二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)

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(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
①功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P线+P3. ②电压损失:U损=I2R线=U2-U3. ③输电电流:I 线=UP22=UP33=U2R-线U3. ④输电导线上损耗的电功率:P 损=I 线 U 损=I2线_R 线=UP222R 线.
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增大,故 A 错误;R0 两端的电压为 U0=I2R0,用户得到的电压为 U3=
U2-U0,当用户增多时,I2 增大,U0 增大,所以 U3 减小,为使用户获得
的电压稳定在 220 V,则需要增大 U2,变压器原副线圈电压关系为
U2= U1
nn21,在 U1 和 n2 不变的情况下,要增大 U2,可以减小 n1,即将 P 适当
【答案】 C
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二 交变电流的产生及四值问题
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.
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2. 正弦式交流电“四值”的应用
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2 (2021·江苏卷)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛, 2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时.某种风力发电机的原理如图 所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动,已知 磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为0.20 T,线圈的匝数为 100、面积为0.5 m2,电阻为0.6 Ω,若磁体转动的角速度为90 rad/s,线 圈中产生的感应电流为50 A.求:
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三 变压器与远距离输电
1. 变压器制约问题主要有三项: 电压制约:输出电压 U2 由输入电压决定,即 U2=nn21U1,可简述为“原 制约副”. 电流制约:原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定,即 I1 =nn21I2,可简述为“副制约原”. 负载制约:原线圈的功率P1由用户负载决定,P1=P负1+P负2+…, 简述为“副制约原”.
【答案】 B
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一 直流电路分析及动态变化 闭合电路动态分析的两种常用方法 (1) 程序分析法:流程如下
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(2) 利用结论法:即串反并同法 ①串反——即某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻 中的电流、两端电压、消耗的电功率都减小(增大); ②并同——即某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻 中的电流、两端电压、消耗的电功率都增大(减小).
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上调,故 B 正确,C 错误;R0 消耗的功率为 P0=I22R0,当用户减少时, I2 减小,所以 R0 的功率减小,故 D 错误.
【答案】 B
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1. (2022·南通如皋适应性考试)互感式钳形电流表内部结构如图所 示,电流表与次级线圈相连,用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合,则
A. 图甲中R1两端的电压减小
B. 图乙中R1两端的电压减小
C. 图甲中流过R2的电流保持不变
D. 图乙中流过R2的电流保持不变


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【解析】 题图甲中两个支路的电压始终相等,所以支路电流与电
阻成反比,即I2R2=I1(R1+R0)且I1+I2=I是定值,滑动变阻器滑动触头 P从最右端向最左端移动时,R0增大,可知I1减小,I2增大,R1两端的电 压U1=I1R1减小,故A正确,C错误;题图乙中两个支路的电压始终相等 且为定值,支路电流与电阻成反比,即I2R2=I1(R1+R0)=U(定值),滑 动变阻器滑动触头P从最右端向最左端移动时,R0增大,可知I1减小,I2 不变,R1两端的电压U1=I1R1减小,故B、D正确.故选C.
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【解析】 开关闭合时,车灯变暗,故流过车灯的电流 I 灯变小,故 A 正确;电路的路端电压为 U 路=U 灯=I 灯 R 灯,I 灯变小,路端电压变小, 故 B 正确;总电流即干路电流为 I 干=Ur内=E-rU路,U 路减小,干路电流 增大,故 C 错误;电源总功率为 P 总=EI 干,I 干增大,总功率变大,故 D 正确.故选 C.
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【解析】 周期是 T=0.2 s,频率是 f= T1=5 Hz,故 A 错误;由理 想变压器原理 UU12=nn12,解得副线圈两端的最大电压为 U2=nn21U1=3 V, 故 B 正确;根据法拉第电磁感应定律可知,永磁铁磁场越强,线圈中产 生的感应电动势越大,变压器的输入电压就会越大,故 C 错误;由理想 变压器原理可知,充电电路的输入功率等于变压器的输入功率,故 D 错 误.
1. (2020·江苏卷)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作 原理如图所示.其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多, 两端接在电流表上,则电流互感器( )
A. 是一种降压变压器 B. 能测量直流电路的电流 C. 原、副线圈电流的频率不同 D. 副线圈的电流小于原线圈的电流
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【解析】 由图可知 R=UI ,R 增大,则电压表的示数 U 和电流表的 示数 I 的比值变大,故 A 错误;根据闭合电路欧姆定律得 U=E-I(R0 +r),由数学知识得知ΔΔUI =R0+r,保持不变,故 B 错误;闭合开关 S, 增大可变电阻 R 的阻值后,电路中电流减小,由欧姆定律分析,得知电 阻 R0 两端的电压减小,R 两端的电压增大,而它们的总电压即路端电压 增大,所以电阻 R0 两端的电压减小量小于 ΔU,电容器两极板间的电压 等于 R 两端的电压,可知电容器板间电压增大,带电量增大,增大量为 CΔU,故 D 错误,C 正确.
解.计算交变电流的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指
有效值.
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④平均值:反映交变电流的某物理量在 t 时间内的平均大小,如平 均电动势 E=nΔΔΦt .
(2) 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:UU12=nn12; ③电流关系:II12=nn21.
【答案】 B
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2. (2022·南通如皋期中)汽车蓄电池供电简化电路图如图所示,当汽 车启动时,启动开关S闭合,电动机工作,则S闭合后( )
A. 车灯会变亮 B. 蓄电池输出功率减小 C. 蓄电池总功率增大 D. 电动机对外做功的功率等于其消耗的功率
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【解析】 启动开关S闭合,外电阻减小,总电流增大,内电压增大, 外电压减小,则车灯会变暗,A错误;由于电池的内电阻与外电阻大小 关系不确定,因此蓄电池输出功率增大还是减小无法确定,B错误;根 据功率公式P=EI,由于启动开关S闭合,外电阻减小,总电流增大,故 蓄电池总功率增大,C正确;由于电动机有内阻,则有热功率,故电动 机对外做功的功率小于其消耗的功率,D错误.
