第2講直流電路和交流電路1.純電阻電路和非純電阻電路的電功、電功率的比較(1)純電阻電路：電功WUIt，電功率PUI，且電功全部轉(zhuǎn)化為電熱，有WQUIttI2Rt，PUII2R.(2)非純電阻電路：電功WUIt，電功率PUI，電熱QI2Rt，電熱功率P熱I2R，電功率大于電熱功率，即W>Q，故求電功、電功率只能用WUIt、PUI，求電熱、電熱功率只能用QI2Rt、P熱I2R.2.電源的功率和效率(1)電源的幾個(gè)功率電源的總功率：P總EI電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)I2r電源的輸出功率：P出UIP總P內(nèi)(2)電源的效率×100%×100%3.交流電的“四值”(1)最大值EmNBS.(2)瞬時(shí)值eNBSsin_t.(3)有效值：正弦式交流電的有效值E；非正弦式交流電的有效值必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)，用等效的思想來(lái)求解.計(jì)算交流電路的電功、電功率和測(cè)定交流電路的電壓、電流都是指有效值.(4)平均值：n，常用來(lái)計(jì)算通過(guò)電路的電荷量.4.理想變壓器的基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入P出.(2)電壓關(guān)系：.(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí).直流電路動(dòng)態(tài)分析方法(1)程序法：基本思路是“部分整體部分”.即從阻值的變化入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判定R總的變化情況，再由閉合電路歐姆定律判斷I總和U端的變化情況，最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判斷各部分的變化情況.(2)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).例1(多選)如圖1所示，直流電源、滑動(dòng)變阻器、平行板電容器與理想二極管(正向電阻為0，反向電阻為)連接，電源負(fù)極接地.開始時(shí)電容器不帶電，閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點(diǎn).在開關(guān)S保持接通的狀態(tài)下，下列說(shuō)法正確的是()圖1A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，帶電油滴會(huì)向上運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí)，帶電油滴會(huì)向下運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)不變D.當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)升高解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，變阻器有效阻值增大，R的電壓增大，則電容器板間電壓增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，油滴所受的電場(chǎng)力增大，所以帶電油滴會(huì)向上運(yùn)動(dòng).故A正確；當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí)，由電容的決定式C知，電容減小，而電容器的電壓不變，由C知，Q要減小，電容器要放電，由于二極管的單向?qū)щ娦?，所以電容器不能放電，則電容器的帶電量不變，根據(jù)推論可知電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變，油滴所受的電場(chǎng)力不變，所以帶電油滴仍靜止不動(dòng)，故B錯(cuò)誤；當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí)，電容器所帶的電量Q不變，由E知電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變，由UEd知，P與下極板間的電勢(shì)差變大，P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)升高.故C錯(cuò)誤；當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí)，C，電容器的電容減小，由C知，Q要減小，電容器要放電，由于二極管的單向?qū)щ娦?，所以電容器不能放電，則電容器的帶電量不變，那么只能是極板間U增大，由E知電容器板間場(chǎng)強(qiáng)變大，則P與下極板間的電勢(shì)差變大，P點(diǎn)的電勢(shì)升高.故D正確.答案AD預(yù)測(cè)1(多選)如圖2所示的火警報(bào)警裝置，R1為熱敏電阻，若溫度升高，則R1的阻值會(huì)急劇減小，從而引起電鈴電壓的增加，當(dāng)電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響.下列說(shuō)法正確的是()圖2A.要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)B.要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)C.要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移D.要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移答案BD解析要使報(bào)警的臨界溫度升高，R1對(duì)應(yīng)的阻值減小，電路中電流會(huì)增大，電鈴兩端的電壓會(huì)增大，而電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響，要使電鈴的電壓仍為原來(lái)的值，必須適當(dāng)減小電源的電動(dòng)勢(shì)，相反，要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì).故A錯(cuò)誤，B正確.