2015届高考物理二轮复习精讲精练课时冲关练(十)第10讲恒定电流与交变电流资料
高考物理专题7恒定电流含解析
专题7 恒定电流【2015年高考命题预测】该考点以串并联电路为载体，以电源，电阻，电动机为元件，以欧姆定律为考察形式，结合电源内阻，电流表和电压表和电功率，重点考察电路中的各个物理量的计算和动态转变。
考试命题形式多以选择题出现，选项均需要分析电路串并联形式，结合电路总电阻和支路电阻的转变，分析电路总电流的转变，从而判断内电压路端电压的转变，用电器电压电流电功率的转变，这是动态电路的常见分析流程，那么面对2015年高考，命题形式和考察内容不会有更大的转变，备考中仍然需要对这些做题流程强化训练，对于引发动态电路转变的滑动变阻器和热敏电阻、光敏电阻要有充分的熟悉，什么情况下电阻变大什么情况下电阻变小。
该考点还常常出现含电容器的电路动态分析，也是命题的热点选项。
备考中需要注意电容器的与哪个用电器后者哪个支路并联，从而顺藤摸瓜找到电容器的电压转变，从而按照电压转变分析电容器中匀强电场的转变，匀强电场中带电粒子的运动转变，电势能的转变。
按照串并联电路欧姆定律来分析电路各部份的电功率，并结合焦耳定律对纯电阻电路和非纯电阻电路采用不同的分析方式，也是常见的易错点。
加以微安表串联电阻改装为大量程电压表，并联电阻改装为大量程电流表，要弄清楚其原理，分清楚改装后的指针偏转角度和读数的关系。
【2015年高考考点定位】面对2015年高考，该考点的备考要做到概念清楚，分析进程熟练，物理模型成立适当，问题故障理解到位，可以从以下几个方面着手：一、电流电压电阻，电功率电动势，内阻电功等大体概念的理解熟悉。
二、串联电路和并联电路电流电压的特点，和两种连接方式下总电阻的计算方式。
闭合电路欧姆定律的应用。
3、光敏电阻和热敏电阻的特点和它们引发的电路动态转变分析，电路故障判断。
【考点pk】名师考点透析考点一、描述电路的大体概念【名师点睛】1、电流：电荷的定向移动形成电流，方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反，电流为矢量，电流大小概念为单位时间内通过横截面积的电荷量，即QIt，若是用n表示单位体积内的自由电荷数，用q表示单个自由电荷的电荷量，用v表示自由电荷定向移动的速度，用s表示导线的横截面积，则有电流的微观表达式I nqvs =。
高中物理题型分类汇总含详细答案-----恒定电流
高中物理题型分类汇总含详细答案-----恒定电流一、单选题1.如图所示，一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻为R，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。
在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（）A. B. C. D.2.如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。
虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。
关于此多用电表，下列说法中正确的是（）A.当S接1时，处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔B.当S接2时，处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔C.当S接2时，处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是红表笔D.当S接3时，处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔3.如图，是一实验电路图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是（）A.路端电压变大B.电流表的示数变小C.电源的输出功率变小D.电路的总电阻变大4.如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，R T为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L 为指示灯泡，C为平行板电容器，G为灵敏电流计。
闭合开关S，当环境温度明显升高时，下列说法正确的是（）A.G中电流方向由a到bB.R T两端电压变大C.C所带的电荷量保持不变D.L变暗5.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝的长度为L，直径为d，B电阻丝长度为2L，直径为2d。
要使A、B电阻丝消耗的功率相同，加在两电阻丝上的电压之比应为（）A.U A∶U B＝1∶1B.U A∶U B＝∶1C.U A∶U B＝∶2D.U A∶U B＝2∶16.在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向上调节，下列说法正确的是（）A.灯变亮，电容器的带电荷量增大B.灯变暗，电压表的示数增大C.灯变暗，电压表和电流表的示数都增大D.灯变暗，电流表的示数减小7.用电流表和电压表测量电阻R的阻值。
专题10 恒定电流-2021年高考物理真题与模拟题分类训练(教师版含解析)(1)
专题10 恒定电流1．如图所示的电器中，电源电压不变，当开关S 闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U 甲:U乙=5:3；当开关S 断开，甲、乙两表都为电流表时，两表的示数之比I 甲:I 乙是( ）A ．2:5B ．3:5C ．2:3D ．5:2【答案】 A【解析】电键S 闭合时，电压表乙测量的是电阻R 2两端的电压，电压表甲测量的是R 1和R 2的总电压，由于两个电阻串联，因此可得122=3U U R R U -=甲乙乙 S 断开，两个电阻是并联关系，因此流过两个电阻的电流关系为122132I R I R == 甲、乙两表都为电流表时，流过甲电流表的电流为流过R 2的电流，而流过乙电流表的电流为两个电阻电流之和，因此21225I I I I I ==+甲乙，故选A 。
2．如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用以测试汽车司机是否酒驾，1R 为定值电阻，2R 为气敏电阻。
2R 的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变。
若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则( ）A ．测试仪中电压表的示数越小B ．测试仪中电流表的示数越小C ．电路消耗的总功率越大D ．电压表与电流表示数的比值越小 【答案】B【解析】AB ．由图乙可知，酒精浓度越大，气敏电阻阻值越大，所以电路中的总电阻越大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流就越小，即电流表示数越小。
根据闭合电路欧姆定律1()U E I R r =-+可得气敏电阻两端电压就越大，电压表示数就越大，A 错误B 正确； C ．电路消耗的总功率为P EI =由上面的分析可知酒精浓度越大，电路中的电流越小，电路消耗的总功率越小，C 错误；D ．压表与电流表示数的比值表示气敏电阻的阻值大小，因为酒精浓度越大，气敏电阻阻值就越大，所以电压表与电流表示数的比值就越大，D 错误。
故选B 。
3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，副线圈上接有一个理想电流表和一个电动机。
2024届高考物理二轮复习恒定电流专题复习(教师版) (2)
2024届高考物理二轮复习恒定电流专题复习（学生版）姓名：___________班级：___________一、单选题1．如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（）A．探测发射台周围风力的大小B．发射与航天器联系的电磁波C．预防雷电击中待发射的火箭D．测量火箭发射过程的速度和加速度【答案】C【详解】在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，因铁制的高塔有避雷作用，其功能是预防雷电击中发射的火箭。
故选C。
2．如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。
移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。
关于长方体几何中心O 点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是（）A．电场强度方向垂直指向a，电势减小B．电场强度方向垂直指向c，电势减小C．电场强度方向垂直指向a，电势增大D．电场强度方向垂直指向c，电势增大【答案】A【详解】根据对称性可知，移去a处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向a，再根据电势的叠加原理，单个点电荷在距其r处的电势为二、多选题3．某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（）A．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功B．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eVC．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大【答案】BD【详解】A．由图象可知φb = φe则正电荷从b点运动到e点，电场力不做功，A错误；B．由图象可知φa = 3V，φd = 7V根据电场力做功与电势能的变化关系有W ad=E p a-E p d= (φa- φd)⋅( -e) = 4eVB正确；C．沿电场线方向电势逐渐降低，则b点处的场强方向向左，C错误；D．由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示由上图可看出，b点电场线最密集，则b点处的场强最大，D正确。
【高考领航】上海市高考物理总复习 10-1 交变电流的产生和描述课件
如图(1)甲所示，一矩形线圈 abcd 放置在匀强磁场中，并绕 过 ab、cd 中点的轴 OO′以角速度 ω 逆时针匀速转动．若以线圈平 面与磁场夹角 θ＝45° 时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自 a 流向 b 时电流方向为正．则如图(2)所示的四幅图中正确的是( )
【思路点拨】 确定感应电流的变化图像，应从三个方面分析： (1)感应电流的方向，(2)感应电流的大小，(3)感应电流大小的变化趋 势，从而排除错误选项，确定正确答案．
解析：t1、t3 时刻线圈中的感应电动势 e＝0，即为线圈经过中性 面的时刻，此时通过线圈的磁通量为最大，但磁通量的变化率却为 零，所以选项 A、C 不正确．t2 时刻 e＝－Em，线圈平面转至与磁感 线平行，此时通过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却最大，故 B 也不正确．每当 e 变换方向时，也就是线圈通过中性面的时刻，通 过线圈的磁通量的绝对值为最大，故 D 正确． 答案：D
T 解析：0～ 内，ab 一侧的线框在磁场中绕 OO′转动产生正弦 4 交流电，电流方向由楞次定律判断为 dcba 且越来越大． T T ～ 内， ab 一侧线框在磁场外， 而 dc 一侧线框又进入磁场产生 4 2 交流电，电流方向为 dcba 且越来越小． 依次类推，可知 i－t 图像为 B. 答案：B
3．交变电流的四值 (1)瞬时值：它反映不同时刻交流电的大小和方向，正弦交流电 瞬时值表达式为：e＝Emsin ωt，i＝Imsin ωt，U＝ Umsin ωt .应当注 意必须从中性面开始． (2)最大值：也叫峰值，它是瞬时值的最大值，它反映的是交流 电大小的变化范围， 当线圈平面跟磁感线 平行 时， 交流电动势最大， 其值为 Em＝ nBSω (转轴垂直于磁感线)． ΔΦ － (3)平均值：其量值可用法拉第电磁感应定律 E ＝n 来求． Δt
恒定电流一轮复习
任意电路:P出=UI=P总-P内 纯电阻电路:P出=I2R=
第七章 恒定电流
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考点帮 必备知识通关
P出与外电阻 R的关系
电源的效率
任意电路:η= ×100%= ×100% 纯电阻电路:η= ×100%
第七章 恒定电流
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对电流表达式的理解
定义式 微观式
公式 I＝qt I＝nqSv
应用·实践 纯电阻电路相关实例:电饭锅、电炉、转子被卡住时的电动机等;
非纯电阻电路相关实例:电动机、电解槽、日光灯等.
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7.闭合电路欧姆定律的功率问题
电源总功率
电源内部消 耗的功率 电源的输 出功率
任意电路:P总=EI=P出+P内 纯电阻电路:E=I(R+r) P总=I2(R+r)=
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3.公式I= 、I= 及I=neSv的比较
I=
I=
含义
决定式.
定义式.
决定 因素
I与U、R有关.
适用 范围
纯电阻.
I与q、t无关. 任何导体.
I=neSv 微观表达式. I与n、e、S、v有关. 任何导体.
