题目内容

如图（ l ）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 20：1，R1=10Ω，R2=20Ω，C=100 μF．已知电阻 Rl 两端的正弦交流电压如图（ 2 ）所示，则（ ）

A．原线圈输入电压的最大值为400V
B．交流电的频率为100Hz
C．电容器C所带电量恒值为2xl0-3C
D．电阻R1消耗的电功率为20W
【答案】分析：根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．
解答：解：A、由图象可知，Rl 的电压即副线圈的电压最大值为20V，根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压最大值为400V，所以A正确．
B、根据图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，所以B错误．
C、电容器的作用是通交流隔直流，所以在交流电路中电容器中有电流通过，电容器C所带电量是在不断的变化的，所以C错误．
D、副线圈的电压的有效值为10V，所以消耗的功率P==W=20W，所以D正确．
故选AD．
点评：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．
练习册系列答案
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（2011?苏州一模）2010 年上海世博会某国家馆内，有一“自发电”地板，利用游人走过此处，踩踏地板发电．其原因是地板下有一发电装置，如图（ l ）所示，装置的主要结构是一个截面半径为 r、匝数为 n 的线圈，无摩擦的套在磁场方向呈辐射状的永久磁铁槽中．磁场的磁感线沿半径方向均匀分布，图（ 2 ）为横截面俯视图．轻质地板四角各连接有一个劲度系数为 k 的复位弹簧（图中只画出其中的两个），轻质硬杆P将地板与线圈连接，从而带动线圈上下往返运动（线圈不发生形变），便能发电．若线圈所在位置磁感应强度大小为 B，线圈的总电阻为 R0，现用它向一个电阻为 R 的小灯泡供电．为便于研究，将某人走过时对板的压力使线圈发生的位移 x 随时间 t 变化的规律简化为图（ 3 ）所示．（弹簧始终处在弹性限度内，取线圈初始位置 x=0，竖直向下为位移的正方向）
①请在图（ 4 ）所示坐标系中画出线圈中感应电流 i 随时间 t 变化的图象，取图（ 2 ） 中逆时针电流方向为正方向，要求写出相关的计算和判定的过程
②t=
t02
时地板受到的压力
③求人踩踏一次地板所做的功．
在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图（ l ）所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置．
①实验时，该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项措施是
 
和
 
；
②如图（ 2 ）所示是实验中得到的一条纸带，其中 A、B、C、D、E、F 是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为 T，相邻计数点间距离已在图中标出，测出小车的质量为 M，钩码的总质量为 m．从打 B 点到打 E 点的过程中，为达到实验目的，该同学应该寻找
 
  和
 
之间的数值关系（用题中和图中的物理量符号表示）．精英家教网
小明要测定一电源的电动势E和内电阻 r，实验器材有：一只 DIS 电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用 I 表示 ），一只电阻箱（阻值用 R 表示），一只开关和导线若干．该同学设计了如图（ l ）所示的电路进行实验和采集数据．
①小明设计该实验的原理表达式是
 
（用 E、r、I、R 表示）
②小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至
 
，（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）在实验过程中，将电阻箱调至图（ 2 ）所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为
 
Ω
③小明根据实验采集到的数据作出如图（3）所示
1I
-R的图象，则由图象求得．该电源的电动势 E=
 
 V，内阻 r=
 
Ω（结果均保留两位有效数字）精英家教网
电源的输出功率只跟外电路的电阻R有关，如图（l）所示是研究它们关系的实验电路为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作一个等效电源（图中虚线框内部分），于是等效电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，等效电源的电动势用E表示．
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（1）写出等效电源的输出功率P跟 E、r、R的关系式：
 
．（安培表、伏特表看作理想电表）
（2）在实物图（2）中画出连线，组成实验电路
（3）根据实际实验所测得的数据，计算出阻值R及不同的阻值R下的电源输出功率P的值，并描点如图（3），请在图（3）中画出P--R关系图线
（4）根据图线求出等效电源输出功率的最大值是
 
W，等效电源的内电阻r=
 
Ω．电动势E=
 
V．
（1）在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图（l）所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置．
①实验时，该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
和
钩码的总质量远小于滑块的质量
钩码的总质量远小于滑块的质量
；
②如图（2）所示是实验中得到的一条纸带，其中 A、B、C、D、E、F 是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为 T，相邻计数点间距离已在图中标出，测出小车的质量为 M，钩码的总质量为 m．从打 B 点到打 E 点的过程中，为达到实验目的，该同学应该寻找
mg（
△x
 
2
+
△x
 
3
+
△x
 
4
）
mg（
△x
 
2
+
△x
 
3
+
△x
 
4
）
  和
1
2
M(
△x
 
4
+
△x
 
5
2t
)
2
 
-
1
2
M(
△x
 
1
+
△x
 
2
2t
)
2
 
1
2
M(
△x
 
4
+
△x
 
5
2t
)
2
 
-
1
2
M(
△x
 
1
+
△x
 
2
2t
)
2
 
之间的数值关系（用题中和图中的物理量符号表示）．

（2）测量电阻器的电阻时，有下列器材可供选择
A．待测电阻器（阻值约为5Ω）
B．电流表A1（量程3mA，内阻r1=10Ω）
C．电流表A2（量程0.6A，内阻r2约为1Ω）
D．电压表V（量程6V，内阻约3KΩ）
E．定值电阻R1=990Ω
F．定值电阻R2=9990Ω
G．滑线变阻器（最大阻值为4Ω，额定电流为0.5A）
H．电源（电动势2V，内阻约为1Ω）
I．导线、电键
①为尽可能多测几组数据设计电路填在右图方框中
如图
如图
．

②选择的器材有
ABCEGHI
ABCEGHI

③计算Rx的表达式
R
 
x
=
I
 
1
(r
 
1
+R
 
1
)
I
 
2
-I
 
1
R
 
x
=
I
 
1
(r
 
1
+R
 
1
)
I
 
2
-I
 
1
（用电表的读数和定值电阻的阻值表示）

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