高优指导2019届高三物理二轮复习选择题专项训练9 直流电路的动态分析

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高考物理二轮复习直流电路与交流电路专题复习教案

直流电路与交流电路专题复习一、直流电路的动态分析与计算1、纯电阻直流电路动态分析例题：（2011年海南）如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表。

初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则（）A 、○V 的读数变大，○A 的读数变小B 、○V 的读数变大，○A 的读数变大C 、○V 的读数变小，○A 的读数变小D 、○V 的读数变小，○A 的读数变大解析：S 开，相当于电阻变大，总电流减小，故端电压增大，○V 的读数变大，把R 1归为内阻，则R 3中的电压也增大，R 3中的电流也增大，R 3中的电压也增大，故正确答案为B 。

点评：当直流电路电路中的某一个电阻或某一段电路中的电阻的阻值发生变化，从而引起整个电路的电流、电压、电功率发生变化；分析方法是以电路的串并联知识和闭合电路欧姆定律为基础；基本思路和步骤是：从局部到整体再到局部，电阻变化分析是基础，干路电流分析是核心，内外电路电压变化是关键。

此类问题常表现在电路故障分析，滑动变阻器的触头移动和电路中的开关断开与闭合等所引起的电路变化问题。

针对练习1（2009年广东理科基础）如图所示是一实验电路图．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 ．路端电压变小B ．电流表的示数变大C ．电源内阻消耗的功率变小D ．电路的总电阻变大解析：当滑片向b 端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小D 错。

根据总R E I =，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有外U Ir E +=，可知路端电压在减小，A 对。

流过电流表的示数为3R U I 外=，可知电流在减小，B 错。

根据r I P 2=,可知内阻消耗的功率在增大，C 错。

针对练习2(2001年上海)如图所示的电路中，闭合电键，灯L 1、L 2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L 1变亮，灯L 2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（A ）（A ）R 1断路（B ）R 2断路（C ）R 3短路（D ）R 4短路解析：首先应对电路进行标准化，如图所示为其标准化后的电路。

2019-2020年高三物理二轮(通用版)：直流与交流电路含解析高中物理试题试卷分析

2019-2020年高三物理二轮（通用版）：直流与交流电路含解析高中物理试题试卷分析考点一交流电的产生及描述1.考查交流电的产生及图像](xx·北京市朝阳区高三期末)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，如图甲所示。

产生的感应电动势如图乙所示，则( )A ．t ＝0.015 s 时线框的磁通量变化率为零B ．t ＝0.01 s 时线框平面与中性面重合C ．线框产生的交变电动势有效值为311 VD ．线框产生的交变电动势频率为100 Hz解析：选B 由图像知：t ＝0.01 s 时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，B 正确；t ＝0.015 s 时感应电动势最大，磁通量的变化率最大，A 错误；线框产生的电动势有效值为22E m ＝22×311 V ＝220 V ，C 错误；由图像可知，周期为0.02 s ，频率为50 Hz ，D 错误。

2．考查交流电的有效值及应用]如图所示，正弦交流电与方波交流电电流的最大值与频率均相同，把它们分别通入甲、乙两个完全相同的电热器，若让它们连续正常工作产生的热量相同，则甲、乙两个电热器的工作时间之比为( )A ．2∶1B ．1∶4C ．1∶2D ．4∶1解析：选A 方波的电流有效值I b ＝I m ，正弦交流电的有效值I a ＝22I m 。

由做功相同，根据做功公式P ＝I 2Rt 得到：t a t b＝I b 2I a 2＝2∶1，则A 正确。

3．考查交流电的四值及应用](xx·张掖模拟)电动机的内电阻r ＝2 Ω，与R ＝8 Ω的电阻串联接在线圈上，如图所示。

已知线圈面积为220 m 2，共100匝，线圈的电阻为2 Ω，线圈在B ＝2πT 的匀强磁场中绕OO ′以转速n ＝600 r/min 匀速转动，在合上开关S 后电动机正常工作时，电压表的示数为100 V 。

则下列说法正确的是( )A ．电路中电流的最大值为5 2 AB ．电路中电流的最大值为10 2 AC ．电动机正常工作时的输出功率为1 000 WD ．电动机正常工作时的输出功率为800 2 W解析：选B 线圈的角速度ω＝20π rad/s ，电动势的最大值E m ＝NBSω＝200 2 V ，有效值E ＝E m 2＝200 V ，电路中的电流I ＝E －U R ＋r 线圈＝10 A ，电流的最大值为I m ＝10 2 A ，选项A 错误，B 正确；电动机正常工作时的输出功率为P 出＝UI －I 2r ＝800 W ，选项C 、D 错误。

热点09 直流电路常见物理模型(解析版)-高考物理重点难点热点专题汇总

1.高考命题中，直流电路部分主要考查欧姆定律、电阻定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律、直流电路的功率问题、包含电容的电路分析，电路故障和黑箱问题。

2.掌握规律的基础知识，重点考查电学部分物理核心素养和实验操作能关键能力。

一.电路动态分析模型1.电路的动态分析问题：是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，某处电路变化又引起其他电路的一系列变化；对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部分电路欧姆定律，串、并联电路中电压和电流的关系．2.电路动态分析的三种常用方法（1）程序法【需要记住的几个结论】：①当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，整个电路的总电阻一定增大（或减小）。

②若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大；若电键的通断使并联的用电器增多时，总电阻减小③用电器断路相当于该处电阻增大至无穷大，用电器短路相当于该处电阻减小至零。

（2）“串反并同”结论法①所谓“串反”，即某一电阻增大时，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，反之则增大。

②所谓“并同”，即某一电阻增大时，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，反之则减小。

即：U 串I 串↓P 串R 并↑并↑并↑【注意】此时电源要有内阻或有等效内阻，“串反并同”的规律仅作为一种解题技巧供参考。

（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，让电阻最大或为零再讨论。

3.电路动态变化的常见类型：①滑动变阻器滑片移动引起的动态变化：限流接法时注意哪部分是有效电阻，分压接法两部分电阻一增一减，双臂环路接法有最值；②半导体传感器引起的动态变化：热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等随温度、光强、压力的增大阻值减小；③开关的通断引起的动态变化：开关视为电阻，接通时其阻值为零，断开时其阻值为无穷大，所以，由通而断阻值变大，由断而通阻值变小。