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4.电源电动势与电势差的区分和联系
B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14R
C．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 U0，则任一状态下 的UI 比值不变
D．金属材料的电阻率随温度的升高而增大
电功率和热功率的计算
恒定电流 练习和习题解答
恒定电流练习和习题解答练习一（1）导线中的电流为10A，20s内有多少电子通过导线的横截面？解：20s内流过横截面的电量Q=It=10×20C=200C．所以，通过导（2）给灯泡加上220V的电压，通过灯丝的电流是0.5A，灯丝的电阻是多少？（3）要使一个电阻是190Ω的导体内产生0.2A的电流，应该给它加上多大的电压？解：U=IR=0.2×190V=38V．（4）某电流表可测量的最大电流是10mA．已知一个电阻两端的电压是8.0V时，通过的电流是2mA．如果给这个电阻加上50V的电压，能否用这个电流表测量通过这个电阻的电流？解：在R一定的条件下，U2∶U1=I2∶I1．已知U1=8.0V，U2=50V，了电流表允许通过的最大电流10mA，给电阻加上50V的电压时，就不能用该电流表测量通过这个电阻的电流了．（5）如果电灯、电炉等用电器连接电源的两根导线，由于绝缘皮破损致使金属线芯直接接触，就发生了所谓短路．短路时，电流不经过用电器，而金属导线的电阻一般都非常小，这时的电流将怎样？器的电阻，这样，通过用电器的电流不是很大的．如果发生短路，那么电阻R就是仅仅指导线的电阻R导了，而R导≈0，电压加在电阻很小很小的导线上，电流就会很大，以致急剧的发热升温而引起危险．说明：短路危险在初中已经讲过，在此再复习一下，要求学生在日常用电和做电学实验时，务必避免短路．练习二（1）长20m、横截面积是10mm2的铜导线的电阻是多少？解：铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m，10mm2=10-5m2，代入公式，（2）导线的电阻是4Ω，把它对折起来作为一条导线用，电阻变为多少？如果把它均匀拉长到原来的2倍，电阻又变为多少？答：对折起来，导线的长度减半，横截面加倍，所以电阻要变为原若是均匀拉长，不仅长度增加到原来的2倍，而且横截面积变细，R＇=4R=16Ω．（3）有一条康铜丝，横截面积为0.10mm2，长度为1.22m．在它的两端加0.60V电压时，通过它的电流正好是0.10A，求这种康铜丝的电阻率．解：由U=0.60V，I=0.10A可得这条康铜丝的电阻=4.9×10-7Ω·m．（4）用横截面积为0.63mm2、长200m的铜线绕制一个线圈．这个线圈容许通过的最大电流是8.0A，这个线圈两端至多能加多高的电压？解：查表可知铜的电阻率为ρ=1.7×10-8Ω·m，所以能加的最高电压为U=IR=8.0×5.4V=43V．（5）滑动变阻器的结构如图2-48所示．A、B是金属丝的两个端点，C、D是金属杆的两个端点，可滑动的滑片P把金属杆与电阻丝连接起来．如果把A和C接线柱连入电路中，当滑片P由B向A移动时，电路中的电阻由大变小，这是为什么？你还可以设计几种方案，当滑片P移动时，使接入电路的电阻由大变小？答：A、C接入电路，则变阻器的左半边电阻丝PA是有用的（串联在电路中）．当P从B向A移动时，电阻丝串入电路中的部分的长度缩短，电阻变小，因而电路的总电阻也变小了．P移动时，使接入电路的电阻R由大变小的方案有：连接D、A端，P向左移时R变小；连接C、B端，P向右移时R变小；连接D、B端，P向右移时R变小．练习三（1）在学校、家庭或其他方便的地方观察几种常见的用电器，记下它们的额定功率和额定电压．自己设计一个表格，把观察的结果抄在作业本上．答：（表格见下页，仅供参考）（2）在用电器功率为2.4kW、电源电压为220V的电路中，应不应该选用熔断电流为6A的保险丝？因为10.9A＞6A，故该种保险丝不能用．（3）日常使用的电功单位是千瓦时（俗称“度”），等于功率为1kW的电流在1h内所做的功．1kW·h等于多少焦耳？解：1kW·h=1kW×1h=1000×3600J=3.6×106J．（4）额定电压是220V，功率是40W、60W、100W的灯泡，正常发光时的电阻是多少？（5）在电阻器上除了标明电阻值，还标明额定功率值．这是它工作时允许消耗的最大功率，超过这个功率，电阻器会被烧坏．有一个“2k①允许加在这个电阻器上的最大电压是____V；②这个电阻器上能通过的最大电流是___A；③给这个电阻器加上10V的电压时，它消耗的功率是_____W．答：22.4V；0.112A；0.05V．练习四（1）额定电压是220V、电阻是160Ω的电热水器，电功率是多少瓦？每分钟产生多少焦耳热量？Q=Pt=303×60J=1.82×104J．（2）有一个1kW、220V的电炉，正常工作时电流是多少？如果不考虑温度对电阻的影响，把它接在110V的电压上，它消耗的功率将是多少？说明：电炉的电阻丝的电阻值保持一定．当电压改变后，通过它的电流也改变，不能用4.55A 来计算了．（3）输电线的电阻共计1Ω，输送的电功率是100kW，用400V的低压送电，输电线因发热损失的功率是多少千瓦？改用104V的高压送电呢？解：画图2-49表示远距离输电．发热损失的功率为：P导=I2R导=2502×1W=62500W．功率，因为U=400V是输出总电压，其中包括导线电阻上的电压降和用求导线中的电流，因为U=400V不是导线上的电压降．（4）容量都是2L的电水壶，功率是1kW的，20min可以将水烧开，而功率是3kW的只要5min 就可以将水烧开．为什么小功率的电水壶不经济？答：在加热的过程中，由于水壶的温度比周围环境温度高，电水壶将向外散热．功率小的电水壶加热的时间较长，向外散热的时间也长，损失能量较多而不经济．练习五（1）求电阻值分别是2Ω、3Ω、4Ω的三个电阻串联后的总电阻．如果用4.5V的电源给这三个串联电阻供电，每个电阻两端的电压是多少？解：R总=R1+R2+R3=2Ω+3Ω+4Ω=9Ω．所以U1=IR1=0.5×2V=1V，U2=IR2=0.5×3V=1.5V，U3=IR3=0.5×4V=2V．（2）由两个电阻器组成的串联电路，两端的电压是100V，其中一个电阻器的电阻是80Ω，两端电压是40V，求另一个电阻器的电阻．解：画出电路图来示意，见图2-50．用电器R2的电压是U2=U-U1=100V-40V=60V．说明：串联电路电压分配与电阻成正比，因此本题也可由U1∶（3）在图2-51所示的分压器电路中接入一个电压表测UPB的值．在P从A向B滑动的过程中，如果电压表的示数总等于U，故障出在哪里？如果电压表的示数总等于零，故障出在哪里？已知电源和电压表都是好的．答：画出图2-52，当P由A向B滑动过程中，电压表示数始终等于U．说明P与A等势，则PA 中应该没有电流（I=0）．电路中有开路而且开路发生在B处．这样，P、A与电源正极同，B与电源负极同，电压表示数总是U．若电压表示数总是零．则表示P与B等势，PB中没电线（I=0）．则应当在A处发生开路，A与电源正极同，P、B与电源负极同，电压表示数总为零．当然假设电源到A和电源到B之间的导线连接均没断路，则可能在A或B处出现接头松脱接触不良现象．（4）分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡，串联后接在220V的照明电路中，消耗的功率各是多少？哪一个灯泡消耗的功率大？为什么？（计算时假设灯丝电阻不随温度而改变）解：先求出灯丝电阻“220V 100W”灯泡串联后的功率变为P1=I2R1=（0.13）2×484W=8.18W．“220V 40W”灯泡串联后的功率变为P2=I2R2=（0.13）2×1210W=20.4W，可见后者的功率大．因为串联后两灯泡的电流相同了，消耗的电功率便与两灯丝的电阻成正比了．后者的灯丝电阻值较大，功率也大．练习六（1）电路里有四个阻值分别是20Ω、40Ω、50Ω、200Ω的电阻并联着，求电路的总电阻是多少？（2）用阻值分别是10kΩ、20kΩ、80kΩ的三只电阻，怎样连接可以得到26kΩ的电阻？答：不可能三个串联；如果三个并联，则总电阻将小于10Ω，也不kΩ=26kΩ．即将20kΩ和80kΩ的电阻并联，再跟10kΩ的电阻串联，就得到26kΩ的电阻．（3）R1、R2两个电阻并联，其中R1为200Ω，通过R1的电流I1为0.20A，通过整个并联电路的电流I为0.80A，求R2和通过R2的电流I2．解：画示意图2-54已知R1=200Ω，I1=0.20A，又已知I=0.80A，所以I2=I-I1=0.80A-0.20A=0.60A．根据并联分路中电流与电阻成反比可（4）分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡并联后接在110V的电源上，它们消耗的功率各是多少？哪一个灯泡消耗的功率大？（计算时不考虑温度对电阻的影响）前者消耗功率较大．（5）一个盒子内装有由导线和三个阻值都为R的电阻组成的电路图．答：如图2-56所示．练习七（1）已知电流表的内阻Rg为100Ω，满偏电流Ig为3mA．要把它改装成量程是6V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3A的电流表，应并联多大的电阻？解：已知Rg=100Ω，Ig=3×10-3A．①把电流表改装为量程U=6V的电压表：用Ug表示电流表偏转到满刻度时它两端的电压，Rx表示分压电阻，Ux表示Rx分去的电压（图2-57），则U g=Ig·Rg=3×10-3×100V=0.3V．U x=U-Ug=6V-0.3V=5.7V．所以 Rx=2000Ω-100Ω=1900Ω．②把电流表改装为量程I=3A的电流表：用Rx表示分流电阻，Ix表示Rx分去的电流（图2-58），则I x=I-Ig=3A-3×10-3A=2.997A．由Ix·Rx=Ig·Rg，（2）某电流表串联一个9.5kΩ的电阻后，可测量的最大电压是10V．如果给它串联一个49.5kΩ的电阻，可测量的最大电压是50V．求电流表的内阻Rg和满偏电流Ig．解：画图2-59示意．通过表头的满偏电流Ig是不变的．所以U1=Ig（Rg+R1），U2=Ig（Rg+R2）．已知R1=9.5×103Ω，U1=10V，R2=49.5×103Ω，U2=50V，由此得=500Ω=0.5kΩ．（3）如果给电压表串联一个阻值等于电压表内阻的电阻，它的量程变为多少？它的刻度盘数字（图2-60甲）应怎么改？如果给电流表并联一个阻值等于电流表内阻的电阻，它的量程变为多少？它的刻度盘数字（图2-60乙）应怎么改？答：电压表串联了阻值等于其内阻的电阻以后，量程将扩大一倍，即扩大到二倍．刻度盘数字应把3V改成6V；2V改成4V；1V改成2V．电流表并联了阻值等于其内阻的电阻后，量程也将扩大到二倍．应把刻度盘上的数字3A改为6A；2A改为4A；1A改为2A．（4）图2-61中的R代表用电器，R＇是滑动变阻器，它起分压电阻的作用，移动滑片P可以改变用电器R两端的电压．设R的阻值为200Ω，R＇的最大阻值也是200Ω．求R两端的电压的变化范围．答：当P滑到R＇的下端时，R＇全部串入电路中，由于R＇的最R＇的上端时，R＇被短路而全部没用，此时R两端的电压是100V．所以，R两端电压变化范围为50～100V．练习八（1）电源的电动势为1.5V，内电阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.28Ω，求电路中的电流和路端电压．U=IR=1.07×1.28V=1.37V．（2）电动势为2.0V的电源，与9.0Ω的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为1.8V．求电源的内电阻．U＇=ε-U=2.0V-1.8V=0.2V．（3）电源的电动势为4.5V，内电阻为0.50Ω，把它接在4.0Ω的外电路中，路端电压是多少？如果在外电路上并联一个6.0Ω的电阻，路端电压又是多少？如果6.0Ω的电阻不是并联而是串联在外电路中，路端电压又是多少？所以U1=I1R1=1.0×4.0V=4.0V；所以 U3=I3（R1+R2）=0.43×（4.0+6.0）V=4.3V．（4）在图2-62中，加接一个电流表，就可以测出电源的电动势和内电阻．当变阻器的滑片在某一位置时，电流表和电压表的读数分别是0.20A和1.98V，改变滑片的位置后，两表的读数分别是0.40A和1.96V．求电池的电动势和内电阻．解：画出图2-63的电路图，根据闭合电路的欧姆定律可得ε=U1+I1r，ε=U2+I2r，式中U1=1.98V，I1=0.20A，U2=1.96V，I2=0.40A．解出r得：代入ε=U1+I1r，得ε=1.98V+0.20×0.1V=2.00V．（5）许多人造卫星都用太阳能电池供电．太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板的开路电压是600mV，短路电流是30mA．求这块电池板的内电阻是多少？解：开路电压可近似认为是电源电动势，ε=600×10-3V．短路电练习九（1）找一个半导体收音机，打开看看里面有几节电池，是怎样接的．算一算这个收音机的电源电压是多少？说明：课上教师示范怎样打开半导体收音机，并如何观察里面的电池个数．然后让学生回去实际观察．（2）太阳能电池由许多电池小片串联或并联组成．某种电池的电动势是600mV，允许通过的最大电流是25mA．求在下列两种情况中应该怎样连接电池小片：①需要240V，25mA的电源；②需要600mV，2.5A的电源．解：①可将400个电池小片串联；②可将100个电池小片并联．（3）有10个相同的蓄电池，每个蓄电池的电动势为2.0V，内电阻为0.04Ω．把这些蓄电池接成串联电池组，外接电阻为3.6Ω．求电路中的电流和电池组两端的电压．因为U=IR，所以电池组两端电压U=5.0×3.6V=18V．说明：求出电流后也可这么求电池组两端的电压：U=ε-Ir=20V-5.0×0.04×10V=18V．（4）有两个相同的电池，每个电池的电动势为1.5V，内电阻为1.0Ω．把这两个电池接成并联电池组，外接电阻为9.5Ω．求通过外电路的电流和电池组两端的电压．电池组路端电压U=IR=0.15×9.5V=1.43V．两个电池是并联的，每个电池两端电压都是1.43V．（5）图2-64的盒内有由导线和三节干电池组成的电池组，A、B、C、D是四个接线柱．用电压表测量任意两点间的电压，测量结果如下：UAC=0；UBD=UAB=UCB=1.5V；UAD=UCD=3V．试判断盒内电池是怎样连接的？解：答案不是唯一的．如图2-65所示．练习十（1）按照课本图2-26甲（教参图2-10）的接法测电阻，如果电流表的读数是0.2A，电压表的读数是30V，算得的待测电阻的阻值是多少？这个阻值比实际的阻值大还是小？如果已知电压表的电阻是3kΩ，利用并联电路的知识，算出更精确一些的电阻R的值．