高考物理考点解读+命题热点突破专题10直流与交流电路

合集下载

高考物理二轮复习专题突破(考情预览+易错辨析+核心突破)直流电路与交流电路课件

【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
第 1 讲直流电路与交流电路
研析考情考向定位 (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)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.
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( )
图 5－1－8
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
(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.
图 5－1－9
【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.

高考物理二轮复习专题十直流和交流电路

专题十 │ 主干知识整合
②若有两个以上的副线圈，则有：P1＝P2＋P3＋…，＝…，n1I1＝n2I2＋n3I3＋….
＝
(4) 决定关系：在匝数比一定的情况下，理想变压器的输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定，输入功率由输出功率决定．
专题十 │ 要点热点探究
要点热点探究 ► 探究点一直流电路动态分析
稳定状态时，电容器就相当于一个阻值无穷大的电阻，则电
容器所在电路处可视为断路．分析计算含有电容器的直流电路时应注意：电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，在此支路的电阻没有电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压．电路中的电流、电压变化时，将会引
起电容器充(放)电．
专题十 │ 要点热点探究
专题十 │ 主干知识整合
当R＝r时，电源的输出功率最大，Pm＝此时电源效率η
＝50%.
当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小．当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大．当R由小于 r增大到大于 r时，随着 R的增大输出功率先增大后减小(非单调变化)．
4．含容电路的分析技巧
电容器两极板间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压，与电容器串联的电阻两端的电压一定为零 (有阻无流，则无电压)．
1．引起电路特征发生变化的主要原因有：①滑动变阻器滑片滑动，使电路的电阻发生变化；②开关的闭合、断开或换向(双掷开关)使电路结构发生变化；③电路发生短路和断路(电路故障)．
专题十 │ 要点热点探究
2．电路动态变化问题的分析思路当电路中某处的电阻发生变化时，先由局部电阻的变化推出外电路电阻R外的变化，再由闭合电路的欧姆定律I总＝
例1 [2011·北京卷]如图4－10－2所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )

高考物理二轮复习专题四第10课时直流电路与交流电路复习课件

(1)电路中的电流大小； (2)电动机的额定电压； (3)电动机的输出功率．
【分析与解答】(1)灯泡 L 正常发光，电路中的电流为
I＝UPLL＝63 A＝2 A (2)由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为
UM＝E－I(r＋R)－UL＝20 V－2×(1＋4)V－3 V ＝7 V
(3)电动机的总功率为 P 总＝IUM＝2×7 W＝14 W 电动机的热功率为 P 热＝I2RM＝22×0.5 W＝2 W 所以电动机的输出功率为
P 出＝P 总－P 热＝14 W－2 W＝12 W .
变式题：如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等，则这两个电路中的 U 甲、U 乙，R 甲、R 乙之间的关系正确的是( AC)
A．U 甲>U 乙
B．U 甲＝4U 乙
C．R 甲＝4R 乙 D．R 甲＝2R 乙
例3如图所示，有一电荷静止于电容器两极板间，电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少许，稳定后三A．小灯泡 L1、L3 变暗，L2 变亮 B．该电荷一定带正电 C．电容器 C 上电荷量减小 D．电流表始终存在从左向右的电流
【分析与解答】当滑动变阻器的滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律：干路总电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，通过 L2 的电流也增大，所以 L2 灯变亮；根据总电流减小，而 L2 的电流增大，则知通过 L1 的电流减小，L1、L3 变暗，故 A 正确；电容器上极板与电源正极相连，可知电容器上极板带正电，板间场强方向向下，由平衡条件分析可知，该电荷所受的电场力向上，与场强方向相反，所以该电荷带负电；根据电容器的电压等于 R 与 L3 串联的总电压，路端电压增大，L1 的电压减小，所以电容器的电压增大，电量将增加，在充电过程中电流表有从左向右的电流，当滑片停止移动时，电容器不再充电，没有电流通过电流表，所以 B、C、D 错误．

高考物理复习专题十直流电路和交流电路单元练习题(含详细答案)

高考物理复习专题十直流电路和交流电路一、单选题1.某一电热器接在U=110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到某正弦式交流电源上，每秒产生的热量为4.5Q，则该交流电压的最大值U m是（）A． 220VB． 110VC． 220VD． 330V2.如图，是一火警报警电路的示意图。

其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。

值班室的显示器为电路中的电流表，电两极之间接一报警器。

当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I，报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变小B．I变小，U变大C．I变小，U变小D．I变大，U变大3.如图甲所示，理想变压器原，副线圈的匝数比为4∶1；电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，R为定值电阻．下列说法正确的是()A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝36sin 50πt(V)B．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4C．R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大D．电压表V2的示数为9 V4.一课外活动小组在一次活动中，用到的用电器上标有“36V 72W”字样，用电器工作时需使用变压器将220V的交变电压进行降压。

由于手边只有一个匝数比为5：1的变压器，不能直接使用。

经过讨论后，大家认为可在原线圈上加一个可变电阻进行调节，设计好的电路示意图如图甲所示。

当在ab两端间加上如图乙所示的电压后，用电器恰好能正常工作，则下列说法正确的是（）A．原线圈cd两点间的电压为220VB．在t=0．01s时，电压表的示数为0VC．通过原线圈中的电流为10AD．可变电阻R0上消耗的电功率为l6W5.如图所示，理想变压器的原线圈输入交变电压u＝U m sinωt，闭合开关S，电灯恰好正常发光．现将滑动变阻器滑片P向下移动，下列说法正确的是()A．理想电压表V示数变大B．理想电流表A示数变大C．变压器的输出功率变小D．副线圈的电流频率变小6.如图所示，一正弦交流电瞬时值为，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。

高考物理专题直流电路和交流电路的分析

高考物理专题直流电路和交流电路的分析近几年高考对直流电路基础知识单独命题的机率较少，偶有命题多集中在动态电路分析的考查上，对交变电流的考查大多集中在交变电流的产生、变压器和变压器的动态分析问题上，此部分内容的考查载体呈现生活化，体现学以致用。

考查题型一般为选择题，难度较容易或中等难度。

2022年高考继续维持上述考查特点，且与生活、生产紧密结合的可能性较大。

高考考向1 直流电路的分析1．掌握动态电路分析的两种方法(1)程序法：部分电路阻值变化→电路总电阻R 总变化→干路电流I 变化→路端电压U 变化→各分量变化，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。

(2)串反并同法：所谓“串反”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都减小(增大)。

所谓“并同”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都增大(减小)。

2．提醒两类元件的特性(1)电容器：①只有当电容器充、放电时，电容器支路中才有电流，电路稳定时，电容器所在支路相当于断路；②电路稳定时，与电容器串联的电阻中没有电流，电阻两端电压为零，与电容器并联的电阻两端电压与电容器两极间电压相等。

(2)电压表和电流表是否为理想电表：①理想电流表内阻为零，相当于短路；②理想电压表的内阻为无穷大，所在位置相当于断路。

命题角度1电功和电功率的计算【典例1】(2021·北京通州期末质检)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R0＋r)。

闭合开关S，调节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EIB．此时滑动变阻器的阻值R＝EI－R0C．滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中，路端电压逐渐增大D．调节滑动变阻器R的阻值，当R＝R0＋r时滑动变阻器消耗的电功率最大解析电源的总功率为EI，输出功率为EI－I2r，A项错误；由闭合电路的欧姆定律得滑动变阻器的阻值R＝EI－R0－r，B项错误；滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中，外电路电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，则路端电压减小，C项错误；把R0等效到电源内阻中去，滑动变阻器消耗的功率可看成电源的输出功率，当R＝R0＋r时，滑动变阻器消耗的电功率最大，D项正确。

2024年高考物理二轮热点题型归纳：直流电路与交流电路(学生版)

直流电路与交流电路目录题型一直流电路的动态分析题型二交流电的产生和描述题型三非正弦式交流电有效值的计算题型四变压器和远距离输电问题题型一直流电路的动态分析【题型解码】(1)直流电路动态分析方法①程序法；②“串反并同”法；③极限法。

(2)电容器的特点①直流电路中，只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支路相当于断路。

②电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，电容器两端的电压等于与之并联的电阻(或电路)两端的电压。

1(2023上·江苏泰州·高三校联考阶段练习)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 的读数为I ，电流表A 1的读数为I 1，电压表V 的读数为U ，当R 5的滑动触点向图中的a 端移动时()A.I 变大B.I 1变小C.ΔU ΔI 1不变D.U 变大【方法提炼】1.直流电路的动态分析方法(1)程序法：部分电路阻值变化→电路总电阻R 总变化→干路电流I 变化→路端电压U 变化→各分量变化，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。

(2)串反并同法：所谓“串反”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都减小(增大)。

所谓“并同”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都增大(减小)。

2.直流电路中的功率变化的判断(1)定值电阻的功率随其电压或电流的增大而增大。

(2)外电阻越接近电源的内阻，电源输出功率越大，等于内阻时电源的输出功率最大。

(3)判断变化电阻的功率时，可以将其他电路等效到电源内部，当变化电阻等于等效电阻时其功率最大，若不能等于则越接近越大。

【变式演练】1(2023上·四川成都·高三成都实外校考阶段练习)在如图所示的电路中，电压表为理想表，电源内阻为r ，滑动变阻器总电阻为R 2，R 1+R 2>r >R 1，滑动变阻器滑片由a 滑向b ，下列说法正确的是()A.电源的效率先变大再减小B.电源输出功率先增大再减小C.电压表示数先增大再减小D.灵敏电流计G 的电流方向d →c2(2023上·河南·高三河南省淮阳中学校联考阶段练习)在如图所示电路中，R 1、R 2、R 3为定值电阻，R 4、R 5为滑动变阻器，电源内阻为r ，平行板电容器C 正中央有一带电液滴P 处于静止状态。

重难点12 直流电路和交流电路(解析版)-高考物理重点难点热点专题汇总

1.命题情境源自生产生活中的与直流电路和交流电路的相关的情境或科学探究情境，解题时能从具体情境中抽象出物理模型，正确应用电阻定律、欧姆定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律、交变电流的瞬时值、有效值、变压器工作原理、远距离输电等知识解决物理实际问题。