要使報(bào)警的臨界溫度升高，R1對(duì)應(yīng)的阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，將使電鈴的電壓增大，要使電鈴的電壓仍為原來(lái)的值，可以把R2的滑片P適當(dāng)向上移，以減小R2，相反，要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移，故C錯(cuò)誤，D正確.故選B、D.預(yù)測(cè)2(2016·全國(guó)甲卷·17)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖3所示電路.開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為()圖3A. B. C. D.答案C解析S斷開時(shí)等效電路圖如圖甲所示.甲電容器兩端電壓為U1×R×E；S閉合時(shí)等效電路圖如圖乙所示.乙電容器兩端電壓為U2×RE，由QCU得，故選項(xiàng)C正確.解題方略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.交流電的“四值”(1)最大值EmNBS.分析電容器的耐壓值.(2)瞬時(shí)值eNBSsin t.計(jì)算閃光電器的閃光時(shí)間、線圈某時(shí)刻的受力情況.(3)有效值：正弦式交流電的有效值E；非正弦式交流電的有效值必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)，用等效的思想來(lái)求解.計(jì)算交流電路的電功、電功率和測(cè)定交流電路的電壓、電流都是指有效值.(4)平均值：n，常用來(lái)計(jì)算通過(guò)電路的電荷量.例2如圖4甲所示，電阻為1 的矩形線圈繞垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OO勻速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電，現(xiàn)將此電流給阻值為R10 的小燈泡L供電，通過(guò)電流傳感器得到燈泡中電流的圖象如圖乙，不考慮溫度對(duì)燈泡阻值的影響，下列說(shuō)法正確的是()圖4A.在t5×103 s時(shí)，線圈處于中性面位置B.在t10×103 s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大C.交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i5cos 50t(A)D.線圈產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)為55 V解析由圖乙可知t5×103 s時(shí)刻感應(yīng)電流最小為零，此時(shí)線圈所在平面處于中性面位置，故A正確；t10×103 s時(shí)刻感應(yīng)電流最大，此時(shí)線圈所在平面與中性面位置垂直，所以穿過(guò)線圈回路的磁通量最小，故B錯(cuò)誤；周期T0.02 s，角速度100 rad/s，故電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i5cos 100t(A)，故C錯(cuò)誤；線圈產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)最大值為EmIm(Rr)55 V，D錯(cuò)誤.答案A預(yù)測(cè)3如圖5所示是某興趣小組用實(shí)驗(yàn)室的手搖發(fā)電機(jī)給小燈泡供電的裝置示意圖.在某次勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)小燈泡周期性的閃亮.以下判斷正確的是()圖5A.圖示位置線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.若增大手搖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，燈泡亮度將不變C.若增大手搖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，燈泡閃亮的頻率將變大D.小燈泡周期性閃亮的主要原因是電路接觸不良答案C解析圖示位置線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，故A錯(cuò)誤；若增大手搖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，角速度將增大，頻率將增大，產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EmNBS，故燈泡的亮度增大，故B錯(cuò)誤，C正確；小燈泡周期性閃亮的主要原因是產(chǎn)生的電流為交流電，故D錯(cuò)誤.預(yù)測(cè)4(多選)如圖6所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦式電流的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦式電流的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式電流的說(shuō)法正確的是()圖6A.在圖中t0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為32C.正弦式電流a的瞬時(shí)值為u10sin 5t VD.正弦式電流b的最大值為 V答案BCD解析t0時(shí)刻兩個(gè)正弦式電流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值均為零，線圈都與磁場(chǎng)垂直，穿過(guò)線圈的磁通量都最大.故A錯(cuò)誤.由圖讀出兩電流周期之比為TaTb0.4 s0.6 s23，而T，則線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為32.故B正確.正弦式電流a的瞬時(shí)值為uUmsin t10sin t V10sin 5t V.故C正確.根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值公式EmnBSnBS得到，兩電動(dòng)勢(shì)最大值之比為Ema：EmbTbTa32，Ema10 V，則得到正弦式電流b的最大值為Emb V.