高三物理二轮专题复习 第9讲 恒定电流和交变电流
高考物理二轮复习讲义：交变电流
高考物理交变电流辅导讲义一、课堂导入我们的日常生活离不开电，城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣，一切都离不开电。
长江三峡水力发电站已投入生产，各地火力发电厂比比皆是，它们的共同之处就是生产和输送的大多都是交变电流(如图是实验室手摇发电机产生的交变电流)。
什么是交变电流？与直流电流有什么不同？它又是如何产生的呢？发电站中的发电机能把天然存在的能量资源(如风能、水能、核能等)转化成电能(如图)，通过高压输电线路，将电能输送到乡村、工厂、千家万户。
来自发电厂的电有什么特性？我们怎样才能更好地利用它？这一章我们就来学习与此相关的内容。
新疆达坂城风力发电站三、本节知识点讲解1.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
注：大小不变方向改变的电流也是交变电流。
2．直流电：方向不随时间变化的电流。
交变电流的产生1．产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流，实验装置如图所示。
2．过程分析：如图所示。
(图A)(图B)(1)如图A所示：线圈由甲位置转到乙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。
线圈由乙位置转到丙位置过程中，电流方向为a→b→c→d。
线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为b→a→d→c。
线圈由丁位置转到戊位置过程中，电流方向为b→a→d→c。
(2)如图B所示：在乙位置和丁位置时，线圈垂直切割磁感线，产生的电动势和电流最大；在甲位置和丙位置时，线圈不切割磁感线，产生的电动势和电流均为零。
3．两个特殊位置物理量的特点特别提醒：1线圈每经过中性面一次，线圈中感应电流就要改变方向。
2线圈转一周，感应电流方向改变两次。
典型例题：1、如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是()A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零解析：线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次。
第9讲带恒定电流 交变电流(限时训练)
高三物理限时规范训练（九）恒定电流 交变电流(时间：60分钟 满分：100分)姓名 成绩 一、选择题(本题共9个小题，每小题6分，共54分，在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一个选项符合要求，第6～9题有多项符合要求．)1．(2013·高考海南卷)通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( )A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V2．(2013·高考江苏卷)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 ( )A ．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3．(2014·辽宁省五校协作体联考)如图所示，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()A ．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBS ωcos 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0C ．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4．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R ＝10 Ω的电阻连接，与电阻R 并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V ．图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t 变化的图象．则()A ．电阻R 上的热功率为20 WB ．0.02 s 时R 两端的电压瞬时值为零C ．R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝14.1cos 100πt (V)D ．通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i ＝cos 50πt (A) 5．(2014·安徽省池州市期末)如图所示的电路中，灯泡A 和灯泡B 原来都是正常发光的．现在突然灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )A ．R 3断路B ．R 1短路C ．R 2断路D ．R 1、R 2同时短路6．(2014·北京丰台期末)一中学生为“神舟十号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图，连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表指针指在表盘中央的零刻度处，在刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值．关于这个装置在“神舟七号”载人飞船发射、运行和回收过程中示数的判断正确的是 ( )A ．飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数仍为正B ．飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数为负C ．飞船在近地圆轨道上运行时，电压表的示数为零D ．飞船在近地圆轨道上运行时，电压表的示数所对应的加速度应约为9.8 m/s 27．(2014·汕尾模拟)如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为R ，L 1和L 2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻相同，阻值均为R，电压表为理想电表，K为单刀双掷开关，当开关由1位置扳到2位置时( )A．电压表读数将变大 B．L1亮度不变，L2将变亮C．L1将变亮，L2将变暗 D．电源的内阻损耗的功率将变大8．如图所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图．输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动．输出电压通过输电线输送给用户，每条输电线总电阻用R0表示．当负载增加时，则( )A．电压表○V2的读数减小B．电流表○A1的读数减小C．电流表○A2的读数减小D．电压表○V1、○V2的读数之差增大9．某小型水电站在电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压U＝2202sin (100πt) V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是( )A．通过R0电流的有效值是20 AB．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率二、计算题(本题共3个小题，共46分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算时要注明单位)10．(15分)(2014·河南省焦作市质检)用一个额定电压为12 V的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示．(1)在正常发光条件下，灯泡的电功率为多大？(2)设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300 K，求正常发光条件下灯丝的温度．(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20 V电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？(4)当合上开关后，需要0.5 s灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比开始时小？计算电流的最大值．11．(15分)(2014·北京东城区质检)在如图所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当电键K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：(1)电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)电源的电动势和内电阻；(3)当电键K接c时，通过R2的电流．12．(16分)一电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m.(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，流过R4的总电荷量为多少？(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10 m/s2)。
2018届高三物理二轮题复习课件：专题九 恒定电流和交变电流课件 (共24张PPT)
4.(2015全国Ⅰ卷)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、 副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为 220 V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电 压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( A )
1 9 1 C.U=66 V,k= 3
A.U=66 V,k=
1 9 1 D.U=22 V,k= 3
B.U=22 V,k=
命题规律研究及预测 分析近五年的高考试题可以看出,高考命题点主要集中在:理想变压 器、闭合电路的欧姆定律、欧姆定律,考查的元件有电容器、二极管 和电阻等。侧重理解能力和分析综合能力。主要以选择题的形式考查。 在2018年的备考中要尤其重视理想变压器、闭合电路的欧姆定律、 欧姆定律。
图
象
特
例
E
短路 I= r ,P 出=0 断路 I=0,P 出=0,当 R=r 时,P
出
最大,P 出=4r
E
E2
P-I P=EI-I2r 图线
短路 I= r ,P 出=0
出
断路 I=0,P 出=0,当 I=2r 时,P 最大,P 出=4r
E2
E
考点二：交变电流的分析与计算
例4.如图甲所示,在匀强磁场中,两个匝数相同的正方形金属线圈分别以 不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交流电动势e随时间t变 化的图象如图乙中曲线a、b所示,则( C )
2018届高考物理二轮复习 专题9：恒定电流和交变电流
知识网络
知识梳理
I=������+������
������
U=E-Ir
NBSω NBSωsin ωt 热效应
2������������������������ π
高考物理二轮复习课件江苏专用第9讲恒定电流和交变电流
U2 ＝ R ＝10 W，则 A 错误；由乙图可知，0.02 s 时磁通量为 0，但 磁通量的变化率是最大的，故此时的电压瞬时值最大，则 B 错 误；
...
由于磁通量按正弦规律变化， 则电动势必按余弦规律变化， 且电 2π 压最大值为 10 2 V，ω＝ T ＝100π rad/s，所以 R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u＝14.1cos 100πt(V)，故 C 正确；同理可 u 知通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 i ＝ R ＝ 1.41 cos 100πt(A)，则 D 错误．
图4－9－7
...
• A．该电源的电动势为16 V • B．定值电阻R2的阻值为10 Ω • C．滑动变阻器的最大阻值为300 Ω • D．在滑动变阻器的滑片 P从左端滑至右端的过程中，该电源的最大输 出功率为10 W
解析
乙图中 AB 延长线交 U 轴于(0,20 V)处， 交 I 轴于(1.0 A,0)
...
