高考物理二轮复习 专题七 直流电路与交流电路课件A

高三物理第二轮专题七电路【考点分析】1、含容电路、动态问题、电功率分配问题2、含有电表的各类电路问题、电路故障的分析、黑箱问题3、交变电流：〔1〕交变电流的产生和图象；〔2〕变压器工作原理；(3〕电能的输送。

【知识要点】常用的物理规律：欧姆定律；串并联电路的特点；电功与电热；电容器的电量、电容、电势差的关系；交变电流的有效值、峰值、平均值的关系等．【思路点拨】1、对复杂电路，识别、简化电路的思维方法是：沿电流方向分析电势降落，找等势点，在分析过程中进展简化，画出等效电路．2．对于变阻器滑片移动或电键断开、闭合等电阻变化引起电路的物理量变化的问题，应理解闭合电路是一个整体，某一局部的电阻或电动势发生变化时，一般来说电路其他局部的电压、电流、电功率等都会发生变化，即"一动百动"．应注意分析电路中的变量与不变量，"抓定量、看变量"．3．对于直流电路中的含容电路，电路稳定后，含电容器的支路相当于电键断开，与电容器串联的电阻可以用导线代替；只有当电容器所带电量发生变化时，含容支路才存在充放电流。

对故障电路和电学黑箱要学会运用猜测和假设。

【解题指导】 一、根底训练1、如下列图的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ．当可变电阻的滑片P 向b 移动时，电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是〔 〕A ．U 1变大，U 2变小B ．U 1变大，U 2变大C ．U 1变小，U 2变小 B ．U 1变小，U 2变大2、如下列图电路中,E 1、E 2都是交流电源,E 1的频率比E 2 低，当S 接P 时，三灯亮度一样，如此S 接Q 时〔〕A.三灯亮度仍一样B.c 灯最亮，b 灯最暗C.c 灯和b 灯一样亮D.b 灯最亮，c 灯最暗× × ×RLPQS CE E a bc~ ~ 123、甲、乙两完全一样的变压器如图接在交流电路中,两负载电阻的阻值之比R 甲：R 乙=2：1 ，甲变压器原线圈上电压为U 甲，副线圈上电流为I 甲；乙变压器原线圈上电压为 U 乙，副线圈上电流为I 乙。

权掇市安稳阳光实验学校第2课时 直流电路和交流电路1． 纯电阻电路和非纯电阻电路的电功、电功率的比较(1)纯电阻电路，电功W ＝UIt ，电功率P ＝UI ，且电功全部转化为电热，有W ＝Q ＝UIt ＝U 2R t ＝I 2Rt ，P ＝UI ＝U2R＝I 2R .(2)非纯电阻电路，电功W ＝UIt ，电功率P ＝UI ，电热Q ＝I 2Rt ，电热功率P热＝I 2R ，电功率大于电热功率，即W >Q ，故求电功、电功率只能用W ＝UIt 、P ＝UI ，求电热、电热功率只能用Q ＝I 2Rt 、P 热＝I 2R .2． 电源的功率和效率(1)电源的几个功率 ①电源的总功率：P 总＝EI②电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r ③电源的输出功率：P 出＝UI ＝P 总－P 内(2)电源的效率η＝P 出P 总×100%＝UE×100%3． 交流电的“四值”(1)最大值E m ＝NBSω.(2)瞬时值e ＝NBSωsin_ωt .(3)有效值：正弦式交流电的有效值E ＝E m2；非正弦式交流电必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解．计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值．(4)平均值：E ＝n ΔΦΔt ，常用来计算通过电路的电荷量．4． 理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P 入＝P 出．(2)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2.(3)电流关系：只有一个副线圈时I 1I 2＝n 2n 1.直流电路动态分析方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”．即从阻值的变化入手，由串、并联规律判定R 总的变化情况，再由欧姆定律判断I 总和U 端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况．(2)结论法——“并同串反”：“并同”：指某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)．“串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大).题型1 直流电路的动态分析例1热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R t随温度t变化的图线如图1甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻R t与其他电阻构成的闭合电路中，当R t所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是( )图1A．A变大，V变大 B．A变大，V变小C．A变小，V变大 D．A变小，V变小解析由电路图可知，电压表和电流表与热敏电阻是间接并联关系，当R t 所在处温度升高时，R t的阻值减小，利用“并同串反”知电流表和电压表的读数都减小．答案D以题说法当传感器与电路问题结合在一起时，传感器实质是一变化的电阻，电路问题实质是电路的动态分析问题．通过题意分析并建立传感器的某一特性物理量与电学物理量(电压、电流、电阻等)之间的关系，是解决此类问题的关键．