=時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為E1max=2B·2L·ωL+B·L·ωL=5BL2ω,根據(jù)閉合電路歐姆定律得最大電流I1max==5I0.但下一時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)發(fā)生突變,電動(dòng)勢(shì)的最大值突變?yōu)?/span>E2max=2B·L·ωL+B·L·2ωL=4BL2ω,根據(jù)閉合電路歐姆定律得電流I2max==4I0,所以選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,B正確.3.C 由電路知識(shí)可知,當(dāng)扇形金屬觸片P與c、d接觸時(shí),電吹風(fēng)的加熱電路和吹風(fēng)電路均沒(méi)有接通,此時(shí)電吹風(fēng)處于停機(jī)狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)扇形金屬觸片P與觸點(diǎn)a、b接觸時(shí),電吹風(fēng)的加熱電路和吹風(fēng)電路均處于接通狀態(tài),此時(shí)電吹風(fēng)吹熱風(fēng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于小風(fēng)扇的額定電壓為60 V,吹冷風(fēng)時(shí)小風(fēng)扇的輸入功率為60 W,故小風(fēng)扇正常工作時(shí)的電流為I==1 A,小風(fēng)扇內(nèi)阻消耗的電功率為ΔP=60 W-52 W=8 W,由ΔP=I2r可得r=8 Ω,選項(xiàng)C正確;由題意可知,變壓器原線圈兩端的電壓為220 V,副線圈兩端的電壓為60 V,故有==,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4.D t=0時(shí)刻,e=0,說(shuō)明磁通量最大而磁通量的變化率為零,即線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,A錯(cuò)誤;矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值Emax=NBSω,兩次NBS是一樣的,線圈轉(zhuǎn)速調(diào)整前,周期為T1=0.2 s,其轉(zhuǎn)速n1==5 r/s,線圈轉(zhuǎn)速調(diào)整后,周期為T2=0.3 s,其轉(zhuǎn)速n2== r/s,線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為n1∶n2=5∶=3∶2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)速調(diào)整前,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Emax1=60 V,有效值E=30 V,根據(jù)變壓器變壓公式==2,U1=E,可得U2=15 V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;經(jīng)計(jì)算可知圖線②對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)最大值 Emax2=40 V,圖線②對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emax2sin 2πn2t=40sinπt V,選項(xiàng)D正確. 5.D 變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置,不能改變交變電流的頻率,B、C項(xiàng)均錯(cuò)誤;根據(jù)變壓器匝數(shù)與電壓的關(guān)系=可得副線圈的電壓U2=U1,由于原線圈匝數(shù)少而副線圈的匝數(shù)多,即n1<n2,因此有U2>U1,電流互感器是一種升壓變壓器,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)變壓器匝數(shù)與電流的關(guān)系=可得副線圈的電流I2=I1,由于n1<n2,因此有I2<I1,D項(xiàng)正確.6.B 開(kāi)關(guān)K連通1時(shí),若光照增強(qiáng),電阻R的阻值減小,根據(jù)歐姆定律可知副線圈的電流變大,根據(jù)理想變壓器原理可得原線圈的電流也變大,故電流表示數(shù)變大,A錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)K連通1時(shí),原線圈電壓的有效值U1= V=220 V,根據(jù)理想變壓器變壓原理可得副線圈兩端電壓U2=U1=22 V,所以開(kāi)關(guān)K連通1時(shí),電壓表的示數(shù)為22 V,B正確;由于電容器能夠“通交流”,故開(kāi)關(guān)K連通2時(shí),燈泡L1能夠發(fā)光,C錯(cuò)誤;電壓表的示數(shù)是由原線圈的電壓以及原、副線圈的匝數(shù)比決定的,與光照強(qiáng)度、開(kāi)關(guān)的位置無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤.7.AD 理想變壓器原、副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比,電流之比等于匝數(shù)的反比,故A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;輸電線上的電壓ΔU=I2R,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤;理想變壓器的輸入功率等于輸出功率,大于輸電線上的損耗功率,故D選項(xiàng)正確.8.AC 原線圈電壓U1由發(fā)電機(jī)決定,由理想變壓器的變壓規(guī)律=可知,僅將原線圈的匝數(shù)n1增大為原來(lái)的2倍,副線圈電壓U2將減為原來(lái)的一半,由P=可知,R消耗的功率將變?yōu)?/span>,A項(xiàng)正確;僅將原線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,由I2=可知,副線圈中的電流減為原來(lái)的一半,結(jié)合=可知,I'=,即電流表A的示數(shù)變?yōu)?/span>,B項(xiàng)錯(cuò)誤;僅將發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的,由U1==NBSπn可知,理想變壓器輸入電壓減為原來(lái)的一半,由=可知,輸出電壓U2減為原來(lái)的一半,由P=可知,R消耗的功率變?yōu)?/span>,由歐姆定律可知,輸出電流I2減為原來(lái)的一半,由=可知,輸入電流減為原來(lái)的一半,即電流表A的示數(shù)將變?yōu)?