测得的阻值比实际阻值要小．因为这么算出的R实际上是待测电阻和电压表电阻的并联总电阻．（2）在课本图2-26乙（教参图2-11）中，如果电压表的读数为10V，电流表的读数为0.10A，电流表的电阻为0.20Ω．求待测电阻的阻值．实际上，上面计算出来的阻值是（R＇+RA）．所以，待测电阻的较精确的阻值为R＇=R-RA=100Ω-0.20Ω=99.8Ω．习题（1）三个阻值都是12Ω的电阻，可以有几种连接方法？连接后的等效电阻（即总电阻）各是多大？解：①三个串联，总电阻R1=3×12Ω=36Ω；③两个并联再跟第三个串联，总电阻④两个串联再跟第三个并联，总电阻（2）一个盒子内装有由导线和几个相同阻值的电阻组成的电路，盒外的1、2、3、4是该电路的四个接线柱（图2-66），已知1、2间的电阻是1、3和2、4间电阻的2倍．而3、4间没有明显的电阻．试画出盒内电路最简单的一种电路图．答：如图2-67所示，最简单的用两个电阻，可像图甲那样连接．说明：本题如果不限制条件则有无穷多解，用四个电阻可像图乙那样连接；用五个电阻可像图丙那样连接．本章练习九（5）和章末习题（2）黑盒子问题的不加限制条件的解答，《物理教学》1986年第8期34页刊载的赵基清同志写的《匣子问题的解答》可供参考．（3）两个电阻R1、R2跟电源串联在一起．如果在电阻R2的两端并联上一根导线L（图2-68），判断下列哪些说法是对的？（电源内阻和导线L的电阻都忽略不计）①通过电阻R1和R2的电流相等；②U1=U，电阻R2上的电压为零；④去掉电阻R2，电路中的电流不发生变化．答：②、③、④正确．（4）如图2-69所示，在一个粗细均匀的金属环上有A、B、C两点接在电路中时，导线中的电流是6A，圆环消耗的功率是108W．如果保持导线中的电流不变，换接A、C两点，圆环消耗的功率是多少？解：导线中电流不变，则由P=I2R可知，功率P之比等于电阻R之比．设圆环电阻（假设将圆环断开，其两端间的电阻）为6r．接A、B（5）在图2-70中，AB间的电压UAB=9V，R1=R2=R3=6Ω．开关S打开和闭合时，电阻上的电压各是多少？通过它们的电流各是多少？解：①S打开时，UAB=9V，总电阻R=R1+R2=12Ω．所以R1上的电压U1=IR1=0.75×6V=4.5V；R2上的电压U2=IR2=4.5V．6V=6V．（6）用一个电源、一个电流表和一个已知阻值的电阻R，怎样测量一个未知的电阻Rx？如果把电流表换成电压表，又应该怎样测量Rx的大小？画出电路图，写出简要的实验步骤，列出求Rx的计算式（电源内阻忽略不计）．解：①先用电流表照图2-71甲那样连接电路，测出I1．由ε=I1R，测出电源电动势ε（电源内阻不计，不必列入算式中）．再照图2-71乙那样把Rx接入电路，由电流表读出I2，再由ε=I2（R+Rr），便可计算算出I；再像2-71丁那样用电压表测出Rx两端的电压U2，因为Rx与R串联，电流相同，所以说明：上述测量中，没有考虑电压表、电流表本身的内阻对电路的影响，因此测量结果是不很精确的．（7）在图2-72的电路中，电压U为10V，电阻R为5.0Ω．①当c、d连接起来时，电路中的电流有多大？②当内阻Rg为0.10Ω的电流表两端分别接在c、d上时，电路中的电流有多大？③换用内阻为0.01Ω的电流表接在c、d上，电路中的电流有多大？④将电流表串联在电路中测量电流，对测量结果有什么影响？②接入Rg=0.10Ω的电流表，电路中的电流③接入Rg=0.01Ω的电流表，电路中的电流④由上述可见，电流表串联接入电路后，增加了电路中的总电阻值，使测得的电流比原来的小，电流表的内阻越大，造成的误差也越大．（8）照明电路的电压U=220V，并联了20盏电阻R都是807Ω（发光时的电阻）的电灯，两条输电线的电阻r都是1.0Ω（图2-73）．只开10盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大？20盏灯都打开时，情况又怎样？整个电路消耗的电功率为P总=IU=2.66×220W=585W．输电线上损失的电压ΔU=I·2r=2.66×2.0V=5.3V．输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=2.662×2.0W=14W．整个电路消耗的电功率为P总=IU=5.19×220W=1.14×103W．输电线上损失的电压ΔU=I·2r=5.19×2.0V=10.4V．输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=5.192×2.0W=54W．说明：用电器增多，电流增大，输电线上的电压损失也就增大，造成用电器两端电压偏低、获得功率减小，严重时会使用电器不能正常工作．（9）在图2-74所示的电路中，电阻R1=9Ω，R2=15Ω，电池组的电动势ε=12V，内电阻r=1Ω．电流表的读数为0.4A．求电阻R3的阻值和它消耗的功率．解：已知R2=15Ω，I2=0.4A．所以U2=I2R2=0.4×15V=6V．又已知ε=12V，所以U内+U1=ε-U2=12V-6V=6V．电路中总电流因此，U3=U2=6V，I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A．（10）在图2-75所示的电路中，电源是由四个相同的电池串联组成的，电压表的电阻非常大，而电流表和导线的电阻非常小．在开关S断开时，电压表的读数是6.0V，在开关S闭合时，电压表的读数是4.8V，电流表的读数是1.2A．求每个电池的电动势和内电阻．解：设每个电池的电动势是ε、内阻是r．在S断开时，I=0，所以∑ε≈U=6.0V，每个电池的电动势ε在S闭合时，I=1.2A，U=4.8V，U内=∑ε-U=6V-4.8V=1.2V，说明：①在闭合电路的解题中，要注意局部和整体的交错配合，往往会先处理局部，再考虑闭合电路整体，然后再回到要求解的那个局部．计算中要注意电压U、电阻R和电流强度I三者之间的对应性——哪段电路的电阻、哪段电路的电压和哪段电路中的电流．②电压表和电流表的内阻要不要考虑，需要从题文给出的具体情况来判定．一般的电路运算中，认为电压表的电阻是非常大的，电流表的电阻是非常小的，比如本章的大多数习题就是这么对待的，尽管题文中没有作这样的说明．在某些习题中，涉及到电表的内阻时，比如练习十、本习题中的第（7）题等等，当然必须考虑进去了．③要让学生养成画电路图表示题意，从分析电路入手去找出物理量之间的因果关系的习惯，克服从题文中找数字，套公式出答案的解题方法．对求出的答案要代回电路中去看它是否跟其他各量对应．④本章练习和习题中有“黑盒子”问题，判断电路故障的练习，分析说明题，以及动手制作的小实验，它们对训练学生的思维能力、联系实际的能力是有益的，要予以重视．。
高考物理专练题交变电流(试题部分)
高考物理专练题交变电流考点一交变电流的产生及描述1.甲图是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为理想交流电流表。
线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。
已知发电机线圈电阻为10Ω,外接一只阻值为90Ω的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J答案D2.(2018东北三校联考,9)(多选)如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。
线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动,不计其他电阻,则下列说法正确的是()A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωtB.线框通过中性面前后,流过电阻R的电流方向将发生改变,1秒钟内流过电阻R的电流方向改变ω次πC.线框从图示位置转过60°的过程中,通过电阻R的电荷量为NBS2(R+r)D.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关答案ABC3.(2020届吉林长春质量监测,6)(多选)如图甲所示为风力发电的简易模型。
在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的磁铁转动,转速与风速成正比。
若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。
下列说法正确的是()A.电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)B.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为3√2A5答案AD考点二变压器、电能的输送1.(2019广西南宁、玉林、贵港等高三毕业班摸底,16)如图所示,为一变压器的实物图,若将其视为理想变压器,根据其铭牌所提供的信息,以下判断正确的是()A.副线圈的匝数比原线圈多B.当原线圈输入交流电压110V时,副线圈中输出交流电压6VC.当原线圈输入交流电压220V时,副线圈输出直流电压12VD.当变压器输出为12V和3A时,原线圈电流为9√2A55答案B2.(2018江西上饶六校一联)如图所示,一正弦交流电瞬时值表达式为e=220sin100πt(V),通过一个理想电流表,接在一个理想变压器两端,变压器起到降压作用,开关S闭合前后,A、B两端输出的电功率相等,以下说法正确的是()A.流过r的电流方向每秒钟变化50次B.变压器原线圈匝数小于副线圈匝数C.开关从断开到闭合时,电流表示数变小D.R=√2r答案D方法理想变压器的动态分析1.(多选)如图所示,理想变压器的副线圈接有规格为“44V44W”的灯泡和线圈电阻为r=1Ω的电动机,原线圈上接有u=220√2sin100πt(V)的正弦交流电压,此时灯泡和电动机都正常工作,且原线圈中的理想交流电流表示数为1A,不考虑灯泡电阻变化和电动机内阻变化,则下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈的匝数之比为4∶1B.电动机的输出功率为176WC.电动机的热功率为16WD.若电动机被卡住,灯泡仍正常发光,则电流表示数将变为9A,此时应立即切断电源答案CD2.如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶1,原线圈接u=220√2sin100πt(V)的交流电,电阻R1=2R2=10Ω,D1、D2均为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),则副线圈电路中理想交流电流表的读数为()A.3AB.2√5AC.√10AD.√3A答案A3.如图所示为一理想变压器,原线圈接在一输出电压为u=U0sinωt的交流电源两端。
高考物理专题复习：《恒定电流》附答案
新课标高考物理专题复习：《恒定电流》( 附参照答案 )一、选择题。
（共 20 小题，每题 3 分，共 60 分，部分分 1 分）1. 如图，电源电动势为E，内阻为r ，给外电阻R供电，则以下图中不可以反应全电路特色的图象是 ()E r IUU/V I/A U/V P出/WE/rOI/A O E U/V OCR/ΩO r R/ ΩA B D2．如下图，电源电动势=8V，内电阻为r =0.5 Ω，“ 3V,3W”的灯泡L与电动机 M串连接E在电源上，灯泡恰巧正常发光，电动机恰巧正常工作，电动机的线圈电阻L R0=1.5Ω 。
以下说法正确的选项是()E A．经过电动机的电流为 1.6A B．电动机的效率是62.5%MrC．电动机的输入功率为 1.5W D．电动机的输出功率为3W3．在如下图电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用123表示，电表示数I 、 U、U和U变化量的大小分别用I 、U1、U2和U3表示．以下比值正确的选项是（）A.U1/I不变，U1/I 不变 C.U2/I变大，U2/I 变大C.U2/I变大，U2/I 不变 D.U3/I变大， U3/I 不变4．右图为包括某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡．光照耀电阻远小于 R．则以下说法正确的选项是（）A．该逻辑电路是非门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 不发光B．该逻辑电路是非门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 发光C．该逻辑电路是与门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 不发光D．该逻辑电路是或门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 发光R时，其阻值将变得5VR1R L5. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图，P为图线上一点，为图线的PN切线， PQ为 U轴的垂线， PM为 I 轴的垂线。
则以下说法中正确的选项是()A．跟着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大1IUB．对应P点，小灯泡的电阻为R＝I2I2 M PC．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I1 N21I－ ID．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积QO U1U6. 如下图，四个同样的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表，安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表 V1的量程大于 V2的量程，把它们按图接入电路中，则以下说法正确的选项是A．安培表 A1的读数大于安培表 A2的读数B．安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角C．伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D．伏特表 V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角7．如下图的电路中，电池的电动势为E，内阻为 r ，电路中的电阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同．在电键 S 处于闭合状态下，若将电键S 由地点 1 切换到地点2。
高中物理：恒定电流练习含答案