2 2 2 B S ω 2π 2 线圈转一周产生的热量 Q＝I′ RT，代入解得 Q＝ Rω＝ 2R2
4πRI2 ω ，故选项 D 错误．
• 答案 BC
•
7．(2014·郑州市一模)图4－9－10甲为小型旋转电枢式交流发电机的 原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场 方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与 R＝10 Ω ... 的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V． 图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象，则 ( )
• 答案 C
•
. . . 15 Ω的电阻R 8．(多选)如图4－9－11甲是阻值为5 Ω的线圈与阻值为 构成的闭合电路．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动 ，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示，则 ( )
2019高考物理二轮复习 第9讲 恒定电流和交变电流专题突破练
第9讲恒定电流和交变电流考点一恒定电流电路的动态分析1 在如图9-1所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S1,断开开关S2,电压表示数为U,电流表示数为I.若将滑动变阻器R滑片向下移动,则下列说法中正确的是()图9-1A.电压表示数增大B.通过电阻R2的电流方向为a到bC.电阻R1消耗的功率减小D.若滑动变阻器R滑片位置不动,闭合开关S2,电流表示数减小[导思] ①滑动变阻器滑片向下移动时,电路的总电阻如何变化?②电压表V和电流表A的示数表示哪部分电路两端的电压和其中的电流?③电容器在电路中怎么分析处理?归纳闭合电路动态分析的方法(1)程序法:“部分→整体→部分”——电路结构的变化(R的变化)→R总的变化→I总的变化→U外的变化→支路的变化.(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)结论法:“串反并同”——即与变化的电阻串联的用电器变化与电阻变化相反,与变化的电阻并联的用电器变化与电阻变化相同.式如图9-2所示电路中,R1=1 Ω,R2=R3m=2 Ω,电源电动势E=3 V,内阻r=1.5 Ω.电流表示数为I,电压表示数为U.在滑动变阻器的滑动触头P从a滑到b的过程中,下列判断正确的是()图9-2A.I减小,U增大B.减小,不变C.电源的最大输出功率为1.5 WD.R1获得的最大功率为1.5 W考点二交变电流的产生及描述2 如图9-3所示,N匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO'匀速转动,线框面积为S,线框电阻不计,在OO'左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R和理想电流表A,那么可以确定的是()图9-3A.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为e=NBSωsin ωtB.电流表的示数I=C.R两端电压有效值U=D.一个周期内R的发热量为Q=[导思] ①线圈转动一圈的过程中,哪些边的导线切割了磁感线?②电压表和电流表的读数与最大值有何关系?③计算热量应用交流电的什么数值?归纳(1)线圈通过中性面时的特点:穿过线圈的磁通量最大;线圈中的感应电动势为零;线圈每经过中性面一次,感应电流的方向改变一次.(2)瞬时值表达式:书写瞬时值表达式时要弄清三个关键:最大值、角速度、零时刻线圈所处的位置.①确定交流电的峰值,根据已知图像或由E m=NBSω求出相应峰值;②明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式:从中性面开始计时,函数表达式为e=E m sin ωt;从垂直中性面开始计时,函数表达式为e=E m cos ωt.(3)交变电流“四值”的应用:计算线圈某时刻的受力情况时用瞬时值,讨论电容器的击穿电压时用峰值,计算与电流的热效应有关的电功、电功率、电热、保险丝的熔断电流等问题时用有效值,计算通过电路截面的电荷量时用平均值.式1 如图9-4所示,矩形金属线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路,线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计.下列说法正确的是()图9-4A.将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变亮B.线圈abcd转动加速时,灯泡亮度变暗C.图示位置时,矩形线圈中电流最大D.若线圈abcd转动的角速度变为2ω,则变压器原线圈电压的有效值为NBSω式2 给额定功率为60 W、额定电压为220 V的白炽灯加上如图9-5所示的电压,恰使灯正常发光,则所加电压U0的大小约为()图9-5A.220 VB.310 VC.350 VD.440 V考点三理想变压器3 如图9-6所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表.开始时开关S未闭合,下列说法正确的是()图9-6A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表 V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大[导思] ①变压器的输入功率与副线圈电路消耗的功率是什么关系?②当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,负载的总电阻怎样变化?③闭合开关S,负载的总电阻怎样变化?归纳理想变压器的动态分析:(1)明确变量和不变量,一般情况下原线圈电压不变,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)明确动态变化过程中的决定关系:当原、副线圈匝数比一定时,U2由U1决定,I1由I2决定,P1由P2决定.(3)分析思路:U1U2I2I1P1式 (多选)图9-7中理想变压器的原线圈依次接入如图9-8所示的甲、乙两个正弦交流电源.接电源甲后,调节滑动变阻器滑片位置使小灯泡A正常发光,灯泡的功率及电流频率分别为P1、f1;保持滑片位置不变,改用电源乙,小灯泡的功率及电流频率分别为P2、f2.已知小灯泡电阻不变,则()图9-7 图9-8A .f 1︰f 2=3︰2B .P 1︰P 2=2︰1C .若将滑动变阻器滑片向左移动,电源乙可能使小灯泡正常发光D .若将变压器动片P 向下移动,电源乙可能使小灯泡正常发光专题四电路与电磁感应第9讲恒定电流和交变电流高频考点探究考点一例1D[解析] 将滑动变阻器R滑片向下移动,R连入电路的阻值减小,电路总电阻减小,干路电流I总=增大,电压表的示数U=E-I总(r+R1)减小,电容器两端的电压减小,则电荷量Q=CU也减小,电容器将放电,R2中的电流从b到a,选项A、B错误;通过电阻R1的电流增大,所以电阻R1消耗的功率P=R1增大,选项C错误;若滑动变阻器R滑片位置不动,闭合开关S2,电路总电阻减小,干路电流增大,则电压表示数减小,而滑动变阻器R连入电路的阻值不变,所以通过滑动变阻器的电流减小,即电流表示数减小,选项D正确.例1变式C[解析] 由图可判断,R3的右端电阻与电压表串联,对电压表的影响可忽略,电压表测量R1两端的电压,电流表测量干路的电流,当P由a向b滑动时,R3连入电路的阻值由0开始增大,回路总电阻增大,干路电流减小,路端电压增大,电压表示数U=IR1减小,选项A错误;根据欧姆定律可知,==R1不变,选项B错误;外电路电阻R=R1+,R3由0增大到2 Ω,则R由1 Ω增大到2 Ω,而当R=r=1.5 Ω时电源的输出功率最大,P m==1.5 W,选项C正确;当R3=0时,干路电流最大,R1的功率最大,R1m=R1=1.44 W,选项D错误.考点二例2B[解析] 由图可知,线框只有一半在磁场中,故产生的电动势的最大值为E m=NBω=,瞬时值表达式为e=sin ωt,选项A错误;电流表的示数为I==,选项B正确;R两端电压的有效值U=E==ωNBS,选项C错误;一个周期内R的发热量Q=I2RT=R·=,选项D错误.例2变式1D[解析] 将原线圈抽头P向上滑动时,原线圈匝数变多,根据U1∶U2=n1∶n2可得,输出电压减小,灯泡变暗,选项A错误;线圈abcd转动加速时,原线圈两端电压增大,根据U1∶U2=n1∶n2可得,输出电压增大,灯泡变亮,选项B错误;图示位置时,矩形线圈位于中性面,矩形线圈中电流为零,选项C错误;若线圈abcd转动的角速度变为2ω,则变压器原线圈电压的最大值E'm=2NBSω,根据T=·+0可得,变压器原线圈两端电压的有效值U'1=NBSω,选项D正确.例2变式2C[解析] 所加电压的周期T= 20×10-3 s =20 ms,一个周期内通电时间t=8 ms,设电灯的电阻为R,加上图示的电压时功率为P L,有P L·T=·t,得P L=·,而P L=,则=·,解得U0≈350 V,选项C正确.考点三例3B[解析] 滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,总电阻也变大,而副线圈两端的电压没有变化,所以干路中的电流减小,R1消耗的功率变小,选项A错误;干路中的电流变小,R1两端的电压变小,并联电路的电压变大,即电压表V示数变大,选项B正确;由于变压器副线圈干路中的电流变小,所以原线圈中的电流变小,即电流表A1的示数变小,选项C错误;闭合开关S后,并联电路的阻值变小,总电阻也变小,干路中的电流变大,R1两端的电压变大,并联电路的电压变小,通过R2的电流变小,即电流表A2示数变小,选项D错误.例3变式AD[解析] 变压器不改变交流电的频率,由图像可知1.5T1=T2,即=,所以=,选项A正确;由图像可知甲、乙两个电源的电动势最大值之比为2∶1,两种情况下副线圈两端的电压有效值之比为2∶1,所以两种情况下通过灯泡的电流之比为2∶1,根据P=I2R可知=,选项B错误;若将滑动变阻器滑片向左移动,滑动变阻器连入电路的电阻增大,通过灯泡的电流更小了,所以不可能使小灯泡正常发光,选项C错误;若将变压器动片P向下移动,即减小,根据=可知,U2增大,即副线圈两端电压增大,电源乙可能使小灯泡正常发光,选项D正确.。