【答案】 C
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3. (2022·济南期末)恒流源是一种特殊的电源,其输出的电流能始终
保持不变;恒压源也是一种特殊的电源,其输出的电压能始终保持不
变.如图甲所示的电路中电源是恒流源,如图乙所示的电路中电源是恒
压源,两图中的滑动变阻器滑动触头P均从最右端向最左端移动时,下
列说法中不正确的是( )
专题四 电路 电磁感应
第1讲 直流电路和交流电路
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复习目标 必备知识 真题解读 活动方案 命题猜想
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1. 会解决直流电路的问题. 2. 理解交变电流的产生及四值问题. 3. 理解变压器与远距离输电等问题.
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1. 恒定电流 (1) 闭合电路中的电压、电流关系: E=U 外+U 内,I=R+E r,U=E-Ir. (2) 闭合电路中的功率关系: P总=EI,P内=I2r,P出=IU=I2R=P总-P内. (3) 直流电路中的能量关系:电功W=qU=UIt,电热Q=I2Rt. (4) 纯电阻电路中W=Q,非纯电阻电路中W>Q.
【解析】 变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,不
能改变交变电流的频率,B、C 均错误;根据变压器匝数与电压的关系
U1 U2
=nn12 ,可得副线圈的电压 U2=nn21U1,由于原线圈匝数少而副线圈的匝数
多,即 n1<n2,因此有 U2>U1,电流互感器是一种升压变压器,A 错误;
根据变压器匝数与电流的关系 II12=nn21 ,可得副线圈的电流 I2=nn12I1,由
() A. 该电流表可用来测量直流电 B. 次级线圈匝数越少,电流表读数越大 C. 该电流表测电流时相当于降压变压器 D. 测量时电流表应串联在被测通电导线中
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【解析】 互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理,不能 测量直流电,故A错误;电流大小与线圈匝数成反比,所以次级线圈匝 数越少,电流表读数越大,故B正确;该电表原线圈为单匝,是升压变 压器,故C错误;测量时,用手柄控制钳形铁芯上方开口打开,将被测 通电导线圈放入其中,不需要将电流表串联在被测通电导线中,故D错 误.
【答案】 C
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3. (2021·广东卷)某同学设计了一个充电装置,如图所示,假设永磁 铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电,周期为0.2 s,电压最 大值为0.05 V,理想变压器原线圈接螺线管,副线圈接充电电路,原、 副线圈匝数比为1∶60,下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为 10 Hz B. 副线圈两端电压最大值为 3 V C. 变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关 D. 充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
A. 两线圈产生的电动势的有效值相等 B. 两线圈产生的交变电流频率相等 C. 两线圈产生的电动势同时达到最大值 D. 两电阻消耗的电功率相等
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【解析】 根据 E=nΔΔΦt ,两线圈中磁通量的变化率相等,但是匝数 不等,则产生的感应电动势最大值不相等,有效值也不相等,根据 P=UR2, 可知两电阻的电功率也不相等,A、D 错误;因两线圈放在同一个旋转磁 铁的旁边,则两线圈产生的交流电的频率相等,B 正确;当磁铁的磁极 到达一个线圈附近时,另一个线圈的磁通量变化率最大,感应电动势最 大,可知两线圈产生的感应电动势不可能同时达到最大值,C 错误.
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2. 动态分析问题的思路程序可表示为:
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3
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【解析】 设变压器输入电压为 U1,输出电压为 U2,用户电压为 U3,
当 P 不动,则 U2 不变,变压器原副线圈电流关系为II12=nn21,用户增多时,
电路总电阻变小,电流 I2 增大,可知原线圈电流 I1 增大,则 A 表的示数
【答案】 B
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4. (2022·广东卷)如图所示是简化的某种旋转磁极式发电机原理 图.定子是仅匝数n不同的两线圈,n1>n2,二者轴线在同一平面内且相 互垂直,两线圈到其轴线交点O的距离相等,且均连接阻值为R的电阻, 转子是中心在O点的条形磁铁,绕O点在该平面内匀速转动时,两线圈输 出正弦式交变电流.不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列 说法正确的是( )
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2. 交变电流 (1) 交变电流的“四值” ①最大值:为Um、Im,即交变电流的峰值. ②瞬时值:反映交变电流每瞬间的值,如e=Emsin ωt. ③有效值:正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系为 E=Em2、
U=U2m、I=
Im ;非正弦式交变电流的有效值必须根据电流的热效应来求 2
(1) 线圈中感应电动势的有效值E; (2) 线圈的输出功率P.
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【答案】 (1) 电E=NBS2ω, 代入数据解得E≈×102 V. (2) 输出电压U=E-Ir,输出功率P=IU, 解得P=I(E-Ir)=50××102-50×0.6)W≈×104 W.
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1 (2022·苏州期中)如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R0为 定值电阻,电容器的电容为C.闭合开关S,增大可变电阻R阻值的过程 中,电压表示数的变化量为ΔU,电流表示数的变化量为ΔI,则( )
A. 电压表示数U和电流表示数I的比值为R0+r B. ΔU和ΔI的比值为r C. 电容器电荷的增加量为CΔU D. 电阻R0两端电压的减小量为ΔU
于 n1<n2,因此有 I2<I1,D 正确.
【答案】 D
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2. (2020·江苏卷改编)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电 路如图所示.当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗, 关于此时,下列说法中错误的是( )
A. 车灯的电流变小 B. 路端电压变小 C. 电路的总电流变小 D. 电源的总功率变大
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