4.滑动变阻器的几种接法限流接法分压接法双臂环路接法左部分为有效电阻，向←滑动，AB 间总阻值减小。

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。

教育最新2019年版本高考物理二轮复习电学实验试题-Word版

电学实验(附参考答案)考点一电学测量仪器的使用与读数1．电流表、电压表、欧姆表的比较：2.多用电表使用“四注意”．(1)极性：从电表外部看，电流应从红表笔(“＋”极)流入电表，从黑表笔(“－”极)流出电表．(2)功能：利用多用电表测电压和电流时，选择开关对应的是电表的量程；而测电阻时，选择开关对应的是倍率．(3)调零：测量电阻时，要进行两次调零：机械调零和欧姆调零．“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置．调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮．(4)保护：测电阻时，应把被测电阻从电路中拆下测量；多用电表长期不用时，必须取出表内的电池．3．电学仪器的选择．(1)电源的选择：一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源．(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大，一般应使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度．考点二电流表内外接法的比较与选择考点三控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择1．控制电路的比较：2.控制电路的选择．优先选用限流式．以下情况考虑分压式：(1)要求待测电路的U 、I 从0变化． (2)R 滑远小于R x .(3)选用限流式时，U x 、I x 过大(指超过电表量程，烧坏电表、电源或用电器等)或U x 、I x 过小(最大值不超过电表满量程的13，读数误差大)．课时过关(A 卷)1．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a 、b 位置，如图所示．(1)若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a 和b 的相应读数各是多少？请填在表格中．(2)如果要用此多用电表测量一个约1.8×10Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选用的欧姆挡是__________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)．解析：(1)选择开关处于直流100 mA，则a读数为26.0 mA.选择开关处于直流2.5 V，则a读数为0.65 V．选择开关处于电阻“×10”挡，则b读数为40 Ω.(2)测1.8×103Ω的电阻应选择“×100”挡．答案：(1)26.0 0.65 40 (2)×1002．在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V，0.3 A”．合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．(1)用多用电表的直流电压挡检查故障，①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；A．2.5 V B．10 VC．50 V D．250 V②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是________；A．A灯丝断开 B．B灯丝断开C．d、e间连线断开 D．B灯被短路(2)接着用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”．①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________ Ω，此时测量的是________间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为________________________________________________________________________ Ω，它不等于测量值，原因是：________________________________________________________________________解析：(1)①由于四节干电池串联的总电动势为10 V ，故选B ；②c 、d 间电压约为5.8 V ，说明c 、d 间有断路，即A 灯丝断开；(2)①要用欧姆挡测试，必须断开外电路；②6 Ω；12.7 Ω.原因：金属丝的电阻率随温度的升高而增大，利用R ＝U I算出小灯泡的电阻是在较高温度下正常发光时的电阻，而用欧姆表测量的电阻是小灯泡常温下的阻值，故不相等．答案：(1)①B ②A (2)①断开 ②6 e 、f 12.7 原因见解析3．(2014·广东高考)某同学设计的可调电源电路如图甲所示，R 0为保护电阻，P 为滑动变阻器的滑片，闭合电键S.(1)用电压表测量A 、B 两端的电压：将电压表调零，选择0～3 V 挡，示数如图乙，电压值为________________________________________________________________________V.(2)在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P 应先置于________端． (3)要使输出电压U 变大，滑片P 应向________端滑动．(4)若电源电路中不接入R 0，则在使用过程中，存在________(选填“断路”或“短路”)的风险．解析：(1)选择0～3 V 挡，则读下面的数据，再估读一位，电压值为1.30 V ；(2)为了保证外电路的安全，接通电路后应让输出电压为最小，当滑片P 置于A 端时，接通外电路之后输出电压为0，这样能保证外电路的安全；(3)要增大外电路电压，需要使滑片滑向B 端；(4)保护电阻的作用是防止电流过大，如果电路中不接入保护电阻，可能会存在短路的风险．答案：(1)1.30 (2)A (3)B (4)短路4．(2015·安徽高考)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材，一个满偏电流为100 μA ，内阻为2 500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9 Ω)和若干导线；(1)由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为50 mA 的电流表，则应将表头与电阻箱________(填“串联”或者“并联”)，并将电阻箱阻值调为________Ω.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量，实验电路图如图所示，通过改变电阻R 测相应的电流I ，并且作相关计算后一并记录如下表．2中，并画出IRI 图象．②根据图线可得电池的电动势E 是________V ，内阻r 是________Ω.解析：(1)把小量程的电流表改装成大量程的电流表需并联小电阻，由并联的特点，电压相等(I －I g )R ＝I g R g ，得R ＝5.0 Ω.(2)如图所示，由E ＝IR ＋I (r ＋R A )得IR ＝E －I (r ＋R A )，纵截距为电源的电动势E .r ＋R A ＝1.53－1.1850×10－3 Ω，R A ＝5.0 Ω，得r ＝2.0 Ω.答案：(1)并联 5.0 (2)①如图所示②1.53 2.05．(2015·山东高考)如图甲所示的电路图中，恒流源可作为电路提供恒定电流I0，R 为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器R L消耗的电功率．改变R L的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的UI关系图象．回答下列问题：(1)滑动触头向下滑动时，电压表示数将________(填“增大”或“减小”)．(2)I0＝________A.(3)R L消耗的最大功率________W(保留一位有效数字)．解析：(1)滑动头向下移动时，R L阻值减小，则总电阻减小，电压变小，则电压表读数变小．(2)由电路图可知：I 0＝I ＋U R ，即：U ＝I 0R －IR ，由UI 图线可知，I 0R ＝20；R ＝k ＝201.0Ω＝20 Ω，则I 0＝1.0 A.(3)R L 消耗的功率为P ＝IU ＝20I －20I 2，则当I ＝0.5时，功率的最大值为P m ＝5 W. 答案：(1)减小 (2)1.0 (3)5 6．小明同学用下列器材描绘额定电压为3.0 V 的小灯泡伏安特性图线(要求电压变化从零开始)，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题．A ．电流表(0.6 A ，1 Ω)B ．电压表(3 V ，1 k Ω)C ．滑动变阻器(10 Ω，1 A)D ．电源(4 V ，内阻不计)(1)用笔画线代替导线，将图中的仪器连成完整的实验电路．(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于______(填“a ”或“b ”)端．(3)闭合开关，变阻器的滑片向b 端移动，电压表的示数逐渐增大，电流表指针却几乎不动，则电路的故障为________________________________________________________________________．(4)排除故障后，小明完成了实验，并由实验数据画出小灯泡I U 图象如图中实线所示．由图可确定小灯泡在电压为2.0 V 时实际功率为______W(保留两位有效数字)．(5)若IU图中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实践相比，虚线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)才是其真实的伏安特性曲线．答案：(1)连线如下图所示(2)a(3)小灯泡断路(4)0.38 (5)Ⅱ课时过关(B卷)1．欲测量一个电流表的内阻，根据以下要求来选择器材并设计电路：a．无论怎样调节变阻器，电流表都不会超量程；b．有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．现备有如下器材：A．待测电流表A1(量程3 mA，内阻约为50 Ω)B．电压表V(量程3 V，内阻未知)C．电流表A2(量程15 mA，内阻为10 Ω)D．保护电阻R＝120 ΩE．直流电源E(电动势2 V，内阻忽略不计)F．滑动变阻器(总阻值10 Ω，额定电流0.5 A)G．开关一个，导线若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，还应选择________、________(填字母代号)．(2)请画出符合要求的实验电路图．解析：根据题中给出的备用器材，选择伏安法测量电流表的内阻，选择内阻已知的电流表A2作为电压表，选择保护电阻R与并联的两个电流表串联．由于电流表两端电压最大只有0.15 V，滑动变阻器最大电阻只有10 Ω，所以选择分压电路，电路图如图所示．答案：(1)C D (2)见解析2．有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法测绘这个灯泡的IU图线，有下列器材供选用：A．电压表(0～3 V，内阻6 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻30 kΩ)C．电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω)E．滑动变阻器(10 Ω，5 A)F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A)G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)(1)用如图所示的电路进行测量，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______(用序号字母表示)．(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω.(3)若将此灯泡与电动势 6 V 、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________________________________________________________________________Ω的电阻．解析：(1)小灯泡的额定电压为2.8 V ，故电压表选用A ；小灯泡的功率约为0.8 W ，故小灯泡的电流约为0.3 A ，电流表选取D ；实验原理图中滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器一般选择小量程的便于调节，选择E.(2)根据IU 曲线的横坐标电压2.8 V ，对应的纵坐标电流为0.28 A ，根据欧姆定律得电阻为10 Ω.(3)当与6 V 电源相连时，根据欧姆定律可得ER L ＋R ＝U L R L ，解得R ＝807 Ω，故需串联807Ω的电阻．答案：(1)A D E (2)10 (3)8073．(2015·浙江高考)如图是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．(1)根据如图画出实验电路图(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图中的①②③④所示，电流表量程为0.6 A ，电压表量程为3 V ．所示读数为：①________；②________；③________；④________．两组数据得到的电阻分别为________和__________．解析：(1)从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压，电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压接法，故电路图如图所示．(2)电流表的量程为0.6 A ，所以每小格表示的分度值为0.02 A ，故①的读数为0.10 A ，②的读数为0.24 A ，电压表的量程为3 V ，则每一小格表示0.1 V ，所以③的示数为2.0 V ，④的示数为0.27 V ，电压小，两端的电流小，故①④为同一组数据，故得到的电阻为R ＝0.270.1＝2.7 Ω，②③为另外一组数据，故得到的电阻为R ＝2.00.24＝8.3 Ω.答案：(1)如图(2)①0.10 A ②0.24 A ③2.0 V ④0.27 V (8.3±0.1)Ω (2.7±0.1)Ω[如填为(2.7±0.1)Ω和(8.3±0.1)Ω也行]4．某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．可选用的器材如下：A ．待测螺线管L (符号)：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，直径为D ，阻值约几十欧B ．电流表A 1：量程10 mA ，内阻r 1＝40 ΩC ．电流表A 2：量程500 μA ，内阻r 2＝750 ΩD ．电压表V ：量程为10 V ，内阻为10k ΩE ．保护电阻R 1：阻值为100 ΩF ．滑动变阻器R 2：总阻值约为10 ΩG ．电源E ，电动势约为1.5 V ，内阻忽略不计 H ．开关一个及导线若干(1)用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“×1”和“×10”，经正确操作后，多用电表表盘示数如图所示，则金属丝的电阻约为________Ω.(2)为了尽可能准确地测量R L ，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的13，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在虚线框中，并标明所用器材的代号．(3)已知金属丝的直径为D ，要测量的物理量是通过电流表A 1的电流I 1，通过电流表A 2的电流I 2.用已知量和测得量的符号表示金属丝的长度l ，则l ＝____________．解析：(1)由于欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时的读数较准，所以应按“×1”倍率读数，读数为R ＝1×48 Ω＝48 Ω.(2)由于电源电动势为1.5 V ，小于电压表量程的13，所以不能使用电压表V 来测量电压，由于两电流表的满偏电压分别为U 1＝I 1m r 1＝0.4 V ，U 2＝I 2m r 2＝0.375 V ，可将待测电阻与电流表A 2串联后再与A 1并联，如电路图甲所示；因电流表A 2的满偏电流小于A 1的满偏电流，可将待测电阻与电流表A 2并联再与A 1串联，如电路图乙所示；又由于滑动变阻器的最大电阻远小于待测电阻，所以变阻器应用分压式接法．(3)电路图甲：L 与A 2两端电压U 1＝I 1r 1，L 两端电压U 1′＝I 1r 1－I 2r 2，通过L 的电流为I 2，由欧姆定律及电阻率公式得金属丝的长度l ＝πD 2（I 1r 1－I 2r 2）4ρI 2；电路图乙：L 的电压与A 2的电压相同，流过L 的电流I 2′＝I 1－I 2，由欧姆定律及电阻率公式得金属丝的长度l ＝πD 2I 2r 24ρ（I 1－I 2）. 答案：(1)48 (2)见解析图甲或乙(画出其中一个即可) (3)πD 2（I 1r 1－I 2r 2）4ρI 2或πD 2I 2r 24ρ（I 1－I 2）5．(2015·石家庄模拟)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率，所用的器材包括：输出电压为3 V 的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、米尺、电阻箱、开关和导线等．(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动．请根据现有器材，在虚线框中设计实验电路，并连接电路实物图(如图)．(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关．②读出电流表的示数，记录金属夹的位置．③断开开关，_________________，合上开关，重复②的操作．(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此给出了如图所示的关系图线，其斜率为____________A－1·m－1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了____________________的电阻之和．解析：(1)本题以创新型实验的形式考查了电阻率的测量，对利用图象获取信息的能力有较高的要求．依据实验器材和实验目的“测量金属丝的电阻率”，电路图如图甲所示：电路实物图如图乙所示：(2)③读出接入电路中的金属丝的长度，改变金属夹位置．(3)依据闭合电路欧姆定律得E ＝I (R A ＋R 0＋R x )，参照题目给出的图象可得1I ＝R A ＋R 0E＋ρL ES ，依据直线可得其斜率为10.0 A －1·m －1，截距为R A ＋R 0E，则图线纵轴截距与电源电动势的乘积为电流表的内阻与电阻箱的电阻之和．答案：(1)见解析图(2)③读出接入电路中的金属丝的长度，改变金属夹位置 (3)10.0 电流表的内阻与电阻箱 6．(2015·四川高考)用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值R x .已知电池的电动势约6 V ，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：电流表A 1(量程0～30 mA)；电流表A 2(量程0～100 mA)；电压表V(量程0～6 V)；滑动变阻器R 1(阻值0～5 Ω)；滑动变阻器R 2(阻值0～300 Ω)；开关S 一个，导线若干条．某同学的实验过程如下：(1)设计如图甲所示的电路图，正确连接电路．(2)将R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R 的阻值，测出多组U 和I 的值，并记录．以U 为纵轴，I 为横轴，得到如图乙所示的图线．(3)断开开关，将R x 改接在B 、C 之间，A 与B 直接相连，其他部分保持不变．重复(2)的步骤，得到另一条UI 图线，图线与横轴I 的交点坐标为(I 0，0)，与纵轴U 的交点坐标为(0，U 0)．回答下列问题：①电流表应选用______，滑动变阻器应选用________________________________________________________________________；②由图乙的图线，得电源内阻r ＝________Ω；③用I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x ＝________________________________________________________________________，代入数值可得R x ；④若电表为理想电表，R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________(选填“相同”或“不同”)．解析：①根据题设条件中电池的电动势6 V ，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可估算出电路中的电流为数十毫安，因此电流表应选用A 2，为了电路正常工作，以及方便调节，多测量几组数据，滑动变阻器应选用R 2.②根据如图甲电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此如图乙中，图线斜率绝对值即为电源的内阻，有：r ＝|k |＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪5.5－4.5（60－20）×10 Ω＝25 Ω.③当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有：r ′＝r ＋R x ＝|k ′|＝U 0－0I 0－0，解得：R x ＝U 0I 0－r .④若电表为理想电表，R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，R x 接在B 、C 之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而R x 接在A 、B 之间时，电压表测量的是滑动变阻器与R x 两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同．答案：(3)①A 2 R 2 ②25 ③－r ④相同不同。