2.命题中还经常出现含电动机和电解槽的非纯电阻电路，电流、电压关系、输出功率和消耗的电功率的关系。

3.命题中还经常出现电源消耗的总功率、内部消耗的功率，直流电路和交流电路动态分析问题。

1．纯电阻电路和非纯电阻电路的电功、电功率的比较(1)纯电阻电路：电功W ＝UIt ，电功率P ＝UI ，且电功全部转化为电热，有W ＝Q ＝UIt ＝U 2R t ＝I 2Rt ，P ＝UI＝U 2R＝I 2R .(2)非纯电阻电路：电功W ＝UIt ，电功率P ＝UI ，电热Q ＝I 2Rt ，电热功率P 热＝I 2R ，电功率大于电热功率，即W >Q ，故求电功、电功率只能用W ＝UIt 、P ＝UI ，求电热、电热功率只能用Q ＝I 2Rt 、P 热＝I 2R .2．电源的功率和效率(1)电源的几个功率①电源的总功率：P 总＝EI .②电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r .③电源的输出功率：P 出＝UI ＝P 总－P 内．(2)电源的效率η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%.3．交流电的“四值”(1)最大值E m ＝NBSω，电容器的击穿电压指最大值．(2)瞬时值(从中性面开始计时)e ＝NBSωsin ωt .(3)有效值：正弦式交流电的有效值E ＝E m2；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解．计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值．(4)平均值：E ＝n ΔΦΔt ，常用来计算通过电路的电荷量．4．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：U1U2＝n1 n2 .(3)电流关系：只有一个副线圈时I1I2＝n2 n1 .5．理想变压器动态分析的两种情况(1)负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况．(2)匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况．6．理想变压器问题分析技巧(1)根据题意分清变量和不变量；(2)弄清“谁决定谁”的制约关系．对电压而言，输入决定输出；对电流、电功(率)而言，输出决定输入．7．远距离输电问题的解题关键(1)整个输电线路由三个回路组成，回路间通过变压器建立联系．(2)关键是通过分析，利用题目条件，首先求出中间回路的电流．（建议用时：30分钟）A．电流表的示数逐渐减小B．当滑片P位于ab中点时，电压表读数为2.5VC．要求相同时间内滑动变阻器R产热量最多，应将滑片P置于b端D．保险丝即将熔断时，原线圈消耗功率为52W【答案】BA ．10k ，1910a R k -B ．10k C ．10k ，1910a R k -D ．10k 【答案】A【解析】ABCD.设通过电流表的电流为I ，干路电流为I I =总A ．电压表V 1示数增大，电流表AB ．电压表V 2示数减小，电流表AC ．132I I I ∆=∆-∆D ．1211U U I I ∆∆>∆∆【答案】BC【解析】AB ．滑片P 向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中总电阻减小，干路电流增大，即电流表A 1示数增大，路端电压减小，电压表即电压表V 2示数减小，通过电阻R 2的电流减小，即电流表电流之和，所以电流表A 3示数增大，C ．由于电流表A 1示数增大，A 2示数减小，D ．由闭合电路欧姆定律可得11U r I ∆=∆故选BC 。

2022-2023年高考物理一轮复习直流电路与交流电路课件(重点难点易错点核心热点经典考点)

(3)输电线上损失的功率：P 损＝I2R 线＝UP出出2R 线＝UR线2损＝U 损 I.输电线上的损失功率必须与输电线上的电流和电压相对应，不要把输电线上的输电电压 U 和输电导线上损失的电压 ΔU 相混淆，不能用公式 P＝UR2计算输电线上损失的功率．
“科学思维”展示
一、思想方法 1．等效思想：等效电路、等效电源； 2．守恒思想：理想变压器的输入功率等于输出功率．二、模型建构直流电路动态分析的常用方法基本思路为“部分→整体→部分”．
考向2 含电容器电路的分析与计算
2．如图所示,E为电源,其内阻不可忽略,RT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
A．G中电流方向由a到b
B．RT两端电压变大 C．C所带的电荷量保持不变
【解析】由图可知，R2 与滑动变阻器 R4 串联后与 R3 并联，再与 R1 串连接在电源两端；电容器与 R3 并联；当滑片向 a 端移动时，滑动变阻器 R4 接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流减小；路端电压增大，同时 R1 两端的电压也减小；故并联部分的电压增大；由欧姆定律可知流过 R3 的电流增大，故电流表的示数减小；根据 P1＝I2干R1，电阻 R1 消耗的功率减小，故 A 错误；
【解析】电流表断路或者滑动变阻器滑片接触不良,都会造成整个电路是断路情况,即电表示数为零,AB错误；开关接触部位由于氧化, 使得接触电阻太大,则电路电阻过大,电流很小,流过被测电阻的电流也很小,所以其两端电压很小,不会几乎等于电源电压,C错误；待测电阻和接线柱接触位置由于氧化,使得接触电阻很大,相当于当被测电阻太大,远大于和其串联的其他仪器的电阻,所以电路电流很小,其分压接近电源电压,D正确．

2022年高考物理命题猜想与仿真押题——专题10 直流与交流电路(仿真押题)(解析版)

1.如图所示，抱负变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为抱负电表，灯泡电阻R L＝6 Ω，AB端电压u1＝122sin 100πt (V)，下列说法正确的是()A．电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD．变压器输入功率为6 W答案 D2．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R t随温度t变化的图线如图甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻R t与其他电阻构成的闭合电路中，当R t所在处温度上升时，两电表读数的变化状况是()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变小解析由电路图可知，电压表和电流表与热敏电阻是间接并联关系，当R t所在处温度上升时，R t的阻值减小，利用“并同串反”知电流表和电压表的读数都减小．答案 D3．用220 V的正弦沟通电通过抱负变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则()A．变压器输入功率约为3.9 W B．输出电压的最大值是110 VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05 sin(100 πt＋π2)A解析由题意知：U1＝220 V，U2＝110 V，所以n1n2＝U1U2＝2∶1，U2m＝110 2 V，选项B、C均错误．由图象可知：I2m＝0.05 A，T＝0.02 s，则负载电流的表达式为i＝0.05 sin(100 πt)A，选项D错误．变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝0.052×110 W≈3.9 W，选项A正确．答案 A4．如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R′0＝1 Ω，当调整滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调整R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2连入电路中的值分别为()A．2 Ω，2 Ω B．2 Ω，1.5 ΩC．1.5 Ω，1.5 Ω D．1.5 Ω，2 Ω答案 B5．如图所示，一抱负变压器原线圈匝数n1＝1 000匝，副线圈匝数n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u＝2202sin 100πt V．副线圈中接一电动机，电阻为11 Ω，电流表A2示数为1 A．电表对电路的影响忽视不计，则()A．此沟通电的频率为100 HzB．电压表示数为220 2 VC ．电流表A 1示数为5 AD ．此电动机输出功率为33 W解析由ω＝2πf 得沟通电的频率为50 Hz ，故A 错误；电压表、电流表测量所得的是交变电流的有效值，故电压表读数为220 V ，故B 错误；由I 1I 2＝n 2n 1可知I 1＝I 2n 2n 1＝0.2 A ，故C 错误；由P 出＝P 入－P 热＝U 2I 2－I 22R ＝33 W ，故D 正确．答案 D6．在某交变电流电路中，有一个正在工作的抱负变压器，如图所示．它的原线圈匝数n 1＝600 匝，沟通电源的电动势e ＝311sin(100πt ) V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽视不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A 的保险丝，副线圈匝数n 2＝120 匝，为保证保险丝不被烧断，则( )A ．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 V答案 C7．如图所示，某发电机输出功率是100 kW ，输出电压是250 V ，从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220 V ，求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( )A ．16∶1 190∶11B ．1∶16 11∶190C ．1∶16 190∶11D ．16∶1 11∶190 解析输电线损失功率 P 损＝100×103×5% W ＝5×103 W ，所以，输电线电流I 2＝P 损R 线＝25 A ，升压变压器原线圈电流I 1＝P 总U 1＝400 A ，故升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝116.升压变压器副线圈端电压U 2＝n 2n 1·U 1＝4 000 V ，输电线损失电压U 损＝I 2·R 线＝200 V ，降压变压器原线圈电压U 3＝U 2－U 损＝3 800 V ，故降压变压器原、副线圈匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝19011.故选项C 正确．答案 C8．如图所示，用抱负变压器给电灯L 供电，假如只增加副线圈的匝数，其他条件不变，则( )A ．电灯L 亮度减小B ．电流表示数增大C ．电压表示数增大D ．变压器输入功率不变答案 BC9．现用电压为380 V 的正弦式沟通电给额定电压为220 V 的电灯供电，以下电路中可能使电灯正常发光的有( )解析由图可知，A 、B 选项中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；C 选项为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；D选项为升压变压器，电灯两端的电压要大于380 V，不行行．答案ABC10．如图所示，有一台沟通发电机E，通过抱负升压变压器T1和抱负降压变压器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肯定，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变小C．P1变小，P2变小D．P2变大，P3变大答案BD11．图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1∶100，降压变压器原副线圈匝数比为100∶1，远距离输电线的总电阻为100 Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750 kW.下列说法中正确的有()A．用户端沟通电的频率为50 HzB．用户端电压为250 V C．输电线中的电流为30 AD．输电线路损耗功率为180 kW答案AC12.如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，两平行金属板间有匀强磁场．开关S闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带电粒子恰好以速度v匀速穿过两板．若不计重力，以下说法正确的是()A．假如将开关断开，粒子将连续沿直线运动B．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子可能向上偏转C．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出D．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出解析将开关断开，电容器将通过滑动变阻器放电，a、b板间的场强渐渐削减到零，所以粒子受到的洛伦兹力大于电场力，粒子将发生偏转，A错误．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，电容增大，电容器充电，两极板之间电场强度增大，粒子所受电场力增大，粒子可能向上偏转，选项B正确．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，平行金属板间电压降低，粒子所受电场力小于洛伦兹力．若粒子带负电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项C正确．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，平行金属板间电压上升，粒子所受电场力大于洛伦兹力．若粒子带正电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项D正确．答案BCD13．(多选)如图所示，电流表A1(0～3A)和A2(0～0.6A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中．闭合开关S，调整滑动变阻器，下列说法中正确的是()A．A1、A2的读数之比为1∶1B．A1、A2的读数之比为5∶1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5【答案】BC【解析】电流表A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，都是并联电阻，在题图中两电流计也是并联的，所以C正确；它们的量程之比为5∶1，即总电阻之比为1∶5，所以并联时读数之比5∶1，所以B正确．14．如图所示，电源内阻不行忽视，电路中接有一小灯泡和一电动机．小灯泡L上标有“6V12W”字样，电动机的线圈电阻R M＝0.50Ω.若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12V，此时()A．整个电路消耗的电功率为24WB．电动机的热功率为12WC．电动机的输出功率为12WD．电动机的输入功率为12W15．在一小型沟通发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动(如图甲所示)，产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是()A．从t3到t5这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零B．从t3到t4这段时间通过电阻R 的电荷量为2E0R＋rωC．t4时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为E0D．t1时刻电阻R的发热功率为RE202R＋r216．将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R，让它在磁感应强度为B，方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动．导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P、电阻为r的小灯泡并正常发光．电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则下列说法正确的是()A．半圆形硬导线的转速2rPπ2R2BB．半圆形硬导线的转速rPπ2R2BC．半圆形硬导线从图示位置转90°通过小灯泡的电荷量为πR2BrD．半圆形硬导线从图示位置转90°过程中通过小灯泡的电荷量为0【答案】A 【解析】设灯泡的额定电压为U，则P＝U2r，得到U＝Pr.由于除灯泡外，其余部分电阻不计，则U＝22E m，而E m＝BSω＝2πBSn＝2πB×12πR2n，故有：n＝2Prπ2R2B，故A正确，B错误；从该位置旋转90°的过程中，穿过半圆形硬导线平面的磁通量的变化量为ΔΦ＝B×12πR2＝12πR2B，依据推论得到，通过小灯泡的电荷量为q＝ΔΦr＝πBR22r，故C、D错误．17．(多选)海洋中隐藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电．在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R＝15Ω的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽视不计；匝数N＝200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B ＝0.2T ，线圈直径D ＝0.4m ，电阻r ＝1Ω.取重力加速度g ＝10m/s 2，π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v ＝0.4πsin (πt ) m/s.则下列说法正确的是( )A ．波浪发电产生电动势e 的瞬时表达式为e ＝16sin (πt ) VB ．灯泡中电流i 的瞬时表达式为i ＝4sin (πt ) AC ．灯泡的电功率为120WD ．灯泡两端电压的有效值为1522V18．(多选)如图11所示，一个抱负变压器上有三组线圈，三组线圈匝数之比为n 1∶n 2∶n 3＝3∶2∶1，现将三只相同的灯泡分别接入三组线圈中，并把n 1的接线端接上交变电源，接通电源后，下列各项正确的是( )图11A ．若L 1正常发光，那么L 2、L 3都不能正常发光B ．若L 2正常发光，那么L 1将烧毁C ．若L 2正常发光，那么L 1、L 3都不能正常发光D ．若L 3正常发光，那么L 2将烧毁19．如图12为模拟远距离输电电路，两抱负变压器的线圈匝数n 1＝n 4<n 2＝n 3，A 1、A 2、A 3为相同的抱负沟通电流表，当a 、b 端接入低压沟通电源时，则( )图12A ．A 1、A 2的示数相等B ．A 2、A 3的示数相等C ．A 1的示数大于A 2的示数D ．A 2的示数大于A 3的示数【答案】C 【解析】依据变压器的规律电流与匝数成反比，得I 1I 2＝n 2n 1，且n 1<n 2，故A 1的示数大于A 2的示数，故A 错误，C 正确；同理，A 2的示数小于A 3的示数，故B 、D 错误．20．(多选)某小型发电站通过升压变压器向60km 远处的用户供电，在用户端用降压变压器将高压电变为220V 供用户使用(设两个变压器均为抱负变压器)，输电示意图如图13所示．已知输电线的电阻率为ρ＝1.25×10－8Ω·m ，横截面积为1.5×10－4m 2，发电机输出功率为20kW ，输出电压为250V ，若线路损耗的功率为输出功率的5%.则下列说法正确的是( )图13A ．发电机是将其他形式的能转化为电能的设备，发电原理是法拉第电磁感应定律B ．输电线上的电流为10A C.n 2n 1>n 3n 4D ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压21．(多选)一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U 时，通过导线的电流为I ，导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的12，再给它两端加上电压2U ，则( )A ．通过导线的电流为I8B ．通过导线的电流为I16C ．导线中自由电子定向移动的速率为v4D ．导线中自由电子定向移动的速率为v2【答案】AD 【解析】将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积为原来的14，其长度变为原来的4倍，依据电阻定律R ＝ρL S 分析得到，电阻变为原来的16倍，电压变为2U 时，依据欧姆定律I ＝UR 可知，电流变为I 8.故A 正确，B 错误．电流的微观表达式I ＝nevS ，其中n 、e 不变，电流I 为原来的18，横截面积S 变为原来的14倍，则自由电子定向移动的平均速率为v2.故C 错误，D 正确．22．(多选)如图所示的电路中，电源电动势为E ，内电阻为r ，平行板电容器C 的两金属板水平放置，R 1和R 2为定值电阻，P 为滑动变阻器R 的滑动触头，G 为灵敏电流计，A 为抱负电流表，开关S 闭合后，C 的两板间恰好有一质量为m 、电荷量为q 的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是( )A ．在P 向上移动的过程中，A 表的示数变大，油滴仍旧静止，G 中有方向由a 至b 的电流B ．在P 向上移动的过程中，A 表的示数变小，油滴向上加速运动，G 中有由b 至a 的电流C ．在P 向下移动的过程中，A 表的示数变大，油滴向下加速运动，G 中有由a 至b 的电流D ．在P 向下移动的过程中，A 表的示数变小，油滴向上加速运动，G 中有由b 至a 的电流。