故D正確.解題方略理想變壓器動(dòng)態(tài)分析的兩種情況(1)負(fù)載電阻不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況.(2)匝數(shù)比不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負(fù)載電阻的變化情況.不論哪種情況，要注意兩點(diǎn)：一、根據(jù)題意分清變量和不變量；二、弄清“誰(shuí)決定誰(shuí)”的制約關(guān)系.對(duì)電壓而言，輸入決定輸出；對(duì)電流、電功(率)而言，輸出決定輸入.例3(2016·全國(guó)乙卷·16)一含有理想變壓器的電路如圖7所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 、1 和4 ，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定.當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()圖7A.2 B.3 C.4 D.5解析開關(guān)斷開時(shí)，電路如圖甲所示，原、副線圈的電流比，通過(guò)R2的電流I2，副線圈的輸出電壓U2I2(R2R3)，由可得原線圈兩端的電壓U15I2，則UU1IR15I23I；開關(guān)閉合時(shí)，電路如圖乙所示，原、副線圈的電流比，通過(guò)R2的電流I2，副線圈的輸出電壓U2I2R2，由可得原線圈兩端的電壓U14I2，則UU14IR14I212I，聯(lián)立解得3，選項(xiàng)B正確.甲乙答案B預(yù)測(cè)5一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(guò)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R0和滑動(dòng)變阻器R，原線圈上加一電壓為U的交流電，則()圖8A.保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大B.保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)不變C.保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小D.保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大答案D解析在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定.因此，當(dāng)Q位置不動(dòng)時(shí)，輸出電壓U不變，此時(shí)P向上滑動(dòng)，負(fù)載電阻值R增大，則輸出電流I減小.根據(jù)輸入功率P1等于輸出功率P2，電流表的讀數(shù)I變小，故A、B錯(cuò)誤；P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)，則輸出電壓U變大，I變大，電流表的讀數(shù)變大，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選D.預(yù)測(cè)6(多選)某同學(xué)模擬“遠(yuǎn)距離輸電”，將實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成如圖9所示電路，A、B為理想變壓器，燈L1、L2相同且阻值不變.保持A的輸入電壓不變，開關(guān)S斷開時(shí)，燈L1正常發(fā)光.則()圖9A.如果只閉合開關(guān)S，L1變暗B.如果只閉合開關(guān)S，A的輸入功率變大C.僅將滑片P上移，L1變亮D.僅將滑片P上移，A的輸入功率不變答案AB解析閉合S，副線圈電阻減小，則消耗功率增大，B副線圈中電流增大，B原線圈電流也增大，則R上損失的電壓和功率增大，則B輸入電壓減小，燈泡兩端電壓減小，故燈泡會(huì)變暗，故A正確；根據(jù)A分析知消耗和損失功率都增大，根據(jù)能量守恒知A的輸入功率變大，故B正確；僅將滑片P上移，A副線圈匝數(shù)減小，則輸出電壓減小，B的輸入電壓減小，燈泡電壓也減小，故L1變暗，消耗功率減小，則A輸入功率減小，故C、D錯(cuò)誤.解題方略交變電流的綜合問(wèn)題，涉及交流電路最大值、有效值、平均值、瞬時(shí)值的計(jì)算，與電磁感應(yīng)、安培力、閉合電路歐姆定律的綜合應(yīng)用等，解答時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)分清交流電路“四值”的不同計(jì)算方法和物理意義.(2)學(xué)會(huì)將直流電路、閉合電路歐姆定律的知識(shí)應(yīng)用在交流電路的綜合問(wèn)題中.例4(多選)如圖10所示，導(dǎo)體棒ab兩個(gè)端點(diǎn)分別搭接在兩個(gè)豎直放置、電阻不計(jì)、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過(guò)電刷與導(dǎo)線c、d相接.c、d兩個(gè)端點(diǎn)接在匝數(shù)比n1n2101的變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動(dòng)變阻器R0，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)為L(zhǎng)(電阻不計(jì))，繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng).如果滑動(dòng)變阻器的阻值為R時(shí)，通過(guò)電流表的電流為I，則()圖10A.滑動(dòng)變阻器上消耗的功率為P100I2RB.變壓器原線圈兩端的電壓U110IRC.