2019届高考物理专题冲刺卷：电路的动态分析

2019届高考物理专题冲刺卷：电路的动态分析专题1、（多选）在如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r.开关S1、S2、S3、S4均闭合，C是水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，下列哪些方法会使P向上运动( )A．断开S2B．适当减小两板之间的距离C．断开S4并适当减小两板之间的距离D．断开S4并适当减小两板之间的正对面积【答案】ABD2、（多选）如图所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为△I1、△I2、△I3，理想电压表示数变化量的绝对值为△U，下列说法中正确的是（）A．电流表A2的示数一定变小B．电压表V的示数一定增大C．△I 3一定大于△I 2D．△U与△I 1比值一定小于电源内阻r【答案】BCD3、如图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，V1、A1为监控市供电端的电压表和电流表，V2、A2为监控校内变压器的输出端的电压表和电流表，R1、R2为教室的负载电阻，V3、A3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时()A．电流表A1、A2和A3的示数都变大B．只有电流表A1的示数变大C．电压表V3的示数变小D．电压表V2和V3的示数都变小【答案】C4、（多选）如图所示的电路中，电源内阻为r，闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P 由a端滑到b端的过程中（）A． U先变大后变小B． I先变小后变大C． U与I的比值先变大后变小D． U的变化量的大小与I的变化量的大小的比值等于r【答案】ABC5、（多选）如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．ΔU1<ΔU2D．ΔU1>ΔU2【答案】BD6、（多选）已知压敏电阻的受力面所受压力越小，其阻值越大，如图甲，将压敏电阻R平放在竖直升降电梯的轿厢内，受力面朝上，在其受力面放一质量为m物体，电梯静止时电压表示数为U0；某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙，则（）A． t1- t2时间内压敏电阻受力面所受压力恒定B． t1- t2时间内电容器处于充电状态C． t2之后电梯处于超重状态D． t2之后电梯做匀变速运动【答案】BD7、如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想电流表，开始时开关S接通，当S断开时，以下说法正确的是()A．原线圈两端P、Q间的输入电压减小B．等效电阻R上的功率变大C．原线圈中电流表示数变大D．灯泡L1和L2变亮【答案】D8、(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin 100πt V，则()A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表V1的示数为22 VB．当t＝ s时，电压表V0的读数为220 VC．单刀双掷开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表V1的示数增大，电流表示数变小D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表V1和电流表的示数均变小【答案】BC9、如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器，其中灯L1、L2的规格完全相同，R为一滑动变阻器．现将R的滑动触头P向下滑动，则交流电压表V、交流电流表A的示数变化及灯L1、灯L2的明暗变化情况为()A．V增大，A增大，灯L1、灯L2都变亮B．V增大，A减小，灯L1变亮，灯L2变暗C．V减小，A减小，灯L1变暗，灯L2变亮D．V不变，A减小，灯L1不变，灯L2变暗【答案】B10、如图理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，现在原线圈两端加上交变电压u＝311sin (100πt)V时，灯泡L1、L2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表. 则下列说法中正确的是()A．该交流电的频率为100 HzB．电压表的示数为155.5 VC．若将变阻器的滑片P向上滑动，则电流表读数变大D．若将变阻器的滑片P向上滑动，则L1将变暗、L2将变亮【答案】C11、（多选）如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量的绝对值为△U，电流表示数的变化量的绝对值为△I，则（）A．变化过程中△U和△I的比值保持不变B．电压表示数U和电流表示数I的比值不变C．电阻R0端电压减小，减少量为△UD．电容器的带电荷量增加，增加量为C△U【答案】AD12、(多选)在如图所示的电路中，闭合开关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I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是()A．不变，不变B．变大，变大C．变大，不变D．变大，不变【答案】ACD13、如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D． R3上消耗的功率逐渐增大【答案】A14、如图所示，将一根粗细均匀的电阻丝弯成一上闭合的圆环，接入电路中，电路与圆环的O点固定，P为与圆环良好接触的滑动头．闭合开关S，在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中，电容器C所带的电荷量将（）A．由小变大B．由大变小C．先变小后变大D．先变大后变小【答案】C15、用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，经过一段时间会观察到（）A．电流表示数不变B．电流表示数减小C．电压表示数增大D．电压表示数减小【答案】D16、如图电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（）A．电压表示数增大，电流表示数减少B．电压表示数减少，电流表示数增大C．两电表示数都增大D．两电表示数都减少【答案】A17、如图所示，E=13.5 V，r=2 Ω，R4=2 Ω，R5=1 Ω，R6=3 Ω，电流表和电压表均为理想电表，当开关S断开时，电流表的读数为I1=1.35 A，电压表的示数为U1=1.35 V，当S闭合后，电流表的读数为I2=1.5 A，电压表的示数为U2=2.25 V，求R1、R2、R3的阻值．【答案】4 Ω 8 Ω 2 Ω。

直流电路的动态分析问题(含答案)

直流电路的动态分析问题一确定电路的外电阻R外总如何变化：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）例1、（多选）如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，关于电路中的电压表、电流表的示数变化，下列说法中正确的是（BC ）A．V1示数增大，A示数增大B．V1示数增大，V2示数增大C．V2示数增大，A示数减小D．V1示数减小，A示数减小练1、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。

当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1．A2和V的示数分别为I1．I2和U。

现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（B ）A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小练2、在如图所示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是( B)A．A变大，V变大 B．A变小，V变大C．A变大，V变小 D．A变小，V变小例2、（多选）在如图所示的电路中，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I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是( ACD )A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变练3、调整如图所示电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大△U，在这个过程中( A )A ．通过R 1 的电流增加，增加量一定等于B ．R 2 两端电压减小，减少量一定等于C ．通过R 2 的电流减小，但减少量一定等于：D ．路端电压增加，增加量一定等于练4、（多选）在如图所示的电路中，电源存在内阻，在滑动变阻器滑动片P 由a 滑到b 的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为△U 1、△U 2、△U 3，则下列各组数据中可能出现的是（BD ）A ．△U 1=0、△U 2=2V 、△U 3=2VB ．△U 1=1V 、△U 2=2V 、△U 3=3VC ．△U 1=3V 、△U 2=1V 、△U 3=2VD ．△U 1=1V 、△U 2=1V 、△U 3=2V练5、（多选）在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表。

2019年高三物理二轮专项检测(最新重点题汇编)专项十直流和交流电路(全解析)

2019年高三物理二轮专项检测（最新重点题汇编）专项十直流和交流电路（全解析）注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

特别说明：因时间关系，本资料试题未经校对流程，使用时请注意。

1、【2018•湖北模拟】据报道，“神舟”八号飞船今年6月至8月择时发射。

它是一个无人目标飞行器，为中国的空间站作对接准备，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。

“神舟”飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。

在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达24%。

单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V 的电动势，可获得0.1A 的电流，那么每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是〔〕 A 、0.24J B 、0.25J C 、0.26J D 、0.28J 【答案】B【解析】根据W=UIt 可得，每秒太阳能电池产生的能量为W=0.6×0.1×1J=0.06J ，设太阳每秒照射的能量为Q ，那么由能量守恒定律得Q ×24%=W ，所以Q=0.25J ，应选项B 正确2、【2018•北京市朝阳区期末】一块手机电池的背面印有如下图的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h ，待机时间100h ”，那么该手机通话和待机时消耗的功率分别约为() A 、1.8W,5.4×10－2W B 、3.6W,0.108W C 、0.6W,1.8×10－2WD 、6.48×103W,1.94×102W 【答案】C【解析】由图可知手机电池的电动势为E ＝3.6V ，通话时电流I 1＝500 mA ·h3 h ＝500/3mA ，通话时功率P ＝EI 1＝0.6W ；待机时电流I 2＝500 mA ·h100 h ＝5mA ，所以待机功率P ′＝EI 2＝1.8×10－2W ，正确答案为C. 3、【2018•河北省五校联盟模拟】一辆电动观光车蓄电池的电动势为E ，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v 的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I ，电动车的质量为m ，电动车受到的阻力是车重的k 倍，忽略电动观光车内部的摩擦，那么：〔〕 A 、电动机的内阻为R=IEB 、电动机的内阻为R=2Ikmgv I E- C 、如果电动机突然被卡住而停止转动，那么电源消耗的功率将变大D 、如果电动机突然被卡住而停止转动，那么电源消耗的功率将变小【答案】BC【解析】根据能的转化与守恒定律,kmgv R I EI +=2,所以电动机的内阻为R=2Ikmgv I E-,选项B 正确;当电动机突然被卡住而停止转动时,变成了纯电阻电路,回路的电流变大,故电源消耗的功率EI P =将变大,所以选项C 正确.4、【2018•福建期末】某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如右图所示，M 为两元件的伏安曲线的交点。

高考物理二轮复习：直流电路和交流电路(含答案解析)