高考物理专题特训-直流电路和交流电路

图 5－1－3 B．2 Ω D．4 Ω
解析当断开 S 时，电压表的读数等于电源的电动势，即 E＝3 V；当闭合 S 时，有 U＝IR，又由闭合电路欧姆定律可知，I＝R＋E r，联立解得 r＝1 Ω，A 正确，BCD 错误。
答案 A
［命题研究］
题型分值难度
以选择题为主 0～6分选择题为中、低档
过 R 的电流增大的值比通过 R2 电流减小的值多，所以
R 中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值，
D 错误。
[答案] B
电路中的图象问题
闭合电路中几种常见图象的比较
类型公式
图象
特例
I－R 图线
I＝R＋E r
短路 R＝0，I＝Er ，图象始端断路 R＝∞，I＝0，
图象末端
U－R 图线
[解析] 当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，可知路端电压增大，即知电压表 V1 示数增大，电压表 V2 的示数减小，电压表 V3 的示数增大，当滑动触头在最上方时，V3 示数为零，则知，图线 a 表示的是电压表 V3 的示数随电流表示数变化的情况，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。故 A 错误，B 正确。由闭合电路
图 5－1－6
A.25
B.12
3
2
C.5
D.3
[解析] 电路中四个电阻阻值相等，开关 S 断开时，外电路的连接等效为图甲，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为 R，根据串、并联电路的特点
2 可知，电容器两端的电压 U1＝12×23R3＋R RE＝15E；当开关 S 闭合后，外电路的连接等效为图乙，则电容器两