取ab在環(huán)的最低端時(shí)t0，則導(dǎo)體棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式是iIsin tD.ab沿環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力FBIL解析由得I210I，變阻器上消耗的功率為PIR(10I)2R100I2R，故A正確；副線圈的電壓為UI2R10IR，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，變壓器原線圈兩端的電壓U1100IR，故B錯(cuò)誤；ab在最低點(diǎn)時(shí)，ab棒與磁場(chǎng)垂直，此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，感應(yīng)電流最大，所以棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式應(yīng)為iIcos t，故C錯(cuò)誤；ab在最低點(diǎn)時(shí)，ab棒與磁場(chǎng)垂直，此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，感應(yīng)電流最大，最大值為I，此時(shí)的安培力也是最大的，最大安培力為FBIL，故D正確.答案AD預(yù)測(cè)7(多選)如圖11所示，單匝矩形導(dǎo)線框abcd與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，線框電阻不計(jì)，線框繞與cd邊重合的固定轉(zhuǎn)軸以恒定角速度從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，理想變壓器匝數(shù)比為n1n2.開關(guān)S斷開時(shí)，額定功率為P的燈泡L1正常發(fā)光，電流表示數(shù)為I，電流表內(nèi)阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是()圖11A.線框中產(chǎn)生的電流為正弦式交變電流B.線框從圖中位置轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為C.燈泡L1的額定電壓等于D.如果閉合開關(guān)S，則電流表示數(shù)變大答案ABD解析根據(jù)產(chǎn)生交變電流的條件，A正確；轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值應(yīng)為Em，正好是有效值的大小，B正確；C中燈泡L1的額定電壓應(yīng)為，C錯(cuò)誤；開關(guān)S閉合，并聯(lián)L2后負(fù)載總電阻減小，U2不變，I2增大，I1也增大，D正確.預(yù)測(cè)8在如圖12甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為51，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫出)，圖中電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小.下列說(shuō)法中正確的是()圖12A.電壓表的示數(shù)為44 VB.圖乙中電壓的有效值為220 VC.RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，電流表示數(shù)減小D.RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，電阻R0消耗的電功率增大答案D解析設(shè)將此電流加在阻值為R的電阻上，電壓的最大值為Um，電壓的有效值為U.則×·T，代入數(shù)據(jù)得圖乙中電壓的有效值為110 V；變壓器原、副線圈中的電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈中的電壓之比是51，所以電壓表的示數(shù)為22 V，故A、B錯(cuò)誤；RT處溫度升高時(shí)，阻值減小，副線圈電流增大，電阻R0消耗的電功率增大，而輸出功率和輸入功率相等，所以原線圈電流增大，即電流表示數(shù)增大，故C錯(cuò)誤，D正確.專題強(qiáng)化練1.咸陽(yáng)市區(qū)某學(xué)校創(chuàng)建綠色校園，如圖1甲為新裝的一批節(jié)能燈，該路燈通過(guò)光控開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制：電燈的亮度可自動(dòng)隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變.如圖乙為其內(nèi)部電路簡(jiǎn)化原理圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，Rt為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加時(shí)，其電阻值減小).現(xiàn)增加光照強(qiáng)度，則下列判斷正確的是()圖1A.電源路端電壓不變 B.R0兩端電壓變大C.B燈變暗，A燈變亮 D.電源總功率不變答案B解析由題意，增加光照強(qiáng)度，Rt減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，電源的內(nèi)電壓增大，路端電壓U減小，則A燈變暗，通過(guò)R0電流I0IIA，I增大，而IA減小，則I0增大，R0兩端電壓U0增大，而R0、B的電壓之和等于路端電壓，路端電壓減小，則知，B的電壓減小，B燈變暗；電源的總功率PEI，I增大，則P增大.故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.2.如圖2所示的閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電阻箱R1、R2、電燈和理想電流表A1、A2分別接入電路中，電燈的電阻為RL(電表和用電器均安全工作)，下列說(shuō)法正確的是()圖2A.僅調(diào)節(jié)R1，電流表A1的示數(shù)總大于A2的示數(shù)B.僅使R2減小，電流表A2變化量比A1變化量大C.僅使R1增大，電源內(nèi)阻消耗的功率變大D.僅調(diào)節(jié)電阻箱R1，RLR1r時(shí)，電燈L可達(dá)到最亮答案B解析僅調(diào)節(jié)R1，RL與R2的大小關(guān)系不確定，所以電流表A1的示數(shù)不一定總大于A2的示數(shù).故A錯(cuò)誤.僅使R2減小，并聯(lián)部分電阻減小，通過(guò)RL的電流減小，總電流增大，則通過(guò)R2的電流增大，且電流表A2變化量比A1變化量大.故B正確.僅使R1增大，總電阻增大，總電流減小，則電源內(nèi)阻消耗的功率減小，故C錯(cuò)誤.