高考物理专题4第9讲恒定电流和交变电流中常考的4个问题(选择题)教案
第9讲 恒定电流和交变电流中常考的4个问题(选择题)主要题型：选择题 难度档次：低档难度或中档难度．欧姆定律，串、并联电路的特点，组合交变电流、变压器、远距离输电等考点，一般不与其他模块知识发生综合．只考查知识的直接应用，以简单的分析、计算为主．,高考热点1．以电路图设题考查欧姆定律、串并联电路的特点及应用、电功率和直流电路的动态分析．基本上是逢题必有图．2．正弦交流电③瞬时值i ＝I m sin ωt ，④有效值I ＝I m 2、I m 为最大值，⑤周期T ＝1f 、ω＝2πT ，⑥一般交流电的特点、图象．3．理想变压器①P 入＝P 出，②频率相等，③U 1U 2＝n 1n 2，④I 1I 2＝n 2n 1. ⑤U 1―→U 2―→I 2―→I 1(动态变化规律)． 4．远距离输电一、欧姆定律 1．部分电路欧姆定律I ＝________2．闭合电路的欧姆定律I ＝________(1)路端电压与电流的关系：U ＝________．(2)路端电压与负载的关系：U ＝IR ＝RR ＋rE ＝11＋r RE ，路端电压随外电阻的增大而________，随外电阻的________而减小．3．电功、电功率(1)电功W ＝qU ＝________=====纯电阻I 2Rt ＝________电功率P ＝W t ＝UI =====纯电阻I 2R ＝U2R(2)在非纯电阻电路中，W >Q ，其关系为：UIt ＝I 2Rt ＋W 其他． 二、交变电流 1．交流电的“四值”最大值⇒E m ＝NBS ω⇒计算电容器的耐压值瞬时值⇒e ＝E m sin ωt ⇒计算闪光电器的闪光时间等 正弦交流电的有效值⇒E ＝E m 2⇒电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流平均值⇒E ＝N ΔΦΔt⇒计算通过导体的电荷量 2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：________ (2)电压关系：________若n 1>n 2，为降压变压器；若n 1<n 2，为升压变压器． (3)电流关系：只有一个副线圈时，________． 3．远距离输电(1)输电过程，如图9－1所示：图9－1(2)常用关系式 ①功率关系P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 线＋P 3.②电压损失U 损＝I 2R 线＝U 2－U 3③输电电流I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线.④输电导线上损耗的电功率P 损＝I 线U 损＝I 2线R 线＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 2U 22R 线．,状元微博名师点睛1．直流电路的动态变化分析在高考试题中是以选择题形式考查的．往往以下列变化方式探究整个电路的电流、电压变化情况：(1)某一支路的滑动变阻器的阻值变化； (2)某一支路电键闭合或断开； (3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化． 2．基本思路“部分―→整体―→部分”即R 局⎩⎪⎨⎪⎧增大减小―→R 总⎩⎪⎨⎪⎧增大减小―→ I 总⎩⎪⎨⎪⎧减小增大―→U 端⎩⎪⎨⎪⎧增大减小⇒⎩⎪⎨⎪⎧I 分U 分 3．原、副线圈中各量的因果关系(1)电压关系：U 1决定U 2 (2)电流关系：I 2决定I 1 (3)功率关系：P 2决定P 1上述决定关系是由变压器的原理及能量守恒确定的． 课堂笔记常考问题26 直流电路中的“动态变化”分析图9－2【例1】(2012·上海单科，17)直流电路如图9－2所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的( )．A．总功率一定减小B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小解析滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P总＝EI可得P总减小，故选项A正确．根据η＝R外R外＋r＝11＋rR外可知选项B正确．由P损＝I2r可知，选项C正确．由P输－R外图象，如下图，因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断P输的变化情况，选项D错误．答案ABC图9－3如图9－3所示，开关S接通后，将滑动变阻器的滑片P向a端移动时，各电表的示数变化情况是( )．A．V1减小，V2减小，A1增大，A2增大B．V1增大，V2增大，A1减小，A2减小C．V1减小，V2增大，A1减小，A2增大D．V1增大，V2减小，A1增大，A2减小,得分技巧1．电路中不论是串联部分还是并联部分，只有一个电阻的阻值变大(变小)时，整个电路的总电阻也变大(变小)；2．根据总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可判断总电流、路端电压的变化；3．由总电流和路端电压的变化判断固定电阻部分的电压变化；4．由固定电阻部分的电压变化，最后确定变化电阻的电压、电流的变化．课堂笔记常考问题27.TIF ，JZ ]交变电流的描述及“四值”的应用【例2】 (2012·广东理综，19)某小型发电机产生的交变电动势为e ＝50 sin 100πt (V)．对此电动势，下列表述正确的有( )．A ．最大值是50 2 VB ．频率是100 HzC ．有效值是25 2 VD ．周期是0.02 s解析 交变电动势e ＝E m sin ωt 或e ＝E m cos ωt ，其中E m 为电动势的最大值，ω为角速度，有效值E ＝E m2，周期T ＝2πω，频率f ＝1T .由e ＝50sin (100πt )V 知，E m ＝50 V ，E ＝50 2V ＝25 2 V ，T ＝2πω＝2π100π s ＝0.02 s ，f ＝1T ＝10.02 Hz ＝50 Hz ，所以选项C 、D 正确． 答案 CD如图9－4甲所示，一矩形线框在匀强磁场中绕轴OO ′匀速转动，产生的交变电流输出电压的变化规律如图9－4乙所示，对此下列说法正确的是( )．图9－4A ．该交变电流的方向每秒改变200次B ．该交变电流的变化规律可表示为u ＝5 sin(200 πt )VC ．在0.01 s 的时刻，穿过线框的磁通量为0D ．若某一氖泡的两端电压达到5 2 V 时便可发光，把图示的交变电流接在该氖泡的两端，氖泡便可一直发光,借题发挥解决交变电流的问题要注意以下几个方面(1)解决交变电流的产生问题，要把线圈在匀强磁场中的位置与图象上的时刻对应好，理解几个特殊位置的ΔΦΔt、E 及电流方向的特点．(2)区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值． (3)由交变电流的图象―→会求有关的物理量会写瞬时值表达式(4)交变电流的表达式 求有关的物理量． ●特别提醒交变电流瞬时值表达式书写的基本思路(1)确定正余弦交变电流的峰值，根据已知图象或由公式E m＝NBSω求出相应峰值．(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．如：①线圈从中性面开始计时，则i－t关系为正弦函数，函数表达式为i＝I m sin ωt.②线圈从垂直中性面开始计时，则i－t关系为余弦函数，函数表达式为i＝I m cos ωt.常考问题28 有关变压器问题的分析图9－5【例3】(2012·福建理综，14)如图9－5所示，理想变压器原线圈输入电压u＝U m sin ωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是( )．A．I1和I2表示电流的瞬时值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小据泰国《世界日报》报道，由于受洪水影响，2011年10月27日至31日泰国全国放“水灾特别假”．泰国政府在受灾区建起临时供电系统，它由发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图9－6所示，电动机内阻、输电线的电阻和变压器内阻均可忽略不计．滑动触头P置于a处时，用电器恰好正常工作．下列情况正确的是( )．图9－6A．当发电机输出的电压发生波动，使V1示数小于正常值时，应使滑动触头P向下滑动B．当发电机、用电器正常工作时，触头位置不变，如果突然增加用电器，则A1的读数变大，A2的读数变大C．当用电器增加时，为保证正常工作，滑动触头P应向上滑动D．当发电机、用电器正常工作时，触头位置不变，如果突然增加用电器，则V1、V2的读数都不变,思维模板1．理想变压器动态分析的两种情况及注意事项(1)一类是负载电阻不变，原、副线圈的电压U 1、U 2，电流I 1、I 2随匝数比的变化而变化的情况； (2)另一类是匝数比不变，上述各量随负载电阻的变化而变化的情况． 不论哪种情况，处理此类问题都要注意两点：①根据题意分清变量和不变量；②要弄清“谁决定谁”的制约关系——对电压而言，有输入才有输出，故输入决定输出；对电流、电功(率)而言，有输出才有输入，故输出决定输入．2．动态分析问题的思路程序课堂笔记常考问题29 远距离输电【例4】 (2012·天津理综，4)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为R .