高考物理二轮复习专题解析—直流电路与交变电流

高考物理复习专题解析—直流电路与交变电流命题规律 1.命题角度：(1)直流电路的分析与计算；(2)交变电流的产生与描述；(3)变压器与远距离输电.2.常用方法：直流电路和变压器的动态分析法，计算有效值的等效法.3.常考题型：选择题．考点一直流电路的分析与计算1．闭合电路欧姆定律的三个公式 (1)E ＝U 外＋U 内；(任意电路) (2)E ＝U 外＋Ir ；(任意电路) (3)E ＝I (R ＋r )．(纯电阻电路) 2．动态电路分析的三种方法(1)程序法：部分电路阻值变化→电路总电阻R 总变化→干路电流I 变化→路端电压U 变化→各支路电流、电压变化，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.(2)串反并同法：所谓“串反”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都减小(增大)．所谓“并同”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都增大(减小)．(3)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大或电阻为零去讨论． 3．电容器的特点(1)只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支路相当于断路．(2)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压．例1 (2022·上海市松江区一模)如图电路中，电阻R 随温度升高均匀增大，用这个电阻做探头测温，把电流表的刻度改为相应的温度刻度．下列说法正确的是( )A．低温对应电流较大的刻度上，且温度刻度均匀B．低温对应电流较大的刻度上，且温度刻度不均匀C．高温对应电流较大的刻度上，且温度刻度均匀D．高温对应电流较大的刻度上，且温度刻度不均匀答案 B解析当温度升高时，电阻R增大，电路中总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流减小，即高温对应电流较小的刻度上；同理分析可知低温对应电流较大的刻度上；由题意知电阻R随温度升高均匀增大，可得R＝R0＋kt，根据闭合电路的欧姆定律I＝ER＋r＝ER0＋kt＋r，I与温度t不成线性关系，所以温度刻度是不均匀的，所以A、C、D错误，B正确．例2(2022·山东济宁市高三期末)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E和r，在滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动的过程中，下列说法正确的是()A．电路的总电阻先减小后增大B．电源的总功率先增大后减小C．电容器所带电荷量先减少后增多D．电源的效率先减小后增大答案 C解析滑动变阻器Pa段与Pb段并联，然后与R1和电源串联，滑片P位于a、b中点时并联部分电阻最大，则滑片从a向b缓慢移动的过程中，电路的总电阻先增大后减小，故A错误；由闭合电路欧姆定律可知干路中的电流先减小后增大，因此电源总功率P ＝EI 先减小后增大，故B 错误；R 1两端的电压先减小后增大，它与电容器并联，根据Q ＝CU 可知电容器所带电荷量先减少后增多，故C 正确；电源的效率η＝UI EI ×100%＝UE ×100%，滑片从a 向b缓慢移动的过程中，路端电压为U ＝E －Ir ，由于I 先减小后增大，因此U 先增大后减小，可知电源效率先增大后减小，故D 错误．例3 (2021·湖南省1月适应性考试·4)有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U 与电流I 的关系图像分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示．将一个6 Ω的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是( )A ．甲电源B ．乙电源C ．丙电源D ．丁电源答案 D解析 U －I 图像的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知丁电源内阻r 最小，再由P ＝(E R ＋r )2·R 知，r 越小，定值电阻消耗的功率越大，故选D.1.当R 一定、r 变化(针对不同电源)时，由P 出＝E 2R ＋r 知，r 越大，P 出越小．2．当r 一定、R 变化时，P 出随R 的变化情况可通过下面两个图像进行分析．P出－R图像P出＝E2r＋R2R短路I＝Er，P出＝0断路I＝0，P出＝0当R＝r时，P出最大，P出＝E24rP出－I图像P出＝EI－I2r短路I＝Er，P出＝0断路I＝0，P出＝0当I＝E2r时，P出最大，P出＝E24r 考点二交变电流的产生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．2．有效值的计算(1)正弦式交变电流：E＝E m2，I＝I m2，U＝U m2.(2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据电流的热效应，即“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，然后分段求和列式，求得有效值．3．正弦式交流电“四值”的应用表达式应用最大值E m＝nBSω计算电容器的耐压值瞬时值e＝E m sin ωt计算某时刻所受安培力有效值E＝E m2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＝nΔΦΔt计算通过导体的电荷量例4 图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，A 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，已知发电机线圈电阻为5 Ω，外接一只阻值为5 Ω的电阻R ，不计电路的其他电阻，已知电阻R 两端的电压随时间变化的图像如图乙所示．则( )A ．线圈的转速为100 r/sB ．交流电流表的示数为2 2 AC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．电阻R 在1分钟内产生的热量为4 800 J 答案 D解析由题图乙可知，交变电流的周期为0.02 s ，所以线圈的转速为n ＝1T ＝50 r/s ，A 错误；电阻R 两端的电压的有效值为20 V ，交流电流表的示数为有效值，其值为I ＝UR ＝4 A ，B 错误；0.01 s 时电压为零，则感应电动势为零，线圈处于中性面位置，C 错误；电阻R 在1分钟内产生的热量为Q ＝I 2Rt ＝4 800 J ，D 正确．例5 (2022·河北省模拟)某周期性变化电流随时间变化的规律如图所示，已知该电流的有效值为2 2 A ，则该交流电的周期为( )A ．37.5 sB ．40 sC ．42.5 sD ．45 s答案 C解析设周期为T，由题可知，根据电流的热效应有T－t1－t2，I有效2RT＝I12Rt1＋I22Rt2＋I32R()把t1＝10 s，t2＝(20－10) s＝10 s，I1＝3 A，I2＝4 A，I3＝2 A，I有效＝2 2 A，代入解得T＝42.5 s，故选C.考点三变压器与远距离输电1．三个关系搞清变压器问题(1)变与不变的关系：不变的是功率关系、磁通量的变化率和周期频率．理想变压器工作不损失能量，即输入功率等于输出功率；原、副线圈交变电流频率相同；在没有漏磁时，原、副线圈磁通量的变化率相同．(2)高与低，大与小，多与少，粗与细的关系：电压高的线圈电流小，匝数多，导线细；电压低的线圈电流大，匝数少，导线粗．(3)正比与反比的关系：原、副线圈的电压与匝数成正比，单一副线圈的变压器电流与匝数成反比．2．远距离输电问题(1)理清三个回路(2)抓住两个联系①理想的升压变压器中线圈1(匝数为n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各个量间的关系是U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，P 1＝P 2. ②理想的降压变压器中线圈3(匝数为n 3)和线圈4(匝数为n 4)中各个量间的关系是U 3U 4＝n 3n 4，I 3I 4＝n 4n 3，P 3＝P 4. (3)掌握一个守恒：能量守恒关系式P 1＝P 损＋P 3. 3．输电线路功率损失的计算(1)输送功率P 、用户得到的功率P ′与线路损失功率P 损的关系：P 损＝P －P ′. (2)P 损＝I 线2R 线＝ΔU2R 线＝ΔU ·I 线，I 线为输电线路上的电流，ΔU 为输电线路上损失的电压，R 线为输电线路的电阻．例6 (2022·山东卷·4)如图所示的变压器，输入电压为220 V ，可输出12 V 、18 V 、30 V 电压，匝数为n 1的原线圈中电压随时间变化为u ＝U m cos (100πt )．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V ．将阻值为12 Ω的电阻R 接在BC 两端时，功率为12 W ．下列说法正确的是( )A ．n 1为1 100匝，U m 为220 VB ．BC 间线圈匝数为120匝，流过R 的电流为1.4 AC ．若将R 接在AB 两端，R 两端的电压为18 V ，频率为100 HzD ．若将R 接在AC 两端，流过R 的电流为2.5 A ，周期为0.02 s 答案 D解析变压器的输入电压为220 V ，原线圈的交流电的电压与时间成余弦函数关系，故输入交流电压的最大值为220 2 V ，根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为n 11＝220 V0.1 V，解得原线圈为2 200匝，A 错误；根据题图可知，当原线圈输入电压为220 V 时，BC 间的电压为U BC ＝PR ＝12 V ，故BC 间的线圈与单匝线圈匝数关系有n BC 1＝12 V0.1 V ，则BC 间的线圈匝数为120匝，流过R 的电流为I BC ＝P U BC ＝12 W12 V ＝1 A ，B 错误；若将R 接在AB 两端，根据题图可知，当原线圈输入电压为220 V 时，AB 间的电压应该为18 V ．根据交流电原线圈电压的表达式可知，交流电的角速度为100π rad/s ，故交流电的频率为f ＝1T ＝ω2π＝50 Hz ，C 错误；若将R 接在AC 两端，根据题图可知，当原线圈输入电压为220 V 时，AC 间的电压应该为30 V ，根据欧姆定律可知，流过电阻R 的电流为I AC ＝U AC R ＝3012A ＝2.5 A ，交流电的周期为T ＝2πω＝0.02 s ，D 正确．例7 (多选)(2021·山东卷·9)输电能耗演示电路如图所示．左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为7.5 V 的正弦交流电．连接两理想变压器的导线总电阻为r ，负载R 的阻值为10 Ω.开关S 接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R 上的功率为10 W ；接2时，匝数比为1∶2，R 上的功率为P .以下判断正确的是( )A ．r ＝10 ΩB ．r ＝5 ΩC ．P ＝45 WD ．P ＝22.5 W答案 BD解析当开关S 接1时，左侧变压器副线圈两端电压U 2＝n 2n 1U 1＝3×7.5 V ＝22.5 V ，电阻R 上的电压，即右侧变压器副线圈两端电压U 4＝PR ＝10×10 V ＝10 V ，电流I 4＝U 4R ＝1 A ，则右侧变压器原线圈两端电压U 3＝21×10 V ＝20 V ，电流I 3＝n 4n 3I 4＝12×1 A ＝0.5 A ，则r ＝U 2－U 3I 3＝5 Ω，当开关S 接2时，设输电电流为I ，则右侧变压器副线圈中的电流为0.5I ；根据右侧变压器两边电压与匝数的关系可知U 2－Ir n 3＝0.5IRn 4，解得I ＝3 A ，则R 上的功率P ＝(0.5I )2R ＝22.5 W ，故选B 、D.1．(多选)(2022·山东省模拟)某电动车总质量为6.75×103 kg ，若它匀速前进500 m 用时250 s ，该过程中驱动电机的输入电流I ＝10 A ，电压为300 V ，电动车行驶时所受阻力大小为车总重力大小的150，重力加速度g 取10 m/s 2，机械效率是输出功率占输入功率的百分比．不考虑其他损耗，下列说法正确的是( ) A ．驱动电机的输入功率为3 000 W B ．电动车的机械功率为2 500 W C ．驱动电机的内阻为3 Ω D ．驱动电机的机械效率为85% 答案 AC解析驱动电机的输入功率为P 入＝UI ＝300×10 W ＝3 000 W ，选项A 正确；电动车的速度为v ＝s t ＝2 m/s ，电动车行驶时所受阻力大小为F f ＝150mg ＝150×6.75×103×10 N ＝1.35×103 N ，电动车匀速行驶时牵引力大小等于阻力大小，即F ＝F f ，故电动车的机械功率P 机＝Fv ＝2 700 W ，选项B 错误；设驱动电机的内阻为R ，由能量守恒定律得P 入t ＝P 机t ＋I 2Rt ，解得驱动电机的内阻为R ＝3 Ω，选项C 正确；驱动电机的机械效率为η＝P 机P 入×100%＝90%，选项D 错误．2.(2022·湖北省九师联盟高三联考)如图所示的电路中，变压器为可调理想自耦式变压器，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器，在M 、N 两端输入恒定的正弦交流电，则下列判断正确的是( )A ．仅将滑片P 1向上移，电压表示数变大B ．仅将滑片P 1向上移，电流表示数变大C ．仅将滑片P 2向上移，电压表示数变大D ．仅将滑片P 2向上移，电流表示数变大答案 C解析仅将滑片P 1向上移，原线圈匝数增大，根据变压比U 1n 1＝U 2n 2，可知U 2减小，根据分压原理可知，电压表的示数变小，A 错误；仅将滑片P 1向上移，副线圈电压变小，根据P ＝U 22R 可知电路消耗的功率减小，原线圈输入功率变小，电流表的示数变小，B 错误；仅将滑片P 2向上移，R 2接入电路的电阻变大，因此副线圈中的电流减小，R 1两端的电压变小，电压表的示数变大，根据变流比，电流表的示数变小，C 正确，D 错误．专题强化练[保分基础练]1．(多选)(2022·北京市朝阳区期末)金属导电是一种典型的导电模型，值得深入研究．一金属直导线的电阻率为ρ，若在其两端加上电压，自由电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而发生散射，紧接着又定向加速，设每一次加速的时间为Δt ，这个周而复始的过程可简化为电子以速度v 沿导线方向做匀速运动．我们将导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用j 表示，可以“精细”描述导线中各点电流的强弱．设该导线内电场强度大小为E ，单位体积内有n 个自由电子，电子电荷量为e 、质量为m ，电子在导线中定向运动时受到的平均阻力为F f .则下列表达式正确的是( ) A ．j ＝nve B ．ρ＝2mne 2ΔtC ．ρ＝E nevD ．F f ＝nevρ答案 AC解析电流的微观表达式为I ＝nevS ，所以电流密度为j ＝IS ＝nev ，故A 正确；设导线的长度为L ，导线两端的电压为U ，则U ＝EL ，R ＝ρL S ，I ＝nveS ，根据欧姆定律R ＝UI，联立解得ρ＝E nev ，故B 错误，C 正确；电子做匀速运动时，有F f ＝Ee ＝ρne 2v ，故D 错误． 2.(2021·福建省1月适应性考试·1)一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动．转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直．产生的交变电流i 随时间t 变化关系如图所示，则( )A ．该交变电流频率是0.4 HzB ．该交变电流有效值是0.8 AC ．t ＝0.1 s 时，穿过线圈平面的磁通量最小D ．该交变电流瞬时值表达式是i ＝0.82sin (5πt ) A答案 C解析由题图可知，该交变电流的周期T ＝0.4 s ，则频率为f ＝1T＝2.5 Hz ，故A 错误；该交变电流的最大值I m ＝0.8 A ，则有效值I ＝I m 2＝0.4 2 A ，故B 错误；t ＝0.1 s 时，电流最大，说明线圈与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，故C 正确；线圈转动的角速度ω＝2πT＝5π rad/s ，该交变电流的瞬时值表达式为i ＝0.8sin (5πt ) A ，故D 错误．