连线．
图11
(2)实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，__________，__________，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据．
(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图10(2)的R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝________＋________t(Ω)(保留3位有效数字)．
解析：改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变，从图线知R与t成线性关系，且纵轴上截距(当t＝0℃时)R＝100 Ω，斜率为ΔR/Δt＝0.395，所以R＝100＋0.395t(Ω)．
答案：(1)实物连线图如图12 (2)记录温度计数值 记录电压表数值 (3)100 0.395
图12
三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
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图13
13．如图13所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈匝数n＝40，电阻r＝0.1 Ω，长l1＝0.05 m，宽l2＝0.04 m，角速度ω＝100 rad/s，磁场的磁感应强度B＝0.2 T．线圈两端外接电阻R＝9.9 Ω的用电器和一个交流电流表．求：
(1)线圈中产生的最大感应电动势； (2)电流表的读数； (3)用电器上消耗的电功率．
解析：(1)Em＝nBωS＝nBωl1l2＝1.6 V. (2)Im＝Em
R＋r＝0.16 A，电流表读数为有效值
I＝Im
2
＝0.11 A.
2
(3)P＝IR＝0.12 W.
答案：(1)1.6 V (2)0.11 A (3)0.12 W
14．(2011·江苏卷)图14(1)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14(2)所示．若只在ce间接一只Rce＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.
图14
(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 Ω电阻时，原线圈中的电流I1； (3)求ce和de间线圈的匝数比nce. nde解析：(1)由题图(2)知ω＝200πrad/s 电压瞬时值uab＝400sin200πt(V)． (2)电压有效值U1＝2002V， 理想变压器P1＝P2， 原线圈中的电流I1＝，
7
P1U1
解得I1≈0.28 A(或
2
A)． 5
(3)设ab间匝数为n1，
U1UceU1Ude＝， 同理＝， n1ncen1ndeRce， RdeUce2Ude2nce由题意知＝，解得＝
RceRdende代入数据得
nce4
＝. nde3
2A) 5
答案：(1)uab＝400sin200πt(V) (2)0.28 A(或(3)nce4＝ nde3
3
15．有条河流，流量Q＝2 m/s，落差h＝5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光？(g取10 N/kg)
解析：设水的密度为ρ
电源端：P输出＝mgh/t×50%＝Qρgh×0.5 ＝2×1×10×10×5×0.5 W＝5×10 W 输出电压U0＝240 V；输送电路如图15所示．
3
4
图15
为满足输电要求，据ΔP损＝I送R 有I送＝ΔP损/R＝2
P输出×6%
＝R5×10×0.06
A 30
4P输出5×104
＝10A，则送电电压为U送＝＝V
I送10
＝5×10 V
所以升压变压器的变压比为
3
n1∶n2＝U0∶U送＝240/(5×103)＝6∶125
输电线电压损失ΔU损＝I送R＝10×30 V＝300 V，
用户端：U1＝U送－ΔU损＝5×10V－300V＝4700V，据题意可知U2＝220 V，所以降压变压器的匝数比为n1′∶n2′＝U1∶U2＝4700/220＝235∶11.因为理想变压器没有能量损失，所以可正常发光的电灯盏数为
3
P输－ΔP损5×104－5×104×0.06
N＝＝(盏)
P灯100
＝470(盏)．
答案：6：125 235：11 470
8
图16
16．如图16所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，金属球的质量为m，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为
L的均匀电阻丝，其阻值为R，金属
丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中心C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V，(金属丝和导线电阻不计)．图中虚线OC与AB垂直，且OC＝h，电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使AB沿前进的方向．列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小．
(1)当列车向右做匀加速直线运动时，试导出加速度a与电压表读数为U′的关系式(用
U′、U、L、h及重力加速度g等表示)．
(2)用导出的a与U′的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀？ 解析：
图17
(1)设列车加速度为a时，小球偏离竖直方向θ角，此时小球受力情况如图17所示，根据牛顿第二定律得
mgtanθ＝ma①
因为tanθ＝② 由①②两式得a＝g·③
又设列车加速度为a时，电压表读数为U′，
DChDChU′RDCDC＝＝④ URABL由④得DC＝U′L/U⑤ 将⑤代入③得a＝g·
U′L⑥ Uh(2)由⑥式可知，g、L、U、h均为常数，则列车加速度a与电压表读数U′成正比，可将电压表上刻度一一对应地改成加速度a的数值，因而可知表盘上加速度a的刻度与电压刻度一样是均匀的．
9
答案：(1)a＝g·
U′L (2)均匀 Uh 10