/span>,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤.9.AC 根據(jù)理想變壓器不改變交變電流的頻率可知,流過(guò)R1和R2的電流頻率相同,選項(xiàng)A正確;設(shè)R1和R2中電流分別為I1和I2,根據(jù)變壓器相關(guān)規(guī)律可知,I1∶I2=n2∶n1=1∶4,由電功率公式P=I2R可知R2、R1消耗的功率之比為16∶1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由理想變壓器的變壓規(guī)律有U1=4U2,即U-I1R1=4I2(R2+R),又I1∶I2=1∶4,聯(lián)立得I1=,若滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng),則R減小,I1增大,流過(guò)R1的電流增大,故R1消耗的功率將增大,電源的輸入功率將增大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.10.BC 對(duì)理想變壓器有=,得U1=880 V,輸電線路上的電壓降為U-U1=20 V,輸電線路上損失的功率為P損==0.2 kW,A錯(cuò)誤;輸電線中電流I1==10 A,發(fā)電站輸送的功率P=I1U=9.0 kW,B正確;由理想變壓器中,輸入功率等于輸出功率可知,用戶得到的功率P2=P-P損=8.8 kW,C正確;若輸出電壓U保持不變,用戶又并入一用電器,副線圈所在電路中總電阻減小,則副線圈電流增加,原線圈電流增加,輸電線路上損耗的電壓增加,原線圈兩端電壓減小,副線圈兩端電壓減小,D錯(cuò)誤.11.BC 金屬棒ab沿導(dǎo)軌下滑,根據(jù)右手定則可知,在ab下滑的過(guò)程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由a到b,所以通過(guò)G1的電流是從右端進(jìn)入的,故A錯(cuò)誤.金屬棒ab開(kāi)始時(shí)做加速運(yùn)動(dòng),所以在線圈M中產(chǎn)生的磁場(chǎng)逐漸增大,變化的磁場(chǎng)通過(guò)另一線圈N,產(chǎn)生了感應(yīng)電流,在線圈M中產(chǎn)生的是向下且逐漸變大的磁場(chǎng),根據(jù)楞次定律可知,在線圈N中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)向下,所以通過(guò)G2的電流是從右端進(jìn)入的,故B正確.由于金屬棒ab開(kāi)始時(shí)做加速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸變大,同時(shí)受到的安培力也在增大,安培力與重力平衡后,G1中的電流恒定,線圈M中的磁場(chǎng)不再變化,那么在線圈N中就不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以檢流計(jì)G1的示數(shù)逐漸增大,最后達(dá)到最大值不變,檢流計(jì)G2的示數(shù)逐漸減小,最后減為零,故C正確,D錯(cuò)誤.12.BD 從開(kāi)始到t=過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁通量變化量ΔФ=BS,由法拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E平=N,平均電流I=,R=r+9r=10r,通過(guò)燈泡的電荷量q=IΔt,聯(lián)立解得q=,由串聯(lián)電路規(guī)律有=,而E=,Emax = NBSω=,聯(lián)立解得q=,Emax=U,A錯(cuò)誤;從開(kāi)始到t=過(guò)程中,燈泡消耗電能W=·=,B正確;由A項(xiàng)知Emax=U,線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emaxcost=Ucost,C錯(cuò)誤;由Фmax=BS以及Emax = NBSω= U,可得線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量最大值為Фmax=,D正確.13.(1)如圖1所示(3分) (2)Rt=(100+2t)Ω (2分)(3)R3 (2分) 如圖2所示(2分)圖1 圖2解析:(1)要求盡可能精確地測(cè)出熱敏電阻在不同溫度下的阻值,且盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù),所以采用分壓式電路;因?yàn)殡妷罕砹砍烫?且具體內(nèi)阻不知,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值有較大的誤差,所以用已知內(nèi)阻的電流表A1作為電壓表,電流表A2外接可以消除系統(tǒng)誤差,所畫(huà)電路如圖1所示.(2)根據(jù)圖乙可知Rt=(100+2t)Ω.(3)由(2)可知,當(dāng)溫度達(dá)到80 ℃時(shí),熱敏電阻Rt=260 Ω,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得,當(dāng)定值電阻等于520 Ω時(shí),1、2兩端電壓恰好為2 V,所以定值電阻應(yīng)選擇R3,所畫(huà)電路如圖2所示.14.(1)電壓(1分) 5 V(2分) (2)6×10-8 kg/m3(或0.06 mg/m3)(2分) (3)R2(2分) 3.9(2分)解析:(1)毫安表與氣敏電阻并聯(lián),因此用來(lái)測(cè)定電壓,量程U0=IgRg=0.05×100.0 V=5 V.(2)由圖(b)可讀出,當(dāng)氣敏電阻Rq=2.3 kΩ時(shí),甲醛濃度為6×10-8 kg/m3或0.06 mg/m3.(3)R1、R2串聯(lián)分壓,當(dāng)氣敏電阻的阻值Rq增大時(shí)D1兩端電壓應(yīng)升高,所以R1為氣敏電阻,R2為定值電阻,且當(dāng)=時(shí)為紅色發(fā)光二極管D1處于點(diǎn)亮的臨界狀態(tài),由圖(b)可知當(dāng)η=1×10-7 kg/m3時(shí)Rq=2.6 kΩ,故R2=Rq=3.9 kΩ.15.(1)0.25 A (2)9 W (3)500匝解析:(1)由圖2可知,輸入電壓的有效值為U1=36 V(1分)根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律有U2=U1=18 V(1分)則I2== A=0.25 A,故電流表示數(shù)為0.25 A(2分).(2)保持P的位置不動(dòng),則變壓器匝數(shù)比不變,故輸出端電壓U2不變.當(dāng)Q向上移時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R減小因PR=,故PR增大(3分)當(dāng)R=Rmax=36 Ω時(shí),PR= W=9 W(2分).(3)由PR==()2(1分)可知,要使PR變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,只需使n2變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,即副線圈由500匝變?yōu)? 000匝(1分),故需將P沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)500匝(1分).
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