直流电路和交流电路热点一直流电路的动态分析命题规律：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)某一支路电键闭合或断开；(3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化．1.(2014·咸阳二模)如图所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C为电容器．在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中( )A．电容器放电B．流过R2的电流方向是由a到bC．电容器的带电量在逐渐增大D．电源内部消耗的功率变大[解析] 当可变电阻R3逐渐变大时，总电阻增大，干路电流减小，则电容器上电压U＝E－I(R1＋r)将增大，电容器的带电量增大，即电容器充电，A错误，C正确；因为电容器上极板带正电，所以充电电流方向为b→R2→a，故B错误；电源内部消耗的功率为P r＝I2r变小，D错误．[答案] C2.(2014·上海六校联考)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R 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 所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是( )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所在处温度升高时，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.(2014·山东莘县质检)如图所示，两平行金属板间带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则( )A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大[解析] 当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，R 4接入电路部分的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻分担的电压增大，则路端电压减小，R 1分担电压增大，则平行金属板两极板间电压减小，带电质点P 所受电场力减小，质点P 将向下运动，选项C 错误；R 3两端电压减小，R 3中电流减小，电流表读数增大，选项B 错误；R 3上消耗的功率逐渐减小，选项D 错误；由于R 2中的电流增大，R 2两端电压增大，故电压表读数减小，选项A 正确． [答案] A[方法技巧] 直流电路动态分析问题的解题方法1 程序法：闭合电路中，由于局部电阻变化或开关的通断，引起各部分电压、电流或灯泡明暗发生变化，分析此类问题的基本步骤：)分析局部电阻变化―→判断电路总电阻变化―→根据I ＝ER ＋r 判断总电流变化―→根据U ＝E －Ir 判断路端电压变化―→根据串、并联电路特点判断各部分电路电流、电压的变化(2)可直接应用“部分电路中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↓热点二交流电的产生及“四值”应用命题规律：交变电流的产生与描述是每年高考的热点，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．1.(多选)(2014·高考天津卷)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( )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2∶3C ．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] 从图象可知，两次转动都是从中性面开始计时的，故A 正确．从图象可知，曲线a 、b 对应的线圈转动的周期之比为2∶3，则转速之比为3∶2，故B 错误．由图象可知曲线a的周期T a ＝4×10－2s ，则曲线a 表示的交变电动势频率f a ＝1T a＝25 Hz ，故C 正确．交变电动势的最大值E m ＝nBS ω，则曲线a 、b 表示的交变电动势的峰值之比为E m a ∶E m b ＝ωa ∶ωb＝3∶2，即E m b ＝23E m a ＝10 V ，故曲线b 表示的交变电动势的有效值为E 有＝102V ＝5 2 V ，D[答案] AC2.(2013·高考海南卷)通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( )A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V[解析] 由有效值定义可得U 2R×1 s＝(0.1 A)2×R ×0.4 s×2＋(0.2 A)2×R ×0.1 s×2，其中R ＝100 Ω，可得U ＝410 V ，B 正确．[答案] B3.(2013·高考福建卷)如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r ＝1.0 Ω，外接R ＝9.0 Ω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 ＝102sin 10πt (V)，则( ) A ．该交变电流的频率为10 Hz B ．该电动势的有效值为10 2 VC ．外接电阻R 所消耗的电功率为10 WD ．电路中理想交流电流表A 的示数为1.0 A [解析] 据ω＝2πf 知该交流电的频率为5 Hz ，A 错；该交流电电动势的最大值为10 2 V ，有效值E ＝10 V ，B 错；I ＝ER ＋r＝1.0 A ，P ＝I 2R ＝9 W ，C 错，D 对．[答案] D[总结提升] 正弦交流电的产生及“四值”的应用 (1)交变电流的产生磁通量最大⇐中性面⇒电流为零 ⇓线圈经过中性面时，电流变向一次 (2)交流电“四值”的应用①最大值⇒E m ＝NBS ω⇒计算电容器的耐压值 ②瞬时值⇒e ＝E m sin ωt 或E m cos ωt ⇒计算闪光电器的闪光时间等③有效值⇒E ＝E m /2⇒电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流④平均值⇒E ＝N ΔΦ/Δt ⇒计算通过导体的电荷量热点三变压器与远距离输电命题规律：本考点为每年高考的热点，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电压、电流及功率关系，变压器的动态变化分析及远距离输电1.(多选)(2014·高考广东卷)如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合电键S ，下列说法正确的是( ) A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大[解析] 由于理想变压器输入电压U 1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U 2也不变，灯L 亮度不随P 的滑动改变，故选项A 错误，选项B 正确．P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻R 总减小，由I 2＝U 2R 总知，通过副线圈的电流I 2增大，输出功率P 2＝U 2I 2增大，再由I 1I 2＝n 2n 1知输入电流I 1也增大，故选项C 错误，D 正确．[答案] BD2.(多选)(2014·武汉模拟)如图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n 1∶n 2＝10∶1，接线柱a 、b 接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12 V 的灯泡和风扇电动机，电动机线圈电阻r ＝2 Ω.接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，则( )A ．电阻R 两端的电压是10 VB ．通过风扇电动机的电流是6 AC ．通过灯泡的交流电频率是100 HzD ．风扇突然卡住的瞬间，灯泡变暗[解析] 变压器输入电压220 V ，输出电压22 V ，灯泡正常发光，风扇正常工作，电阻R 两端的电压是22 V －12 V ＝10 V ，选项A 正确．通过风扇电动机的电流一定小于6 A ，通过灯泡的交流电频率是50 Hz ，选项B 、C 错误．风扇突然卡住的瞬间，电风扇中电流增大，灯泡中电流减小，灯泡变暗，选项D 正确． [答案] AD3.(2014·高考四川卷)如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则( )A ．用户用电器上交流电的频率是100 HzB ．发电机输出交流电的电压有效值是500 VC ．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D ．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小[解析] 由u －t 图象可知，交流电的周期T ＝0.02 s ，故频率f ＝1T＝50 Hz ，选项A 错误；交流电的最大值U m ＝500 V ，故有效值U ＝U m2＝250 2 V ，选项B 错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原副线圈的匝数比决定，选项C 错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据I 1I 2＝n 2n 1，原线圈(输电线)上的电流减小，根据P ＝I 21R ，得输电线损失的功率减小，选项D 正确． [答案] D[方法技巧] 理想变压器的动态分析技巧1 根据题意弄清变量和不变量.如原线圈电压不变、原副线圈的匝数比不变，其他物理量可能随电路的变化而发生变化.2 弄清动态变化过程中的因果关系.如U 2由U 1决定，P 1、I 1由P 2、I 2决定.3 分析流程如下：①由U 1U 2＝n 1n 2分析U 2的情况.②由I 2＝U 2R分析I 2的情况.③由P 1＝P 2＝I 2U 2判断输入功率的情况. ④由P 1＝I 1U 1分析I 1的变化情况.)交流电路的综合问题命题规律：该综合问题涉及交流电的产生、变化规律、图象和变压器问题，考查的点多面广，因此将成为2015年高考命题热点，题型一般为选择题．范例 (2014·江西盟校一联)如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B ＝210T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝100 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V，60 W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A ，下列说法正确的是( ) A ．在图示位置线框中产生的感应电动势最大 B ．线框中产生电动势的有效值为250 2 V C ．变压器原、副线圈匝数之比为25∶22 D ．允许变压器输出的最大功率为1 000 W[解析] 在图示位置线框和磁感线垂直，磁通量最大，线框中产生的感应电动势为零，选项A 错误；线框中产生的感应电动势的最大值E m ＝NBS ω＝250 2 V ，其有效值E ＝22E m ＝250 V ，选项B 错误；灯泡能正常发光，则电压U 2＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2可知变压器原、副线圈匝数之比为25∶22，选项C 正确；熔断器允许通过的最大电流为10 A ，即I 1＝10 A ，P 1＝U 1I 1＝250×10 W ＝2 500 W ，因此变压器允许输出的最大功率为2 500 W ，故选项D 错误． [答案] C[总结提升] 交变电流的综合问题，涉及交流电路最大值、有效值、平均值、瞬时值和变压器的计算，与电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律的综合应用等，解答时应注意以下两点： (1)分清交流电路“四值”的不同计算方法和物理意义．(2)学会将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路中．最新预测1 (2014·辽宁五校联考)如图所示，有一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，电阻不计，绕OO ′轴在水平方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R ，下列判断正确的是( )A ．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBS ωcos ωtB ．矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时，通过电流表的电荷量为0C ．当P 不动、R 增大时，电压表读数也增大D ．当P 向上移动、R 不变时，电流表读数减小解析：选A.矩形线圈切割磁感线产生的感应电流为正弦式交变电流，图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大，最大值为E m ＝NBS ω，则其瞬时值表达式为e ＝NBS ωcos ωt ，选项A 正确；矩形线圈从图示位置经过π2ω时间，刚好为1/4周期，磁通量的变化量不为0，通过电流表的电荷量不为0，选项B 错误；矩形线圈的电阻不计，故电压表的示数为交流电压的有效值，恒定不变，选项C 错误；当P 向上移动、R 不变时，原线圈的电压不变，副线圈的电压增大，输出功率变大，故原线圈中的电流增大，选项D 错误．最新预测2 (多选)(2014·潍坊模拟)如图所示，矩形线圈面积为0.1 m 2，匝数为100，绕OO ′轴在磁感应强度为B ＝25πT 的匀强磁场中以角速度ω＝5π rad/s 匀速转动．从图示位置开始计时，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，两电表均为理想电表，电阻R ＝50 Ω，其他电阻不计，下列判断正确的是( ) A ．在t ＝0.1 s 时，穿过线圈的磁通量最大 B ．n 1∶n 2＝1∶5时，变压器输入功率为50 W C ．P 向上移动时，电压表示数变大 D ．P 向上移动时，电流表示数变小解析：选BD.由题意可知，E m ＝NBS ω＝10 2 V ，T ＝2πω＝0.4 s ，故由图示位置经过0.1 s时，线圈与磁场平行，磁通量为零，A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2可知，若n 1∶n 2＝1∶5，则U 2＝50 V ，变压器输入功率等于输出功率等于U 22R＝50 W ，B 正确；当P 向上移动时，n 2变小，U 2变小，输出功率和输入功率变小，故电流表示数也变小，C 错误，D 正确．[失分防范] 解决交流电路的综合问题极易从以下几点失分：①不能正确理解交流电的产生、变化规律以及图象的意义；②不能正确和熟练应用交流电的“四值”；③不会分析变压器的动态变化；④不清楚远距离输电线路中电压、电流和功率关系．为防范失分，建议记住以下口诀：线框转切磁感线，产生正弦交流电．理解“四值”会应用，变压器里磁通变．电压电流看匝数，原端功率同副端．远距输电升降压，路上能量有耗散.1．(2014·北京西城区期末)如图所示，为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I .图线上点A 的坐标为(U 1，I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2.小灯泡两端电压为U 1时，电阻等于( )A.I 1U 1B.U 1I 1C.U 1I 2D.U 1I 1－I 2解析：选B.由于小灯泡的伏安特性曲线上，每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻，所以小灯泡两端电压为U 1时，电阻等于U 1I 1，B 正确．2．(2014·天津河东区二模)如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，外电阻R 1＞R 2，两电路中分别通过相同的电荷量q 的过程中，下列判断正确的是( )A ．电源内部产生电热较多的是甲电路B ．R 1上产生的电热比R 2上产生的电热少C ．电源做功较多的是甲电路D ．电源效率较高的是甲电路解析：选D.电源内部产生电热Q ＝I 2rt ＝Iqr ，由于外电阻R 1＞R 2，甲电路电流较小，电源内部产生电热较少的是甲电路，选项A 错误．外电阻产生电热Q ＝I 2Rt ＝IqR ＝Uq ，U 1＞U 2，R 1上产生的电热比R 2上产生的电热多，选项B 错误．两电路中分别通过相同的电荷量q 的过程中，两电源做功相等，选项C 错误．电源效率较高的是甲电路，选项D 正确．3．(2014·广州一模)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( ) A ．32 W B ．44 W C ．47 W D ．48 W解析：选A.当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为：r ＝U 1I 1，代入数据得：r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为：P ＝U 2I 2－I 22r ，代入数据解得：P ＝32 W ，B 、C 、D 错误，A 正确．4．在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r .闭合开关S ，在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是( )A．电流表的读数先减小后增大B．灯泡L变亮C．电源输出功率先增大后减小D．电压表的读数先增大后减小解析：选D.由题图可知，滑动变阻器的右半部分与电流表A串联，再与左半部分并联，并联部分与灯泡串联后再与电压表并联，电压表测路端电压．滑片P向左滑动，当两支路电阻相等，即R A＋R a＝R b时，并联路段电阻最大，因此并联路段的电阻先增大后减小，外电路总电阻先增大后减小，由串联分压可知路端电压先增大后减小，选项D正确；电流表刚开始测干路电流，随着P由a向b移动，电流表示数逐渐变小，P滑到b端，电阻R和电流表被短路，电流表示数为零，A错误；外电路电阻增大时，流过灯泡的电流减小，灯泡分压减小，灯泡变暗，选项B错误；外电路电阻越接近电源内阻，电源输出功率越大，由于灯泡电阻大于电源内阻，因此外电路电阻总大于电源内阻，随着外电阻的增大，输出功率逐渐减小，选项C错误．5．(2014·北京海淀区期末)氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图所示电路中，不同的一氧化碳浓度对应传感器不同的电阻值，电压表的示数与一氧化碳的浓度一一对应，观察电压表示数就能判断一氧化碳浓度是否超标．已知氧化锡传感器的电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比，那么，电压表示数U与一氧化碳浓度ρ之间的对应关系正确的是( )A．U越大，表示ρ越大，ρ与U成正比B．U越大，表示ρ越小，ρ与U成反比C．U越大，表示ρ越大，但ρ与U不成正、反比关系D．U越大，表示ρ越小，但ρ与U不成正、反比关系解析：选C.根据题意，设氧化锡传感器的电阻为R1＝kρ，电源的电动势为E，内阻为r，电压表的示数U＝ER0kρ＋r＋R＋R0，ρ越大，U越大，但U与ρ既不成正比也不成反比，选项C正确．6．如图所示的空间存在一匀强磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN，在MN右侧有一矩形金属线圈abcd，ab边与MN重合．现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动(从上往下看为顺时针转动)，将a、b两端连到示波器的输入端，若ab边中电流从a到b为正，则从下图中示波器观察到的ab中电流随时间变化的图形是( )解析：选D.本题可将右侧磁场补全，即矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，会产生正弦式交流电，由楞次定律可知：从中性面开始，电流从0开始，沿负向，可画出完整电流随时间变化的图形，在此基础上，去掉右侧磁场，故电流仅在左侧磁场中切割磁感线而产生电流，故选项D正确，选项A、B、C错误．7．(2013·高考四川卷) 用220 V的正弦交流电通过理想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 WB ．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 ＝0.05sin ⎝⎛⎭⎪⎫100 πt ＋π2 A 解析：选A.由题图可知通过负载的电流最大值为I m ＝0.05 A ，周期T ＝0.02 s ，故电流的函数表达式i ＝I m sin 2πTt ＝0.05sin 100πt (A)，D 错误；理想变压器匝数比等于电压比，即n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝2∶1，C 错误；输出电压U 2＝110 V ，其最大值U 2m ＝2U 2＝110 2 V ，B 错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率P ＝I 2U 2＝0.052×110 W≈3.9 W，A 正确．8．(2013·高考广东卷)如图，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1, V 和A 均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝122sin 100πt (V)．下列说法正确的是( ) A ．电流频率为100 Hz B ．V 的读数为24 V C ．A 的读数为0.5 AD ．变压器输入功率为6 W解析：选D.根据u 1＝122sin 100πt (V)及U ＝U m 2知U 1＝12 V ，f ＝ω2π＝50 Hz ，选项A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝12×12 V ＝6 V ，即V 的读数为6 V ，选项B 错误；根据I 2＝U 2R L＝66A ＝1 A ，即A 的读数为1 A ，选项C 错误；由于P 1＝P 2，P 2＝U 22R L ＝626W ＝6 W ，选项D 正确． 9．(多选)(2014·山东四市联考)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡的额定功率为22 W ，现闭合开关，灯泡正常发光．则( )A ．t ＝0.01 s 时，穿过线框回路的磁通量为零B ．金属线框的转速为50 r/sC ．变压器原线圈中电流表的示数为1 AD ．灯泡的额定电压为220 2 V解析：选BC.t ＝0.01 s 时，交变电流的电动势为零，线框处于中性面，穿过线框回路的磁通量最大，A 错误；由题图乙可知周期T ＝0.02 s ，转速n ＝1T＝50 r/s ，变压器原线圈两端电压的有效值为U 1＝22 V ，原线圈的输入功率与副线圈的输出功率相同，由P ＝22 W 、P ＝UI 得，I ＝1 A ，由U 1U 2＝n 1n 2知副线圈两端电压的有效值为U 2＝220 V ，B 、C 正确，D 错误．10．(多选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，V 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52VC ．实现点火的条件是n 2n 1＞1 000D ．实现点火的条件是n 2n 1＜1 000解析：选BC.电压表示数为电压有效值，由题图乙可得U ＝U m2＝52V ，选项A 错误、B 正确；副线圈电压峰值为5 000 V 时，n 2n 1＝U m2U m1＝1 000，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V ，故n 2n 1＞1 000，选项C 正确、D 错误．11．(多选)如图所示，10匝矩形线框在磁感应强度B ＝210T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO ′以角速度ω＝100 rad/s 匀速转动，线框电阻不计，面积为S ＝0.3 m 2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L 1(0.3 W,30 Ω)和L 2，开关闭合时两灯泡均正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04 A ，则下列判断正确的是( )A ．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为302sin 100t (V)B ．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1C ．灯泡L 2的额定功率为0.9 WD ．若开关S 断开，电流表示数将增大解析：选BC.若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为302cos 100t (V)，A 错；原线圈两端电压为U 1＝30 V ，因灯泡正常发光，所以副线圈两端电压为U 2＝PR ＝3 V ，由变压比规律知理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，B 对；由变流比规律知副线圈中电流为0.4 A ，通过灯泡L 1的电流为0.1 A ，即通过灯泡L 2的电流为0.3 A ，由P ＝UI 知灯泡L 2的额定功率为0.9 W ，C 对；若开关S 断开，则负载电阻增大，副线圈中电流减小，电流表示数将减小，D 错． 12．(多选)(2014·唐山模拟)如图为远距离输送交流电的系统示意图，变压器均为理想变压器．随着用户负载增多，发电机F 达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作．那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是( )A ．适当减小输电线的电阻rB ．适当提高n 4n 3C ．适当提高n 2n 1的同时，降低n 4n 3D ．适当降低n 2n 1的同时，提高n 4n 3 解析：选AC.当发电机输出功率一定时，为使远距离用户得到更多的功率，需减小输电线上的功率损失，根据ΔP ＝I 2线r ，可以减小输电线的电阻r ，A 对；也可以通过提高输电电压，减小输送电流，即提高n 2n 1，这样使线圈n 3两端电压变大，为使用户的用电器正常工作需要适当降低n 4n 3，C 对．。