3．(多选)(2022·湖北卷·9)近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示．发射线圈的输入电压为220 V 、匝数为1 100匝，接收线圈的匝数为50匝．若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是( )A ．接收线圈的输出电压约为8 VB ．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1C ．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同D ．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同答案 AC解析根据n 1n 2＝80%U 1U 2，可得接收线圈的输出电压约为U 2＝8 V ，故A 正确；根据n 1n 2＝I 280%I 1，可得I 2I 1＝885，故B 错误；变压器是不改变其交变电流的频率的，故C 正确；由于穿过发射线圈的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相同，故D 错误．4.(多选)(2022·福建莆田市二模)如图所示是一种调压变压器的原理图，线圈AB 绕在一个圆形的铁芯上，A 、B 端加上u ＝2202sin (100πt ) V 的交流电压，通过移动滑动触头P 来调节C 、D 端输出电压．当P 处于图示位置时，原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，现将一个“38 V ,19 W”的灯泡接到输出端C 、D ，下列操作可使灯泡正常发光的是( )A ．仅将P 顺时针旋转到合适位置B ．仅将P 逆时针旋转到合适位置C ．仅将灯泡并联一个阻值为144 Ω的电阻D ．仅将灯泡串联一个阻值为144 Ω的电阻答案 AD解析输入电压的有效值为U 1＝U m 2＝220 V ，根据变压器两端的电压与线圈匝数的关系可知U 2＝n 2n 1U 1＝110 V ，灯泡的额定电压为38 V ，可知现想要将一个“38 V,19 W ”的灯泡接到输出端C 、D ，可以仅将P 顺时针旋转到合适位置减小副线圈的匝数或串联一个电阻，根据R L ∶R＝U L ∶U R ，又R L ＝U L 2P，U L ＋U R ＝110 V ，联立解得R ＝144 Ω，故A 、D 正确，B 、C 错误． 5．(2022·广东惠州市第三次调研)如图甲所示的电路中，S 为单刀双掷开关，电表均为理想电表，R t 为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，理想变压器原线圈接如图乙所示的正弦交流电，则( )A ．变压器原线圈中交流电压的表达式为u ＝1102·sin (50πt ) VB ．开关S 接在a 端，R t 温度升高时，变压器的输入功率变小C ．开关S 接在a 端，R t 温度升高时，电压表和电流表的示数均变大D ．开关S 由a 切换到b ，R t 消耗的功率变小答案 D解析由题图乙可知，变压器原线圈中交流电压的表达式为u ＝1102sin (100πt ) V ，A 错误；开关S 接在a 端，R t 温度升高时，电路的电阻减小，而根据U 1U 2＝n 1n 2，可知电压表的示数不变，根据欧姆定律，电流表的示数变大，根据P ＝UI 知回路消耗的功率增大，变压器的输入功率变大，B 、C 错误；开关S 由a 切换到b ，副线圈接入电路的匝数减少，根据U 1U 2＝n 1n 2，可知加在R t 两端的电压降低，根据P t ＝U 2R t可知R t 消耗的功率变小，D 正确．6.(2022·陕西咸阳市一模)如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，R 1是光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，R 2是定值电阻，C 是平行板电容器，V 1、V 2都是理想电压表．闭合开关S 后，电容器中的带电小球处于静止状态．在光照强度增大的过程中，分别用ΔU 1、ΔU 2表示电压表V 1和电压表V 2示数变化的绝对值，且ΔU 1<ΔU 2，则下列说法正确的是( )A．V1的示数增大，V2的示数减小B．V1的示数减小，V2的示数增大C．带电小球仍处于静止状态D．带电小球向上运动答案 B解析在光照强度增大的过程中，R1的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，则R2的电压增大，V2的示数增大．内电压和R2的电压增大，则路端电压减小，V1的示数减小，R1的电压减小，故A错误，B正确；R1的电压减小，则电容器板间电压减小，板间场强减小，带电小球受到的静电力减小，则带电小球向下运动，故C、D错误．7．(2022·北京八十中三模)利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计．图甲表示该半导体的电阻R随温度t变化的情况．把该半导体与电动势为E、内阻为r 的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路．用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计．下列说法正确的是()A．温度升高后，电源的效率将升高B．该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的C．t A和t B相比，t A应标在电压较小的刻度上D．若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高答案 D解析电源的效率η＝IU IE ×100%＝R 外R 外＋r ×100%＝11＋r R 外×100%，温度升高后，R 阻值减小，外电阻减小，则电源的效率将降低，选项A 错误；由题图甲可知R ＝r 0－kt ，U ＝ER R ＋R 0＋r＝E 1＋R 0＋r r 0－kt，则该电子温度计表盘上温度的刻度是不均匀的，温度越高，U 越小，即t A 应标在电压较大的刻度上，t B 应标在电压较小的刻度上，选项B 、C 错误；若电池用久后内阻r 变大，根据U ＝ER R ＋R 0＋r可知相同的R 值时U 值偏小，则对应的温度偏高，即用该温度计测量的温度要比真实值偏高，选项D 正确．[争分提能练]8．(2022·江苏南京市模拟 )某温度检测、光电控制加热装置原理图如图所示．图中R T 为热敏电阻(随温度升高阻值减小)，用来探测加热电阻丝R 的温度，R G 为光敏电阻(随光照强度增大阻值减小)，接收小灯泡L 的光照，除R T 、R G 外，其他电阻均为定值电阻．当R 处温度降低时( )A ．L 变亮B ．通过R 3的电流减小C ．E 2的路端电压减小D ．R 消耗的功率减小答案 B解析当R 处温度降低时，热敏电阻R T 阻值增大，由闭合电路欧姆定律可知，左侧电路中的电流减小，即通过小灯泡L 的电流减小，小灯泡L 的光照强度减小，所以光敏电阻R G 的阻值增大，则右侧电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，电源E 2的路端电压增大，R 两端电压增大，通过R 的电流也增大，R 消耗的功率增大，根据并联电路分流规律可知通过R 3的电流减小，综上所述可知B 正确，A 、C 、D 错误．9.(2022·浙江1月选考·12)某节水喷灌系统如图所示，水以v 0＝15 m/s 的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0 kg.喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H ＝3.75 m 不变．水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220 V ，输入电流为2.0 A ．不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率．已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，重力加速度g 取10 m/s 2，则( )A ．每秒水泵对水做功为75 JB ．每秒水泵对水做功为225 JC ．水泵输入功率为440 WD ．电动机线圈的电阻为10 Ω答案 D解析每秒喷出水的质量为m 0＝2.0 kg ，抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为W ＝m 0gH ＋12m 0v 02＝300 J ，故A 、B 错误；水泵的输出能量转化为水的机械能，则 P 出＝W t ＝300 W ，而水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%，则P 入＝P 出75%＝400 W ，故C 错误；电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为P 机＝P 入＝400 W ，而电动机的电功率为P 电＝UI ＝440 W ，由能量守恒定律可知P 电＝I 2R ＋P 机，联立解得R ＝10 Ω，故D 正确．10.(2022·山东德州市高三期末)海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一，利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现．某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示，圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场，它们可随着海浪上下浮动，磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈，线圈的半径为L ，电阻为r ，所在处磁场的磁感应强度大小始终为B ，磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v ，v 随时间t 的变化关系为v ＝v 0sin 2πT t ，其中的T 为海浪上下浮动的周期．现使该发电装置与阻值为R 的电阻形成回路，则该发电装置在一个周期内产生的电能为( )A.2π2B 2v 02L 2T R ＋rB.4π2B 2v 02L 2T R ＋rC.2B 2v 02L 2T R ＋rD.4B 2v 02L 2T R ＋r答案 A解析环形导电线圈随着磁芯和外壳随海浪上下浮动而切割磁感线，由法拉第电磁感应定律E ＝Blv ，环形线圈各部分产生的电动势对回路来说是同向的(实际指感应电流方向)，其有效切割长度由微元法可知l ＝2πL ，联立v ＝v 0sin 2πTt ，可得线圈中感应电动势的瞬时值表达式e ＝2πBLv 0sin 2πTt ，根据正弦交变电流的特点知其电动势的有效值为E 有效＝2πBLv 0，则该发电装置在一个周期内产生的电能E 电＝E 有效2R ＋r T ＝2π2B 2v 02L 2T R ＋r，故B 、C 、D 错误，A 正确． 11.(2022·山东济南市、聊城市等高三学情检测)如图所示，理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为2∶1，ab 端接交流电源，此时电路消耗的总功率为P .若将电阻R 0与电阻R 互换位置，电路消耗的总功率为2P ，则R 0与R 的比值为( )A ．2∶7B ．7∶2C ．1∶4D ．4∶1答案 A 解析设ab 端输入的总电压为U ，原线圈两端电压为U 1，电流为I 1，副线圈两端电压为U 2，电流为I 2，则U ＝I 1R 0＋U 1，又由U 2U 1＝n 2n 1＝12，则U 2＝12U 1，所以U ＝I 1R 0＋2U 2＝I 1R 0＋2I 2R ，又根据I 1I 2＝n 2n 1＝12得I 2＝2I 1，则U ＝I 1R 0＋4I 1R ，当电阻R 0与电阻R 互换位置后U ＝I 1′R ＋U 1′，又由U 2′U 1′＝n 2n 1＝12，则U 2′＝12U 1′，所以U ＝I 1′R ＋2U 2′＝I 1′R ＋2I 2′R 0，又根据I 1′I 2′＝n 2n 1＝12，所以I 2′＝2I 1′，则U ＝I 1′R ＋4I 1′R 0，又因为总功率P 2P ＝UI 1UI 1′，得I 1′＝2I 1，则联立可得I 1R 0＋4I 1R ＝2I 1R ＋8I 1R 0，即R 0∶R ＝2∶7，故A 正确，B 、C 、D 错误．12．(多选)(2022·黑龙江省八校高三期末)某同学通过实验正确作出标有“5 V ,2.5 W”的小灯泡的U －I 图线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝1 Ω，定值电阻R ＝9 Ω，则( )A ．由图甲可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而增大B ．由图甲可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而减小C ．闭合图乙开关，小灯泡的实际功率约为2.7 WD ．闭合图乙开关，小灯泡的实际功率约为0.84 W答案 AD解析由题图甲可知，随电压的升高各点与原点连线的斜率变大，则小灯泡的电阻值增大，选项A 正确，B 错误；将电阻R 看作电源的内阻，则U ＝E －I (R ＋r )＝6－10I (V)，将此函数关系的图像画在灯泡的U －I 图像上，如图所示两图像的交点为电路的工作点，则I ＝0.38 A ，U ＝2.2 V ，则小灯泡的实际功率约为P ＝IU ＝0.38×2.2 W≈0.84 W ，选项C 错误，D 正确．13．(2022·贵州毕节市4月第二次诊断)如图甲为利用理想变压器进行远距离输电的示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶50，降压变压器原、副线圈匝数比为n 3∶n 4，发电机到升压变压器间两条输电线的总电阻为0.2 Ω，两条远距离输电线的总电阻为200 Ω.若发电机的输出电压如图乙所示，发电机的输出功率为78 kW ，用户端获得的电压有效值为220 V ．下列说法中正确的是( )A ．降压变压器原、副线圈匝数比为n 3∶n 4＝40∶1B ．用户端交流电的频率为100 HzC ．远距离输电线中的电流为300 AD ．远距离输电线路损耗功率为1.2 kW答案 A解析发电机的输出功率为P ＝78 kW ，由题图乙知发电机的输出电压有效值为U ＝260 V ，则升压变压器原线圈上的电流I 1＝P U ＝78×103260A ＝300 A ，发电机到升压变压器间两条输电线的总电阻为r ＝0.2 Ω，升压变压器原线圈上的电压U 1＝U －I 1r ＝260 V －300×0.2 V ＝200 V ，根据变压器原理，升压变压器副线圈上的电压U 2＝50U 1＝10 kV ，升压变压器副线圈上的电流I 2＝I 150＝6 A ，远距离输电线的总电阻R ＝200 Ω，远距离输电线中损失的电压ΔU ＝I 2R ＝6×200 V ＝1 200 V ，则降压变压器原线圈上的电压U 3＝U 2－ΔU ＝8 800 V ，用户端获得的电压有效值U 4＝220 V ，则降压变压器原、副线圈匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝8 800220＝401，故A 正确；变压器不改变交流电的频率，由题图乙知交流电的周期T ＝0.02 s ，所以频率f ＝50 Hz ，故B 错误；远距离输电线中的电流为I 2＝6 A ，故C 错误；远距离输电线路损耗功率ΔP ＝I 22R ＝62×200 W ＝7.2 kW ，故D 错误．[尖子生选练]14．(多选)(2021·河北卷·8)如图，发电机的矩形线圈长为2L 、宽为L ，匝数为N ，放置在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n 0、n 1和n 2，两个副线圈分别接有电阻R 1和R 2，当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I ，不计线圈电阻，下列说法正确的是( )A ．通过电阻R 2的电流为n 1I n 2B ．电阻R 2两端的电压为n 2IR 1n 1C ．n 0与n 1的比值为2NBL 2ωIR 1D ．发电机的功率为2NBL 2ωI n 1＋n 2n 0答案 BC解析由题知理想电流表读数为I ，则根据欧姆定律有U 1＝IR 1根据变压器原、副线圈电压与匝数的关系有。