(2013·江苏·4)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种装置，电路如图2所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时( )图2A．R M变大，且R越大，U增大越明显B．R M变大，且R越小，U增大越明显C．R M变小，且R越大，U增大越明显D．R M变小，且R越小，U增大越明显答案C解析由题意知，S两端的电压增大，则电路中的电流增大，药液接触传感器的电阻变小，则A、B选项是错误的；将S看做外电路，其余看做等效电源，根据U＝E－Ir可判断，同样的变化电流，则内阻越大电压变化越大，因此答案为C.题型2 含电容器电路问题的分析例2如图3所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，两平行金属板间有匀强磁场．开关S闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带电粒子恰好以速度v匀速穿过两板．若不计重力，以下说法正确的是( )图3A．如果将开关断开，粒子将继续沿直线运动B．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子可能向上偏转C．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出D．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出审题突破开关断开，电容器两金属板间的场强变化吗？保持开关闭合，a 板下移，电容器两板间的场强怎样变化？解析将开关断开，电容器将通过滑动变阻器放电，a、b板间的场强逐渐减少到零，所以粒子受到的洛伦兹力大于电场力，粒子将发生偏转，A错误．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，电容增大，电容器充电，两极板之间电场强度增大，粒子所受电场力增大，粒子可能向上偏转，选项B正确．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，平行金属板间电压降低，粒子所受电场力小于洛伦兹力．若粒子带负电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项C 正确．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，平行金属板间电压升高，粒子所受电场力大于洛伦兹力．若粒子带正电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项D正确．答案BCD以题说法分析含容电路的基本思路首先分析清楚电路的连接方式，必要时画等效电路图，电容器处的电路可看做断路，简化电路时可去掉；其次分析电容器两端的电压与哪部分电路(或电阻)的电压相同；最后弄清楚电容器是充电过程还是放电过程．如图4所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则( )图4A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大答案A解析当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4的阻值在减小，所以回路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律I＝ER＋r得干路的总电流增大，U＝E－Ir，所以电源的路端电压减小，R3上电压减小，质点P受到的电场力减小，所以将向下运动，选项C错误；R3上电压减小，其电流也减小，选项D错误；由干路的总电流增大，通过R3的电流减小可知通过电流表支路的电流增大，选项B错误；又因R4与R2电压之和与R3上电压相等，R3上电压减小，而R2电压增大，故R4电压必减小，所以选项A正确．题型3 交流电的产生和描述例3 (2013·山东·17)图5甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是 ( ) 图5A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左解析 电流表测量的是电路中电流的有效值I ＝10 A ，选项A 正确．由图象可知，T ＝0.02 s ，所以ω＝2πT＝100π rad/s，选项B 错误．t ＝0.01 s时，电流最大，线圈平面与磁场方向平行，选项C 正确．t ＝0.02 s 时，线圈所处的状态就是图示状况，此时R 中电流的方向自左向右，选项D 错误． 答案 AC以题说法 1.线圈通过中性面时的特点 (1)穿过线圈的磁通量最大； (2)线圈中的感应电动势为零；(3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次． 2．交流电“四值”的应用(1)最大值：分析电容器的耐压值；(2)瞬时值：计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况；(3)有效值：电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流； (4)平均值：计算通过电路截面的电荷量．如图6所示，图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程中所产生的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错误的是 ( ) 图6A ．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∶2C ．交流电a 的瞬时值为u ＝10sin 5πt VD ．