最新届高考物理二轮复习提优导学案：专题九直流与交流电路分析_【能力提升】

能力提升直流电路的动态分析基本思路是“部分→整体→部分”，即从阻值的变化入手，由串、并联规律判定R总的变化情况，再由欧姆定律判断I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况.注意:（1) 电源的内电压一般由U内=I内r确定。

(2）电源的外电压（路端电压）一般由U外=E-U内确定。

例1 (多选)（2014·南京模拟)如图所示的电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2、ΔI3，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU。

下列说法中正确的是（)A。

电流表A2的示数一定变小B. 电压表V的示数一定增大C. ΔI 3一定大于ΔI 2D. ΔU 与ΔI 1的比值一定小于电源内阻r思维轨迹:分析电路结构→电阻变化→总电阻变化→干路电流变化→内电压变化→路端电压变化→关键表达式：I 3=I 1+I 2，U=E —I 3r ，=r,=R解析：由图可知滑动变阻器与电阻R 并联，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大，则总电流减小.所以电流表A 3的示数减小.根据串联电路分压的特点分析可知，并联部分电压增大,即电压表V 的示数增大，电流表A 2的示数变大。

根据并联电路的电流规律I 3=I 1+I 2，A 1的示数I 1变小，A 2的示数I 2变大，A 3的示数I 3变小，则知ΔI 1一定大于ΔI 3。

电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律U=E-I 3r 可知，3ΔΔU I =r,而ΔI 1大于ΔI 3，所以1ΔΔUI <r 。

根据3ΔΔU I =r ，2ΔΔUI =R ，据题意R 〉r ，则得ΔI 3一定大于ΔI 2。

故BCD 正确.答案：BCD变式训练1 （多选）（2014·上海)如图所示,电路中定值电阻的阻值R 大于电源内阻r.将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3的示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 的示数变化量的绝对值为ΔI,则( ）A. A 的示数增大B. V2的示数增大C. ΔU3与ΔI的比值大于r D。

2019-2020年高考物理二轮复习直流电路与交流电路专题复习教案

2019-2020年高考物理二轮复习直流电路与交流电路专题复习教案一、直流电路的动态分析与计算1、纯电阻直流电路动态分析例题：（2011年海南）如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表。

此类问题常表现在电路故障分析，滑动变阻器的触头移动和电路中的开关断开与闭合等所引起的电路变化问题。

根据总R E I =，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有外U Ir E +=，可知路端电压在减小，A 对。

流过电流表的示数为3R U I 外=，可知电流在减小，B 错。

根据r I P 2=,可知内阻消耗的功率在增大，C 错。

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。

高考物理二轮选择题【专练9】电容器和直流电路的动态分析(含答案)