高中物理：恒定电流 练习（含答案）1、在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2匚向左迁移的负离子 所带电荷量为3 C,那么电解槽中电流强度大小为（）A . 0.1 AB . 0.2 AC . 0.3 AD . 0.5 A2、以下说法中正确的是（）A .在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断地定向移动形成电流B .静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C .在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D .静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加3、如图所示是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是（）A .加正向电压时,二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大B .加反向电压时,二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小C .无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件D .二极管加正向电压时，电流随电压变化是一条直线4、（双选）两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V 1、V 2,若将两表串联后去测某 一线路的电压，则两只表（）A .读数相同B .指针偏转的角度相同C .量程大的电压表读数大D .量程大的电压表读数小5、下面是某电热水壶的铭牌，由此可知该电热水壶正常加热1 min 产生的热量为（）反向应HiW4,0 anYaw惠一一正向电珏/vC . 1.32X 104 J6、一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 长的均匀细丝后,再切成等长的三段，则其 中每一段电阻丝的阻值为（）A .3RB .RC . R7、如图所示,电源电动势为E,内阻为r 。
当可变电阻的滑片P 向b 点移动时，电压表,.•的读数U 1与电压表二•的读数U 2的变化情况是（）A. U 1变大,U 2变小B. U 1变大,U 2变大C. U 1变小,U 2变小D. U 1变小,U 2变大8、（双选）下列操作正确的是（）A .用多用电表测电压时，要将红表笔接高电势点B .用多用电表测电流时，应将多用电表串联接入电路C .用多用电表测电阻时，要选择合适挡位,使表头指针偏转角度尽可能大D .用多用电表测电阻时，待测电阻可以与外电路的电源相连接*9、关于电源的说法不正确的是（）A .电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B .在电源外部电路中，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C .在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D .在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能*10、（多选）小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为 图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是（）A.1.80X 103 J B . 1.10X 104 J D . 1.08X 105 JD .对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 毫安表的满偏电流是1 mA,内电阻为100 Q ,现有两个定值电阻R 1 = 200 Q ,R 2=600 Q ,用这60 W ”，C 灯“20 V 20 W ”，D 灯“20 V 20 W ”。
高中物理选择性必修二专题强化11 交变电流规律的应用
交变电流规律的应用[学习目标] 1.进一步理解交变电流的规律和图像的物理意义.2.知道交变电流峰值、瞬时值、有效值、平均值的区别，并会进行有关计算．一、交变电流图像的应用正弦式交流电的图像是一条正弦曲线，从图像中可以得到以下信息： (1)周期(T )、频率(f )和角速度(ω)：线圈转动的频率f ＝1T ，角速度ω＝2πT ＝2πf .(2)峰值(E m 、I m )：图像上的最大值．可计算出有效值E ＝E m 2、I ＝I m2. (3)瞬时值：每个“点”表示某一时刻的瞬时值．(4)可确定线圈平面位于中性面的时刻，也可确定线圈平面平行于磁感线的时刻． (5)可判断线圈中磁通量Φ及磁通量变化率ΔΦΔt的变化情况．(多选)图1表示一交变电流随时间变化的图像，由图可知( )图1A ．用理想交流电流表测该电流，其示数为10 2 AB ．该交变电流的频率为100 HzC ．在t ＝0.25×10－2 s 和t ＝0.75×10－2 s 时，线圈位于中性面处 D ．在t ＝T8(T 为该交变电流的周期)时刻，该电流大小与其有效值相等答案 BD解析 由题图可知，电流的最大值为10 2 A ，周期为0.01 s ，则频率为100 Hz ，电流有效值为1022A ＝10 A ，因为电流表测的是有效值，故电流表的示数为10 A ，A 错误，B 正确；在t ＝0.25×10－2 s 和t ＝0.75×10－2 s 时电流最大，此时线圈平面与中性面垂直，C 错误；该交变电流瞬时值表达式为i ＝I m sin ωt ＝102sin 200πt A ，在t ＝T 8时，电流为i ＝102sin π4 A ＝10 A ，D 正确．图2甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为理想交流电流表．线圈绕垂直于磁场且与线圈共面的水平轴OO ′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示．以下判断正确的是( )图2A ．线圈转动的转速为25 r/sB ．理想电流表的示数为10 AC ．1 s 内线圈中电流的方向改变50次D ．t ＝0.01 s 时线圈平面与中性面重合 答案 B解析 由题图乙可知，线圈转动的周期T ＝0.02 s ，角速度ω＝2πT ＝100π rad/s ，转速n ＝1T ＝10.02r/s ＝50 r/s ，故A 错误；由题图乙可知交变电流的最大值是I m ＝10 2 A ，电流表的示数为有效值，故电流表的示数I ＝1022 A ＝10 A ，故B 正确；交变电流的频率为f ＝1T ＝50 Hz ，每个周期内电流的方向改变2次，故1 s 内线圈中电流的方向改变100次，故C 错误；t ＝ 0.01 s 时线圈中的感应电流最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为零，线圈平面与中性面垂直，故D 错误． 二、交变电流“四值”的比较及应用 名称 物理含义 重要关系应用情况瞬时值交变电流某一时刻的值e ＝E m sin ωt i ＝I m sin ωt 分析交变电流在某一时刻的情况，如计算某一时刻线圈受到的安培力最大值最大的瞬时值E m ＝NωBSI m ＝E mR ＋r电容器的击穿电压有效值 跟交变电流的电流为正弦式交变电流时： (1)计算与电流热效应相关的量(如热效应等效的恒定电流值E ＝E m2U ＝U m 2I ＝I m 2电功率、电热、热功率) (2)交流电表的测量值(3)电气设备标注的额定电压、额定电流(4)保险丝的熔断电流 平均值交变电流图像中图线与时间轴所围面积与时间的比值E ＝n ΔΦΔtI ＝ER ＋r 计算通过电路横截面的电荷量 q ＝I Δt ＝n ΔΦR ＋r如图3所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.5 T ．边长L ＝10 cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈的电阻r ＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线且与线圈共面的对称轴OO ′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s ，外电路电阻R ＝4 Ω，求：图3(1)线圈转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势； (3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势； (4)理想交流电压表的示数；(5)线圈由图示位置转过60°角的过程中，通过R 的电荷量． 答案 (1)π V (2)π2 V (3)332 V (4)225π V (5)320 C解析 (1)感应电动势的最大值为E m ＝nBωS ＝π V. (2)线圈由题图所示位置转过60°角时的瞬时感应电动势为 e ＝E m cos 60°＝π2V.(3)T ＝2πω＝1 s ，线圈由题图所示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势为E ＝n ΔΦΔt ＝nBS sin 60°16T ＝332V.(4)电压表示数为外电路电压的有效值U ＝E R ＋r ·R ＝π24＋1×4 V ＝225π V.(5)线圈由题图所示位置转过60°角的过程中，通过电阻R 的电荷量为q ＝I ·T6＝E R ＋r ·T 6＝nBS sin 60°T 6(R ＋r )·T 6＝nBS sin 60°R ＋r ＝320 C.针对训练 如图4所示，矩形线圈面积为S ，匝数为N ，线圈电阻为r ，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OO ′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R ，电压表、电流表均为理想电表．在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列判断不正确的是( )图4A ．电压表的读数为NBSωR2(R ＋r )B ．通过电阻的电荷量为NBS2(R ＋r )C ．电阻所产生的焦耳热为πN 2B 2S 2ωR4(R ＋r )2D ．线圈由图示位置转过30°时的电流为NBSω2(R ＋r )答案 B解析 线圈在磁场中转动，产生的感应电动势的最大值为E m ＝NBSω，电动势的有效值为E ＝NBSω2，电压表测量的是路端电压，电压表的读数U ＝E R ＋r ·R ＝NBSωR2(R ＋r )，故A 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势E ＝N ΔΦΔt，根据闭合电路欧姆定律可知I ＝ER ＋r ，根据电荷量定义可知q ＝I Δt ，联立解得通过电阻的电荷量q ＝NBSR ＋r ，故B 错误；电阻R 产生的焦耳热Q ＝U 2R ·π2ω＝πN 2B 2S 2ωR 4(R ＋r )2，故C 正确；线圈转动产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBSωsin ωt ，当线圈由题图所示位置转过30°时产生的感应电动势e ＝NBSω2，根据闭合电路欧姆定律可知，电流i ＝NBSω2(R ＋r )，故D 正确．1．(交变电流图像的应用)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直且与线框共面的转轴匀速转动，如图5甲，产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙所示，已知该金属线框的电阻为1 Ω，外接一只电阻为9 Ω的灯泡，则( )图5A ．理想电压表V 的示数为20 VB ．电路中的电流方向每秒改变5次C ．灯泡实际消耗的功率为36 WD ．电动势随时间变化的瞬时值表达式为e ＝20cos 5πt (V) 答案 C解析 由题图乙知电动势峰值为20 2 V ，周期为0.2 s ，所以电动势有效值为20 V ，线框转动的角速度ω＝2πT ＝10π rad/s.电压表测的是路端电压，U ＝209＋1×9 V ＝18 V ，A 错误；交流电的频率为f ＝1T ＝5 Hz ，一个周期内电流方向改变两次，所以电流方向每秒改变10次，B 错误；灯泡实际消耗的功率为P ＝U 2R ＝1829 W ＝36 W ，C 正确；电动势随时间变化的瞬时值表达式为e ＝202cos 10πt (V)，D 错误．2．(交变电流图像的应用)如图6甲所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一匝数为n 、面积为S 、总电阻为r 的矩形线圈abcd 绕轴OO ′做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R 形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表．图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e 随时间t 变化的图像，下列说法中正确的是( )图6A ．从t 1到t 3这段时间穿过线圈的磁通量变化量为2nBSB ．从t 3到t 4这段时间通过电阻R 的电荷量为nBSRC ．t 3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSωD ．电流表的示数为nBSω2(R ＋r )答案 D解析 由题图乙可知，t 1和t 3这两个时刻的磁通量大小均为0，故从t 1到t 3这段时间穿过线圈的磁通量变化量为0，选项A 错误；从t 3到t 4这段时间穿过线圈的磁通量的变化量为BS ，则平均感应电动势E ＝nBS Δt ，通过电阻R 的电荷量为q ＝nBS (R ＋r )Δt Δt ＝nBSR ＋r ，选项B 错误；t 3时刻线圈产生的感应电动势E ＝nBSω，由法拉第电磁感应定律可得E ＝n ΔΦΔt ，则穿过线圈的磁通量变化率为BSω，选项C 错误；电流表的示数为有效值，则有I ＝nBSω2(R ＋r )，选项D 正确．3．(交变电流“四值”的比较及应用)(多选)如图7所示，一矩形金属线圈面积为S 、匝数为N ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，以角速度ω绕垂直磁场的固定轴匀速转动．则( )图7A ．感应电动势的峰值是NBSωB ．