2020年高考物理（考点解读+命题热点突破）专题10 直流与交流电路

Evaluation Only. Created with Aspose.Words. Copyright 2003-2016 Aspose Pty Ltd.专题10 直流与沟通电路【考向解读】1．猜测高考命题特点：(1)沟通电路部分主要考查交变电流的产生和描述、沟通电有效值、变压器的规律及动态分析、远距离输电等学问点．(2)直流电路部分主要考查电路的简化，直流电路的动态分析，电路故障的分析与推断，含容电路的分析和计算，直流电路中能量转化问题等等．2．命题趋势高考对电路学问的单独考查主要是沟通电路部分，特殊是变压器与远距离输电相结合的动态分析问题是命题热点，而直流电路内容的考查通常与试验结合在一起，一般不单独命题．【命题热点突破一】直流电路的分析1．闭合电路动态分析的常用方法(1)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)．(2)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去争辩．2．电路中的电功、电热、电功率和热功率(1)纯电阻电路：①Q＝W＝UIt＝I2Rt②P＝UI＝I2R(2)非纯电阻电路①W>Q(W＝Q＋E其他)②P电>P热(P电＝P热＋P其他)例1．【2020·江苏卷】如图1所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有( ) 图1A．路端电压为10 VB．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A【变式探究】如图甲所示的电路中，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．则下列说法正确的是( )A．该电源的电动势为16 VB．定值电阻R2的阻值为10 ΩC．滑动变阻器的最大阻值为300 ΩD ．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答案C【命题热点突破二】交变电流的产生及描述两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生转变．(2)线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e 最大，i 最大，电流方向不转变．例2．【2020·全国卷Ⅲ】如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M 、N 在t ＝0时从图示位置开头，分别绕垂直于纸面、且过O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则( )图1A ．两导线框中均会产生正弦沟通电B ．两导线框中感应电流的周期都等于TC ．在t ＝T8时，两导线框中产生的感应电动势相等D ．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等【答案】BC 【解析】设导线圈半径为l ，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E ＝12Bωl 2，但进磁场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应当产生方波沟通式电，如图所示，A 错误；由T ＝2πω可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T ，B 正确；在t＝T 8时，两导线框均在切割磁感线，故两导线框中产生的感应电动势均为12Bωl 2，C 正确；对于线框M ，有E2R ·T 2＋E2R ·T 2＝U 2有M R ·T ，解得U 有M ＝E ；对于线框N ，有E2R ·T 4＋0＋E2R ·T 4＋0＝U 2有N R ·T ，解得U 有N ＝22E ，故两导线框中感应电流的有效值并不相等，D 错误．【变式探究】如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R .线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开头匀速转动，线框转动π6时的感应电流为I ，下列说法正确的是( )A ．线框中感应电流的有效值为2IB ．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为2IRωC ．从中性面开头转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量为2IωD ．线框转一周的过程中，产生的热量为8πRI2ω线圈转一周产生的热量Q ＝I ′2RT ，代入解得Q ＝B2S2ω22R2R 2πω＝4πRI2ω，故选项D 错误．答案 BC【命题热点突破三】抱负变压器及远距离输电例3．【2020·四川卷】如图1所示，接在家庭电路上的抱负降压变压器给小灯泡L 供电，假如将原、副线圈削减相同匝数，其他条件不变，则( )图1A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变【变式探究】 (多选)如图所示，将额定电压为60 V 的用电器，通过一抱负变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S 后，用电器正常工作，沟通电压表和沟通电流表(均为抱负电表)的示数分别为220 V 和2.2 A ．以下推断正确的是( )A ．变压器输入功率为484 WB ．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC ．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD ．变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶3解析用电器正常工作，则知变压器输出电压U 2＝60 V ，抱负变压器输入功率等于输出功率：P 1＝P 2＝U 2I 2＝60×2.2 W ＝132 W ，故A 错；通过原线圈的电流为：I 1＝P1U1＝132220 A ＝0.6 A ，故B 对；通过副线圈的电流最大值为：2.2× 2A≈3.1 A，故C 错；变压器原、副线圈匝数比为：n1n2＝U1U2＝22060＝113，故D 对．答案 BD【命题热点突破四】交变电流、抱负变压器的综合问题分析例4、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，从图示位置开头计时．矩形线圈通过滑环接一抱负变压器，滑动触头P 上下移动时可转变输出电压，副线圈接有可调电阻R ，下列推断正确的是( )图4－9－16A ．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBSωcos 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，电流表读数减小答案 A【变式探究】如图所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd 位于磁感应强度B ＝6225π T 的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5 m 2，内阻不计．线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝10π rad/s 匀速转动．线圈通过金属滑环与抱负变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12 V，12 W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是( )A ．通过灯泡的交变电流的频率是50 HzB ．变压器原、副线圈匝数之比为10∶1C ．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 VD ．若将灯泡更换为“12 V,24 W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速答案 B【高考真题解读】1．【2020·全国卷Ⅱ】阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽视)连接成如图1所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )图1 A. 25 B.12C.35D.23【答案】 C 【解析】由已知条件及电容定义式C ＝Q U 可得：Q 1＝U 1C ，Q 2＝U 2C ，则Q1Q2＝U1U2.S 断开时等效电路如图甲所示甲U 1＝R （R ＋R ）（R ＋R ）＋R R ＋R （R ＋R ）（R ＋R ）＋R·E ×12＝15E ；S 闭合时等效电路如图乙所示，乙U 2＝R·R R ＋R R ＋R·R R ＋R·E ＝13E ，则Q1Q2＝U1U2＝35，故C 正确．2．【2020·江苏卷】如图1所示的电路中，电源电动势为12 V ，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S ，下列说法正确的有( )图1A ．路端电压为10 VB ．电源的总功率为10 WC ．a 、b 间电压的大小为5 VD ．a 、b 间用导线连接后，电路的总电流为1 A3．【2020·天津卷】如图1所示，抱负变压器原线圈接在沟通电源上，图中各电表均为抱负电表．下列说法正确的是( )图1A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1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A 1示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大，A 2示数变大4．【2020·天津卷】 (3)某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)电源E(E＝6 V，内阻不计)①请画出试验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．②该同学描绘出的IU图像应是图中的________．图1【答案】①电路如图1所示②B图15．【2020·浙江卷】某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表．接受分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5 Ω.图18(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”)、导线②连接________(填“c”或“d”)．(2)正确接线测得试验数据如下表，用作图法求得R1的阻值为________Ω.U/V0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40I/A0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的110，若测R2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)．A．①连接a，②连接c B．①连接a，②连接dC．①连接b，②连接c D．①连接b，②连接d【答案】 (1)a d(2)如图所示 4.4～4.7(3)B6．【2020·北京卷】某爱好小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的试验方案中有如下四种器材组合．为使试验结果尽可能精确，最不行取的一组器材是( )A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B．一个伏特表和多个定值电阻C．一个安培表和一个电阻箱D．两个安培表和一个滑动变阻器【答案】D 【解析】由闭合电路欧姆定律可知E＝U＋Ir，经变形可得U＝－rI＋E.测量电源电动势和内阻的试验通过转变外电路的电阻可以得到多组I和U，再通过描点法得到UI图像，图像的斜率k＝－r，从而得到r＝－k，图像的纵截距b＝E.选项A中可以通过安培表和伏特表的读数得到外电压和干路电流，如图所示，所以选项A可取．选项B中可以通过伏特表的读数和若干定值电阻的实际阻值大小计算出干路的电流大小，试验电路图如图所示，所以选项B可取．7．【2020·四川卷】Ⅱ. J7用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻．试验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，爱护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．试验主要步骤：(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ii)渐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，登记电压表的示数U和相应电流表的示数I；(iii)以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线(U、I都用国际单位)；(iv)求出UI图线斜率的确定值k和在横轴上的截距a.图1回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________．A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发觉电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接状况是________．A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱This document was truncated here because it was created in the Evaluation Mode.。

高考物理深化复习+命题热点提分专题10直流与交流电路

高考物理深化复习+命题热点提分专题10直流与交流电路
1.(多选)如图2所示，A为巨磁电阻，当它周围的磁场增强时，其阻值增大；C为电容器.当有磁铁靠近A时，下列说法正确的有( )
图2
A.电流表的示数减小
B.电容器C的电荷量增大
C.电压表的示数变小
D.电源内部消耗的功率变大
答案AB
2.图4为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n1、n2.在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )
图4
A.()
B.()U 2m 4r
C.4()2()2r
D.4()2()2r
答案 C 解析输入电压为：U1＝，由＝得：U2＝，又由P ＝I2U2，输电线上损失的电功率为：Pr ＝I·2r＝4()2()2r ，C 对.
3.(多选)在如图6所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S ，将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，下列结论正确的是( ) 图6
A.灯泡L 变亮
B.电压表读数变大
C.电容器C 上电荷量减少
D.电流表读数变小
答案 BD
4.(多选)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图8为汽车启动原理图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A ；电动机启动时电流表读数为58A.若电源电动势为12.5V ，内阻为0.05Ω，电动机内阻为0.02Ω，电流表内阻不计，则电动机启动时( )。

2022-2023年高考物理一轮复习直流电路和交流电路的分析课件(重点难点易错点核心热点经典考点)

解析灯泡额定功率越大，其电阻越小，导致路端电压降低，电容器上电压降低，电容器上电荷量减少，A 项错误；增大与灯泡串联的电阻 R 后，路端电压升高，电容器上电压升高、电容器上电荷量增加，B 正确；电容器相当于断路，电阻 R0 阻值大小与电容器上电压无关，C、D 两项错误。
答案 B
4．(2019·河南省南阳中学目标考试)如图所示，一个匝数为 n＝100 匝，电阻不计的线框以固定转速 50 r/s 在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为 n1∶n2＝10∶1 的理想变压器给阻值 R＝20 Ω 的电阻供电，已知电压表的示数为 20 V，从图示位置开始计时，则下列说法正确的是 ()
答案 B
6．(2019·辽宁省沈阳市郊联体期末考试)如图，T1、T2 是监测交流高压输电参数的互感器，其中 a、b 是交流电压表或交流电流表。若高压输电线间的电压为220 kV，T1 的原、副线圈匝数比为 1∶100，交流电压表的示数为 100 V，交流电流表的示数为 1 A，则( )
答案 C
3．(2019·江西省五校 12 月联考)在如图所示的电路中，电源电动势 E 恒定不变，电源的内阻 r 不能忽略，若要使得电容器 C 所带电荷量增加，下列可行的措施是( )
A．仅换用额定功率更大的灯泡 B．仅增大与灯泡串联的电阻 R C．仅增大与电容器 C 串联的电阻 R0 D．仅减小与电容器 C 串联的电阻 R0
A．0.01 s 时刻，电压表的示数是 0 B．未出现火警时，远距离输电线路损耗的功率为45 kW C．当传感器 R2 所在处出现火警时，电压表 V 的示数变大 D．当传感器 R2 所在处出现火警时，输电线上的电流变小
解析电压表的读数是交流电的有效值，则 0.01 s 时刻，电压表的示数不为零，A 项错误；升压变压器输入端电压有效值为 220 V，根据电压与匝数成正比知，副线圈两端电压为 22 000 V，所以输电线中的电流 I＝UP＝66202×001003 A ＝30 A，输电线损失的电压 ΔU＝IR＝30×50 V＝1 500 V，输电线路损耗功率 ΔP ＝ΔUI＝1 500×30 W＝45 kW，故 B 项正确；当传感器 R2 所在处出现火警时其阻值减小，降压变压器副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表 V 的示数减小，故 C 项错误；当传感器 R2 所在处出现火警时，副线圈电流增大，根据电流与匝数的关系知输电线上的电流增大，故 D 项错误。

2021年高考物理二轮复习人教版专题10 直流电路与交流电路(讲义)

第四部分电磁感应与电路专题10 直流电路与交流电路【讲义】考点一直流电路的分析与计算 1．直流电路动态分析的3种方法 (1)程序法R 局――→增大减小I 总＝E R ＋r ――→减小增大U 内＝I 总r ――→减小增大U 外＝E －U 内――→增大减小确定U 支、I 支。

(2)结论法——“串反并同”(电源内阻不能忽略)“串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)。

“并同”：指某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)。

(3)极限法因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论。

2．求解功率最值问题的2点技巧 (1)定值电阻的功率：P 定＝I 2RR 为定值电阻，P 定只与电流有关系，当R 外最大时，I 最小，P 定最小，当R 外最小时，I 最大，P 定最大。

(2)电源的输出功率：P ＝E 2R 外r ＋R 外2＝E 2R 外－r 2R 外＋4r 。

当R 外＝r 时，P 出＝E 24r 最大。

【典例分析1】(2020·青岛市6月高考模拟检测)如图所示，电路中闭合开关S 后，灯泡L 1和L 2均正常发光。

由于某种原因L 2的灯丝突然烧断，其余用电器均未损坏。

电路再次稳定后，下列说法正确的是( )A ．电流表示数变大B ．电容器C 所带电荷量不变 C ．电源的输出功率一定变大D ．电源的工作效率一定变大【答案】AD【解析】灯泡L 2的灯丝烧断，外电路电阻变大，电源输出电流减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电源路端电压U ＝E －Ir ，即电源路端电压增大，由欧姆定律可知灯泡L 1中电流增大，电流表示数变大，A 正确；电源路端电压增大，电容器两端电压增大，由C ＝QU 可知，电容器所带电荷量增多，B 错误；由于题述没有给出电源内阻与灯泡电阻的关系，不能判断出电源的输出功率的变化趋势，C 错误；根据η＝UE ×100%，可知电源的工作效率η一定变大，D 正确。