专练9 电容器和直流电路的动态分析(限时：20分钟)1．如图1所示，电源电动势E ＝3 V ，小灯泡L 标有“2 V、0.4 W”，开关S 接l ，当变阻器调到R ＝4 Ω时，小灯泡L 正常发光；现将开关S 接2，小灯泡L 和电动机M 均正常工作，则( )图1A ．电源内阻为1 ΩB ．电动机的内阻为4 ΩC ．电动机正常工作电压为1 VD ．电源效率约为93.3%答案 AD解析开关S 接1时，根据闭合电路的欧姆定律E ＝U L ＋I(R ＋r)，因灯泡正常发光，所以电流I ＝0.2 A ，代入数据解得电源内阻r ＝1 Ω，故A 正确；开关S 接2时，小灯泡L 和电动机M 均正常工作，根据闭合电路的欧姆定律E ＝U L ＋U M ＋Ir ，解得：U M ＝0.8 V ，又电动机工作时是非纯电阻电路，不满足欧姆定律，故无法求出电动机内阻和电压，所以B 、C 错误；回路外电路的功率P ＝P L ＋U M I ＝0.56 W ，电源的总功率P′＝EI ＝0.6 W ，所以效率η＝P P′×100%≈93.3%，所以D 正确． 2．如图2所示，直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为某小灯泡L 1的U －I 图线的一部分，用该电源和小灯泡L 1组成闭合电路时，灯泡L 1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是( )图2A ．此电源的内阻为23Ω B ．灯泡L 1的额定电压为3 V ，功率为6 WC ．把灯泡L 1换成“3 V,20 W”的灯泡L 2，电源的输出功率将变小D ．由于小灯泡L 1的U －I 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，欧姆定律不适用答案 B解析由图线可知，电源的内阻为r ＝4－16Ω＝0.5 Ω，选项A 错误；因为灯泡正常发光，故灯泡L 1的额定电压为3 V ，功率为P ＝IU ＝2×3 W＝6 W ，选项B 正确；把灯泡L 1换成“3 V,20 W”的灯泡L 2，由于灯泡L 2的电阻小于灯泡L 1的电阻，更接近于电源的内阻，故电源的输出功率将变大，选项C 错误；虽然小灯泡L 1的U －I 图线是一条曲线，但由于小灯泡是纯电阻，所以灯泡发光过程，欧姆定律仍适用，选项D 错误．3．如图3所示的电路中．电源电动势为E ，内阻为R ，L 1和L 2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R ，电压表为理想电表，K 为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法中正确的是( )图3A ．L 1亮度不变，L 2将变暗B ．L 1将变亮，L 2将变暗C ．电源内阻的发热功率将变小D ．电压表读数将变小答案 D解析开关掷到位置1时，灯泡L 1和L 2并联，并联电阻R 并＝R×R R ＋R ＝R 2，电路总电阻R 总＝R ＋R ＋R 2＝5R 2，干路电流I ＝E R 总＝2E 5R ，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L 1和L 2的电流相等，即I 1＝I 2＝E 5R，开关掷到2位置，灯泡L 1与定值电阻串联，然后与灯泡L 2并联，并联电阻为R 并′＝＋R ＋R ＋R ＝2R 3，电路总电阻R 总′＝R ＋2R 3＝5R 3，干路电流I′＝E R 总′＝3E 5R ，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L 1的电流I 1′＝I′×13＝E 5R ，流过灯泡L 2的电流I 2′＝I′×23＝2E 5R.据此判断，开关由1位置打到2位置，流过灯泡L 1的电流大小不变，灯泡亮度不变，流过灯泡L 2的电流变大，灯泡变亮，所以选项A 、B 错误．总电流变大，电源内阻的发热功率P ＝I 2R 变大，选项C 错误．总电流变大，内电压变大，路端电压变小，电压表示数变小，选项D 正确．4．如图4所示电路中，电源电动势E 恒定，内阻r ＝1 Ω，两电表均为理想电表，定值电阻R 3＝5 Ω.当开关K 断开与闭合时，ab 段电路消耗的电功率相等．则下列说法正确的是( )图4A ．电阻R 1、R 2可能分别为3 Ω、6 ΩB ．电阻R 1、R 2可能分别为4 Ω、5 ΩC ．开关K 断开时电压表的示数一定小于K 闭合时的示数D ．开关K 断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于1 Ω答案 B解析据题意，开关K 断开与闭合时，ab 段电路消耗的电功率相等，K 闭合时R 2被短路，则有：(E R 1＋R 2＋R 3＋r)2(R 1＋R 2)＝(E R 1＋R 3＋r)2R 1，将R 1＝3 Ω、R 2＝6 Ω代入方程不成立，而将R 1＝4 Ω、R 2＝5 Ω代入方程成立，故A 错误，B 正确．开关K 断开时外电路总电阻大于K 闭合时外电路总电阻，则开关K 断开时电压表的示数一定大于K 闭合时的示数，故C 错误．根据闭合电路欧姆定律得：U ＝E －I(R 3＋r)，则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为ΔU ΔI＝R 3＋r ＝6 Ω，故D 错误．故选B. 5．如图5所示为某传感装置内部部分电路图，R T 为正温度系数热敏电阻，其特性为随着温度的升高阻值增大；R 1为光敏电阻，其特性为随着光照强度的增强阻值减小；R 2和R 3均为定值电阻，电源电动势为E ，内阻为r ，V 为理想电压表．若发现电压表示数增大，可能的原因是( )图5①热敏电阻温度降低，其他条件不变②热敏电阻温度升高，其他条件不变③光照减弱，其他条件不变④光照增强，其他条件不变A ．①③ B．①④C ．②③ D．②④答案 A解析热敏电阻温度降低，其他条件不变时，热敏电阻阻值减小，总电阻减小，总电流变大，则热敏电阻及光敏电阻所在的并联支路电压减小，光敏电阻上的电流减小，则热敏电阻及电阻R 3上的电流变大，则电压表的读数变大，故①正确，②错误；若光照减弱，则光敏电阻的阻值增大，总电阻变大，总电流减小，则热敏电阻及光敏电阻所在的并联支路电压增大，则R 3上的分压变大，电压表示数变大，选项③正确，④错误．故选A.6． A 、B 两块正对的金属板竖直放置，在金属板A 的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球(可视为点电荷)．两块金属板接在如图6所示的电路中，电路中的R 1为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小)，R 2为滑动变阻器，R 3为定值电阻．当R 2的滑片P 在中间时闭合电键S ，此时电流表和电压表的示数分别为I 和U ，带电小球静止时绝缘细线与金属板A 的夹角为θ.电源电动势E 和内阻r 一定，下列说法中正确的是( )图6A ．若将R 2的滑动触头P 向a 端移动，则θ变小B ．若将R 2的滑动触头P 向b 端移动，则I 减小，U 减小C ．保持滑动触头P 不动，用较强的光照射R 1，则小球重新达到稳定后θ变小D ．保持滑动触头P 不动，用较强的光照射R 1，则U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值的比值不变答案 CD解析因为R 2上无电流，若将R 2的滑动触头P 向a 端移动时，不会改变AB 两板间的电压，故θ角不变，同时也不会影响电压表及电流表的读数，所以选项A 、B 均错误；保持滑动触头P 不动，用较强的光照射R 1，则R 1的阻值减小，总电阻减小，电流表A 的读数变大，电阻R 3及内阻上的电压变大，所以光敏电阻R 1上的电压减小，即AB 上的电压减小，则小球重新达到稳定后θ变小，选项C 正确；U 的变化量的绝对值与I 的变化量的绝对值表示电源的内电阻，是不变的，故D 正确．7．在如图7所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，、为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )图7A ．电压表示数变小B ．电流表示数变大C ．电容器C 所带电荷量增多D ．a 点的电势降低答案 BD解析在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，电阻R 3变小，并联电阻R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝R 2R 2R 3＋1变小，总电阻R 总＝r ＋R 1＋R 23变小，总电流I ＝E R 总变大，电压表测量R 1电压U 1＝IR 1变大，选项A 错误．并联电路电压U 23＝E －I(R 1＋r)减小，电容器电压等于并联电压，所以电容器电荷量Q ＝CU 23减少，选项C 错误．通过R 2的电流I 2＝U 23R 2变小，根据干路电流等于各支路电流之和得通过R 3的电流即电流表示数I 3＝I －I 2变大，选项B 正确．由于电源负极接地即电势为0，那么并联电压U 23＝φa －0，电压减小，所以a 点的电势降低，选项D 正确．。

2024年高考物理二轮复习专题10：直流电路(附答案解析)

)
A .额定工作电流为20A
B .充满电后最长正常 .以额定电压工作时每秒消耗能量为20J
【分析】根据功率公式P UI =求解额定电流;根据公式q It =求解最长工作时间;根据公式q It =求解电池充满电后总电量;根据公式W UIt =求解以额定电压工作时每秒钟消耗能量。
==⋅=⨯=⨯故C 正确;
D 、根据公式W UIt =,可得以额定电压工作时每秒钟消耗能量:242148W UIt J J ==⨯⨯=故D 错误。
故选:C 。
【点评】本题以服务型机器人为背景,考查了电功率、电量公式等基础知识,要理解电池容量(即电量)的物理含义。
【例3】(2023•安徽开学)如图所示,a ,b 为两只灯泡的U I -图线,c 为某一电源的路端电压U 与总电流I 的关系图线,图线a 与c 的交点为A ,过A 点作图线a 的切线(图中未画出),该切线的斜率为1k ,图中1U 、2U 、1I 、2I 已知,则以下说法正确的是()
专题10·直流电流
能力突破本专题考查电功、电热、电功率、电动势、内阻、电阻串联、并联。
高考热点(1)闭合电路的欧姆定律;
(2)电学实验;
出题方向以实验题为主,以实验的设计和创新性实验为主,题目难度一般为中档。
考点1直流电路的分析与计算直流电路动态分析的3种方法
“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)。
为电容器与电阻0R 并联,所以电容器两端的电压减小,根据Q CU =可知电容器所带电荷量会减少,也就是说电容器在放电,故A 正确;
B .同上述A 选项的分析可知,当R 接入电路中的阻值变小时,电路中总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律0
E I R R =+可知电路中的总电流变大,根据欧姆定律0U IR =可知电阻0R 两端的电压变大,电容器与电阻0R 并联,所以电容器两端的电压变大,根据U E d =

高优指导2016届高三物理二轮复习选择题专项训练9 直流电路的动态分析含解析

第1篇大家好！转眼间，一年又即将过去，在这辞旧迎新的时刻，我们欢聚一堂，共同回顾过去一年的点点滴滴。

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恭喜你们，荣获最佳新人奖！最后，让我们再次为这些获奖的团队和个人鼓掌欢呼！祝愿大家在新的的一年里，继续努力，再创辉煌！谢谢第2篇大家好！在这辞旧迎新的美好时刻，我们齐聚一堂，共同回顾过去一年的辉煌历程，表彰那些在岗位上辛勤耕耘、业绩斐然的同事们。