当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1分别为( )．A.PR kU ，1nB.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1nC.PR kU ，1n 2D.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，1n 2解析 根据变压器的变压规律，得U 1U ＝k ，U 2U＝nk ，所以U 1＝kU ，U 2＝nkU .根据P ＝UI ，知匝数比为k 和nk 的变压器副线圈的电流分别为I 1＝P U 1＝P kU ，I 2＝P U 2＝P nkU.根据P ＝I 2R ，输电线路损耗的电功率分别为P 1＝I 21R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ，P 2＝I 22R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P nkU 2R ，所以P 2P 1＝1n 2.选项D 正确，选项A 、B 、C 错误．答案 D本题考查了变压器、远距离输电、电功率等知识，主要考查考生的理解能力、推理能力．本题难度中等．“风雨同‘舟’，坚强不‘曲’”，舟曲特大泥石流发生后，全国人民伸出了援助之手．某公司向灾区捐赠一批柴油发电机．该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电(如图9－7所示)，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线．该型导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω.安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些家用电器都正常工作时．下列说法正确的是( ).图9－7A．输电线路中的电流为20 AB．输电线路损失的电功率为8 000 WC．发电机实际输出电压是300 VD．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是260 2 V,思维模板1．对高压输电问题，应按“发电机―→升压变压器―→远距离输电线―→降压变压器―→用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析，故解决此类问题的关键是要画出输电线路图．2．计算线路功率损耗时应用P损＝I2线R线，其中I线可以由公式P输出＝I线U输出求出，而公式P损＝U线I线和P损＝U2线R线则不常用，原因是在一般情况下，输电线分担的电压不易求出，且易将输电线分担的电压和输电电压混淆而出错．课堂笔记技法1 程序思维法 ]【技法阐释】 程序思维法是按照事物发展的一般规律流程进行正向思维的一种方法．处理直流电路动态变化问题的基本思路是电路结构的变化→R 的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U →变化支路．图9－8【高考佐证】 (2011·上海单科，12)如图9－8所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时( )．A ．电压表V 读数先变大后变小，电流表A 读数变大B ．电压表V 读数先变小后变大，电流表A 读数变小C ．电压表V 读数先变大后变小，电流表A 读数先变小后变大D ．电压表V 读数先变小后变大，电流表A 读数先变大后变小 解析 设P 以上电阻为R x ，则变阻器在电路中的阻值R ′＝()R 0－R x R xR 0.当R x ＝R 02时，R ′最大．P 从最高端向下滑动时，回路总电阻先增大，后减小．当P 滑向中点时：P 滑过中点后，R ′↓→I ↑→U ↓，由并联分流I A ＝R xR ′I ，新的I A 增大，故A 正确． 答案 A技法2 筛选排除法【技法阐释】 当选择题提供的几个选项之间是相互矛盾的，可根据题设条件、备选选项的形式灵活运用物理知识，分析、推理逐步排除不合理选项，最终留下符合题干要求的选项．此法是解答选择题的基本技巧和方法，是使用频率最高的方法．【高考佐证】 (2010·安徽卷)如图9－9 所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部，闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F .调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是( )．A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小解析 R 1不变，缓慢增大R 2时，R 0两端电压减小，平行板电容器的极板电压U 减小，小球受到的电场力F 电＝q Ud减小，悬线拉力F ＝ （mg ）2＋F 2电减小，故B 正确，排除A.R 2不变，缓慢增大R 1时，R 0两端电压不变，F 电不变，悬线拉力F 不变，排除C 、D.答案为B.答案 B技法3 利用结论法：即“串反并同”法【技法阐释】 所谓“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、两端电压都减小(增大)；所谓“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、两端电压都增大(减小)．【模拟佐证】 G 为灵敏电流计(电路图如图9－10所示)，当电键S 闭合时，在电容器的平行板间恰好有一带电微粒处于静止状态．则下列说法正确的是( )．图9－10A ．将R 2的滑片向下移动的过程中，微粒向上加速运动，G 中有从上向下的电流B ．将R 2的滑片向下移动的过程中，微粒向下加速运动，G 中有从下向上的电流C ．将R 2的滑片向下移动的过程中，微粒仍静止不动，G 中有从下向上的电流D ．将S 断开后，微粒仍保持静止状态，G 中无电流通过 技法4 极限思维法【技法阐释】 极限思维法是把某个物理量推向极端，即极大或极小的极限位置，并以此作出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论．当题目要求定性地判断某一具体的物理量的变化情况或变化趋势时，可假设其他变量为极端的情况，从而就能较快地弄清该物理量的变化趋势，达到研究的目的．【模拟佐证】在图9－11所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯泡L变暗，可以( )．A．增大R1的阻值B．减小R1的阻值C．增大R2的阻值D．减小R2的阻值图9－121．如图9－12所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑动触头P向上移动时，下列判断中正确的是( )．A．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值B．a、b两灯变亮，c灯变暗C．电源输出功率增大D．电源的供电效率增大2．(2012·郑州市预测)如图9－13所示为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为P1，输出功率为P2，输出电压为U2；B为降压变压器，其输入功率为P3，输入电压为U3.A、B均为理想变压器，输电电流为I，输电线的总电阻为r，则下列关系正确的是( )．图9－13A．U2＝U3B．U2＝U3＋IrC．P1>P2D．P2＝P33．如图9－14甲所示为一家用台灯内部电路简图，其中R为保护电阻，L为灯泡，自耦变压器左端所加正弦交流电电压随时间变化的关系图象如图9－14乙所示．下列叙述正确的是( )．图9－14A．滑片P向上滑动过程中，灯泡亮度逐渐增大B．滑片P向上滑动过程中，由于原、副线圈中的电流与它们的匝数成反比，所以变压器中电流减小C．变压器左端所加交流电的有效值为220 VD．滑片处于线圈中点位置时，灯泡获得的交流电压的周期为0.01 s图9－154．(2012·课标，17)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图9－15所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为( )．A．380 V和5.3 A B．380 V和9.1 AC．240 V和5.3 A D．240 V和9.1 A5．有两个用相同导线绕成的正方形单匝线圈，在同一匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，产生正弦交流电，交变电动势e随时间t的变化关系分别如图9－16中的实线和虚线所示，线圈电阻不计，则( )．图9－16A．t＝0时，两线圈均处于中性面位置B．两线圈转动的角速度一定相同C．两线圈面积相等D．两线圈分别向同一电阻R供电，在T时间内电阻R上产生的热量相同答案：【高考必备】一、1.U R 2.E R ＋r (1)E －Ir (2)增大 减小 3.(1)UIt U 2Rt二、2.(1)P 入＝P 出 (2)U 1U 2＝n 1n 2 (3)I 1I 2＝n 2n 1【常考问题】预测 1 A [本题考查电路的动态分析，解决本题的关键是由总电压或总电流得到各支路的电压或电流．滑动变阻器的滑片P 向a 端移动时，连入电路的电阻减小，整个回路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r可知，干路电流I 增大，即A 1的示数增大；再利用并联电路的特点可知，A 2的示数也增大；又路端电压U 1＝E －Ir ，I 增大，U 1减小，即V 1的示数减小；V 2两端的电压为U 2＝E －I (r ＋R 并)，I 增大，U 2减小，V 2的示数减小．]预测2 AB [由图象可知，电压的最大值为U m ＝5 V 、周期为T ＝0.01 s.交变电流在一个周期内电流的方向改变两次，所以该电流每秒改变方向200次，A 正确；ω＝2πT＝200 π rad/s ，所以其变化规律为u ＝5 sin(200πt )V ，B 正确；由图象可知，在0.01 s的时刻u ＝0，ΔΦΔt ＝0，但磁通量Φ不为0，C 错误；氖泡依照交变电流的瞬时值工作，所以只有电压在52V ～5 V 的范围时，氖泡才发光，D 错误．]【例3】 C [交流电表的示数为有效值，故A 、B 两项均错误；P 向下滑动过程中，R 变小，由于交流电源、原副线圈匝数不变，U 1、U 2均不变，所以I 2＝U 2R 0＋R变大，由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝n 2n 1I 2变大，故C 项正确、D 项错误．]预测3 BD [当发电机输出的电压发生波动，使V 1示数小于正常值，用电器不变时，由U 1n 1＝U 2n 2知，应增加n 2.A 错误；当发电机、用电器正常工作时，如果突然增加用电器，由于用户的用电器并联，故总电阻减小，I 2增大，n 1I 1＝n 2I 2，I 1增大，B 正确；当用电器增加时，由题意可知，输出电压不变．故滑动触头P 位置不变，C 错误；由于不计电动机内阻、输电线的电阻和变压器内阻，当发电机、用电器正常工作时，触头位置不变，增加负载对输出、输入电压均无影响，D 正确．]预测4 BD [I 线＝I 0＝P 0U 0＝4.4×104220A ＝200 A ；线路损失功率P 线＝I 2线R 线＝8 000 W ，线路两端电压U＝I线R 线＝40 V ，所以发电机输出电压为260 V ；如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是260 2 V ．B 、D 选项正确．]高考阅卷老师支招 技法3【模拟佐证】 B [当R 2的滑片向下移动时，由“串反并同”法知电容器两端电压减小，微粒受到的电场力减小，微粒向下加速运动中；极板电压变小，说明电容器放电，G 中电流方向从下向上，B 正确；A 、C 错误；将S 断开后，电容器放电，G 中有电流，电压减小，电场力减小，微粒向下运动，D 错误．]技法4【模拟佐证】 AD [因电容器具有“隔直通交”的特征，所以其分析可等效画为右图所示．当R 2的阻值减小并趋于零时，L 被短路，灯泡L 变暗；当R 1的阻值增大并趋于无穷大时，可视为断路，总电流趋于零时，灯泡L 也变暗，所以选项A 、D 正确．]【随堂演练】1．BC [由动态分析可知I a 变大，U c 变小，I b 变大，ΔI b >ΔI c ，R 外>r ，且R 外减小，所以输出功率增大，效率η＝R 外R 外＋r ＝11＋rR 外变小，只有B 、C 对．] 2．B [由远距离输电电压规律可知，U 2＝U 3＋Ir ，选项A 错误，B 正确；由变压器功率关系，可知P 1＝P 2，P 2＝P 3＋I 2r ，选项C 、D 错误；因此答案选B.]3．AC [根据n 1n 2＝U 1U 2可知选项A 正确；滑片P 向上滑动过程中，副线圈两端电压逐渐增大，则通过灯泡的电流也逐渐增大，选项B 错误；由图乙可知所加交流电的峰值为311 V ，根据U ＝U m2可知选项C 正确；变压器不能改变交流电的周期，所以选项D 错误．]4．B [根据理想变压器电压比关系U 1U 2＝n 1n 2，代入数据解得副线圈两端的电压有效值U 2＝380 V ，因理想变压器原、副线圈输入和输出的功率相等，即P 入＝P 出＝U 1I 1，解得I 1＝2×103220A≈9.1 A，选项B 正确；选项A 、C 、D 错误．]5．AD [t ＝0时刻，两个线圈的电动势为0，即两线圈均处于中性面位置，A 正确．又因为两线圈产生的电动势的最大值相同，所以E m ＝BS ω＝BS 2πT，周期不同，所以角速度不同，面积不同，可见B 、C 均错误，两线圈产生的电动势的最大值相同，所以有效值相同，所以两线圈分别向同一电阻R 供电，在T 时间内电阻R 上产生的热量相同，可见D 选项正确．]。
2013高考物理二轮复习 专题限时集训(九)专题九 恒定电流和交变电流配套作业(解析版,新课标)
专题限时集训(九) [专题九 恒定电流和交变电流](时间：45分钟)1．2012夏季，我国北方部分地区平均最高气温达39℃.为了解暑，人们用风扇降温．如图9—1所示为降温所用的一个小型电风扇电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n ，原线圈接电压为U 的交流电源，输出端接有一只电阻为R 的灯泡L 和风扇电动机D ，电动机线圈电阻为r.接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I ，下列说法错误的是( )图9—1A ．风扇电动机D 两端的电压为IrB ．理想变压器的输入功率为UI n ＋U 2n 2RC ．风度电动机D 输出的机械功率为UI n－I 2r D ．若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为URr n 2（R ＋r ）2．某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图9—2所示，M 为两个元件的伏安特性曲线的交点．则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中不正确的是( )图9－2A ．图中图线a 是小灯泡的伏安特性曲线，图线b 是热敏电阻的伏安特性曲线B ．图中图线b 是小灯泡的伏安特性曲线，图线a 是热敏电阻的伏安特性曲线C ．图线中的M 点，表示该状态小灯泡的电阻与热敏电阻的阻值相等D ．图线中M 点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等3．A 、B 两块正对的金属板竖直放置，在金属板A 的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球．两块金属板接在如图9—3所示的电路中，R 1为光敏电阻，R 2为滑动变阻器，R 3为定值电阻，当R 2的滑动触头P 在中间时闭合开关S ，此时电流表和电压表的示数分别为I 和U ，带电小球静止时绝缘细线与金属板A 的夹角为θ.已知电源电动势E 和内阻r 一定，光敏电阻随光照的增强电阻变小，以下说法正确的是( )图9－3A．保持光照强度不变，将滑动触头P向b端滑动，则R3消耗的功率变大B．保持滑动触头P不动，让R1周围光线变暗，则小球重新平衡后θ变小C．将滑动触头P向a端滑动，用更强的光照射R1，则电压表示数变小D．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值变小4．图9—4甲、乙中，电源电动势均为E＝12 V，内阻均为r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R′0＝1 Ω.当调节滑动变阻器使R1＝2 Ω时，图甲电路输出功率最大．调节R2使图乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定功率为6 W)，则此时R2的阻值和电动机的内阻消耗的功率P为( )甲乙图9－4A．R2＝2 Ω，P＝4 W B．R2＝1.5 Ω，P＝6 WC．R2＝2 Ω，P＝6 W D．R2＝1.5 Ω，P＝4 W5．某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图9—5中的a、b、c所示．下列判断错误的是( )图9－5A．直线a表示电源的总功率B．曲线c表示电源的输出功率C．电源的电动势E＝3 V，内阻r＝1 ΩD．电源的最大输出功率P m＝9 W6．如图9—6所示，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( )图9－6A．电压表的示数增大B．R2中电流增大C．小灯泡的功率减小D．电路的路端电压升高7．如图9—7所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1～t2时间内( )图9－7A．电流表A1的示数比A2的小B．电流表A2的示数比A3的小C．电流表A1和A2的示数相同D．电流表的示数都不为零8．有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R，如图9—8所示．T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有( )图9－8A．U2变小，U3变小B．U2变小，U4变大C．P1变小，P2变小 D．P2变大，P3变大9．在某交变电流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图9—9所示．它的原线圈匝数n1＝600匝，副线圈匝数n2＝120匝，交流电源的电动势e＝311sin100πt V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧断，则( )图9－9A．负载功率不能超过62 WB．副线圈电流最大值不能超过1 AC．副线圈电路中的电阻r不能小于44 ΩD．副线圈电路中电压表的读数为62 V10．如图9—10所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝202sin100πt V．氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中不正确的是( )图9－10A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率变小11．电子灭虫器由两种主要部件组成：诱虫的黑光灯和杀虫的电网．黑光灯发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后再利用黑光灯周围的交流高压电网将其“击毙”．如图9—11所示是电网的工作电路示意图，理想变压器将有效值为220 V 的交变电压变压，输送到电网，电网相邻两平行板电极间距为0.5 cm ，空气在常温下被击穿的临界电场强度为6220 V/cm.