第10讲直流电路与交流电路-高考物理二轮复习热点难点(解析版)

第10讲直流电路与交流电路含容电路的分析与计算一、电路的简化不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所在的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．二、电路稳定时电容器的处理方法电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，但电容器两端的电压与其并联电器两端电压相等．三、电压变化带来的电容器变化电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电．若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ ＝C ΔU 计算电容器上电荷量的变化量．例题1阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2，Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.23【答案】C 【解析】S 断开时等效电路图如图甲所示．甲电容器两端电压为U 1＝E R ＋23R×23R ×12＝15E ；S 闭合时等效电路图如图乙所示．乙电容器两端电压为U 2＝E R ＋12R×12R ＝13E ，由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，故选项C 正确．两类UI 图象的比较与应用电源U I 图象电阻U I 图象图形物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系截距与纵轴交点表示电源电动势E ，与横轴交点表示电源短路电流E r过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标U 、I 的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U 、I 的比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率(绝对值)电源电阻r电阻大小例题2(多选)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线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U I 图线．用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路，由图象可知( )A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 ΩB．电阻R的阻值为1 ΩC．电源的输出功率为4 WD．电源的效率为50%【答案】ABC【解析】由图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为r＝EI短＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为1 Ω，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I＝Er＋R＝2 A，路端电压U＝IR＝2 V(可由题图读出)，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，电源的效率为η＝UIEI×100%≈66.7%，故选项A、B、C正确，D错误．电路的动态变化考向1不含电容器电路一、判定总电阻变化情况的规律1．当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．2．若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．3．在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联．A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致．二、电路动态分析的两种方法1．程序法：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．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片分别滑至两个极端去讨论．例题3如图所示，R 1、R 2和R 3都是定值电阻，R 是滑动变阻器，V 1和V 2是两理想电压表，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时，下列说法中正确的是( )A ．电压表V 1示数减小B ．电压表V 2示数增大C ．电阻R 2消耗的电功率增大D ．电压表V 1示数的变化量ΔU 1的绝对值小于电压表V 2示数的变化量ΔU 2的绝对值【答案】D 【解析】当滑动变阻器的滑片自题图所示位置向左缓慢滑动时，R 接入电路的阻值减小，总电阻减小，所以总电流变大，则内电压和R 1两端的电压增大，所以R 2两端的电压减小，通过R 2的电流减小，根据并联电路电流的特点，通过R 3这部分支路的电流变大，则R 3两端的电压变大，电压表V 1示数变大，R 两端的电压减小，电压表V 2示数减小，故A 、B 错误；由A 、B 的分析可知，通过R 2的电流减小，所以电阻R 2消耗的电功率减小，故C 错误；通过以上分析可知，R 2两端的电压等于R 3两端的电压与R 两端的电压之和，R 2两端的电压减小，即R 3两端的电压与R 两端的电压之和减小，而R 3两端的电压增大，所以R 两端的电压减少的值大于R 3两端电压增大的值，即电压表V 1示数的变化量ΔU 1的绝对值小于电压表V 2示数的变化量ΔU 2的绝对值，故D 正确．闭合电路的功率及效率问题电源总功率任意电路：P总＝EI＝P出＋P内纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝E2R＋r电源内部消耗的功率P内＝I2r＝P总－P出电源的输出功率任意电路：P出＝UI＝P总－P内纯电阻电路：P出＝I2R＝E2R(R＋r)2P出与外电阻R的关系电源的效率任意电路：η＝P出P总×100%＝UE×100%纯电阻电路：η＝RR＋r×100%由P出与外电阻R的关系图象可以看出：①当R＝r时，电源的输出功率最大为P m＝E2 4r.②当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小．③当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大．④当P出＜P m时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2.例题4如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2的值分别为()A．2 Ω，2 ΩB．2 Ω，1.5 ΩC．1.5 Ω，1.5 ΩD．1.5 Ω，2 Ω【答案】B【解析】因为题中甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R1＝2 Ω；而乙电路是含电动机电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P＝IU＝I(E－Ir)，当I＝E2r＝2 A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为P0＝2 W，发热功率为P热＝I2R0′＝4 W，所以电动机的输入功率为P入＝P0＋P热＝6 W，电动机两端的电压为U M＝P入I＝3 V，电阻R2两端的电压为U R2＝E－U M－Ir＝3 V，所以R2＝U R2I＝1.5 Ω，选项B正确．交变电流的产生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．2．有效值的计算(1)正弦式交变电流：有效值是最大值的12，即E＝E m2，I＝I m2，U＝U m2.(2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据电流的热效应，即“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，然后分段求和列式，求得有效值．3．正弦式交流电“四值”的应用例题5(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 的关系图像如图所示．下列说法正确的是( )A.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 ＝2πФmT ，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；从t ＝0到t ＝T4过程中，线框中产生的平均感应电动势为E ＝Фm T 4＝4Фm T ，D 错误．变压器与远距离输电1．变压器中的制约关系制约关系电压副线圈的电压U 2＝n 2n 1U 1，由原线圈的电压U 1和匝数比决定功率原线圈的输入功率P 1由副线圈的输出功率P 2决定电流原线圈电流I 1＝n 2n 1I 2由副线圈电流I 2和匝数比决定2.远距离输电问题 (1)理清三个回路(2)抓住两个联系①理想的升压变压器中线圈1(匝数为n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各个量间的关系是U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，P 1＝P 2. ②理想的降压变压器中线圈3(匝数为n 3)和线圈4(匝数为n 4)中各个量间的关系是U 3U 4＝n 3n 4，I 3I 4＝n 4n 3，P 3＝P 4. (3)掌握一个守恒：能量守恒关系式P 1＝P 损＋P 3. 3．输电线路功率损失的四个表达式(1)输送功率是指升压变压器输出的功率，损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率．两者关系是P 损＝P －P ′(P 为输送功率，P ′为用户所得功率)．(2)P 损＝I 线2R线＝(ΔU )2R 线，I 线为输电线路上的电流，ΔU 为输电线路上损失的电压，R 线为输电线路电阻．(3)P 损＝ΔU ·I 线．例题6(多选)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V ，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1、R 2、R 3均为固定电阻，R 2＝10 Ω，R 3＝20 Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R 2中电流i 2随时间t 变化的正弦曲线如图(b)所示．下列说法正确的是( )A ．所用交流电的频率为50 HzB ．电压表的示数为100 VC ．电流表的示数为1.0 AD ．变压器传输的电功率为15.0 W【答案】AD 【解析】根据i 2－t 图像可知T ＝0.02 s ，则所用交流电的频率f ＝1T ＝50 Hz ，故A 正确；副线圈两端电压U 2＝I 2R 2＝22×10 V ＝10 V ，由n 1n 2＝U 1U 2得原线圈两端电压U 1＝100 V ，电压表的示数U ＝220 V －100 V ＝120 V ，故B 错误；电流表的示数I ＝U 2R 3＝1020 A ＝0.5 A ，故C 错误；变压器传输的电功率P ＝I 22R 2＋I 2R 3＝15.0 W ，故D 正确．有效值的计算例题7一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 正．该电阻上电压的峰值均为u 0，周期均为T ，如图所示．则Q 方∶Q 正等于( )A ．1∶ 2 B.2∶1 C ．1∶2D ．2∶1【答案】D 【解析】由有效值概念知，一个周期内产生热量 Q 方＝u 02R ·T 2＋u 02R ·T 2＝u 02R T ，Q 正＝U 有效2R T ＝(u 02)2R T ＝12·u 02RT ，故Q 方∶Q 正＝2∶1，选D.计算通过电路截面的电荷量例题8如图所示，N＝50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1＝20 cm，ad边长l2＝25 cm，放在磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n＝3 000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝9 Ω，t＝0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外，cd边转入纸内．(1)写出感应电动势的瞬时表达式；(2)线圈转一圈外力做功多少？(3)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多少？【答案】(1)e＝100πcos 100πt(V)(2)98.6 J(3)0.1 C【解析】(1)线圈以n＝3 000 r/min的转速匀速转动，所以线圈的角速度ω＝100π rad/s感应电动势的最大值为：E m＝NBSω＝100π(V)所以感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcos ωt＝100 πcos 100πt(V)．(2)电动势有效值为E＝E m 2，电流I＝ER＋r，线圈转一圈外力做功等于电功的大小，即W＝I2(R＋r)T≈98.6 J.(3)线圈由题图位置转过90°的过程中，ΔΦ＝BS sin 90°，通过R 的电荷量为Q ＝NΔΦR ＋r＝0.1 C.一、单选题1．如图所示，某同学设计了一个加速度计：较重的滑块可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接；R 为滑动变阻器，其滑动片与滑块固定联接；两个电池的电动势均恒为E ，内阻不计。