高考物理二轮复习关键题特训电容器和直流电路的动态分析

电容器和直流电路的动态分析(限时：45分钟)一、单项选择题1．用图1所示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为 ( )图1A.l 1l 2R 0 B.l 1l 1＋l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1＋l 2R 0 答案 C解析设R 0、R x 与三者的结点为Q ，当通过电流表的电流为零时，说明φP ＝φQ ，则UR 0＝UR MP ，U Rx ＝UR PN ，IR 0＝IR x ＝I 0，IR MP ＝IR PN ＝I ，故I 0R 0＝IR MP ，I 0R x ＝IR PN .两式相除有R 0R x ＝R MP R PN ，所以R x ＝R PN R MP R 0＝l 2l 1R 0，正确选项为C. 2．如图2所示，为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I .图线上点A 的坐标为(U 1，I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2.小灯泡两端电压为U 1时，电阻等于 ( )图2A.I 1U 1B.U 1I 1C.U 1I 2D.U 1I 1－I 2答案 B解析由于小灯泡的伏安特性曲线上，每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻，所以小灯泡两端电压为U 1时，电阻等于U 1I 1，B 正确． 3．如图3所示，甲、乙两电路中电源完全相同，外电阻R 1>R 2，两电路中分别通过相同的电荷量q 的过程中，下列判断正确的是 ( )图3A．电源内部产生电热较多的是甲电路B．R1上产生的电热比R2上产生的电热少C．电源做功较多的是甲电路D．电源效率较高的是甲电路答案 D解析电源内部产生电热Q＝I2rt＝Iqr，由于外电阻R1>R2，甲电路电流较小，电源内部产生电热较少的是甲电路，选项A错误．外电阻产生电热Q＝I2Rt＝IqR＝Uq，U1>U2，R1上产生的电热比R2上产生的电热多，选项B错误．两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中，两电源做功相等，选项C错误．电源效率较高的是甲电路，选项D正确．4．在如图4所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻大于电源的内阻r.闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是()图4A．电流表的读数先减小后增大B．灯泡L变亮C．电源输出功率先增大后减小D．电压表的读数先增大后减小答案 D解析由简化电路图可知，滑动变阻器的右半部分与电流表A串联，再与左半部分并联，并联部分与灯泡串联后再与电压表并联，电压表测路端电压．滑片P向左滑动，当两支路电阻相等，即R A＋R a＝R b时，并联路段电阻最大，因此并联路段的电阻先增大后减小，外电路总电阻先增大后减小，由串联分压可知路端电压先增大后减小，选项D正确；电流表刚开始测干路电流，随着P由a向b移动，电流表示数逐渐变小，P滑到b端，电阻R和电流表被短路，电流表示数为零，A错误；外电路电阻增大时，流过灯泡的电流减小，灯泡分压减小，灯泡变暗，选项B错误；外电路电阻越接近电源内阻，电源输出功率越大，由于灯泡电阻大于电源内阻，因此外电路电阻总大于电源内阻，随着外电阻的增大，输出功率逐渐减小，选项C错误．5．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图5所示电路中，不同的一氧化碳浓度对应传感器不同的电阻值，电压表的示数与一氧化碳的浓度一一对应，观察电压表示数就能判断一氧化碳浓度是否超标．已知氧化锡传感器的电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比，那么，电压表示数U与一氧化碳浓度ρ之间的对应关系正确的是()图5A．U越大，表示ρ越大，ρ与U成正比B．U越大，表示ρ越小，ρ与U成反比C．U越大，表示ρ越大，但ρ与U不成正、反比关系D．U越大，表示ρ越小，但ρ与U不成正、反比关系答案 C解析根据题意，设氧化锡传感器的电阻为R1＝kρ，电源的电动势为E，内阻为r，电压表的示数U＝ER0 kρ＋r＋R＋R0，ρ越大，U越大，但U与ρ既不成正比也不成反比，选项C正确．6．在如图6所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和理想电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是()图6A．a点的电势降低B．电压表示数变小C．电流表示数变小D．电容器C所带电荷量增多答案 A解析在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，外电路电阻减小，电源输出电流变大，路端电压减小，R1两端电压升高，故a点的电势降低，电压表示数变大，电流表示数变大；因R 2与R 3并联，R 2两端电压降低，故电容器C 两端电压降低，电容器C 所带电荷量减少，选项A 正确，B 、C 、D 错误．7．如图7所示，两极板间距为d 的平行板电容器与一电源相连，距上极板d 处有一质量为m 、带电量为q 的小球自由释放，穿过上极板的小孔后，恰好能到达下极板，若将下极板向上平移d 4，小球仍从同一位置释放，则下列说法正确的是 ( )图7A ．仍能到达下极板，且速度恰好为0B ．仍能到达下极板，且速度大于0C ．不能到达下极板，距离上极板最大距离为3d 5D ．不能到达下极板，距离上极板最大距离为d 2答案 C解析由动能定理，开始有2mgd －qEd ＝0，下极板平移后，设小球在平行板电容器中下降高度为x ，则有mg (d ＋x )－qE ′x ＝0，又U ＝Ed ＝E ′·34d ，联立解得x ＝35d ，选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．8． A 、B 两块正对的金属板竖直放置，在金属板A 的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球．两块金属板接在如图8所示的电路中，R 1为光敏电阻，R 2为滑动变阻器，R 3为定值电阻，当R 2的滑动触头P 在中间时闭合开关S ，此时电流表和电压表的示数分别为I 和U ，带电小球静止且绝缘细线与金属板A 的夹角为θ.已知电源电动势E 和内阻r 一定，光敏电阻随光照的增强电阻变小，以下说法正确的是( )图8A ．保持光照强度不变，将R 2的滑动触头P 向b 端滑动，则R 3消耗的功率变大B．保持滑动触头P不动，让光敏电阻周围光线变暗，则小球重新平衡后θ变小C．滑动触头向a端滑动，用更强的光照射R1，则电压表示数变小D．保持滑动触头不动，用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值变小答案 C解析R2的滑动触头P的滑动对全电路无影响，保持光照强度不变，R3中电流不变，则R3消耗的功率不变，选项A错误．让光敏电阻周围光线变暗，光敏电阻阻值变大，两金属板之间的电压增大，小球所受电场力变大，则小球重新平衡后θ变大，选项B 错误．用更强的光照射R1，光敏电阻阻值变小，电源输出电流变大，路端电压变小，则电压表示数变小，选项C正确．用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值等于电源内阻，不发生变化，选项D错误．二、多项选择题9．某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图9中的a、b、c所示，以下判断正确的是()图9A．直线a表示电源的总功率P E—I图线B．曲线c表示电源的输出功率P R—I图线C．电源的电动势E＝3 V，内电阻r＝1 ΩD．电源的最大输出功率P m＝2 W答案AD解析电源的总功率P E＝EI，直线a表示电源的总功率P E—I图线，选项A正确．电源的输出功率P R＝UI＝(E－Ir)I＝EI－I2r，曲线b表示电源的输出功率P R—I图线，曲线c表示电源内部的发热功率P r－I图线，选项B错误．由直线a的斜率可得电源的电动势E＝4 V．选项C错误．当I＝1 A时，电源的最大输出功率P m＝2 W，选项D正确．10．如图10为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线，用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻组成如下四个电路．则外电路功率相等的是()图10A．图a和图d B．图b和图cC．图a和图b D．图c和图d答案AB解析根据电源的U－I图线可得电源的电动势为4 V，内阻为3 Ω，外电路消耗的功率P＝2·R外R外＋2，当外电阻为1 Ω和9 Ω时，外电路消耗的功率相等，A正确；当外电阻为4.5 Ω和2 Ω时，外电路消耗的功率相等，B正确，C、D错误．11．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图11所示电路，电源的电动势E 和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区．则()图11A．电灯L变暗B．电灯L变亮C．电流表的示数增大D．电流表的示数减小答案BD解析若探测装置从无磁场区进入强磁场区．磁敏电阻阻值增大，电源输出电流减小，路端电压增大，电流表的示数减小，电灯L变亮，选项B、D正确．12．电源、开关S、S′、定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图12所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S、S′闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点．当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则()图12A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．R2两端的电势差是否升高无法分析D．当光照强度不变时断开S′，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A点的电势高答案BD解析当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，R2两端的电势差降低，R1两端的电势差升高，电容器极板之间电压升高，液滴向上运动，选项B正确，A、C错误．当光照强度不变时断开S′，电容器带电量不变，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A点的电势高，选项D正确．13．如图13所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2、ΔI3，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU，下列说法中正确的是()图13A．电流表A2的示数一定变小B．电压表V的示数一定增大C．ΔI3一定大于ΔI2D．ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻r答案BD解析当滑动变阻器滑动端向右滑动后，滑动变阻器连入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，路端电压变大，电压表V的示数一定增大，电流表A3的示数一定变小，电流表A2的示数一定变大，选项A错误，B正确．ΔI3不一定大于ΔI2，选项C错误．ΔI1一定大于ΔI3，ΔU与ΔI3比值等于电源内阻，ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻r，选项D正确．【解题方法技巧6】极限分析法当题干中所涉及的物理量随条件做单调变化时，或者解为集合的题目，可以将某些起决定性作用的物理量的数值推向极值如设定动摩擦因数趋近于零、一个量与另一个量的关系是“远大于”或“远小于”、斜面的倾角趋近于零和90°、物体的质量趋近于零或无穷大等，通过简单计算、推理及合理性判断，并与一些显而易见的结果、结论和熟悉的物理现象进行对比可得出结论.比如第6题，我们可以把滑动变阻器的滑片P向b滑动的过程采用极限分析法，即移到b 端，这样滑动变阻器被短路，再分析问题就会显得非常简单和直接.同样第12题中，可把光敏电阻的阻值变化为零，分析问题也会更简单.。

