最新高考物理人教版二轮专题复习知识点2 直流电路与交流电路

【答案】 ABD
2019/8/5
12
3．(多选)(2012·武汉联考)如图 5－1－4 所示电路中，开 关闭合稳定后，某时刻理想电压表和电流表的读数都突然增 大，造成这一现象的原因是电阻元件发生短路或断路故障， 则可能出现了下列哪种故障( )
图 5－1－4
A．R1 断路
B．R1 短路
C．R2 断路
输入电流由输出电流决定，输入功率由输出功率决定．此时
要分析副线圈电路的变化情况，负载增加，即并联的用电器
越多，电阻越小，则副线圈的输出功率越大．
2019/8/5
20
1．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量 电流，通常要通过电流互感器来连接，图 5－1－6 中电流互 感器 ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为 Iab，cd 一侧线 圈的匝数较多，工作时电流为 Icd，为了使电流表能正常工作， 则( )
(2)一个闭合电路就是一个整体，在研究电路的动态问题 时，一定要弄清电路的串、并联结构，同时要用整体的观点 来看问题，还要善于转换思维的角度“电压不行看电流”．
2019/8/5
8
1．(2013·3 月上海市六校联考)热敏电阻是传感电路中常 用的电子元件，其电阻 R 随温度 t 变化的图线如图 5－1－2 甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻 Rt 与其它电阻构成的 闭合电路中，当 Rt 所在处温度升高时，两电表读数的变化情 况是( )
2019/8/5
6
【解析】 当 RM 变大时，回路的总电阻 R 总变大，根据
I 总＝RE总，得干路中的电流变小，S 两端的电压 U＝I 总 RS 变小，
故选项
A、B
错误；当
RM
变小时，回路的总电阻
R
总
＝
1
1 ＋
1
R RM
＋RS 变小，根据 I 总＝RE总，得干路中的电流变大，S 两端的电
压 U＝I 总 RS 变大，而且 R 越大，RM 变小时，对回路的总电
①(2 分) ②(2 分) ③(1 分) ④(2 分) ⑤(2 分) ⑥(1 分)
2019/8/5
2019/8/5
图 5－1－9
29
【解题指导】 1．信息提取 (1)线圈转动过程中，有两个边切割磁感线，相当于两个 电源串联． (2)线圈切割磁感线运动的速度 v＝ω·L2，一个周期内通电 时间 t＝49T.
2019/8/5
30
2．破题技巧
2019/8/5
31
【解析】 (1)bc、ad 边的运动速度 v＝ω2l 感应电动势 Em＝4NBlv， 解得 Em＝2NBl2ω. (2)电流 Im＝r＋EmR， 安培力 F＝2NBIml 解得 F＝4Nr2＋B2Rl3ω.
示数将增大，选项 D 错误． 【答案】 AC
2019/8/5
27
交变电流的综合计算问题
(15 分) (2012·江苏高考)某兴趣小组设计了一
种发电装置，如图 5－1－9 所示．在磁极和圆柱状铁芯之间
形成的两磁场区域的圆心角 α 均为49π，磁场均沿半径方向．匝
数为 N 的矩形线圈 abcd 的边长 ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈
直流电路与交流电路
2019/8/5
1
研析考情
知识概览
考向定位
(1)高考对这部分内容的考查题 型一般为选择题，针对的考点主
要是闭合电路动态变化，交变电
流的描述和变压器的应用．
(2)直流电路动态分析和变压器 与交变电流的综合考查是高考
的热点．
应考策略
(1)熟悉直流电路的组成，会分析 闭合电路的动态变化．

2．(多选)(2013·湖南省 12 校联考)电动势为 E、内阻为 r
的电源与定值电阻 R1、R2 及滑动变阻器 R 连接成如图 5－1－
3 所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向 a 端时，下列
说法正确的是( )
A．定值电阻 R1 电功率增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读 数减小
图 5－1－3
D．R 中电流变化的绝对值大于电流 表读数变化的绝对值
2019/8/5
11
【解析】 当滑动变阻器的触头由中点滑向 a 端时，电 流表读数减小，电源输出电流增大，定值电阻 R1 电功率增大， 电源路端电压减小，电压表读数减小，选项 A、B 正确，C 错误．R 中电流变化的绝对值大于电流表读数变化的绝对值， 选项 D 正确．
甲
2019/8/5
图 5－1－5
乙
17
A．变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式 u＝9 2sin 100πt(V)
B．电压表示数为 9 V C．RT 处温度升高到一定值时，报警器 P 将会发出警报 声 D．RT 处温度升高时，变压器的输入功率变小
2019/8/5
18
【解析】 由变压器变压公式，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 ＝ 9 2 sin 100πt(V)，选项 A 正确．电压表示数小于 9 V，选项 B 错误．R 处温度升高到一定值时，热敏电阻 R 减小到一定值，回路中 电流增加到一定值时报警器 P 将会发出警报声，选项 C 正 确．RT 处温度升高时，变压器输出电流增大，变压器的输入 功率增大，选项 D 错误．
【答案】 AC
2019/8/5
19
理想变压器模型的动态分析技巧
(1)当变压器输入电压一定时，输出电压由变压比决定，
若原、副线圈匝数变化，则根据变压比确定副线圈电压的变
化情况，从而进一步判断出变压器的输出电流、输出功率及
输入电流、输入功率的变化情况．
(2)当变压器变压比一定时，输出电压由输入电压决定，
2019/8/5
4
(2013·江苏高考)在输液时，药液有时会从针口 流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图 5－1－1 所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其 电阻 RM 发生变化，导致 S 两端电压 U 增大，装置发出警报， 此时( )
图 5－1－1
2019/8/5
5
A．RM 变大，且 R 越大，U 增大越明显 B．RM 变大，且 R 越小，U 增大越明显 C．RM 变小，且 R 越大，U 增大越明显 D．RM 变小，且 R 越小，U 增大越明显
【答案】 AD
2019/8/5
14
交变电流和变压器电路 1.对交流电“四值”的理解 (1)通常所说的电流值、电压值、电表的示数均为有效值． (2)只有正弦交流电，最大值等于有效值的 2倍． (3)计算用电器上消耗的热功率时，必须用电流的有效 值，不可应用平均值． (4)电动势的最大值与线圈匝数成正比，但线圈磁通量的 最大值与线圈匝数无关．
D．R3 短路
2019/8/5
13
【解析】 若 R1 断路，则外电压增大，电压表、电流表 的读数均增大；R1 短路，则两表读数应为零；若 R2 断路则电 流表读数减小致接近零，电压表读数增大．若 R3 短路，回路 的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律 I＝R＋E r得干路的总电 流增大，所以 U＝E－Ir，电源的外电压减小，通过 R1 的电 流减小；因 I＝I1＋I2，所以通过电流表支路的电流增大，故 电压表和电流表的读数都突然增大，所以选项 A、D 正确．
2019/8/5
24
3．(多选)(2013·江苏省扬州质检)如图 5－1－8 所示，理 想变压器的原副线圈的匝数比为 4∶1，原线圈接有 u＝311sin 100πtV 的交变电压，副线圈上接有定值电阻 R、线圈 L、灯 泡 L1 及理想电压表 V，以下说法正确的是( )
2019/8/5
图 5－1－8
25
A．副线圈中电流的变化频率为 50 Hz B．灯泡 L1 两端电压为 55 V C．若交变电压 u 的有效值不变，频率增大，则灯泡 L1 的亮度将变暗 D．若交变电压 u 的有效值不变，频率增大，则电压表 V 的示数将减小
2019/8/5
26
【解析】 由原线圈电压表达式 u＝311sin 100πt V 可知，
阻变化的影响越明显，故选项 C 正确，选项 D 错误． 【答案】 C
2019/8/5
7
(1)当电路中某一部分发生变化时，将引起电路中各处的 电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”．判 断此类问题时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端 电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响，一 般是先分析固定电阻支路再分析变化电阻支路．
U2
的情况．
②由 I2＝UR2分析 I2 的情况．
③由 P1＝P2＝I2U2 判断输入功率的情况．
④由 P1＝I1U1 分析 I1 的变化情况．
2019/8/5
16
(多选)(2013·山东省名校联考)如图 5－1－5 甲 所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1∶n2＝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 RT(阻值随温度的升高而减小)及报警器 P 组 成闭合电路，回路中电流增大到一定值时报警器 P 将发出警 报声．则以下判断正确的是 ( )
2019/8/5
图 5－1－7
23
A．灯泡 L1 两端的电压减小 B．电阻 R 两端的电压增大 C．副线圈输出电压减小 D．原线圈输入功率减小 【解析】 当开关 S 闭合时，输电线上电流增大，电阻 R 两端的电压增大，灯泡 L1 两端的电压减小，选项 A、B 正 确．副线圈输出电压不变，原线圈输入功率增大，选项 C、 D 错误． 【答案】 AB
2019/8/5
图 5－1－6
21
A．ab 接 MN、cd 接 PQ，Iab<Icd B．ab 接 MN、cd 接 PQ，Iab>Icd C．ab 接 PQ、cd 接 MN，Iab<Icd D．ab 接 PQ、cd 接 MN，Iab>Icd 【解析】 根据变压器电流比公式II12＝nn21，Iab>Icd，为了 测量高压输电线上的电流，应减小流过电流表的电流，故 ab
副线圈中电流的变化频率为 50 Hz，选项 A 正确；根据变压
公式，副线圈两端电压为 55 V，线圈有感抗，灯泡 L2 两端电 压一定小于 55 V，选项 B 错误；若交变电压 u 的有效值不变，
频率增大，则线圈 L 感抗增大，灯泡 L1 两端电压减小，灯泡 L2 的亮度将变暗，选项 C 正确；若交变电压 u 的有效值不变， 频率增大，线圈 L 感抗增大，R 中电流减小，则电压表 V 的
甲
乙
图 5－1－2
2019/8/5
9
A．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】 当 Rt 所在处温度升高时，热敏电阻 Rt 阻值减 小，电流表读数减小，电源输出电流增大，电压表读数减小， 选项 D 正确． 【答案】 D
2019/8/5
10
(2)掌握变压器的工作原理，会分 析含变压器交流电路的动态变
化.
2019/8/5
2
直流电路的动态分析问题 1.电路变化原因 (1)某支路的滑动变阻器的阻值变化． (2)某支路开关闭合或断开． (3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化．
2019/8/5
3
2．分析方法——程序法 (1)由局部电阻变化判断总电阻的变化． (2)由 I＝R＋E r判断总电流的变化． (3)据 U＝E－Ir 判断路端电压的变化． (4)由欧姆定律及串、并联电路特点判断各部分电流、电 压变化．
2019/8/5
15
2．理想变压器的动态分析
(1)根据题意弄清变量和不变量．如原线圈电压不变、原
副线圈的匝数比不变，其他物理量可能随电路的变化而发生
变化．
(2)弄清动态变化过程中的决定关系．如 U2 由 U1 决定， P1、I1 由 P2、I2 决定．
(3)分析流程如下：
①由U1＝n1分析 U2 n2
以角速度 ω 绕中心轴匀速转动，bc 和 ad 边同时进入磁场．在
磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为 B、方向始
终与两边的运动方向垂直．线圈的总电阻为 r，外接电阻为
R.求：
2019/8/5
28
(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小 Em； (2)线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小 F； (3)外接电阻上电流的有效值 I.
接 MN，cd 接 PQ，故 B 正确． 【答案】 B
2019/8/5
22
2．(多选)(2013·沈阳市二中模拟)用电高峰期，电灯往往 会变暗，其原理可简化为如下物理问题．如 5－1－7 图，理 想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R，原线圈输入有效值恒定的交 流电压，当开关 S 闭合时，以下说法正确的是( )