交流电b 电压的最大值为203 V答案 A解析 t ＝0时刻产生的电压为零，穿过线圈的磁通量变化率为零，磁通量最大，选项A 错误．图线a 所示正弦交流电周期为0.4 s ，图线b 所示正弦交流电周期为0.6 s ，根据转速与周期关系可知，线圈先后两次转速之比为3∶2，选项B 正确．交流电a 的瞬时值为u ＝10sin 5πt V ，选项C 正确．由U m ＝NBSω可知交流电b 电压的最大值为203 V ，选项D 正确．此题关于这两个正弦交流电的说法错误的是A.题型4 变压器和远距离输电问题例4 如图7所示，理想变压器初级线圈接一正弦式交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变．则下列说法中正确的是( )图7A ．只将S 1从2拨向1时，电流表示数变小B ．只将S 2从4拨向3时，电流表示数变小C ．只将S 3从闭合变为断开，电阻R 2两端电压增大D ．只将变阻器R 3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小解析 只将S 1从2拨向1时，输出电压增大，输出功率增大，原线圈输入电流增大，电流表示数变大，选项A 错误．只将S 2从4拨向3时，输出电压减小，输出功率减小，原线圈输入电流减小，电流表示数变小，选项B 正确．只将S 3从闭合变为断开，电阻R 2两端电压不变，选项C 错误．只将变阻器R 3的滑动触头上移，变压器的输出电流减小，输出功率减小，由变压器功率关系可知其输入功率减小，选项D 正确． 答案 BD以题说法 理想变压器动态分析的两种情况1．负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、功率等随匝数比的变化情况．2．匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、功率等随负载电阻的变化情况．不论哪种情况，要注意两点：一、根据题意分清变量和不变量；二、弄清“谁决定谁”的制约关系．对电压而言，输入决定输出；对电流、电功(率)而言，输出决定输入．夏季来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，用户消耗的功率增大．如图8所示，发电厂的输出电压U 1和输电线的电阻、理想变压器均不变，则下列说法正确的是( )图8A ．变压器的输出电压U 2增大，且U 2＞U 1B ．变压器的输出电压U 4增大，且U 4＜U 3C ．输电线损耗的功率占总功率的比例减小D ．输电线损耗的功率增大答案D解析由于发电厂的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器均不变，变压器的输出电压U2不变，选项A错误．大功率电器使用增多，用户消耗的功率增大，输电线电流增大，输电线损耗的功率增大，输电线损失电压增大，变压器的输出电压U4减小，选项B错误，D正确．输电线损耗的功率占总功率的比例增大，选项C错误．12．交变电流的综合问题分析审题示例如图9所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是( )图9A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcos ωtB ．矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时，通过电流表的电荷量为0 C．当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大D．当P 位置向上移动、R不变时，电流表读数减小审题模板解析计时起点，线圈内的感应电动势为最大值NBSω，所以感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcos ωt，A选项正确．矩形线圈从图示位置经过π2ω时间，线圈磁通量的变化量为ΔΦ＝BS，故通过电流表的电荷量q＝NΔΦR，即不为0，B选项错误．电压表示数是线圈产生的感应电动势的有效值，即总是NBSω2，C选项错误．当P位置向上移动，输出电压升高，R不变时，输出功率增大，电流表读数增大，选项D错误．答案A点睛之笔交变电流的综合问题，涉及交流电路最大值、有效值、平均值、瞬时值的计算，与电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律的综合应用等，解答时应注意以下几点：1．分清交流电路“四值”的不同计算方法和物理意义．2．学会将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路中．如图10甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机，电动机线圈电阻r＝2 Ω.接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，则( )图10A．电阻R两端的电压是10 VB．通过风扇电动机的电流是6 AC．通过灯泡的交流电频率是100 HzD．风扇突然卡住的瞬间，灯泡变暗答案AD解析变压器输入电压220 V，输出电压22 V，灯泡正常发光，风扇正常工作，电阻R两端的电压是22 V－12 V＝10 V，选项A正确．通过风扇电动机的电流一定小于6 A，通过灯泡的交流电频率是50 Hz，选项B、C错误．风扇突然卡住的瞬间，电风扇中电流增大．灯泡中电流减小，灯泡变暗，选项D正确．(限时：40分钟)1．(2013·广东理综·16)如图1，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻R L＝6 Ω，AB端电压u1＝122sin 100πt (V)，下列说法正确的是( )图1A．电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD．变压器输入功率为6 W答案D解析由ω＝2πf＝100π rad/s得：f＝50 Hz，A错．有效值U1＝12 V，又：U2U1＝n2n1得：U2＝6 V，I2＝U2R L＝1 A，B、C错．由能量守恒得P1＝P2＝U2I2＝6 W，D对．2．锂电池因能量高、环保、无污染而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图2所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是( )图2A．电能转化为化学能的功率为UI－I2rB．充电器输出的电功率为UI＋I2rC．电池产生的热功率为I2rD．充电器的充电效率为IrU×100%答案AC解析电能转化为化学能的功率为UI－I2r，充电器输出的电功率为UI，选项A正确，B错误．电池产生的热功率为I2r，选项C正确．充电器的充电效率为U－IrU×100%，选项D错误．3．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图3所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内( )图3A．升降机可能匀速上升B．升降机一定在匀减速上升C．升降机一定处于失重状态D．通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大答案C解析发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，说明在这段时间内，压敏电阻中电流减小，压敏电阻的阻值增大，通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时小，说明升降机加速度向下，处于失重状态，选项A、B、D错误，C正确．4．如图4所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶5，原线圈接u1＝2202sin 100πt (V)的交流电，电阻R1＝R2＝25 Ω，D为理想二极管，则( )图4A．电阻R1两端的电压为50 VB．二极管的反向耐压值应大于50 2 VC．原线圈的输入功率为200 WD．通过副线圈的电流为3 A答案ABD解析由已知条件可知，原线圈交流电有效值为200 V，因n1∶n2＝22∶5，所以U1U2＝n1n2，得U2＝50 V，所以选项A正确；当交变电流的方向相反时，有效值仍为U2＝50 V，但二极管的反向耐压值是最大值，所以应大于50 2 V，选项B正确；由有效值的定义可知，通过副线圈的电流为3 A，所以选项D 正确；原线圈的电流为1522A，所以原线圈的输入功率为150 W，故选项C错误．5．如图5所示，A、B极板间存在竖直方向的匀强电场和匀强磁场，一带电微粒在A、B间的水平面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是( )图5A．该微粒带正电荷B．仅改变R3阻值，微粒将继续做匀速圆周运动C．仅改变A、B极板之间距离，微粒将继续做匀速圆周运动D．仅改变A、B极板之间正对面积，微粒将不能继续做匀速圆周运动答案B解析带电微粒在A、B间的水平面内做匀速圆周运动．重力与电场力平衡，所受电场力向上，该微粒带负电荷，选项A错误．仅改变R3阻值，微粒将继续做匀速圆周运动，选项B正确．仅改变A、B极板之间距离，由U＝Ed可知，AB之间的电场强度变化，微粒所受电场力变化，微粒将做螺旋运动，选项C错误．仅改变A、B极板之间正对面积，由U＝Ed可知，AB之间的电场强度不变，微粒将继续做匀速圆周运动，选项D错误．6．如图6是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I－R图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则( )图6A．甲电阻丝两端电压比乙电阻丝两端的电压小B．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小答案C解析现将甲、乙串联后接入电路中，电流相等，甲的电阻大于乙，由电阻定律，R＝ρlS，甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，选项B错误．由欧姆定律U＝IR可知，甲电阻丝两端电压比乙电阻丝两端的电压大，选项A 错误．由焦耳定律，Q＝I2Rt，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，选项C正确．由P＝I2R可知甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率大，选项D错误．7．如图7所示，电源电动势为E，内电阻为r.两电压表可看做是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时(设灯丝电阻不变)，下列说法中正确的是( )图7A．小灯泡L2变暗，V1表的示数变小，V2表的示数变大B．小灯泡L2变亮，V1表的示数变大，V2表的示数变小C．小灯泡L1变亮，V1表的示数变大，V2表的示数变小D．小灯泡L1变暗，V1表的示数变小，V2表的示数变大答案C解析滑动变阻器的滑片向右滑动，它接入电路的电阻增大，其与灯泡L1并联后的电阻变大，电路的总电阻R总增大，由I＝ER总＋r可知，电路的总电流减小；由P＝I2R可知，灯泡L2电功率减小，灯泡变暗；由U＝IR可知，灯泡L2两端电压U2变小，电压表V2示数减小；由U端＝E－Ir可知，路端电压U端增大，因此电压表V1示数增大；灯泡L1两端电压U1＝U端－U2，U端增大，U2变小，所以U1变大，所以L1变亮，C正确．8．