感应电动势的有效值是12NBSωC ．从中性面开始转过30°时，感应电动势的瞬时值是12NBSωD ．从中性面开始转过90°的过程中，感应电动势的平均值是NBSωπ答案 AC解析 感应电动势的峰值E m ＝NBSω，故A 正确；正弦交流电的感应电动势的有效值E ＝E m 2＝22NBSω，故B 错误；当线圈从位于中性面开始计时，线圈中感应电动势瞬时值随时间变化的表达式：e ＝E m sin ωt ＝NBSωsin ωt ，故当ωt ＝30°时，e ＝NBSω2，故C 正确；根据法拉第电磁感应定律，在线圈从中性面开始转过90°的过程中，线圈中感应电动势的平均值：E ＝N ΔΦΔt ＝NBS π2ω＝2NBSωπ，故D 错误． 4.(交变电流“四值”的比较及应用)(多选)如图8所示，交流发电机的矩形线圈边长ab ＝cd ＝0.4 m ，ad ＝bc ＝0.2 m ，线圈匝数N ＝100 匝，线圈电阻r ＝1 Ω，线圈在磁感应强度B ＝ 0.2 T 的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以ω＝100π rad/s 的角速度匀速转动，外接电阻R ＝9 Ω，电流表、电压表均为理想交流电表，从图示时刻开始计时，则( )图8A ．该发电机产生的电动势瞬时值为e ＝160πsin (100πt ) VB ．从图示位置转过30°的过程中，通过电阻R 的电荷量为0.08C C ．t ＝12 s 时线圈中感应电动势最大D ．交变电流的有效值是82π A 答案 BCD解析 该发电机产生的电动势的瞬时值e ＝NBSωcos ωt ＝100×0.2×0.4×0.2×100πcos (100πt ) V ＝160πcos (100πt ) V ，A 错误；从题图所示位置转过30°的过程中，通过电阻R 的电荷量为q ＝N ΔΦR ＋r ＝N BS sin 30°R ＋r ＝100×0.2×0.4×0.2×129＋1 C ＝0.08 C ，B 正确；由题意可知T ＝2πω＝0.02 s ，则当t ＝12 s ＝25T 时，线圈恰好转过25圈，线圈处于平行于磁感线的位置，此时线圈产生的感应电动势最大，C 正确；交变电流的有效值是I ＝I m 2＝E m2(R ＋r )＝82π A ，D 正确．1．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图1所示，此线圈与一个R ＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是( )图1A ．感应电动势的有效值为100 2 VB ．该交流电的频率为50 HzC ．若将该交流电接在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 WD ．该感应电动势的瞬时值表达式e ＝100sin (25πt ) V 答案 C解析 由题图可知，该感应电动势的最大值为100 V ，则有效值为1002 V ＝50 2 V ，选项A错误；该交流电的周期为T ＝0.04 s ，则频率为f ＝1T ＝25 Hz ，选项B 错误；若将该交流电接在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是P ＝U 2R ＝(502)2100 W ＝50 W ，选项C 正确；ω＝2πT ＝50π rad/s ，则该感应电动势的瞬时值表达式e ＝100sin (50πt ) V ，选项D 错误．2.(多选)如图2所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO ′匀速转动，转动周期为T 0.线圈产生的电动势的最大值为E m ，则( )图2A ．线圈产生的电动势的有效值为2E mB ．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为E m T 02πC ．线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为E mD ．经过2T 0的时间，通过线圈电流的方向改变2次 答案 BC解析 线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交流电，则电动势的有效值为E m2，故A 错误；由E m ＝BSω，结合ω＝2πT 0可求出穿过线圈的磁通量的最大值Φm ＝E m T 02π，故B 正确；根据法拉第电磁感应定律表达式E ＝ΔΦΔt 可确定磁通量变化率的最大值为E m ，故C 正确；经过2T 0的时间，通过线圈电流的方向改变4次，故D 错误．3.(多选)某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图3所示，下列说法正确的是( )图3A ．感应电动势的瞬时值表达式为e ＝1002sin 50πt (V)B ．感应电动势的瞬时值表达式为e ＝100sin 50πt (V)C ．若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则感应电动势的瞬时值表达式为e ＝50sin 50πt (V)D ．若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则感应电动势的最大值变为50 V 答案 BD4．一正弦式交变电流随时间变化的图像如图4所示，由图可知( )图4A ．用交流电流表测该电流其示数为10 AB ．该交变电流的频率为200 HzC ．该交变电流通过100 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 WD ．该交变电流的瞬时值表达式为i ＝102sin 314t (A) 答案 A解析 交流电流表显示的是有效值，示数为I ＝10 A ，选项A 正确；由题图知周期为0.01 s ，频率为100 Hz ，选项B 错误；电阻消耗的电功率为P ＝I 2R ＝1×104 W ，选项C 错误；角速度ω＝2πf ＝628 rad/s ，所以该交变电流的瞬时值表达式i ＝102sin 628t (A)，选项D 错误． 5．一交流电路如图5甲所示，电阻R ＝10 Ω.交流电源输出的电压u 随时间t 按如图乙所示正弦规律变化，闭合开关S 后( )图5A ．电路中电流的频率为100 HzB ．电阻R 消耗的电功率为14 WC ．理想电流表的示数为1.4 AD ．电路中电流瞬时值的表达式为i ＝2sin 100πt (A) 答案 D解析 由题图乙可知，交变电流的周期为2×10－2 s ，所以电路中电流的频率为f ＝1T ＝50 Hz ，所以A 错误；电路中电压瞬时值的表达式为u ＝102sin 100πt (V)，电阻的大小为10 Ω，所以电路中电流瞬时值的表达式为i ＝2sin 100πt (A)，所以D 正确；电流表的示数为电流的有效值，所以电流表的示数为I ＝I m 2＝22A ＝1 A ，所以C 错误；电阻R 消耗的电功率P ＝I 2R ＝12×10 W ＝10 W ，所以B 错误．6．图6甲所示为交流发电机的原理图，其矩形线圈绕垂直于磁场且与线圈共面的固定轴OO ′匀速转动，匀强磁场的方向水平向右，图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t 变化的图像，矩形线圈的内阻r ＝1 Ω，定值电阻R ＝1 Ω，理想交流电压表V 的示数为1 V ，下列说法正确的是( )图6A ．在0.01 s 时刻，电路中电流的瞬时值为2 AB ．在0.015 s 时刻，R 两端电压的瞬时值为0C ．电阻R 消耗的电功率为2 WD ．发电机电动势e 随时间t 变化的规律e ＝22sin 100πt (V) 答案 B解析 在0.01 s 时刻，磁通量为零，线圈平面与中性面垂直，电路中的电流为最大值，电流的有效值为I ＝UR ＝1 A ，此时电流的瞬时值为I m ＝ 2 A ，故A 错误；在0.015 s 时刻，磁通量最大，线圈平面处于中性面，R 两端电压的瞬时值为0，故B 正确；电阻R 消耗的电功率P ＝U 2R ＝1 W ，故C 错误；发电机电动势最大值为E m ＝(R ＋r )I m ＝2 2 V ，t ＝0时刻，线圈平面处于与中性面垂直的位置，感应电动势最大，ω＝2πT ＝100π rad/s ，所以e ＝22cos 100πt (V)，故D 错误．7．(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R ，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Ф与时间t 的关系图像如图7乙所示．下列说法正确的是( )图7A.T2时刻线框平面与中性面垂直 B ．线框的感应电动势有效值为2πФmTC ．线框转一周外力所做的功为2π2Фm 2RTD ．从t ＝0到t ＝T 4过程中线框的平均感应电动势为πФmT答案 BC解析 由Ф－t 图像可知，T2时刻穿过线框的磁通量最大，则线框位于中性面，A 错误；线框中产生的感应电动势的最大值应为E m ＝NBSω，又ω＝2πT，N ＝1，BS ＝Фm ，则整理得E m ＝2πФm T ，因此感应电动势的有效值为E ＝E m 2＝2πФmT ，B 正确；由功能关系可知线框转动一周外力所做的功等于线框中产生的焦耳热，有W ＝E 2R T ＝2π2Фm 2RT ，C 正确；0～T 4的过程中，线框中产生的平均感应电动势为E ＝Фm T 4＝4ФmT ，D 错误． 8.交流发电机线圈电阻r ＝1 Ω，用电器电阻R ＝9 Ω，闭合开关S ，理想变流电压表示数为9 V ，如图8所示，则该交流发电机( )图8A ．产生的感应电动势的峰值为10 VB ．产生的感应电动势的有效值为9 VC ．线圈通过中性面时产生的感应电动势的瞬时值为10 2 VD ．线圈自中性面转过90°的过程中平均感应电动势为202πV 答案 D解析 用电器电阻R ＝9 Ω，电压表示数为9 V ，则电路中的电流I ＝U R ＝99 A ＝1 A ，所以感应电动势的有效值E ＝I (R ＋r )＝1×(9＋1) V ＝10 V ，感应电动势的峰值E m ＝2E ＝10 2 V ，故A 、B 错误；交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值最小，为零，故C 错误；线圈自中性面转过90°的过程中平均感应电动势为E ＝n ΔΦΔt ＝nBS π2ω＝2nBSωπ＝2E m π＝202πV ，故D正确．9．如图9甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙曲线a 、b 所示，则( )图9A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C．曲线a表示的交变电动势频率为100 HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V答案 A解析在t＝0时刻，感应电动势为零，此时线圈一定处在中性面上，故A正确；由题图可知，a的周期为4×10－2 s；b的周期为6×10－2 s，则由n＝1T可知，转速与周期成反比，故a、b对应的线圈转速之比为3∶2，故B错误；曲线a表示的交变电动势频率为f＝1T ＝10.04Hz＝25 Hz，故C错误；曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2，角速度之比为3∶2，曲线a表示的交变电动势最大值是15 V，根据E m＝NBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是10 V，故D错误．10.实验室里的交流发电机可简化为如图10所示的模型，矩形线圈在水平匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈共面的OO′轴匀速转动．现在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是()图10A．线圈平面与磁场平行时刻，线圈中的瞬时电流为零B．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流的瞬时值表达式为i＝2sin 100πt(A) C．流过电阻R的电流最大值为 2 AD．电阻R上消耗的电功率为5 W答案 C解析 线圈平面与磁场平行时刻，穿过线圈的磁通量为零，线圈中的瞬时电流为最大值，A 错误；电压表示数为10 V ，即感应电动势有效值为10 V ，则最大值为10 2 V ，电流的最大值为I m ＝U m R ＝10210A ＝ 2 A ，ω＝25×2π rad/s ＝50π rad/s ，所以从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流的瞬时值表达式为i ＝2cos 50πt (A)，B 错误，C 正确；电阻R 上消耗的电功率为U 2R ＝10210W ＝10 W ，D 错误．11．(多选)如图11所示，一半径为r 的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B .线圈以直径ab 为轴匀速转动，转速为n ，ab 的左侧有垂直于纸面向里(与ab 垂直)的匀强磁场，M 和N 是两个滑环，负载电阻为R .线圈、电流表和连接导线的电阻都不计，下列说法正确的是( )图11A ．转动过程中电流表的示数为π2Bnr 22RB ．从图示位置起转过14圈的时间内产生的平均感应电动势为2πnBr 2C ．从图示位置起转过14圈的时间内通过负载电阻R 的电荷量为2πBr 28RD ．转动过程中交变电流的最大值为π2Bnr 2R答案 ABD解析 线圈转动过程中产生的交变电流的最大值为I m ＝BSωR ＝B π2nr 2R ，D 正确；因为只有一半区域存在磁场，由有效值的计算公式可得：(I m 2)2·R ·T 2＝I 2RT ，解得I ＝I m 2＝B π2nr 22R ，所以转动过程中电流表的示数为B π2nr 22R ，A 正确；从题图所示位置起转过14圈的时间内磁通量的变化量为ΔΦ＝B ·12πr 2；所用时间Δt ＝T 4＝14n ，所以线圈产生的平均感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝2πnBr 2，B 正确；从题图所示位置起转过14圈的时间内通过负载电阻R 的电荷量为q ＝I ·Δt ＝E R·Δt＝ΔΦR ＝B ·12πr 2R ＝B πr 22R，C 错误． 12．在水平方向的匀强磁场中，有一个正方形闭合线圈绕垂直于磁感线且与线圈共面的轴匀速转动，已知线圈的匝数为N ＝100匝，边长为20 cm ，电阻为10 Ω，转动频率f ＝50 Hz ，磁场的磁感应强度为0.5 T ，求：(π取3.14) (1)外力驱动线圈转动的功率；(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小； (3)线圈由中性面转至与中性面成 30°角的过程中，通过导线横截面的电荷量． 答案 (1)1.97×104 W (2)314 V 31.4 A (3)0.027 C解析 (1)线圈中产生的感应电动势的最大值为E m ＝NBSω＝100×0.5×(0.2)2×2π×50 V ＝628 V ，感应电动势的有效值为E ＝E m2＝314 2 V. 外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等， 即P 外＝E 2R ＝(3142)210W ≈1.97×104 W.(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势为 e ＝E m sin 30°＝314 V ，此时感应电流的大小为i ＝e R ＝31410A ＝31.4 A.(3)在线圈由中性面转至与中性面成30°角的过程中，线圈中的平均感应电动势为E ＝N ΔΦΔt ，平均感应电流为I ＝ER ＝N ΔΦR Δt， 故通过导线横截面的电荷量为q ＝I Δt ＝N ΔΦR ＝NBS (1－cos 30°)R≈0.027 C.。