为防止两极间空气击穿而造成短路，理想变压器的原、副线圈的匝数应满足一定条件，则下列说法正确的是( )图9－11A ．此变压器为降压变压器，原、副线圈的匝数比n 1n 2>10 B ．此变压器为升压变压器，副、原线圈的匝数比n 2n 1<10 C ．此变压器为降压变压器，原、副线圈的匝数比n 1n 2<10 D ．此变压器为升压变压器，副、原线圈的匝数比n 2n 1>10专题限时集训(九)1．A [解析] 由变压器的原理可知，风扇电动机D 两端的电压为U n，由于电风扇中含有线圈，故不能利用欧姆定律求电压，选项A 错误；由变压器功率特点可知，理想变压器的输入功率等于灯泡L 和风扇电动机D 消耗的功率之和，灯泡L 消耗的功率为（U n ）2R ＝U 2n 2R，风扇电动机消耗的功率为UI n ，选项B 正确；风扇电动机D 输出的机械功率为UI n－I 2r ，选项C 正确；因为副线圈两端的电压为U n，若电风扇由于机械故障被卡住，则副线圈回路可视为纯电阻电路，该回路的等效电阻为R ＋r Rr ，所以副线圈中的电流为URr n （R ＋r ），通过原线圈的电流为URr n 2（R ＋r ），选项D 正确． 2．A [解析] 小灯泡的灯丝是一个纯电阻，其灯丝温度会随着通电电流而增大，阻值也随着增大，所以图中b 是小灯泡的伏安特性曲线；同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流增大，其阻值会逐渐减小，图线a 是热敏电阻的伏安特性曲线，选项A 错误，选项B 正确；两个图线的交点M ，表示此状态下两个元件不仅电流相同，电压也相同，所以此时两者阻值相同，功率也相同，选项CD 正确．3．C [解析] 根据电路图可知，电阻R 3、R 2的aP 部分和R 1串联后组成电源的外电路，电压表测量路端电压，电流表测量干路电流，而平行板电容器两极板间的电压等于R 1两端电压，考虑到是直流电源，所以当电路稳定时，电容器可以看作是断开的．保持光照强度不变，将滑动触头P 向b 端滑动，R 2接入电路的电阻变大，外电路总内阻变大，干路电流变小，R 3消耗的功率变小，选项A 错误；保持滑动触头P 不动，当R 1周围光线变暗时，R 1的阻值增大，R 1两端电压也增大，A 、B 两板间电压增大，因为两板间距不变，所以板间场强增大，小球受到水平向右的电场力增大，重新平衡后θ变大，选项B 错误；将滑动触头P 向a 端滑动，R 2接入电路的电阻变小，用更强的光照射R 1，R 1的电阻也变小，则干路电流变大，路端电压变小，选项C 正确；U 的变化量的绝对值与I 的变化量的绝对值的比值等于电源的内阻r ，是定值，选项D 错误．4．D [解析] 两图中电源相同，它们的最大输出功率相同，根据图甲可知，当电流I ＝2A 时，电源的输出功率最大，最大值为P 出＝IE －I 2r ＝12 W ，图乙中电动机消耗的功率为6 W(包括输出的机械功率和内阻消耗的热功率)，R 2消耗的功率为6 W ，即I 2R 2＝6 W ，可得R 2＝1.5 Ω，电动机的内阻消耗的功率P ＝I 2R ′0＝4 W ，选项D 正确．5．D [解析] 电源的总功率为P E ＝EI ，电源的输出功率为P R ＝EI －I 2r ，电源内部的发热功率P r ＝I 2r ，所以直线a 表示电源的总功率，选项A 正确；曲线b 表示电源内部的发热功率，曲线c 表示电源的输出功率，选项B 正确；直线a 的斜率表示电动势E ，解得E ＝3 V ，由曲线b 上某点坐标可得电源内阻为1 Ω，选项C 正确；当外电路电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，P m ＝E 24r＝2.25 W ，对应曲线c 的最高点，选项D 错误． 6．A [解析] 照射光强度增大时，光敏电阻R 3的电阻值减小，外电路电阻减小，由闭合电路欧姆定律得，电路中总电流I 增大，所以定值电阻R 1的两端电压U 1增大，电路的路端电压U ＝E －Ir 减小，选项A 正确，选项D 错误；由以上分析知，并联电路部分的电压U 2＝U －U 1减小，所以通过定值电阻R 2的电流减小，由于电路总电流增大，故通过小灯泡的电流增大，小灯泡功率随之增大，选项BC 错误．7．C [解析] 理想变压器原、副线圈的磁场变化情况相同，由图乙知原线圈的磁场均匀变化，据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt·S 知副线圈中产生恒定电流，线圈对直流电无阻碍作用，直流电不能通过电容器，所以电流表A 1、A 2的示数相同，A 3的示数为零，C 选项符合题意．8．D [解析] 由于U 1和T 1的线圈的匝数不变，根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2不变，选项B 错误；用户功率P 4增大时，用户电流I 4随之增大，T 2的原线圈功率P 3＝P 4也增大，通过输电线的电流I R 增大，输电线上的电压降U R ＝I R R 增大，所以T 2的初级电压U 3＝U 2－I R R 减小，选项A 错误；因用户消耗的电功率P 4变大时，线路消耗的电功率P R ＝I 2R R 变大，由能量守恒定律得P 1＝P 2＝P 4＋P R 变大，选项C 错误，选项D 正确．9．C [解析] 由U 1U 2＝n 1n 2解得U 2＝44 V ，选项D 错误；由I 1I 2＝n 2n 1解得I 2≤1 A ，所以负载功率P 2＝U 2I 2≤44 W ，选项A 错误；副线圈中的电流最大值为I m ＝ 2 A ，选项B 错误；由R ＝U 22P 2得R≥44 Ω，选项C 正确．10．C [解析] 在解题时要注意变压器的三个决定关系，副线圈电压由线圈决定，则不论负载如何变化，电压表的读数不变，始终为有效值100 V ，B 正确，C 错误；每个交流电周期内氖管发光两次，每秒发光100次，则氖管发光频率为100 Hz ，A 正确；开关断开后，负载电阻增大、电流减小，则变压器的输出功率减小，D 正确．11．B [解析] 电网相邻两电极间的最高电压为U 2＝Ed ＝6220×0.5 V ＝3 110 V ，理想变压器输入电压的最大值为U 1m ＝220× 2 V ＝311 V ，根据变压器变压公式U 1U 2＝n 1n 2，变压器的副、原线圈的匝数比n 2n 1<10，为升压变压器，选项B 正确．。
高三物理综合复习讲义 第九讲恒定电流doc
第九讲、恒定电流一、基本概念1．电流：通过导体横截面的电荷量跟所用时间的比值叫电流，表达式tq I =。
电流的单位：安培（A ），1A ＝1C /s ，常用单位还有毫安（mA ）、微安(μA )，1A=103mA=106μA 。
在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。
电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向相反。
但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。
电流的微观表达式：I nqvS =。
形成电流的条件：电荷的定向移动形成电流，条件是导体两端存在电势差 恒定电流：大小与方向都不随时间变化的电流。
2、电阻：反映导体对电流阻碍作用的大小。
表达式R=U/R .单位：欧姆，符号是Ω。
其物理意义是：某段导体加上1V 电压时，导体中的电流为1A ，则导体电阻为1Ω。
3、电动势物理意义：反映电源把其它形式的能量转化为电能本领的大小。
表达式：E=W/q ,它等于电源没接入电路时的路端电压。
单位：伏特（V ）二、基本规律1、电阻定律：同种材料的导体，其电阻R 跟它的长度L 成正比，跟它的横截面积S 成反比。
公式：LR Sρ=。
对于一确定的导体，其电阻与加在它两端的电压无关，只与导体的自身有关。
电阻率ρ的意义：电阻率ρ跟导体的材料有关，是反映材料导电性能好坏的物理量。
在数值上等于用该材料制成的1m 长、截面积为21m 的导体电阻值。
材料的电阻率越小，说明其导电性能越好。
电阻率的单位：欧姆米，简称欧米，符号是Ω/m 。
电阻率与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性可以制成电阻温度计，但有的合金电阻率几乎不受温度的影响，可以制成标准电阻。
半导体材料的电阻率随温度的升高反而降低。
2、欧姆定律的内容： （1）、部分电路的欧姆定律：导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
I=U/R 欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。
2020年高考物理二轮复习基础知识手册：第九章 恒定电流
第九章 恒定电流知能图谱22R =2q I tU W Q W UItQ P P UIQ I Rt W QP I R P P lSUI R E I R rQ I Rt ρ======>>=+=热热电流：电阻：定值电阻、可变电阻概念电压：内电压、路端电压电动势E纯电阻电路电功、电热非纯电阻电路热电阻定律：R=恒定电流部分电路的欧姆定律：=定律欧姆定律闭合电路的欧姆定律：焦耳定律：电流：电流表电压：电压表电流表内接电路和外接电路测量伏安法电阻滑动变阻器的分压、限流接法多用电表电动势和内阻：仪器和电路的选择简单的逻辑电路电路简单的集成电路一、电流 电阻 电阻率知识解读（一）1、定义：物理学中把流过导体某一横截面的电荷量q 跟所用的时间t 的比值叫做电流。
2、定义式：qI t=3、单位：3611C/s,110mA 10μA A A ===4、方向：规定正电荷向移动的方向为电流的方向，在金属导体中，电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
电流是标量，因此电流不遵循平行四边形定则。
5、物理定义：表示电流强弱程度的物理量。
6、电流的形成及条件（1）形成：电荷的定向移动形成电流。
（2）条件：存在自由电荷；导体两端有电势差。