僅調(diào)節(jié)電阻箱R1，R10時(shí)，電路中電流最大，電燈L的電壓最大，達(dá)到最亮，故D錯(cuò)誤.3.(多選)如圖3所示，虛線框內(nèi)為漏電保護(hù)開關(guān)的原理示意圖：變壓器A處用火線和零線平行繞制成線圈，然后接到用電器.B處有一個(gè)輸出線圈，一旦線圈B中有電流，經(jīng)放大后便能推動(dòng)繼電器切斷電源.如果甲、乙、丙、丁四人分別以圖示方式接觸電線(裸漏部分)，甲、乙、丙站在木凳上，則下列說(shuō)法正確的是()圖3A.甲不會(huì)發(fā)生觸電事故，繼電器不會(huì)切斷電源B.乙會(huì)發(fā)生觸電事故，繼電器不會(huì)切斷電源C.丙會(huì)發(fā)生觸電事故，繼電器會(huì)切斷電源D.丁會(huì)發(fā)生觸電事故，繼電器會(huì)切斷電源答案AD解析甲、乙、丙、丁四人，只有丁電流由火線經(jīng)丁流入大地，出現(xiàn)漏電，繼電器會(huì)切斷電源.4.(多選)如圖4所示，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形均勻線圈，以AB邊所在直線為軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，若以圖示位置為零時(shí)刻，則下列選項(xiàng)反映四條邊上的電勢(shì)差隨時(shí)間的變化正確的有() 圖4答案AD解析線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只有CD邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmBL2，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為eBL2cos t，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知AB、BC、AD邊的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EmEmBL2，故這三個(gè)邊的電壓的瞬時(shí)值為eBL2cos t，結(jié)合產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向可知，A、D正確，B錯(cuò)誤；CD端的電壓即為路端電壓，故瞬時(shí)值為eBL2cos t，故C錯(cuò)誤.5.電阻為1 的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖5所示.現(xiàn)把交流電加在電阻為9 的電熱絲上，則下列說(shuō)法中正確的是()圖5A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為31.4 rad/sB.如果線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，則電流不會(huì)改變C.電熱絲兩端的電壓U100 VD.電熱絲的發(fā)熱功率P1 800 W答案D解析從圖中可知：T0.02 s，314 rad/s，故A錯(cuò)誤；其他條件不變，如果線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，角速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍.由電動(dòng)勢(shì)最大值EmNBS得知，交流電動(dòng)勢(shì)的最大值變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，電壓的有效值為原來(lái)的2倍，根據(jù)歐姆定律可知電流發(fā)生改變.故B錯(cuò)誤.該交流電壓的最大值為200 V，所以有效值為100 V，則電熱絲兩端的電壓為×100 V90 V，故C錯(cuò)誤；根據(jù)P得：P W1 800 W，故D正確.6.(多選)如圖6所示是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，線圈匝數(shù)為n、電阻為r，外接電阻為R，交流電流表.線圈從圖示位置(線圈平面平行于磁場(chǎng)方向)開始轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)的感應(yīng)電流為I.下列說(shuō)法中正確的是()圖6A.電流表的讀數(shù)為2IB.轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量的最大值為C.從圖示位置開始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為答案BCD解析由題有：IImcos ，則得感應(yīng)電流的最大值Im2I，有效值I有ImI，則電流表的讀數(shù)為I，故A錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值EmIm(Rr)2I(Rr)，又EmnBS，磁通量的最大值mBS，聯(lián)立解得：mBS，故B正確；從圖示位置開始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量qnnn··，故C正確；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量QIRT(I)2R·，故D正確.7.有一理想變壓器，副線圈所接電路如圖7所示，燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡.當(dāng)S斷開時(shí)，燈L1正常發(fā)光.S閉合后，下列說(shuō)法正確的是()圖7A.燈L1、L2都能正常發(fā)光B.原線圈的輸入功率減小C.原、副線圈的電流比增大D.電阻R消耗的功率增大答案D解析當(dāng)S閉合后，電路的總電阻減小，副線圈的電流增大，所以通過(guò)電阻R的電壓增大，R消耗的功率增大，燈泡兩端的電壓減小，燈L1、L2都不能正常發(fā)光，故A錯(cuò)誤，D正確；由于副線圈中負(fù)載電阻減小，消耗的功率P，故消耗的功率增大，輸入功率等于輸出功率，故原線圈的輸入功率增大，故B錯(cuò)誤；變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，故原、副線圈中電流之比不變，故C錯(cuò)誤.8.