某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图8，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻为r，则有( )图8A．电流表的示数是PU1B．变压器原、副线圈的匝数比是U2∶U1C．变压器输入电压的瞬时值是u＝U2sin 2πntD．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是E m＝2U1答案A解析由于是理想变压器，所以原线圈的输入功率P1等于副线圈电路消耗的电功率P，由P＝UI可知，原线圈中电流的有效值，即电流表的示数为I＝PU1，A正确；由变压器电压比公式可知，原、副线圈匝数比n1n2＝U1U2，B错误；由正弦交流电有效值与最大值的关系可知，原线圈输入电压的最大值为2U1，因此，若选线圈过中性面的时刻为计时起点，则输入电压的瞬时值为u＝2 U1sin 2πnt，C错误；由闭合电路欧姆定律知E m＝2PU1·r＋2U1，D错误．9．如图9所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接一个交流电动机，电动机线圈的电阻为R.将原线圈接在电压为u＝U m sin ωt的正弦交流电源上，电动机的输入功率为P0，电动机带动半径为r的转轮以角速度ω匀速转动，将质量为m的物体匀速提升，若不计电动机的机械损耗，则以下判断正确的是( )图9A．物体上升的速度v＝rωB．变压器的输入功率为kP0C．原线圈中的电流有效值为2P0U mD．电动机的输出功率为P0－U2m2k2R答案AC解析 物体上升的速度等于轮边缘的线速度，为v ＝rω，A 正确；由能量守恒定律可知，变压器的输入功率等于电动机的输入功率P 0，电动机的输出功率为P 出＝mgv ＝mgrω，B 、D 错误；由P ＝UI 及U ＝U m2可知，原线圈中的电流有效值为I ＝2P 0U m，C 正确．10．如图10所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R .线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是 ( ) 图10A ．转过π6时，线框中的电流方向为abcdaB ．线框中感应电流的有效值为2BSω2RC ．从中性面开始转过π2的过程中，通过线框横截面的电荷量为BSRD ．线框转一周的过程中，产生的热量为2πωB 2S2R答案 BC解析 由楞次定律和右手定则可知，转过π6时，线框中的电流方向为adcba ，A 错误；线框中感应电流的最大值为I m ＝BSωR，由于线框中的感应电流是正弦交流电，其电流有效值为I ＝I m2＝2BSω2R ，B 正确；由q ＝ΔΦR 可知，从中性面开始转过π2的过程中，通过线框横截面的电荷量为q ＝BSR ，C 正确；线框转一周的过程中，产生的热量等于感应电流做的功，因此Q ＝W ＝I 2R ·2πω＝πωB 2S 2R，D 错误．11．如图11甲所示，M 是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶1，a 、b 端接有正弦交变电流，电压随时间的变化规律如图乙所示．变压器右侧部分为一火警电路原理图，其中R 2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器，R 1为一定值电阻，电压表和电流表可视为理想电表．下列说法中正确的是( ) 图11A ．变压器副线圈的输出电压的表达式为u ＝202sin 100πt (V)B ．当传感器R 2所在处未出现火警时，电压表的示数为20 VC ．当传感器R 2所在处出现火警时，电压表的示数减小D ．当传感器R 2所在处出现火警时，电流表的示数减小 答案 AC解析 由输入的交流电的电压随时间的变化规律图象可知，交流电的周期为T ＝0.02 s ，最大值为U m ＝220 2 V ，则产生交流电的线圈的旋转角速度为ω＝2πT＝100π rad/s，由理想变压器电压比公式可知，输出电压的最大值为U m ′＝20 2 V ，则输出电压的表达式为u ＝202sin 100πt (V)，A 正确；输出电压的有效值为U 2＝U m ′2＝20 V ，由于输入电压不变，则输出电压U 2不变，因为R 1与R 2串联，则R 2分得的电压一定小于20 V ，即的示数一定小于20 V ，B 错误；当R 2所在处出现火警时，R 2减小，由闭合电路欧姆定律可知，R 2分得的电压减小，因此电压表的示数减小，C 正确；由于输出端的电阻减小，输出端的电流增大，由电流比公式可知，输入电流增大，电流表示数变大，D 错误．12．如图12甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻R T (阻值随温度的升高而减小)及器P(有内阻)组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时器P 将发出警报声．则以下判断正确的是 ( ) 甲 乙图12A ．变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式u ＝92sin 100πt (V)B ．电压表示数为9 VC ．R T 处温度升高到一定值时，器P 将会发出警报声D ．R T 处温度升高时，变压器的输入功率变小答案 AC解析 由变压器电压比公式得，变压器副线圈输出电压为9 V ，副线圈中交流电压的瞬时表达式u ＝92sin 100πt (V)，选项A 正确．电压表示数小于9 V ，选项B 错误．R T 处温度升高到一定值时，热敏电阻R T 减小到一定值，回路中电流增加到一定值时器P 将会发出警报声，选项C 正确．R T 处温度升高时，变压器的输出电流增大，变压器的输入功率增大，选项D 错误.。