高考物理复习提升-第十讲直流与交流电路

第十讲直流与交流电路热点一直流电路的动态分析强化学思知能学有所思，思有深度一、考点多而乱，但一切都围绕“U、I、R”转二、方法技巧总结1．利用程序思维法分析电路动态问题(1)程序思维法是按照一定的思维顺序分析、解决物理问题的一种方法，应用该方法应注意以下两点：①根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序．②在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以规范解题过程、减少失误、节约解题时间．(2)程序思维法分析电路动态变化的一般程序2．直流电路的动态分析技巧(1)当电路中某一部分发生变化时，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，确定电流变化时，一般是先分析固定电阻支路再分析变化电阻支路．(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”．(3)可直接应用“部分电流中R 、I 、U 的关系”中的两个结论： ①任一电阻R 阻值增大，必引起通过该电阻的电流I 的减小和该电阻两端电压U 的增大．即R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧I ↓U ↑②任一电阻R 阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I 并的增大和与之串联的各电阻两端电压U 串的减小．即R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧I 并↑U 串↓ 三、命题规律直流电路的动态分析在高考试题中是以选择题形式考查的，是近年来高考的热点．往往以下列变化方式探究某元件的电流、电压、功率及电源输出功率的变化情况：(1)某一支路的滑动变阻器的阻值变化．(2)某一支路开关闭合或断开．(3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化．题组冲关调研范有所得，练有高度[范例调研][例1] (2017·天津一模)如图所示的电路中，当滑动变阻器R 2的滑动触头P 向下滑动时( D )A ．电压表的读数减小B ．R 1消耗的功率增大C ．电源的输出功率增大D ．电容器C 所带电荷量增多[关键点拨] 当滑动触头P 向下滑动时，R 2阻值如何变化？电路中电流如何变化？路端电压如何变化？电容器C两端电压如何变化？[标准作答]根据电路图可知，R1、R2串联后接在电源两端，电容器C并联在R2两端，电压表V测路端电压．当滑动触头P向下滑动时，R2连入电路的电阻变大，则总电阻变大，由I＝ER＋r知电流I减小，由U＝E－Ir知路端电压增大，则电压表示数变大，电源的输出功率P出＝UI无法判断．由PR1＝I2R1知，R1消耗的功率变小．由UR2＝E－(R1＋r)I知电容器两端电压变大，则电容器所带电荷量增多；综上所述，A、B、C错误，D正确．[自主突破]1．(2017·石家庄市检测)(多选)如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0，反向电阻为∞)连接，电源负极接地．开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点．在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是(AD) A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动B．当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动C．当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变D．当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高解析：当滑动变阻器的滑片向上滑动时，变阻器有效阻值增大，R 的电压增大，则电容器板间电压增大，场强增大，油滴所受的电场力增大，所以带电油滴会向上运动，故A 正确；当电容器的上极板向上移动时，由电容的决定式C ＝εr S 4πkd知，电容减小，而电容器的电压不变，由C ＝Q U 知，Q 要减小，电容器要放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器的带电量不变，根据推论可知电容器板间场强不变，油滴所受的电场力不变，所以带电油滴仍静止不动，故B 错误；当电容器的下极板向下移动时，电容器所带的电量Q 不变，由E ＝4πkQ εr S知电容器板间场强不变，由U ＝Ed 知，P 与下极板间的电势差变大，P 点的电势会升高，故C 错误；当电容器的下极板向左移动时，C ＝εr S 4πkd，电容器的电容减小，由C ＝Q U 知，Q 要减小，电容器要放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器的带电量不变，那么只能是极板间U 增大，由E ＝U d 知电容器板间场强变大，则P 与下极板间的电势差变大，P 点的电势升高，故D 正确．2．(2017·南京、盐城市二模)(多选)如图所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度升高，则R1的阻值会急剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响．下列说法正确的是(BD)A．要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势B．要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势C．要使报警的临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移D．要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移解析：要使报警的临界温度升高，R1对应的阻值减小，电路中电流会增大，电铃两端的电压会增大，而电铃电压达到一定值时，电铃会响，要使电铃的电压仍为原来的值，必须适当减小电源的电动势，相反，要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势，故A 错误，B正确；要使报警的临界温度升高，R1对应的阻值减小，根据串联电路的特点可知，将使电铃的电压增大，要使电铃的电压仍为原来的值，可以把R2的滑片P适当向上移，以减小R2，相反，要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移，故C错误，D正确，故选BD.3．(2016·新课标全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为( C )A.25 B .12C.35D.23解析：S 断开时等效电路图如图甲所示．电容器两端电压为U 1＝E R ＋23R ×23R ×12＝15E ； S 闭合时等效电路图如图乙所示．电容器两端电压为U 2＝E R ＋12R ×12R ＝13E ，由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，故选项C 正确．热点二交变电流的产生和描述强化学思知能学有所思，思有深度一、理清概念别混淆二、方法技巧总结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．2．正弦式交流电的“四值”的应用(以电动势为例)(2)计算电热时只能用有效值，不可用平均值．(3)计算电荷量时应该用平均值．三、命题规律交变电流的产生与描述是近几年高考的热点，常以选择题形式考查；考题主要考查交变电流的两种表达方式：函数表示法与图象表示法，以及交流电的有效值、最大值等基本知识，高考命题一般从以下两方面进行考查：(1)交变电流的产生、图象、公式及相关物理量．(2)交变电流“四值”的物理意义及其不同方面的应用．题组冲关调研范有所得，练有高度[范例调研][例2](2017·商丘模拟)(多选)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r＝2 Ω的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右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0＝40 7Ω，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1＝R0、R2＝R02，其他电阻不计．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10 V，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象，则下列说法正确的是(AD)A ．电阻R 2上的热功率为57W B ．0.02 s 时滑动变阻器R 两端的电压瞬时值为零C ．线圈产生的感应电动势随时间t 变化的规律是e ＝102cos100πt (V)D ．线圈开始转动到t ＝1600 s 的过程中，通过R 1的电荷量为2200πC[关键点拨] (1)计算功率时要用交流电的有效值，电表的读数即为电阻R 两端电压的有效值．(2)弄清各时刻线圈所处的位置是求解瞬时值的关键．(3)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．[标准作答] 根据串联电路分压关系，可求得R 2两端的电压为107 V ，故P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1072207W ＝57W ，A 正确；0.02 s 时线圈的磁通量为零，此时线圈中电动势最大，R 两端电压最大，B 错误；因线圈有内阻r ，故电动势最大值E m >10 2 V ，C 错误；由R 外＝10 Ω，r ＝2 Ω，U ＝10 V 可得E m ＝NBSω＝12 2 V ，又q ＝N ΔΦR 外＋r ＝N BS sin30°R 外＋r，以上各式联立可得：q ＝2200π，D 正确． [自主突破]4．(多选)如图甲所示，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象如图乙中曲线a 、b 所示，则(AC )A ．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23C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V解析：t ＝0时刻，两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零，因此线圈平面均与中性面重合，A 正确；图中a 、b 对应的周期之比为23，因此线圈转速之比n a n b ＝1T a 1T b ＝32，B 错误；a 线表示的交流电动势的频率为f a ＝1T a ＝14×10－2Hz ＝25 Hz ，C 正确；曲线a 表示的交变电动势的最大值E a m ＝NBS ·2πT a，由图象知E a m ＝15 V ，曲线b表示的交变电动势的最大值E b m＝NBS·2πT b，因此E b mE a m＝T aT b＝23，E b m＝10 V，有效值E b＝102V＝5 2 V，D错误．5．(2015·四川高考)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压(D)A．峰值是e0B．峰值是2e0C．有效值是22Ne0D．有效值是2Ne0解析：因每匝矩形线圈ab边和cd边产生的电动势的最大值都是e0，每匝中ab和cd串联，故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e0.N 匝线圈串联，整个线圈中感应电动势的最大值为2Ne0，因线圈中产生的是正弦交流电，则发电机输出电压的有效值E＝2Ne0，故选项D正确．6．(2016·新课标全国卷Ⅲ)(多选)如图，M为半圆形导线框，圆心为O M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过O M 和O N的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则(BC)A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t＝T8时，两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等解析：本题中导线框的半径旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流，故A项错误；两导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同，B项正确；在t＝T8时，两导线框切割磁感线的导线长度相同，且切割速度大小相等，故产生的感应电动势相等，均为E＝1 2BR2ω，C项正确；两导线框中感应电流随时间变化的图象如图所示，故两导线框中感应电流的有效值不相等，D项错误．1.交流电“四值”的应用(1)最大值：分析电容器的耐压值.(2)瞬时值：计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况.(3)有效值：电表的读数及计算电势、电功、电功率及保险丝的熔断电流.(4)平均值：计算通过电路截面的电荷量.2.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式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.①若线圈从中性面位置开始转动，e＝E m sinωt②若线圈从垂直中性面位置开始转动，e＝E m cosωt热点三变压器与远距离输电强化学思知能学有所思，思有深度一、明确理想变压器各物理量的制约关系——找思考切入点二、理清三个回路回路1：发电机回路：该电路中，通过线圈1的电流I1等于发电机中的电流I机；线圈1两端的电压U1等于发电机的路端电压U机；线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P机．回路2：输送电路：I2＝I3＝I R，U2＝U3＋U R，P2＝P R＋P3.回路3：输出电路：I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用．三、方法技巧总结1．变压器电路的动态分析技巧(1)根据题意弄清变量和不变量．(2)弄清动态变化过程中的决定关系．(3)利用直流电路的动态分析方法分析，其思路过程可表示为：2．电能输送中的两种损耗(1)电压损耗：输电线上的电阻导致的电压损耗，U R＝U2－U3＝I R R.(2)功率损耗：输电线上电阻发热导致的功率损耗，P R＝P2－P3＝I2R R.输电线上的能量损耗是热损耗，计算功率损耗时用公式P R＝I2RR或P R＝U2R R.四、命题规律本考点为近几年高考的热点，常以选择题的形式考查，命题规律有以下两点：(1)多数题目与交变电流的图象、瞬时值表达式等相结合进行综合考查．(2)考查变压器原副线圈中的高压、电流及功率关系，变压器的动态变化分析及远距离输电等问题．题组冲关调研范有所得，练有高度[范例调研][例3](2016·天津理综)如图所示，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．下列说法正确的是(B)A．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[关键点拨]此题是变压器工作电路中的动态问题，要注意其中的因果关系：原线圈电压决定副线圈输出电压，副线圈的输出电压和负载电阻共同决定副线圈中的电流，副线圈中的电流决定原线圈中的电流．[标准作答]由于原、副线圈两端电压不变，当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，连入电路的电阻变大，所在电路总电阻变大，副线圈中电流减小，R1中电流减小，R1消耗的功率减小，A项错误；R1中电流减小，则R1两端电压减小，而副线圈两端电压不变，所以滑动变阻器两端电压增大，电压表示数变大，B项正确；副线圈中电流减小，原线圈中电流随之减小，故C项错误；若闭合开关S，负载电路的总电阻减小，副线圈中电流增大，R1中电流增大，则R1两端电压升高，R2两端电压减小，A2示数变小，D项错误．[自主突破]7．(2017·江西萍乡二模)如图所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V以上的电压，火花塞中产生火花．下列说法中正确的是(A)A．变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B．若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C．变压器原线圈输入的12 V电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D．该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数解析：汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，所以B错误；由题可知原线圈处接12 V的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，所以C错误；由U1U2＝n1n2可知，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以D错误．故选A.8．(2017·广东深圳一调)如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2＝101，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、工作时内阻为2 Ω的电动机．闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1 A，则(C)A．副线圈两端电压为22 2 VB．电动机输出的机械功率为12 WC．通过电动机的交流电频率为50 HzD．突然卡住电动机，原线圈输入功率变小解析：由图乙可知U1＝220 V，又知n1n2＝101，则由U1 U2＝n1n2，得副线圈两端电压U2＝22 V，A项错误；电动机输出的机械功率P机＝P总－P内＝IU－I2r＝1×12 W－12×2 W＝10 W，B项错误；由图乙可知，T＝0.02 s，f＝1T＝50 Hz，C项正确；当卡住电动机，则副线圈回路总电阻减小，电流变大，再由P入＝P出＝I2U2，可知原线圈输入功率变大，D项错误．9．(2015·福建理综)图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝U m sinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( C )A ．(n 1n 2)U 2m 4rB ．(n 2n 1)U 2m 4rC ．4(n 1n 2)2(P U m )2rD ．4(n 2n 1)2(P U m)2r 解析：T 的输入电压U 1＝U m 2，则P ＝U 1I 1，I 1＝P U 1＝2P U m ，又因为I 1I 2＝n 2n 1，所以I 2＝n 1n 2I 1＝2n 1P n 2U m，则输电线上损失的电功率P 损＝I 22·2r ＝4⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2r ，C 项正确．温馨提示：学习至此，请完成专题限时训练10.。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

高考物理考点解读+命题热点突破专题10直流与交流电
路
【考向解读】
1．预测高考命题特点：
(1)交流电路部分主要考查交变电流的产生和描述、交流电有效值、变压器的规律及动态分析、远距离输电等知识点．
(2)直流电路部分主要考查电路的简化，直流电路的动态分析，电路故障的分析与判断，含容电路的分析和计算，直流电路中能量转化问题等等．
2．命题趋势
高考对电路知识的单独考查主要是交流电路部分，特别是变压器与远距离输电相结合的动态分析问题是命题热点，而直流电路内容的考查通常与实验结合在一起，一般不单独命题．
【命题热点突破一】直流电路的分析
1．闭合电路动态分析的常用方法
(1)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)．
(2)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论．
2．电路中的电功、电热、电功率和热功率
(1)纯电阻电路：
①Q＝W＝UIt＝I2Rt
②P＝UI＝I2R
(2)非纯电阻电路
①W>Q(W＝Q＋E其他)
②P电>P热(P电＝P热＋P其他)
例1．【2016·江苏卷】如图1所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有( )
图1
A．路端电压为10 V
B．电源的总功率为10 W
C．a、b间电压的大小为5 V
D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A
【变式探究】如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝。