电路专题1．如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（）A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大2．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（）A．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大3．在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为( )A.32W B.44W C.47W D.48W4．(多选)重庆被誉为“中国四大火炉城市”之一,为了解暑,人们用电风扇降温。如图所示为降温所用的一个小型电风扇电路简图,其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n,原线圈接电压为U的交流电源,输出端接有一只电阻为2R的灯泡和电风扇电动机M,电动机线圈电阻为r。接通电源后,电风扇正常运转,测出通过电风扇电动机的电流为I,则下列说法正确的是( )A.电风扇电动机M两端的电压为IrB.理想变压器的输入功率为I2r+C.电风扇电动机M输出的机械功率为-I2rD.若电风扇由于机械故障被卡住,则通过原线圈的电流为5．(多选)如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V,60W”的灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是( )A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.线框中产生交变电压的有效值为500VC.变压器原、副线圈匝数之比为25∶11-8-\nD.变压器输出端最多能并联83只60W的灯泡6．(多选)如图所示,正方形线框abcd边长为L,每边电阻均为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω转动,c、d两点与外电路相连,外电路电阻也为r,则下列说法中正确的是( )A.S断开时,电压表读数为BωL2B.S断开时,电压表读数为BωL2C.S闭合时,电流表读数为BωL2D.S闭合时,电流表读数为7．如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为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=10Ω,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,则下列说法正确的是( )A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31VB.当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s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D.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25Hz8．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz9．图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则()A．电压表的示数为6V-8-\nB．在t＝0.01s时，穿过线圈的磁通量为零C．若线圈转速变为25r/s，则电动势有效值为3VD．若线圈转速变为25r/s，则通过电灯的电流为1.2A10．（多选）一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加11．某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW.现用500kV电压输电，则下列说法正确的是()A．输电线上输送的电流大小为2×105AB．输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kWD．输电线上损失的功率为ΔP＝，U为输电电压，r为输电线的电阻12．（多选）如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有( )A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小C．P1变小，P2变小D．P2变大，P3变大13．（多选）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图4－11－9甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是( )A．u2＝190sin50πtVB．u2＝190sin100πtVC．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移14．（多选）交流发电机电枢中产生的交变电动势为e＝Emsinωt，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是( )A．将电枢转速提高一倍，其他条件不变B．将磁场增加一倍，其他条件不变C．将线圈的面积增加一倍，其他条件不变D．将磁场增强一倍，线圈的面积缩小一半，其他条件不变15．如图9—1甲所示电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2-8-\n变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生故障的可能是（）A．R1断路B．R2断路C．R3短路D．R4短路16．如图9—1，所示电路，闭合开关S，当R1的滑动触头向右移动，使电压表V1的示数变化ΔU1时，电压表V2的示数变化为ΔU2，ΔU1、ΔU2均为其变化的绝对值，则（）A．ΔU1=ΔU2B．ΔU1<ΔU2C．ΔU1>ΔU2D．不能判断ΔU1和ΔU2的大小关系··abcR1R2R3S17．如图所示电路，R1、R2、R3是定值电阻，c点接地，a、b两接线柱接上直流电源，开关S是断开的，那么，当开关S闭合后（）A．ab两点电势均升高B．ab两点电势均降低C．a点电势升高，b点电势降低D．a点电势降低，b点电势升高18．如图9—4，甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某一自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1=20kΩ，R2=10kΩ，R3=40kΩ，Rt为热敏电阻，它的阻值随温度变化的图线如图9—4，乙所示。当ab端电压Uab≤0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当ab端电压Uab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（）A．10℃B．20℃C．35℃D．45℃○○～电压鉴别器电热丝R2R1R3RtS220Vab甲乙图9—4，19．家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调节方便，且体积小，某电子调光灯经调整后电压波形如图图10—2，所示，则灯泡两端的电压为（）UUmT/2T3T/2tOA．B．C．D．-8-\n20．在某控制电路中，需要连成如图1所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个图1指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是( )A．L1、L2两个指示灯都变亮B．L1、L2两个指示灯都变暗C．L1变亮，L2变暗D．L1变暗，L2变亮21．下图甲是某同学在科技活动中自制电子秤的原理图，利用理想电压表的示数来指示物体的质量。托盘与金属弹簧（电阻可忽略）相连，托盘与弹簧的质量不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧的上端相连接，当托盘中未放物体时，滑动触头恰好指在滑动变阻器的最上端，接通开关后电压表的示数为零。设变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧的劲度系数为k，不计摩擦和其他阻力。（1）求电压表的示数UX与所称物体质量m之间的关系式；（2）由上述UX与m的关系式可知，由于电压表的示数UX与待测物体的质量m不成比，因而不便于对自制电子秤的表盘进行刻度。进一步分析可知：为使电压表的示数UX与待测物体的质量m成正比，只需利用原有器材，对电路的连接方式加以改进。试在图乙的虚线框内画出改进后的电路图，并根据该电路图求出电压表的示数U’X与所称物体质量m的关系式。-8-\n答案：U，x=设变阻器的上端到滑动端的长度为x，根据题意有mg=kxRx=Ux=得Ux=（2）电路如图所示。根据题意有mg=kxRx=U，x=得U，x=22．如图，甲所示电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中AC、BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响，(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象分别为U-I图象中的哪一条直线？(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻分别是多少？(3)试求出电源的电动势和内电阻(4)变阻器滑动片从一端到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为多大？答案：（1）略。（2）12Ω。（3）1Ω；8V。（4）4W(1)I变大时,U2=IR0相应变大,而U1=E-IR则变小,故V1表的示数对应BC直线,V2表的示数对应AC直线.(2)R0=ΔU2/ΔI=4.5/1.5=3Ω,在R取最大值时,ImIn=0.5A,此时U1=7.5V,故Rmax+R0=7.5/0.5,即Rmax=12Ω;(3)由题意7.5=E-0.5r和6=E-2r得r=1Ω,E=8V;(4)当变阻器阻值R=R0+R=4Ω时,变阻器消耗的功率最大,Pmax=E2/4R=4W.备选题：1．如图10—-8-\n1所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需要在原线圈回路中接入熔断器使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断，(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA，变压器的输入功率是多大？析与解：(1)设原副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2，理想变压器工作时，输入功率等于输出功率，存在U1I1=U2I2，当I2等于12mA时，原线圈中的电流达到熔断电流，代入数据得I1=0.98A(2)设此时副线圈的电流为I2’，理想变压器工作时，输入功率等于输出功率，故P1=P2=I2’U2=180Wt/×10-2s-1.0φ/×10-2Wb1.01.573.145.7102．一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图10—6，所示，发电机内阻R=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω，已知感应电动势的最大值Em=nωφm，其中φm为穿过每匝线圈的磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。图10—6，答案：1.4A由发电机工作原理可知：Em=nBSω=nωφm=nφmE=再由闭合电路欧姆定律E=I(R+R)I=代入数据可得I=1.4A3．有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图14所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用．图中，线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2.图15是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°.某次测试时，外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动，电刷M端和N端接电流传感器，电流传感器记录的i－t图象如图16所示(I为已知量)，取ab边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻t＝0.不计线圈转动轴处的摩擦．-8-\n(1)求线圈在图15所示位置时，产生感应电动势E的大小，并指明电刷M和N哪个接电源正极；(2)求闭合电路的总电阻R和外力做功的平均功率P；(3)为了能够获得更多的电能，依据所学的物理知识，请你提出改进该装置的三条建议．解析 (1)E＝2nBL1v(1分)v＝ωL2(1分)E＝nBL1L2ω(2分)根据右手定则，M端是电源正极(1分)(2)电流：I＝(1分)R＝(2分)线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半个周期(1分)外力做功的平均功率P＝I2R(2分)P＝(2分)(3)增加磁感应强度、增加线圈匝数、增加磁场区域面积、适当增加线圈面积、变成多组线圈等．(3分)-8-