高中物理--恒定电流 测试题(含答案)
高中物理--恒定电流测试题(含答案)2示数相同,指针偏转角度相同B．图(a)中的A1示数比图(b)中的A1示数小,指针偏转角度相同C．图(b)中的A2示数比图(a)中的A2示数小,指针偏转角度相同D．图(b)中的A1A2示数均比图(a)中的相应电表示数小,指针偏转角度相同6．如图所示,电路中有两个电阻R1和R2它们的阻值分别为2Ω和4Ω,电源的电动势为10 V,内阻为2Ω,则通过电阻R1的电流为()A．2AB．4AC．1.5AD．3A7．如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一个电容为C的电,一台开关S和一台电压表V。
电源电压为U(t)=Usinωt。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A．B．C．D．8．如图所示,电路中有一台电压表V、一台电流表A和一个电阻R,电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A．B．C．D．9．如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一个电容为C的电,一台开关S和一台电压表V。
电源电压为U(t)=Usinωt。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A．B．C．D．10．如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一台电压表V和一台电流表A。
电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A．B．C．D．11．如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一台开关S和一台电压表V。
电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A．B．C．D．12．如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一个电容为C的电,一台开关S和一台电压表V。
电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A．B．C．D．答案：1.A2.C3.A4.B5.A6.C7.B8.C9.A 10.C 11.A 12.C改写：1.一节干电池的电动势为1.5V，意味着当电池中通过1C的电荷量时，化学能能够转化为1.5J的电势能。
恒定电流习题精选(基础全面)
恒定电流章节练习一、单选题(本大题共32小题，共128.0分)1.如图，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线，将L1与该电源组成闭合电路时，L1恰好能正常发光．另有一相同材料制成的灯泡L2，标有“6V，22W”，下列说法中正确的是（）A.电源的内阻为3.125ΩB.把灯泡L1换成L2，L2可能正常发光C.把灯泡L1换成L2，电源的输出功率可能相等D.把灯泡L1换成L2，电源的输出功率一定变小2.如图所示为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”，下列说法正确的是（）A.甲为“非”门，输出为“1”B.乙为“或”门，输出为“0”C.乙为“与”门，输出为“0”D.丙为“或”门，输出为“0”3.在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时（）A.伏特表V读数增大，电容C的电荷量在减小B.安培表A的读数增大，电容C的电荷量在增大C.伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小D.伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大4.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线．关于它们的电阻值及串联或并联后电路中的总电流比较正确的是（）A.电阻R1的阻值比电阻R2的阻值大B.电阻R2阻值比电阻R1的阻值大C.两电阻串联后比并联后接入同一电源，电路中的总电流大D.两电阻并联后比串联后接入同一电源，电路中的总电流小5.在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源与电阻R组成闭合电路．由图象判断错误的是（）A.电源的电动势为3 V，内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的效率为80%D.电源的输出功率为4 W6.如图甲所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化，图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，则说法正确的是（）A.图线a表示的是电压表V1的示数随电流表示数变化的情况B.图线b表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况D.此过程中电压表V3示数的变化量△U3和电流表示数变化量△I的比值绝对值变大7.如图为某智能手机电池上的信息，电池支持“9V2A”快充技术，电池充满仅需约1.3小时，轻度使用状态可使用一天．下列说法正确的是（）A.9.88W h为该电池的电量B.4.35V为该电池的电动势C.轻度使用时的平均功率约0.1WD.根据数据可以计算得到该电池的容量约为2600m A h8.如图所示，直线A、B分别为电源a，b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为r a和r b，若将电阻R分别接到a，b两电源上，则（）A.r a＞r bB.R接到A电源上，电源的效率较高C.R接到B电源上时，电源内阻的热功率较高D.不论R多大，电源A的输出功率总比电源B的输出功率大9.满足下列哪一个条件，金属导体中就产生恒定电流？（）A.有自由电子B.导体两端有电势差C.导体两端有方向不变的电压D.导体两端有恒定电压10.理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干．设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I、消耗的功率为P，则下列关系式中正确的是（）A.P=UIB.P=I2（R1+R2）C.P＞UID.P＜I2（R1+R2）11.铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A.电路中每通过1C的电量，电源就把2J的电能转化为化学能B.蓄电池两极的电压为2VC.蓄电池在1秒内将2J的化学能转化为电能D.蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大12.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r=R，各定值电阻的阻值均为R．先只闭合开关s1，此时电源效率为η1；再闭合开关S2，此时电源效率为η2，则η1与η2的比值为（）A.2：1B.4：3C.4：51D.5：613.如图所示，图线表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（）A.R1：R2=3：1B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C.将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1：P2=1：3D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：314.通过一个导体的电流是5A，经过4min通过该导体横截面的电荷量是（）A.20 CB.50 CC.1200 CD.2000 C15.关于三个公式P=UI、P=I2R、P=U2R的适用范围，以下说法正确的是（）A.第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B.在纯电阻电路中，三个公式既适用于求电功率，又适用于求热功率C.在非纯电阻电路中，三个公式都适用于求电功率D.由U=IR 可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P 既是电功率也是热功率 16.关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中不正确的是（ ） A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B.W=UI t 适用于任何电路，而W=I 2R t =U 2R t 只适用于纯电阻的电路C.在非纯电阻电路中，UI ＞I 2R D.焦耳热Q=I 2R t 适用于任何电路17.如图所示的两条图线分别表示同一电源的内阻发热功率P r 以及电源的总功率P 随干路电流I 的变化图线，其中抛物线OBC 为电源的内阻发热功率P r 随干路电流I 的变化图线，直线OAC 为电源的总功率P 随干路电流I 的变化图线．若线段AB 对应的横坐标为2A ，那么图象中线段AB 所表示的功率差以及电流I=2A 时所对应的外电阻分别为（ ）A.6W 0.5ΩB.2W 0.5ΩC.2W 0.1ΩD.4W 0.3Ω18.一根粗细均匀的电阻丝阻值为R ，若温度不变，则下列情况中其电阻仍为R 的是（ ） A.长度和横截面半径都增大一倍时 B.当长度不变、横截面积增大一倍时 C.当截面积不变、长度增大一倍时 D.当长度和横截面积都缩小一半时 19.初速度为零的电子进入电压为 U 的加速电场，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．电子电量e 、质量m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为△l 的电子束内电子个数为（ ） A.I△l e√m 2eU B.I△l eS √m 2eU C.I eS √m 2eU D.SI△l e√m2eU20.某同学将一直流电源的总功率 PE 、输出功率 PR 和电源内部的发热功率 P r 随电 流 I 变化的图线画在同一坐标系中，如图 中的 a 、b 、c 所示．M 为 c 图线的最 高点也是 b 、c 的交点．则下列说法中正确的是（ ）A.图线b 表示输出功率PR 随电流 I 变化的关系B.图中a 线最高点 N 对应的功率为最大输出功率C.在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的 A 、B 、C 三点，这三点的纵坐标一定满足关系y A =y B +y CD.b 、c 线的交点 M 与a 、b 线的交点 N 的横坐标之比一定为 1：2，纵坐标之比 一定为 1：3 21.在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 1的读数为I 1，电流表A 2的读数为I 2，电压表A 1的示数为U 1，电压表V 2的读数为U 2，当R 5的滑动触点向a 端移动过程中，电流表A 1的读数变化量大小为△I 1，电流表A 2的读数变化量大小△I 2，电压表V 1的读数变化量大小为△U 1，电压表V 2的读数变化量大小为△U 2，则（ ） A.I 1变大、△U 1＞△U 2，△U 1△U 1不变B.I 1变大，△U 1＜△U 2，△U 1△I 1变小C.I 1变小，I 2变小，△U 2△I 2变小 D.U 1变小，U 2变小，U 2I 2不变22.图表是某逻辑电路的真值表，该电路是（ ） 输入 输出 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1A.B.C.D.23.如图所示电路中，R 2、R 3、R 4为定值电阻，当滑动变阻器R 1的滑动头向左滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电流表A 1、A 2、A 3的示数变化量的绝对值分别为△I 1、△I 2、△I 3，下列说法中正确的是（ ） A.电流表A 1的示数一定减小 B.电流表A 2的示数一定增大 C.△I 3一定大于△I 1 D.△I 1一定大于△I 224.小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线过P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线．则下列说法中不正确的是（ ）A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B.对应P 点，小灯泡的电阻为R=U 1I 1C.对应P 点，小灯泡的电阻为R=U 1I 2D.对应P 点，小灯泡的电阻为R=U 1I2−I 125.如图是一个将电流表改装成欧姆表的电路示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R 的电阻时，指针偏转至满刻度45处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的15处，则该电阻的阻值为（ ）A.16RB.10RC.5RD.4R26.