(多選)(2016·全國(guó)丙卷·19)如圖8，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光.下列說(shuō)法正確的是()圖8A.原、副線圈匝數(shù)比為91B.原、副線圈匝數(shù)比為19C.此時(shí)a和b的電功率之比為91D.此時(shí)a和b的電功率之比為19答案AD解析設(shè)燈泡的額定電壓為U0，兩燈泡均能正常發(fā)光，所以原線圈輸出端電壓為U19U0，副線圈兩端電壓為U2U0，故，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)公式可得，由于小燈泡兩端的電壓相等，所以根據(jù)公式PUI可得，燈泡a和b的電功率之比為19，C錯(cuò)誤，D正確.9.如圖9甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101，A、V均為理想電表，R為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)，L1和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡.原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說(shuō)法正確的是()圖9A.電壓u的頻率為100 HzB.電壓表V的示數(shù)為22 VC.當(dāng)光強(qiáng)增大時(shí)，A示數(shù)變小D.當(dāng)L1的燈絲燒斷后，V示數(shù)不變答案D解析原線圈接入如題圖乙所示的正弦交流電壓，T0.02 s，所以頻率為f50 Hz，故A錯(cuò)誤；原線圈接入電壓的最大值是220 V，所以原線圈接入電壓的有效值是U220 V，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101，所以副線圈電壓是22 V，所以V的示數(shù)小于22 V，故B錯(cuò)誤；R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，可知副線圈電流增加，副線圈輸出功率增加，所以原線圈輸入功率也增加，原線圈電流增加，所以A的示數(shù)變大，故C錯(cuò)誤；當(dāng)L1的燈絲燒斷后，變壓器的輸入電壓不變，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓也不變，故電壓表讀數(shù)不變，故D正確.10.如圖10所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B T.單匝矩形線圈面積S1 m2，電阻不計(jì)，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng).線圈通過(guò)電刷與一理想變壓器原線圈相接，為交流電流表.調(diào)整副線圈的滑動(dòng)觸頭P，當(dāng)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為12時(shí)，副線圈電路中標(biāo)有“36 V，36 W”的燈泡正常發(fā)光.以下判斷正確的是()圖10A.電流表的示數(shù)為1 AB.矩形線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為18 VC.從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時(shí)，矩形線圈電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律為e18sin 90tVD.若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)將P適當(dāng)下移答案C解析小燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電流為：I21 A；根據(jù)變流比公式：，解得：I12 A，故A錯(cuò)誤；小燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電壓為36 V，根據(jù)變壓比公式，解得：U118 V，故矩形線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為18 V，矩形線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為18 V，故B錯(cuò)誤；根據(jù)公式EmNBS，解得： rad/s90 rad/s，故從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時(shí)，矩形線圈電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律eEmsin t18sin 90t V，故C正確；若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，根據(jù)公式EmNBS，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值增加，故有效值也增加；為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)該減小變壓比，故應(yīng)將P適當(dāng)上移，故D錯(cuò)誤.11.如圖11所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)比為k1.降壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)比為k2.原線圈兩端接入一電壓uUmsin t的交流電源，用戶電阻為R(純電阻)，若用戶消耗功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率Pr和用戶獲得的電壓U分別為()圖11A.PrPUB.PrPUC.PrPUD.PrPU答案B解析用戶流過(guò)的電流為I4，故在輸電線路上的電流為I3，故損失的電功率為PrI·2rP；升壓變壓器兩端電壓的有效值為U1，輸電線路上損失的電壓為UI3·2r，升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U2故降壓變壓器原線圈的電壓為U3U2U，用戶獲得的電壓U聯(lián)立解得U