知能解读：（二）三种求电流方向的比较名称各量的物理意义说明电流的定义式q I t= I 表示电流表，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量qI t=算出的是时间t 内的平均电流，它与这段时间内通过电荷量的方式、导体横截面积的大小均无关 部分电路的欧姆定律U I R= U 是导体两端的电压，I 是通过导体的电流金属、电解质溶液导电时欧姆定律适用，但在气态导体等非线性元件导电时欧姆定律不适用电流的微观表达式n 为导体内每单位体积内的自由电荷数，q 公式中的υ是电荷定向移动的速率，不是电子热运动的I nqSv=为每个自由电荷的电速率荷量，S为导体横截面积，υ为导体自由电荷定向移动的速率说明：电子定向移动速率约为5-，电子热运动的速率约为m s10/5m s，而闭合开关瞬间，各处以光速建立恒定电场，各处自由自子10/几乎同时定向移动，电流传导的速率为光速8⨯。
专题九恒定电流(讲解部分) 高考物理复习专题(教师用)
(3)由U内=I总r,确定电源的内电压如何变化。 (4)由U外=E-U内,确定电源的外电压(路端电压)如何变化。
(5)由部分电路欧姆定律,确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。 (6)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。 2.结论法 当局部电阻Rn变化时,与Rn串联的电阻R的功率P、电流I、电压U与Rn变化 相反,简称串联反变或串反,如图(a)。而与Rn并联的R上,IR、UR、PR与Rn的 变化相同,简称并联同变或并同,如图(b)。总称串反并同。
比;导体电阻还与构成它的材料有关。表达式④ R=ρ S 。
4.电阻率是反映导体导电性能的物理量,其特点是随着温度的改变而变 化。金属的电阻率随温度升高而⑤ 增大 。
三、部分电路欧姆定律 1.内容:通过一段电路的电流,跟这段电路两端的电压成⑥ 正比 ,跟这段 电路的电阻成反比。
U
2.表达式:⑦ I= R 。
T
(3)方向:规定和② 正电荷 定向移动的方向相同,和负电荷定向移动的
方向相反。
(4)性质:电流既有大小也有方向,但它的运算遵守代数运算规则,是标量。 (5)单位:国际单位制中是安培(A),常用单位还有毫安(mA)、微安(μA)。 2.形成电流的三种微粒:自由电子、正离子和负离子,其中金属导体导电时 定向移动的电荷是自由电子,液体导电时定向移动的电荷是正、负离子,气
(a)
(b)
例2 (多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r。电路中的R2 、R3分别为 总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度 增大而减小)。当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。 下列说法中正确的是( )
A.只逐渐增大对R1的光照强度时,电阻R0消耗的电功率增大, 电阻R3中有向 上的电流 B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的电功率变大,电阻R3 中有向上的电流 C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下 运动 D.若断开开关S,带电微粒向下运动
高考物理知识点合集恒定电流与交变电流
八、恒定电流与交变电流知识点1 直流电路问题基础回扣1.电流(平均值)I=Qt,标量,电流微观表达式:I=neSv(单位体积内的自由电子数n、电子定向移动速度v、导线横截面积S)。
2.欧姆定律(1)表达式:I=UR。
(2)适用条件:适用于金属和电解质溶液导电,适用于纯电阻电路。
3.电阻定律(1)表达式:R=ρlS。
(2)电阻率计算式:ρ=RSl。
电阻率反映了导体的导电性能,是导体材料本身的属性。
电阻率与温度的关系:金属的电阻率随温度升高而增大,半导体的电阻率随温度升高而减小。
超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率,突然减小为零成为超导体。
说明:①图甲中图线a、b表示线性元件。
图乙中图线c、d表示非线性元件。
②图甲中图线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故Ra <Rb。
③图线c的电阻随U的增大逐渐减小,图线d的电阻随U的增大逐渐增大(如图乙所示)。
(3)在I-U图线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值,对应这一状态下的电阻。
(4)在I-U曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数。
4.焦耳定律(1)电功公式:W=qU=IUt。
电流做功的实质:电能转化成其他形式能的过程。
(2)电功率公式:P=Wt=IU。
(3)焦耳定律公式:Q=I2Rt。
(4)从能量转化的角度看,电功与电热间的数量关系是:W≥Q,即UIt≥I2Rt。
这里要正确区分纯电阻和非纯电阻电路。
5.闭合电路的欧姆定律(1)①I=ER+r(只适用于纯电阻电路)②E=U外+U内(适用于任何电路)(2)路端电压与外电阻的关系①负载R增大→I减小→U内减小→U外增大。
外电路断路时(R=无穷),I=0,U外=E。
②负载R减小→I增大→U内增大→U外减小。
外电路短路时(R=0),I=Er,U内=E。
(3)U-I关系图线:由U=E-Ir可知,路端电压随着电路中电流的增大而减小;U-I关系图线如图所示。
①当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为电动势。
2014年高考物理二轮复习课件：第9讲 恒定电流和交变电流
由闭合电路欧姆定律可
知，总电路中的电流为
I
E
RR2 r
稳定后，电流表示数为I，电压表 示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的 滑动触头，从图示位置向a端移动一些，待电流达到
稳定后，则与P移动前相比( ) 答案：BC
R增加，总电流减小，B 项正确；滑动变阻器两 端 的 电 压 U ＝ E － I(R2 ＋ r) ， I 减 小 ， U 增 加 ， A 项错误；电容器两端的 电压实际上就是滑动变
错误.U1＝Um/ 2 ＝12 V， U2＝n2/n1·U1＝6 V， B项错误．
I2＝ U2/RL＝1 A，C项错 误．P1＝P2＝U2I2 ＝6 W，D项正确．
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借题发挥
例3如图所示，理想变压器原
线圈输入电压u＝Umsin ωt，
副线圈电路中R0为定值电阻，
R是滑动变阻器．V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1
和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表
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热点二 交变电流的产生和变化规律
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解析
电压表上的示数为有效值， 故可知电阻 R 上的电功 U2 率为 P＝ R ＝10 W，则 A 错误；由乙图可知，0.02 s 时磁 通量为 0，但磁通量的变化率是最大的，故此时的电压瞬 时值最大，则 B 错误；由于磁通量按正弦规律变化，则电 动势必按余弦规律变化，且电压最大值为 10 2 V，ω＝ 2π T ＝100π rad/s，所以 R 两端的电压 u 随时间 t 变化的 规律是 u＝14.1cos 100πt(V)， 故 C 正确； 同理可知通过 R u 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 i＝R＝1.41 cos 100πt(A)， 则 D 错误．
答案
C
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8．如图4－9－11甲是阻值为5 Ω的线圈与阻值为15 Ω的电阻
R构成的闭合电路．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向 的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙
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热点一 直流电路的分析
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1．(2014· 银川二模)在温控电路中，通过 热敏电阻阻值随温度的变化可实现对 电路相关物理量的控制．如图4－9－4 所示，R1为电阻箱，R2为半导体热敏 图4－9－4 电阻，C为电容器．已知热敏电阻的阻值随温度的升高而 减小，则有 ( ) A．若R1固定，当环境温度降低时电压表的示数减小 B．若R1固定，当环境温度降低时R1消耗的功率增大 C．若环境温度不变，当电阻箱R1的阻值增大时，电容 器C的电荷量增大 D．若R1固定，环境温度不变，当电容器C两极板间的距 离增大时极板之间的电场强度减小 答案 D
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2．(2014· 天津卷，2)如图4－9－5所示，电路中R1、R2均为
可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水
平放置，闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在 两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴 仍能静止不动的是 ( )