如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为段路）连接，电源负极接地．初始电容器不带电，闭合开关S 稳定后，一带电油滴位于电容器极板间的P 点且处于静止状态．下列说法正确的是（ ）A.减小极板间的正对面积，带电油滴会向下移动，且P 点的电势会降低B.减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动，且P 点的电势会降低C.将下极板上移，带电油滴向上运动D.断开开关S ，带电油滴将向下运动27.机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是（ ）规格后轮驱动直流电动机车型：60″电动汽车电动机额定输出功率：1675W整车质量：400kg额定转速：600r/min蓄电池（容量I t=800A h，输出电压：U≥36V）额定工作电压/电流：36V/50AA.电动汽车正常工作时消耗的电功率1675WB.电动机的内阻为0.5ΩC.蓄电池充满电后储存的电能不小于2.88×104JD.充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h28.在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转均为图乙所示，则电阻R1和R2中的电流分别为（）A.1.2A，0.22AB.0.98 A，0.22 AC.0.96 A，0.24 AD.0.24 A，1.2 A29.如图所示的U～I图线中，Ⅰ是电源的路端电压随电流变化的图线，Ⅱ是某电阻两端的电压随电流变化的图线，用该电源向该电阻供电时电阻上消耗的功率和电源的电动势（）A.4w和2VB.2w和3VC.2w和2VD.4w和3V30.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示，用此电源和电阻R1、R2组成电路．R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．在所有可能的各种接法中，下列说法正确的是（）A.将R1、R2并联后接到电源两端，电源输出功率最大，电源效率最低B.将R1、R2并联后接到电源两端，电源输出功率最小，电源效率最高C.将R1、R2串联后接到电源两端，电源输出功率最小，电源效率最低D.将R1、R2串联后接到电源两端，电源输出功率最大，电源效率最高31.两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为lm和2m，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为( )A.2：3B.1：3C.1：2D.3：132、在如图12所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1、L2都发光。
高中物理(新人教版)选择性必修2：交变电流【精品课件】
思考：若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，则负载两端的电 压u、流过的电流i随时间变化的规律是怎样的？
• 流过负载的电流：
i e Em sin t Im sin t，其中Im Em
Rr Rr
Rr
• 负载两端电压：
u R e R Em sin t Um sin t,其中Um R Em
• 线圈在甲图位置是否有感应电流？ • 线圈在乙图位置是否有感应电流？
• 在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 由B→A
•
×
• 线圈在丙图位置是否有感应电流？ • 线圈在丁图位置是否有感应电流？
• 在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 由A→B
•
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× ×
思考：线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么位置时线圈中电流最大？
【答案】BD【解析】直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向周 期性改变。另外交变电流不一定都是正弦式电流或余弦式电流。故A、C错误，B、 D正确。
例2．(多选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动时产 生了交变电流，下列说法正确的是( ) A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次 D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线
• •
中性面：与磁感线垂直的平面
• 线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最 大，感应电动势为零，感应电流为零
• 线圈每经过中性面一次，交流电方向改变 一次，线圈每转动一周（交流电的一个周 期） ，两次经过中性面，交流电的方向 改变两次。
中性面的垂面
× ×
2024年高考物理真题和模拟题分类汇编专题10恒定电流含解析
【答案】C
【解析】
粒子运动的轨迹过程图，如图所示轨迹圆恰好与BC边相切
粒子恰好从AB边穿出磁场 临界轨迹对应的半径为
依据洛伦兹力供应向心力可得
联立可得
故选C。
【答案】B
【解析】由于调零时，就是把两表笔短接，通过电流表的示数是满偏电流，即1.5V=200μA×R内；当接电阻Rx时，电流表的示数为50μA，则1.5V=50μA×(R内+Rx)；解之得Rx=22.5 kΩ，选项B正确。
2. (2024· 北京通州一模)如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，R为滑动变阻器（最大阻值大于 ）。闭合开关S，调整R的阻值，使电路中的电流为I，下列说法正确的是（ ）
A. 此时电源的输出功率为EI
B. 此时滑动变阻器的阻值
C. 滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中，路端电压渐渐增大
D. 调整滑动变阻器R的阻值，当 时滑动变阻器消耗的电功率最大
【答案】D
【解析】此时电源的输出功率为P出=UI=I（R0+R），选项A错误；
此时滑动变阻器的阻值 -r，选项B错误；
滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中，变阻器的电阻渐渐减小，外电路的电阻减小，矿路端电压渐渐减小，选项C错误；
【答案】C
【解析】要看电源的总功率P与I的关系，则依据P=EI可知，P与I成正比例关系，故选项AB错误；
再看电源的总功率P与U的关系，则依据P=EI=E = ，可见，P与U是一次函数关系，选项C正确，D错误。
4. (2024· 云南曲靖一模)如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面对外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以某一速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。若粒子在磁场中运动的过程中恰好与CB边相切，并从AB边穿出磁场，则v的大小为（ ）
高二物理_恒定电流_习题(含答案)
第二部分 恒定电流（一）1．一只普通白炽灯，不通电时灯丝的电阻为R 1；正常发光时灯丝的电阻为R 2。
比较R 1和R 2的大小，应是（ ）A ．R 1＞R 2B ．R 1＜R 2C ．R 1＝R 2D ．条件不足，无法判断2．在图1所示电路中，A 、B 间的电压保持一定，U AB =6V ，电阻R 1=R 2=4Ω，R 3=2Ω。
那么（ ）A ．开关S 断开时，R 3两端电压是3VB ．开关S 接通时，R 3通过的电流是1.5AC ．开关S 断开时，R 1通过的电流是0.75AD ．开关S 接通时，R 1两端电压是4V3．电阻A ，B 的伏安曲线如图2所示，下面说法正确的是（ ） A ．两电阻串联后的伏安曲线在区域 I 内，两电阻并联后的伏安曲线在区域 III 内 B ．两电阻串联后的伏安曲线在区域 III 内，两电阻并联后的伏安曲线在区域 I 内C ．A ，B 电阻阻值之比为 1 : 3D ．A ，B 电阻阻值之比为 3 : 14．在图3所示的电路中，当电键K 闭合后，电流表A 的示数为零，电压表V 1的示数为6V ，电压表V 2的示数为零。
导线、电表、电键及各接线处均无问题，这说明断路的是（ ） A ．电阻R 1 B ．电阻R 2 C ．电阻R 3 D ．串联电池组5．一根粗细均匀、阻值为16Ω的电阻丝，保持温度不变，若先将它等分成4段，每段电阻为R 1，再将这4段电阻丝并联，并联后总电阻为R 2，则R 1与R 2的大小依次为（ ）A ．1Ω，0.5ΩB ．2Ω，0.5ΩC ．2Ω，1ΩD ．4Ω，1Ω6．图4中，四盏灯分别标为：L 1（4V ，1.6W ），L 2（5V ，1.25W ）， L 3（6V ，1.8W ），L 4（10V ，10W ）。
那么，将电路两端接到8V 电源上后，它们消耗的电功率P 1、P 2、P 3、P 4的关系是（ ） A ．P 1 > P 2 > P 3 > P 4 B ．P 2 > P 1 > P 4 > P 3 C ．P 2 > P 1 > P 3 > P 4 D ．P 1 > P 2> P 4 > P 37．如图5所示电路，电源的电动势为12V ，L 为灯泡，R 1和R 2为定值电阻，若用电压表测得A 、B 两点间的电压为12V ，则说明（ ）A ．L 、R 1和R 2都断了B ．L 、R 1和R 2都是好的C ．L 是好的，R 1和R 2中至少有一个断了RR 3 2图3图5图14图4图2D ．R 1和R 2是好的，L 断了8．在图6所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为零，电阻R 1=2R 2，在R的两端并联上一段电阻忽略不计的导线L ，则（ ）A ．通过电阻R 1和R 2的电流I 1=I 2B ．R 1两端电压U 1=2E /3C ．导线L 中通过的电流I L =E/R 1D ．使电阻R 2断路，通过R 1的电流不发生变化9．用两根导线组成输电线路，输电的功率为4400kW 。
2022年高考物理二轮复习专题能力提升练(十)恒定电流与交变电流
【解析】选 B、C、D。感应电动势的最大值为 Em＝BSω＝B·π2r2 ·2πn＝Bπ2r2n，所以 A 错误；从题
干中图示位置转过14
转的时间内，负载电阻
R
上产生的热量为
Q＝
Em22 R
T ·4
2
(Bπ2r2n)
＝ 2R
1 ×4
1 ×n
＝
π4B2nr4 8R
，所以
B
正确；根据
E
＝ΔΔΦt ， I
【解析】(1)无风时，电路中的电流为 I1＝ER－＋Ur1 ＝6 A 则此时金属杆的电阻为 R1＝UI11 ＝0.5 Ω 则金属杆单位长度的电阻为 R0＝Rl01 ＝1 Ω/m
(2)当传感器的示数为 U2＝2.0 V 时，根据闭合电路欧姆定律 U2＝R＋rE＋R2 R2 解得此时金属杆电阻为 R2＝0.3 Ω 则此时弹簧长度为 l1＝RR20 ＝0.3 m 所以弹簧压缩量为 Δl＝l0－l1＝0.2 m 根据平衡条件，此时风力为 F＝kΔl＝260 N 答案：(1)1 Ω/m (2)260 N
【解题指导】解答本题注意以下两点： (1)自由电子定向运动的方向与电流方向相反。 (2)自由电子受变力作用，其运动情况可以考虑根据动量定理并应用微元法分析。
【解析】选 D。若此线圈以角速度 ω 匀速转动时突然停止转动，则由于惯性自由电 子将向前运动，则线圈中形成的电流方向与线圈原转动方向相反，选项 A 错误；因 为自由电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，即 f＝kv，可知自由 电子在线圈中运动的线速度不是均匀减小，选项 B 错误；电子随线圈转动的线速度 v ＝ωr＝ω2Lπ ＝ω2πL ，对电子由动量定理 fΔt＝mv，即 kvΔt＝kx＝mv，解得 x＝m2πωkL ， 选项 C 错误；通过线圈横截面的电荷量为 q＝neSx＝neS2mπkωL ，选项 D 正确。
人教版高中物理选择性必修第2册 第三章 交变电流 第1节 交变电流
交变电流的变化规律及书写技巧 [学透用活]
1．交变电流的峰值 (1)由交变电动势的表达式 e＝NBSωsin ωt 可知，电动势的峰值 Em＝NBSω。 (2)交变电动势的最大值，由线圈匝数 N、磁感应强度 B、转动角速度 ω 及线
圈面积 S 决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关，但转轴必须垂直 于磁场，因此如图所示几种情况，若 N、B、S、ω 相同，则电动势的最大 值相同。
二、交变电流的产生和变化规律 1．填一填 (1)交变电流的产生
①产生条件：在匀强磁场中，矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴转动。 ②过程分析(如图所示)
③感应电流随时间变化的曲线
(2)交变电流的变化规律 ①中性面：线圈转到与磁场 垂直 的平面。 ②电动势瞬时变化规律推导
设线圈 t＝0 时刚好转到中性面位置，设线圈转动的角速度为 ω，AB 和
[解析] t1、t3 时刻通过线圈的磁通量最大，而磁通量的变化率等于零， 线圈中感应电流方向改变，A 正确 B 错误；t2、t4 时刻磁通量为零，线圈与磁 场平行，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大，线圈中感应电流方向 没有改变，C、D 错误。
[答案] A
[规律方法] 分析图像问题的两个关键点
[规律方法] 交变电流瞬时值表达式的书写技巧
(1)确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式 Em＝NBSω 求出相应峰值。
(2)确定线圈的角速度：可根据线圈的转速或周期由 ω＝2Tπ＝2πf 求出，f 表示线圈的频率也可表示每秒的转数。
(3)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。 ①线圈从中性面位置开始转动，则 e-t、i-t、u-t 图像为正弦函数图像，函 数式为正弦函数。 ②线圈从垂直中性面位置开始转动，则 e-t、i-t、u-t 图像为余弦函数图像， 函数式为余弦函数。
高中物理-恒定电流知识点总结
