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1、练习(一)随堂演练 一及时反端、夯些基酣1 如图甲所示，矩形线圈abed在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如 图乙所示，设沿abeda方向为电流正方向，贝U ( )A 乙图中Oa时间段对应甲图中A至B 图的过程；B .乙图中e时刻对应甲图中的C图； C.若乙图中d等于0.02 s,则1 s内电O流的方向改变50次；D .若乙图中b等于0.02 s,则交流电的频率为50 HzI s I I"-s _|sUs _IABCD甲2.某发电机产生的交变电动势为e= 50sin 100 t(V).对此电动势表述正确的有(A .最大值是50 '2 V B .频率是100 Hz
2、 C.有效值是25 2 V D .周期是0.02 s13. 如图所示，交流发电机线圈的面积为0.05 m2,共100匝.该线圈在磁感应强度为- T冗的匀强磁场中，以10n rad/s勺角速度匀速转动，电阻 R1和R2的阻值均为50莒线圈的内阻 忽略不计，若从图示位置开始计时，则()A .线圈中的电动势为e= 50sin 10 bVB .电流表的示数为.2 A C.电压表的示数为50 ：2 V D . R1上消耗的电功率为50 W4. 如图所示，面积S= 0.5 m2，匝数n= 100匝，内阻r= 2.0阳勺矩形线圈放在磁感应强 度为B = 0.02 T的匀强磁场中，使它绕垂直于磁场的OO
3、9;轴以角速度3= 100n rad/匀速转动, 线圈通过电刷与一个阻值 R= 20 Q的电阻连接，为交流电压表.求：(1)电阻R上的发热功率;(2) 线圈从图示位置转过90°勺过程中，电阻R中通过的电荷量；(3) 线圈从图示位置转过60°时，交流电压表V的读数.课时作业 规出训I练捉升能力选择题1 .如图所示各图线中表示交变电流的是（）2. 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是（）A .线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向不变B .线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次C.线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流
4、的方向都要改变一次D .线圈转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次3. 如图，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场 B中以角速度3匀速转动,能产生正弦交变电动势e= BSsin 3的图是（）D4. 一台电风扇的额定电压为交流 220 V .在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一 段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示.这段时间内电风扇的用电量为（ ）A . 3.9X 10_2度B . 5.5X 10-2度C. 7.8X 10_2度D . 11.0X 10_2 度/At 0 10 204060 min5个小型电热器若接在输出电压为 10 V的直流电源上，消耗电功率为 P;
5、若把它接在P某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为 P.如果电热器电阻不变，贝吐匕交流电源输出电压的最 大值为（ ）A . 5 VB 5 '2 VC. 10VD . 10 '2 V6只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，贝U下列说法正确的是 （）A . t= 0时刻，线圈平面与中性面垂直B . t= 0.01 s时刻，的变化率最大；C. t = 0.02 s时刻，交流电动势达到最大D .该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示1JN11/0.01ift1甲'乙17. 如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正
6、弦交流电的图象，当调整 线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线 b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确 的是（）A .在图中t= 0时刻穿过线圈的磁通量均为零B.线圈先后两次转速之比为 3 : 2 C.交流电a的瞬时值为u= 10sin 5 t （V）D .交流电b的最大值为5 VkuJN8. 电阻为1 Q的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示，现把交变电流加在电阻为9 Q的电热丝上，下列判断正确的是（）A .线圈转动的角速度为100 rad/sB .在00.005 s时间内，通过电阻的电荷量为 5 C C.电热丝两端的电压为1
7、80 V5冗D .电热丝的发热功率为1 800 Wi'迅20000.02/ 001-2009. 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Q从线圈平面与磁场方向平行时开始计时， 线圈转过60°时的感应电流为1 A.那 么（）A .线圈消耗的电功率为4 W2 nB .线圈中感应电流的有效值为 2 A C.任意时刻线圈中的感应电动势为 e= 4costT 2 nD .任意时刻穿过线圈的磁通量为©=nsint10. 如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同
8、的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比 WB. 1 : 2 C. 1 : 3 D. 1 : 6二、非选择题（本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步 骤，有数值计算的要注明单位）11. （15分）电压u= 120 2sin cot/，频率为50 Hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭 电压均为U0= 60.2 V的霓虹灯的两端.（1）求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？ 试分1析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？（已知人眼的视觉暂留时间约为16 s）12. （15分）图1是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线 圈abed可
