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8．鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖(a)所示．圖(a)中電流表的讀數(shù)為1.2 A。圖(b)中用同一電纜線繞了3匝，則　 (　 )

A．這種電流表能測直流電流，圖(b)的讀數(shù)為2.4 A

B．這種電流表能測交流電流，圖(b)的讀數(shù)為0.4 A

C．這種電流表能測交流電流，圖(b)的讀數(shù)為3.6 A

D．這種電流表既能測直流電流，又能測交流電流，圖(b)的讀數(shù)為3.6 A

7．如圖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是滑動變阻器R的滑動觸頭，U₁為加在原線圈兩端的交變電壓，I₁、I₂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U₁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U₁不變，S由a切換到b，則I₂減小

C．保持P的位置及U₁不變，S由b切換到a，則I₁增大

D．保持U₁不變，S接在b端，將P向上滑動，則I₁減小

6．如圖是霓虹燈的供電電路，電路中的變壓器可視為理想變壓器．已知變壓器原線圈與副線圈匝數(shù)比，加在原線圈的電壓為u₁=311sinl00πt(V)，霓虹燈正常工作的電阻R=440kΩ，I₁、I₂表示原、副線圈中的電流．下列判斷正確的是　　 (　　 )

A．副線圈兩端電壓6220V，副線圈中的電流14.1mA

B．副線圈兩端電壓4400V，副線圈中的電流10.0mA

C．I_l<I₂

D．I₁>I₂

5．某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55:9，原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化，副線圈接有負載．下列判斷正確的是　　 (　　 )

A．輸出電壓的最大值為36V

B．原、副線圈中電流之比為55:9

C．變壓器輸入、輸出功率之比為55:9

D．交流電源有效值為220V，頻率為50Hz

4．將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上．電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示．下列說法正確的是　 ( 　 )

A．電路中交變電流的頻率為0.25 Hz

B．通過電阻的電流為A

C．電阻消耗的電功率為2.5 W

D．用交流電壓表測得電阻兩端的電壓是5 V

3．電阻R₁、R₂與交流電源按照圖1方式連接，R₁=10Ω，R₂=20Ω．合上開關(guān)S后，通過電阻R₂的正弦交變電流I隨時間t變化的情況如圖2所示．則(　)

A．通過R₁的電流有效值是1.2A

B．R₁兩端的電壓有效值是6V

C．通過R₂的電流最大值是1.2A

D．R₂兩端的電壓最大值是6V

2．正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照圖1所示的方式連接，R=10Ω，交流電壓表的示數(shù)是10 V．圖2是交變電源輸出電壓u隨時間t變化的圖象．則(　)

A．通過R的電流i_R隨時間t變化的規(guī)律是i_R=cos100πt (A)

B．通過R的電流i_R隨時間t變化的規(guī)律是i_R=cos50πt (A)

C．R兩端的電壓u_R隨時間t變化的規(guī)律是u_R=cos50πt (V)　

D．R兩端的電壓u_R隨時間t變化的規(guī)律是u_R=5cos50πt (V)

1．處在勻強磁場中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向平行于紙面并與ab垂直．在t=0時刻，線圈平面與紙面重合(如圖)，線圈的cd邊離開紙面向外運動．若規(guī)定由a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線圈中感應(yīng)電流，隨時間t變化的圖線是　　 (　　 )

12．解：(1)感應(yīng)電流的大小和方向均不發(fā)生改變，因為金屬棒滑到圓弧任意位置時，回路中磁通量的變化率相同．

(2)0-t₀時間內(nèi)，設(shè)回路中感應(yīng)電動勢大小為E₀,感應(yīng)電流為I，感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量為Q，由法拉第電磁感應(yīng)定律：

　�、�

根據(jù)閉合電路的歐姆定律：　　②

由焦耳定律及①②有　　�、�

(3)設(shè)金屬棒進入磁場B₀一瞬間的速度為v，金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過程中，機械能守恒：

　　④

在很短的時間Δt內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒進入磁場B₀瞬間的感應(yīng)電動勢為E，則：

，

　�、�

由閉合電路歐姆定律及④⑤，求得感應(yīng)電流：

　�、�

根據(jù)⑥討論：

Ⅰ．當時，I=0

Ⅱ．當時，，方向為b→a

Ⅲ．當時，，方向為a→b

交變電流與變壓器(1課時)

要點分析

本部分內(nèi)容均為Ⅰ級要求，近幾年高考命題所涉及的內(nèi)容是交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律、圖象、最大值與有效值、變壓器的變流比、變壓比、功率關(guān)系、本部分知識與力學、電路的綜合，本部分多以選擇題、計算題的形式對考生進行考查．

考生存在的問題是對變壓器的原理理解不夠．

典型例題

例1．勻強磁場的磁感應(yīng)強度B，邊長L的正方形線圈abcd共N匝，線圈電阻為r，線圈繞垂直于磁感線的軸OO' 以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R．

(1)在圖中標出此刻線圈感應(yīng)電流的方向；

(2)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值有多大?

(3)線圈平面與磁感線成60°時的感應(yīng)電動勢多大?

(4)設(shè)發(fā)電機由柴油機帶動，其他能量損失不計，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機要做多少功?

(5)從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過電阻R的電量是多少?

例2．如圖所示是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如右圖所示．此時接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為　　 (　　 )

A．110 V　　 B．156 V　 C．220 V 　D．311 V

例3．如圖所示，理想變壓器的初、次級線圈分別接著完全相同的燈泡L₁、L₂。初、次級線圈的匝數(shù)比n₁:n₂=3:1，交流電源電壓為U，則(　　 )

①燈L₁兩端的電壓為U/10

②燈L₁兩端的電壓為3U/5

③燈L₂兩端的電壓為3U/l0

④燈L₂兩端的電壓為U/3

A．只有①、③正確　　 B．只有②、④正確

C．只有①、④正確　　 D．只有②、③正確

例4．學校有一臺應(yīng)急備用發(fā)電機，內(nèi)阻為r=1 Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為1:4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4:1，輸電線的總電阻為R=4 Ω，全校22個教室，每個教室用“220 V，40 W”的燈6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，則：

(1)發(fā)電機的輸出功率多大?

(2)發(fā)電機的電動勢多大?

(3)輸電線上損耗的電功率多大?

針對訓(xùn)練

11．解：(1)方框質(zhì)量m=4Lad

方框電阻

方框下落速度為v時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢　E=B·2L·v

感應(yīng)電流　

方框下落過程，受到重力G及安培力F

G=mg=4LAdg，方向豎直向下

，方向豎直向上

當F=G時，方框達到最大速度，即v=v_m

則　

方框下落的最大速度

(2)方框下落加速度為時，有

則　

方框的發(fā)熱功率　

(3)根據(jù)能量守恒定律，有

解得恒定電流I₀的表達式