第14章:恒定电流一、知识网络二、重、难点知识归纳（五）、滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器的作用（1）保护电表不受损坏； （2）改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差。
2、两种供电电路（“滑动变阻器”接法）电流：定义、微观式：I=q/t ，I=nqSv电压：定义、计算式：U=W/q ，U=IR 。
导体产生电流的条件：导体两端存在电压 电阻：定义、计算式：R=U/I ，R=ρl/s 。
金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体：热敏、光敏、掺杂效应 超导：注意其转变温度电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量实验恒定电流 部分电路：I=U/R闭合电路：I=E/(R+r)，或E=U 内+U 外=IR+Ir适用条件：用于金属和电解液导电 规律电阻定律：R=ρl/s基本 概念欧姆定律： 公式：W=qU=Iut纯电阻电路：电功等于电热非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能电功： 用电器总功率：P=UI ，对纯电阻电路：P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率：P 总=EI 电源输出功率：P 出=UI 电源损失功率：P 损=I 2r 电源的效率：%100%100⨯=⨯=E U P P 总出η， 对于纯电阻电路，效率为100%电功率 ：伏安法测电阻：R=U/I ，注意电阻的内、外接法对结果的影响描绘小灯泡的伏安特性测定金属的电阻率 ：ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装：多用电表测黑箱内电学元件（1）、限流式：a 、最高电压（滑动变阻器的接入电阻为零）：E 。
b 、最低电压（滑动变阻器全部接入电路）： 。
c 、限流式的电压调节范围： 。
（2）、分压式：a 、最高电压（滑动变阻器的滑动头在b 端）：E 。
b 、最低电压（滑动变阻器的滑动头在a 端）：0。
c 、分压式的电压调节范围： 。
3、分压式和限流式的选择方法：（1）限流式接法简单、且可省一个耗电支路，所以一般情况优先考虑限流式接法。
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课时冲关练(十)恒定电流与交变电流(45分钟,100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分)1.如图所示的电路,闭合开关S,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略,现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是( )A.a灯变亮,b灯和c灯变暗B.a灯和c灯变亮,b灯变暗C.a灯和c灯变暗,b灯变亮D.a灯和b灯变暗,c灯变亮【解析】选B。
滑片上移,R减小,电路总电阻减小,I增大,a灯变亮,同时Ir以及U a增大,U b减小,b灯变暗,I b减小,则I c=I-I b增大,c灯变亮,选项B正确。
2.(2014·长沙二模)直流电路如图所示,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.效率一定减小C.内部损耗功率一定增大D.输出功率一定先增大后减小【解析】选A。
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=错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
可知选项B错误;由P内=I2r 可知,选项C错误;由P输-R外图像,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。
【加固训练】小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线过P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I 轴的垂线。
则下列说法中不正确的是( )A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为R=错误！未找到引用源。
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=错误！未找到引用源。
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积【解析】选C。
随着所加电压的增大,灯丝温度升高,小灯泡的电阻增大,选项A正确;对应P点,由欧姆定律,小灯泡的电阻为R=错误！未找到引用源。
,选项B正确、C错误;根据电功率定义式P=UI,对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积,选项D正确。
故本题选C。
3.(2013·福建高考)如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻。
闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10错误！未找到引用源。
sin10πt(V),则( )A.该交变电流的频率为10 HzB.该电动势的有效值为10错误！未找到引用源。
VC.外接电阻R所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表的示数为1.0A【解题指南】解答本题时应理解以下三点:(1)角速度、周期、频率的关系。
(2)最大值与有效值的关系。
(3)电路分析与计算。
【解析】选D。
据ω=2πf知该交流电的频率为5Hz,A错;该交流电电动势的最大值为10错误！未找到引用源。
V,有效值E=10V,B错;I=错误！未找到引用源。
=1.0A,P=I2R=9W,C错,D对。
4.(2014·漳州一模)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,和均为理想电表,灯泡电阻R L=6Ω,AB端电压u1=24错误！未找到引用源。
sin100πt(V)。
下列说法正确的是( )A.的读数为2.0AB.的读数为48VC.该交变电流的频率为100HzD.该变压器输入功率为96W【解析】选A。
AB端电压u1=24错误！未找到引用源。
sin100πt(V)可知周期T=0.02s,频率f=50Hz,C错误;原线圈的电压为U1=24V,由电压关系得出副线圈的电压U 2=12V,的读数为12V,B错误;副线圈的电流为I 2=2.0A,的读数为2.0A,A正确;功率P=错误！未找到引用源。
=24W,D 错误。
5.(2014·厦门一模)如图所示a、b间接入正弦交流电,变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,R2为热敏电阻,随着温度升高其电阻变小,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻。
当R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是( )A.V1的示数不变,V2的示数减小B.V1的示数减小,V2的示数减小C.A1的示数增大,A2的示数增大D.A1的示数减小,A2的示数减小【解析】选A。
变压器原、副线圈的电压由原线圈决定,所以原线圈电压U1不变,副线圈电压也不变,电流由副线圈决定,当R2所在处出现火情时,R2减小,总电阻减小,副线圈的电流增大,依据变压器的电流关系,原线圈的电流也增大,定值电阻R3受电流影响电压增大,电压表的示数U2减小,定值电阻R1受电压影响,电流表A2的示数也减小,A正确。
6.(2014·龙岩一模)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶10,接线柱a、b接在电压为u=22错误！未找到引用源。
sin(100πt)V 的正弦交流电源上,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(其阻值随温度升高而减小)。
则下列说法正确的是( )A.交流电频率为100HzB.t=2s时,电压表的读数为220VC.当R2的温度升高时,电压表示数变小,电流表示数变大D.当R2的温度升高时,R1的发热功率变大【解析】选B。
u=22错误！未找到引用源。
sin(100πt)V,U1=22V,交流电的频率为f=50Hz,A错误;副线圈的电压U2=220V,交流电压表显示有效值为220V不变,B正确;电压由原线圈决定,所以U2不变,电压表读数不变,C错误;R1的功率不变,D错误。
7.(2014·福州一模)如图所示电路中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,在原线圈两端加上交变电压u=220错误！未找到引用源。
sin100πtV时,灯L1、L2均正常发光,且电压表和电流表可视为理想电表,不计导线电阻。
下列说法中正确的是( )A.该交流电的频率为100HzB.灯L1两端的电压为110错误！未找到引用源。
VC.将变阻器的滑片P向上滑动,则灯L1变暗,灯L2变亮D.将变阻器的滑片P向上滑动,则电压表示数不变【解析】选D。
由原线圈两端加上交变电压u=220错误！未找到引用源。
sin100πtV得出交流电的频率f=50Hz,A错误;原线圈的电压U1=220V,副线圈的电压U2=110V,B错误;电压由原线圈决定,D正确;将变阻器的滑片P向上滑动时变阻器的电阻减小,电压U2不变,灯L1亮度不变,灯L2变亮,C错误。
8.如图所示,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。
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( )A.U2减小,U4变大B.U2不变,U3不变C.P1变小,P2变小D.P2变大,P3变大【解析】选D。
由理想变压器输出功率决定输入功率可得,当用户功率增大时,升压变压器的输入功率必增大,即P1增大,输入电压U1为定值不变,升压变压器的匝数不变,输入电压不变,故输出电压U2不变,由于P1增大,由P1=U1I1=P2=U2I2可得,I1增加,P2、I2增加,由闭合电路欧姆定律:U3=U2-I2R,故U3减小,降压变压器原、副线圈匝数不变,所以随U3减小,U4减小,A、B错误;由于用户功率增加,即P4增加,理想变压器无功率损耗可得:P3=P4,功率P3也增加,故C错误,D正确。
【总结提升】解决远距离输电问题的一般思路(1)电路分析:远距离输电线路由升压变压器、输电线、降压变压器和负载四部分组成。
(2)电压关系:升压变压器输入电压U1是不变的,根据错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
可以确定升压变压器的输出电压U2,输电线上有一定的电压损失,ΔU=IR。
降压变压器输入端电压U3=U2-ΔU,降压变压器输出电压由错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
确定。
(3)功率关系:升压变压器输入功率为P1,输电线上损失功率为ΔP=I2R。
降压变压器输出功率为P2,则P1=P2+ΔP=P2+I2R。
(4)电流关系:升压变压器输入电流由I1=错误！未找到引用源。
确定,输出电流I2由错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
确定,I2通过输电线传到降压变压器,即I3=I2,而错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
二、计算题(本大题共2小题,共36分。
需写出规范的解题步骤)9.(18分)(2014·海淀区一模)如图甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。
线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。
线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。
在0～t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。
求:(1)0～t1时间内通过电阻R的电流大小。
(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量。
(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R 的电荷量。
【解析】(1)0～t1时间内,线框中的感应电动势E=n错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
(2分)根据闭合电路欧姆定律可知,通过电阻R的电流I=错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
(2分)(2)线框产生感应电动势的最大值E m=nB1L1L2ω(1分)感应电动势的有效值E=错误！未找到引用源。
nB1L1L2ω(1分)通过电阻R的电流的有效值I=错误！未找到引用源。
(2分)线框转动一周所需的时间t=错误！未找到引用源。
(2分)此过程中,电阻R产生的热量Q=I2Rt=πRω(错误！未找到引用源。
)2(2分)(3)线框从图甲所示位置转过90°的过程中,平均感应电动势错误！未找到引用源。
=n错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
(2分)平均感应电流错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
(2分)通过电阻R的电荷量q=错误！未找到引用源。
Δt=错误！未找到引用源。
(2分)答案:(1)错误！未找到引用源。
(2)πRω(错误！未找到引用源。
)2 (3)错误！未找到引用源。
10.(18分)某发电厂发电机的输出功率P=100kW,发电机端电压U=250V,向远处送电的输电线的总电阻R=8Ω。
要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%,用户得到的电压又正好是220 V,那么:(1)应该怎样安装变压器?画出输电线路的示意图。