图4－9－5
板间的电压不变，带电油滴仍处于静止状态，B正确；增 大两板间的距离，两板间的电压不变，电场强度减小， 带电油滴所受电场力减小，将向下运动，C错误；断开 电键S后，两极间的电势差为零，带电油滴只受重力作用
将向下运动，D错误．
答案 B
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3.如图4－9－6，E为内阻不能忽略的电池， R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，
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A．此时线框中电流方向是由 M 指向 N 3 B．此时产生的瞬时电动势为 Bω ab 2 3 C．此时穿过线框的磁通量为 Bab 2 D．此时 ML 边所受的安培力方向垂直纸面向里
解析
根据楞次定律判定电流方向是由 N 指向 M，选 3 项 A 错误； 瞬时感应电动势 e＝Bωabcos 30°＝ Bω 2 1 ab， 选项 B 正确； 此时磁通量 Φ＝Babsin 30°＝ Bab， 2 选项 C 错误；根据左手定则判定 ML 边所受的安培力 方向为垂直纸面向外，选项 D 错误．
答案
D
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4．如图4－9－7甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且 R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片 P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过 的电流变化的图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P
在滑动变阻器的两个不同端点得到的．则下列说法正确
ω
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3．(2014· 福建卷，16)如图4－9－3为模拟远距离输电实验电
路图，两理想变压器的匝数n1＝n4<n2＝n3，四根模拟输 电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相
同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电
阻RL>2R，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A、B端接入 低压交流电源时 ( )
的是 ( )
图4－9－7
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A．该电源的电动势为16 V
B．定值电阻R2的阻值为10 Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为300 Ω D．在滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端的过程中，该 电源的最大输出功率为10 W
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解析 乙图中 AB 延长线交 U 轴于(0，20 V)处，交 I 轴 于(1.0 A，0)处，所以电源的电动势 E＝20 V，A 错误； E 内阻 r＝ ＝20 Ω.当滑片 P 滑到 R3 的右端时， 电路参数 I短 U2 对应乙图中的 B 点， 即 U2＝4 V、 I2＝0.8 A， 得 R2＝ ＝ I2 5 Ω，B 错误；当滑片 P 滑到 R3 的左端时，由乙图知此 U外 时 U 外＝16 V，I 总＝0.2 A，所以 R 外＝ ＝80 Ω.因为 R I总 R1R3 ＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为 R3＝300 外＝ R1＋R3 E2 Ω，C 正确；Pmax＝ ＝5 W，D 错误． 4r 答案 C
答案
D
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6．如图4－9－9所示是交流发电机的原理示意 图，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部
处于磁感应强度大小为B的水平向右的匀强
磁场中，线框的水平边长为a，竖直边长度 为b，线框绕竖直固定轴按俯视的逆时针方 图4－9－9 向以角速度ω匀速转动，在MN边与磁场方向的夹角到达 30°时，NK边在纸面外，ML边在纸面里．下面结论正 确的是 ( )
A．增大R1的阻值
C．增大两板间的距离
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B．增大R2的阻值
D．断开电键S
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解析
增大R1的阻值，稳定后电容器两板间的电压升
高，带电油滴所受电场力的增大，将向上运动，A错 误；电路稳定后，电容器相当于断路，无电流通过电阻
R2，故R2两端无电压，所以，增大R2的阻值，电容器两
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主要题型：选择题
知识热点 (1)欧姆定律的应用及对电功率的分析与计算． (2)交变电流的产生、图像以及“四值”的考查． (3)理想变压器“四个关系”的考查． (4)理想变压器与远距离输电问题的综合考查． 物理方法 (1)程序法 (2)等效法 (3)分析推理法 命题趋势 2015年高考对本专题的考查 (1)将以对实际生活中电路的分析、计算为主． (2)将通过交变电流的图像考查交变电流的四值、理想变 压器等问题，分值为6分的选择题.
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5．某交流发电机给“220 V，60 W”灯泡供电，灯泡两端的 电压图像为如图4－9－8所示，下列说法中正确的是 ( )
图4－9－8 A．交变电流的频率为0.02 Hz B．该灯泡不能正常工作 C．将一保险丝与该灯泡串联，为保证灯泡正常工作， 其保险丝的熔断电流不得小于0.386 A D．将一电容器与该灯泡并联，为保证电容器正常工 作，电容器的耐压值不得小于311 V
与
分别均为理想电压表和电流表．
( )． 图4－9－6
初始时S0与S均闭合，现将S断开，则 A. B. C. D. 的读数变大， 的读数变小， 的读数变小， 的读数变大， 的读数变小 的读数变大 的读数变小 的读数变大
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解析
将 S 断开后，闭合电路的总电阻增大，根据闭合 E 电路的欧姆定律可得：I＝ ，干路电流 I 减小，路端 R＋r 电压 U＝E－Ir 变大，电阻 R3 两端的电压 U3＝E－I(R1 U3 ＋r)增大，通过电阻 R3 的电流 I3＝ 变大，选项 D 正确， R3 A、B、C 错误．
第9讲 恒定电流和交变电流
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1．(2012· 福建卷，14)如图4－9－1，理想变压器原线圈输入
电压u＝Umsin ωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑
动变阻器. 表示； 和 和 是理想交流电压表，示数分别用U1和U2 ( ) 是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表
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1．闭合电路动态变化的原因：
(1)某一支路的滑动变阻器的阻值变化；
(2)某一支路电键闭合或断开； (3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化． 2．闭合电路动态分析的方法： 程序法：流程如下
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热点二
交变电流的产生及描述
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A．该交变电流的频率为 10 Hz B．该电动势的有效值为 10 2 V C．外接电阻 R 所消耗的电功率为 10 W D．电路中理想交流电流表 的示数为 1.0 A
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解析
由 e＝10 2sin 10πt(V)知电动势的有效值 E 有＝
Em 10 2 ＝ V＝10 V，故 B 选项错误；电路中的理想电流 2 2 E有 表示数为电流的有效值：I 有＝ ＝1.0 A，故 D 选项正 r＋ R 确；电阻 R 消耗的电功率 P＝I2 有R＝9.0 W，故 C 选项错 误；转子的角速度 ω＝10π rad/s，所以频率 f＝ ＝5 2π Hz，故 A 选项错误. 答案 D
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1 解析 交变电流的频率 f＝ －3 Hz＝50 Hz， A 项错 20×10 311 误．交变电压的有效值为 V＝220 V，故小灯泡正常发 2 光，选项 B 错误．电容器两端的电压是交流电压的瞬时值， 为保证电容器正常工作，电容器的耐压值不得小于 311 V， 60 故选项 D 正确．保险丝的熔断电流不得小于 I＝ A≈ 220 0.273 A，选项 C 错误．