9、绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 00'转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个 跟线圈一起绕00'转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触， 这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图2是线圈的主视图，导线ab和ed分别用它们的横截面来表示已知 ab长度为L1，be长度为L2,线圈以恒定角速度 逆时针转动.（只考虑单匝线圈）（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导 t时刻整个线 圈中的感应电动势e1的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成 血夹角位置时开始计时，如图3 所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动热 e2的表达式；若线圈电
10、阻为r，求线圈每转动 一周电阻R上产生的焦耳热.（其他电阻均不计）曲图3练习（二）及时反馈,夯实基础1 如图为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的是 （）A 这是一个升压变压器；B 原线圈的匝数比副线圈的匝数多C.当原线圈输入交流电压220 V时，副线圈输出直流电压12 VD .当原线圈输入交流电压220 V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小2自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分一升压式自 耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上当变压器
11、输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为11,负载两端电压的有效值为 U2，且变压器是 理想的，则U2和|1分别约为（）A . 380 V 和 5.3 A B . 380 V 和 9.1 A C . 240 V 和 5.3 A D . 240 V 和 9.1 A3通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为 k时，线路损耗的电功率为P2圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和石分别为（P1,若将副线P 21 小 PR 1B.（iP）R，n c.pu，nD.（kU
12、）2R，14 .如图甲所示，理想变压器原、畐懺圈的匝数比为10： 1, b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻 R= 10 Q其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上如图乙所示的交变电压，贝U下列说法中正确的是（）A.当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB .当单刀双掷开关与a连接且t二0.01 s时，电流表示数为零C.当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 HzD.当单刀双掷开关由甲课时作业 规相训练、桂升能力选择题1. 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 （ ）A .通过正弦交变电流的原
13、线圈 产生的磁通量不变； B .穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等；C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势；D .原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈。所用的器材叫电流互感器.如2. 在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流, 下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是 （）ABD3. 如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数ni = 800和n2= 200的两个线圈，上线圈两端与u = 51sin 314t V的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能 是（）A . 2.0 V B . 9.0 V C. 12.7 V D . 144.0 V4. 如图所示
14、，理想变压器原线圈输入电压 u= Umsin cot副线圈电路中R0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用11和I 2表示.下列说法正确的是（）A . I1和I2表示电流的瞬时值；B. U1和U2表示电压的最大值C.滑片P向下滑动过程中，U2不变、11变大；D .滑片P向下滑动过程中，U2变小、11变小5 .中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程.假设甲、 乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输
15、电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上PP损耗的电功率将变为（）A4B.2 C. 2P D. 4P6.如图所示，理想变压器的原线圈接入u= 11 000.：2sin 100 tV）的交变电压，副线圈通过电阻r = 6 Q的导线对“220 V/880 W的电器Rl供电，该电器正常工作.由此可知（）A .原、副线圈的匝数比为50 ： 1;B .交变电压的频率为100 HzC.畐寸线圈中电流的有效值为4 A;D .变压器的输入功率为880 W7 随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要某发电 厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为Ui
16、,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为 Po,用户的用电器正常工作的电压为 U2在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是 （）P2rp2rA .输电线上损耗的功率为。uR ；B 输电线上损耗的功率为puRC.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D .采用更高的电压输电会降低输电的效率8. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示， 发电机通过升压变压器Ti和降压变压器T2 向用户供电.已知输电线的总电阻为 R,降压变压器T2的原、畐懺圈匝数之比为4： 1，降压 变压器副线圈两端交变电压 u = 220 '2sin（100 t*V，降压变压器的副线圈与阻值 Ro=
17、 11 Q的电 阻组成闭合电路.若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是 （ ）A .通过Ro电流的有效值是20 A; B .降压变压器T2原、副线圈的电压比为4： 1C. 升压变压器T1的输出电压等于降压变压器 T2的输入电压D .升压变压器T1的输出功率大于降压变压器 T2的输入功率9. 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1 : n2= 5： 1，电阻R= 20 Q L1、L2为规 格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源，输入电压 u随时间t的变 化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光.下列说法正确的是（ ）A .输 入电压u的表达式u
18、 = 20 .；2sin （50 t>VB .只断开S2后，L1、L2均正常发光C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大D .若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W甲乙10. 某同学自制变压器，原线圈为 ni匝，在做副线圈时，将导线ab对折后并在一起，在 铁芯上绕n2圈，从导线对折处引出一个接头 c,连成图示电路.S为单刀双掷开关，线圈电阻 不计，原线圈接ui = Umsin ）V的交流电源.下列说法正确的是（）A . S接b时，电压表示数为|2：心 B . S接c时，电压表示数为弋2虫C. S接c时，滑动触头P向下移动，变压器输入功率变大D. S接c时，滑动触头P向上移动，变压器输
19、入电流变大二、非选择题（本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步 骤，有数值计算的要注明单位）11. （15分）图（a）为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接 头，原线圈输入正弦式交变电压的 u -t图象如图（b）所示.若只在ce间接一只Rce= 400 Q的电 阻，或只在de间接一只Rde= 225 Q的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.（1）请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；（2）求只在ce间接400 Q电阻时，原线圈中的电流丨1；（3） 求ce和de间线圈的匝数比叱.12. （15分）某电厂要将电能输送到较远的用户，
20、输送的总功率为9.8X 104 W，电厂输出电压仅为350 V,为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输出.已知输电线路的 总电阻为4 Q允许损失的功率为输送功率的5%,所需电压为220 V，求升压、降压变压器的 原、副线圈的匝数比各是多少？交变电流与传感器练习（三）KIAOZlil NEKC YAN1美国科学家 Willard S . Boyle与George E. Smith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明荣获 2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器 的有（ ）A .发光二极管 B.热敏电阻C .霍尔元件D .干电池2. 用遥控器
21、调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程， 下列属于这类传感器的是（）A .红外线报警装置B .走廊照明灯的声控开关C .自动洗衣机中的压力传感器D .电饭煲中控制加热和保温的温控器3. 如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大,则说明（）A .热敏电阻在温度越高时，电阻越大B .热敏电阻在温度越高时，电阻越小； C .半导体材料温度升高时，导电性能变差D .半导体材料温度升高时，导电性能变好I1丰热敏电阻軒4. 利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工 厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到
22、发光元件A发出的光，每当工件挡住A 发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所 示.若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下列说法正确的是（）A .传送带运动的速度是0.1 m/s； B .传送带运动的速度是0.2 m/s3 600个工件；D .该传送带每小时输送7 200个工件5. 如下图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电 阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央.若用不透光的黑纸将Rt包裹起来，表针将向（选填“左”或“右”）转动；若用手电筒光照射 Rt，表针将向选填“左”或“右”）转动.欧姆表
23、6温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随 温度变化的特性工作的.如图甲所示，电源的电动势E = 9.0 V，内电阻不计；G为灵敏电流计， 内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示闭合开关S,当R的温度等于20 °C时，电流表示数li = 2 mA时，当电流表的示数12 = 3.6 mA时，热敏电阻的温 度是C.7如图，一热敏电阻Rt放在控温容器M内：？为毫安表，量程为6 mA，内阻为数十欧 姆; E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 S为开关.已 知Rt在95 C时的阻值为150莒在2
24、0 C时的阻值约为550 0现要求在降温过程中测量在 95 C20 C之间的多个温度下 Rt的阻值.（1）在图中画出连线，完成实验原理电路图.完成下列实验步骤中的填空： 依照实验原理电路图连线. 调节控温容器M内的温度，使得Rt的温度为95 C . 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全. 闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录. 将Rt的温度降为Ti(20 Cv Tiv 95 C )；调节电阻箱，使得电流表的读数 记录. 温度为Ti时热敏电阻的电阻值Rti =. 逐步降低Ti的数值，直至20 C为止；在每一温度下重复步骤.热做电服特性的简单测螯如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡， 再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连，这时表针指在某一刻度，观察下述操作下的指针偏转情况：多用电表1 往Rt上擦一些酒精.2.用吹风机将热风吹向电阻 Rt.根据指针偏转方向判定热敏电阻的特性.实验分析：1中指针左偏，说明Rt的阻值增大；酒精蒸发吸热，温度降低，所以热敏电阻的阻值随 温度的降低而增大.2中指针右偏，说明Rt的阻值减小；电阻Rt温度升高，故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小.优点：改进后的实验简单易操作，同学们能很快得出结论.