(全国通用)高考物理大二轮专题复习考前增分练选择题

专练9 电容器和直流电路的动态分析(限时：20分钟)1．如图1所示，电源电动势E ＝3 V ，小灯泡L 标有“2 V、0.4 W”，开关S 接l ，当变阻器调到R ＝4 Ω时，小灯泡L 正常发光；现将开关S 接2，小灯泡L 和电动机M 均正常工作，则( )图1A ．电源内阻为1 ΩB ．电动机的内阻为4 ΩC ．电动机正常工作电压为1 VD ．电源效率约为93.3%答案 AD解析开关S 接1时，根据闭合电路的欧姆定律E ＝U L ＋I (R ＋r )，因灯泡正常发光，所以电流I ＝0.2 A ，代入数据解得电源内阻r ＝1 Ω，故A 正确；开关S 接2时，小灯泡L 和电动机M 均正常工作，根据闭合电路的欧姆定律E ＝U L ＋U M ＋Ir ，解得：U M ＝0.8 V ，又电动机工作时是非纯电阻电路，不满足欧姆定律，故无法求出电动机内阻和电压，所以B 、C 错误；回路外电路的功率P ＝P L ＋U M I ＝0.56 W ，电源的总功率P ′＝EI ＝0.6 W ，所以效率η＝P P ′×100%≈93.3%，所以D 正确． 2．如图2所示，直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为某小灯泡L 1的U －I 图线的一部分，用该电源和小灯泡L 1组成闭合电路时，灯泡L 1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是( )图2A ．此电源的内阻为23Ω B ．灯泡L 1的额定电压为3 V ，功率为6 WC ．把灯泡L 1换成“3 V,20 W”的灯泡L 2，电源的输出功率将变小D ．由于小灯泡L 1的U －I 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，欧姆定律不适用答案 B解析由图线可知，电源的内阻为r ＝4－16Ω＝0.5 Ω，选项A 错误；因为灯泡正常发光，故灯泡L 1的额定电压为3 V ，功率为P ＝IU ＝2×3 W＝6 W ，选项B 正确；把灯泡L 1换成“3 V,20 W”的灯泡L 2，由于灯泡L 2的电阻小于灯泡L 1的电阻，更接近于电源的内阻，故电源的输出功率将变大，选项C 错误；虽然小灯泡L 1的U －I 图线是一条曲线，但由于小灯泡是纯电阻，所以灯泡发光过程，欧姆定律仍适用，选项D 错误．3．如图3所示的电路中．电源电动势为E ，内阻为R ，L 1和L 2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R ，电压表为理想电表，K 为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法中正确的是( )图3A ．L 1亮度不变，L 2将变暗B ．L 1将变亮，L 2将变暗C ．电源内阻的发热功率将变小D ．电压表读数将变小答案 D解析开关掷到位置1时，灯泡L 1和L 2并联，并联电阻R 并＝R ×R R ＋R ＝R 2，电路总电阻R 总＝R ＋R ＋R 2＝5R 2，干路电流I ＝E R 总＝2E 5R，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L 1和L 2的电流相等，即I 1＝I 2＝E 5R ，开关掷到2位置，灯泡L 1与定值电阻串联，然后与灯泡L 2并联，并联电阻为R 并′＝R ＋R R R ＋R ＋R ＝2R 3，电路总电阻R 总′＝R ＋2R 3＝5R 3，干路电流I ′＝E R 总′＝3E 5R，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L 1的电流I 1′＝I ′×13＝E 5R ，流过灯泡L 2的电流I 2′＝I ′×23＝2E 5R.据此判断，开关由1位置打到2位置，流过灯泡L 1的电流大小不变，灯泡亮度不变，流过灯泡L 2的电流变大，灯泡变亮，所以选项A 、B 错误．总电流变大，电源内阻的发热功率P ＝I 2R 变大，选项C 错误．总电流变大，内电压变大，路端电压变小，电压表示数变小，选项D 正确．4．如图4所示电路中，电源电动势E 恒定，内阻r ＝1 Ω，两电表均为理想电表，定值电阻R 3＝5 Ω.当开关K 断开与闭合时，ab 段电路消耗的电功率相等．则下列说法正确的是( )图4A ．电阻R 1、R 2可能分别为3 Ω、6 ΩB ．电阻R 1、R 2可能分别为4 Ω、5 ΩC ．开关K 断开时电压表的示数一定小于K 闭合时的示数D ．开关K 断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于1 Ω 答案 B解析据题意，开关K 断开与闭合时，ab 段电路消耗的电功率相等，K 闭合时R 2被短路，则有：(ER 1＋R 2＋R 3＋r )2(R 1＋R 2)＝(E R 1＋R 3＋r)2R 1，将R 1＝3 Ω、R 2＝6 Ω代入方程不成立，而将R 1＝4 Ω、R 2＝5 Ω代入方程成立，故A 错误，B 正确．开关K 断开时外电路总电阻大于K 闭合时外电路总电阻，则开关K 断开时电压表的示数一定大于K 闭合时的示数，故C 错误．根据闭合电路欧姆定律得：U ＝E －I (R 3＋r )，则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为ΔU ΔI＝R 3＋r ＝6 Ω，故D 错误．故选B. 5．如图5所示为某传感装置内部部分电路图，R T 为正温度系数热敏电阻，其特性为随着温度的升高阻值增大；R 1为光敏电阻，其特性为随着光照强度的增强阻值减小；R 2和R 3均为定值电阻，电源电动势为E ，内阻为r ，V 为理想电压表．若发现电压表示数增大，可能的原因是( )图5①热敏电阻温度降低，其他条件不变②热敏电阻温度升高，其他条件不变③光照减弱，其他条件不变④光照增强，其他条件不变A ．①③ B．①④C ．②③ D．②④答案 A解析热敏电阻温度降低，其他条件不变时，热敏电阻阻值减小，总电阻减小，总电流变大，则热敏电阻及光敏电阻所在的并联支路电压减小，光敏电阻上的电流减小，则热敏电阻及电阻R 3上的电流变大，则电压表的读数变大，故①正确，②错误；若光照减弱，则光敏电阻的阻值增大，总电阻变大，总电流减小，则热敏电阻及光敏电阻所在的并联支路电压增大，则R 3上的分压变大，电压表示数变大，选项③正确，④错误．故选A.6． A 、B 两块正对的金属板竖直放置，在金属板A 的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球(可视为点电荷)．两块金属板接在如图6所示的电路中，电路中的R 1为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小)，R 2为滑动变阻器，R 3为定值电阻．当R 2的滑片P 在中间时闭合电键S ，此时电流表和电压表的示数分别为I 和U ，带电小球静止时绝缘细线与金属板A 的夹角为θ.电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是( )图6A．若将R2的滑动触头P向a端移动，则θ变小B．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变小D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变答案CD解析因为R2上无电流，若将R2的滑动触头P向a端移动时，不会改变AB两板间的电压，故θ角不变，同时也不会影响电压表及电流表的读数，所以选项A、B均错误；保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则R1的阻值减小，总电阻减小，电流表A的读数变大，电阻R3及内阻上的电压变大，所以光敏电阻R1上的电压减小，即AB上的电压减小，则小球重新达到稳定后θ变小，选项C正确；U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值表示电源的内电阻，是不变的，故D正确．7．在如图7所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )图7A．电压表示数变小B．电流表示数变大C．电容器C所带电荷量增多D．a点的电势降低答案BD解析在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，电阻R3变小，并联电阻R23＝R2R3R2＋R3＝R2 R2R3＋1变小，总电阻R总＝r＋R1＋R23变小，总电流I＝ER总变大，电压表测量R1电压U1＝IR1变大，选项A错误．并联电路电压U23＝E－I(R1＋r)减小，电容器电压等于并联电压，所以电容器电荷量Q＝CU23减少，选项C 错误．通过R 2的电流I 2＝U 23R 2变小，根据干路电流等于各支路电流之和得通过R 3的电流即电流表示数I 3＝I －I 2变大，选项B 正确．由于电源负极接地即电势为0，那么并联电压U 23＝φa －0，电压减小，所以a 点的电势降低，选项D 正确．。

江苏省淮州中学2019届高三物理二轮复习专题九：直流与交流电路分析(无答案)

专题九：直流与交流电路分析(1)班级姓名活动一：直流电路的动态分析1.(单选)如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻为r，R0为固定电阻。

当滑动变阻器R的触头向下移动时，下列说法中错误的是( )A. 灯泡L一定变亮B. 电压表的示数变小C. 电流表的示数变小D. R0消耗的功率变小2.（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.下列说法中正确的是()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适当向下移活动二：直流电路的分析及计算3.（单选）如图所示的电路中，E为电池，R1、R2为可变电阻，R为定值电阻，C为平行板电容器.闭合开关S后，能使电容器带电荷量增加的方法是()A. 增大R1的阻值B. 增大电容器两极板间的距离C. 减小R2的阻值D. 将电容器的两极板错开些4．(多选)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为7.5 Ω.当开关S闭合后()A．L1的电阻为112ΩB．L1消耗的电功率为7.5 W C．L2的电阻为7.5 ΩD．L2消耗的电功率为0.3 W专题九：直流与交流电路分析(2)班级姓名活动一：交变电流的四值及应用1.（单选）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电动势随时间变化规律的图象如图乙所示.已知线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω。

则()A. 交流电压表V的示数为20VB. 电路中的电流方向每秒钟改变5次C. 灯泡消耗的电功率为36WD. 电动势e的瞬时值表达式为e=20cos(10πt)V2.如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，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，磁感应强度为B。

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选择题专项训练9直流电路的动态分析
一、非标准
1.如图所示,两个电阻串联后接在电路中a、b两点,已知a、b两点间电压不变。

某同学把一个实验室里的电压表并联在R1两端时,读数为5V;将该电压表并联在R2两端时,读数为4V,则a、b两点间电压()
A.大于9 V
B.等于9 V
C.小于9 V
D.无法确定
2. (2014·陕西渭南高三质检一)如图所示,一只玩具电动机用一节干电池供电,闭合开关S后,发现电动机转速较慢,经检测,电动机性能完好;用电压表测a与b间电压,只有0.6V;断开开关S,测得a与b间电压接近1.5V,电动机转速较慢的原因是()
A.开关S接触不良
B.电动机接线接触不良
C.电动机两端接线短路
D.电池过旧,内阻过大
3.如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1Ω,定值电阻R3=5Ω,当开关K断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等,则下列说法中错误的是()
A.电阻R1、R2可能分别为4Ω、5 Ω
B.电阻R1、R2可能分别为3Ω、6 Ω
C.开关K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数
D.开关K断开与闭合时电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6 Ω
4.如图为实用型高温超导电缆,利用超导电缆可实现无损耗输电。

现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4Ω,它提供给用电器的电功率为40 kW,电压为800 V。

若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为()
A.1 kW
B.10 kW
C.1.6 kW
D.1.6×103 kW
5.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路。

当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0 V。

重新调节R使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0 V。

则这台电动机正常运转时输出功率为()
A.32 W
B.44 W
C.47 W
D.48 W
6.如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定不变,滑片P在变阻器正中位置时,电灯L正常发光,现将滑片P移到右端,则()
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变大
C.电灯L消耗的功率变小
D.电阻R1消耗的功率变小
7. (2014·湖北部分重点中学高三2月联考)如图所示电路中,电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表。

当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时,关于两个电压表V1与V2的示数,下列判断正确的是()
A.P向a移动,V1示数增大、V2的示数减小
B.P向b移动,V1示数增大、V2的示数减小
C.P向a移动,V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值
D.P向b移动,V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值
8.(2014·广东佛山高三教学质量检测(一))如图所示的电路,R1、R2是两个定值电阻,R'是滑动变阻器,R3为小灯泡,电源内阻为r。

开关闭合后,当滑动变阻器触头P向上移动时()
A.电压表示数变大
B.小灯泡亮度变大
C.电容器充电
D.电源的总功率变大
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一、非标准
1.A解析:将电压表并联在a、b两端时,并联电阻小于R1,R1两端的电压小于不接电压表时的值,即R1两端的实际电压大于5V,同理,R2两端的电压大于4V,所以a、b两点间电压大于9V,选项A正确。

2.D解析:本题考查了电源的电动势和内阻等知识。

开关S接触不良、电动机接线接触不良、电动机两端接线短路,电动机就不会旋转了,而不是转得慢。

电动机转得慢的原因是电池过旧,内阻过大,电动机两端的电压过低造成的,D正确。

·R知,R1、R2的阻值为
3.B解析:由于K断开前后,ab段消耗的电动率相等,据P=知,C正确;根据P=
总
4Ω、5 Ω,A正确,B错误;根据闭合电路欧姆定律E=U+I(r+R3),K断开前后=r+R3,故D对。

4.A解析:输电导线上的输电电流为I==50 A,则输电线上损失的电功率为P'=I2R=502×0.4
W=1 000 W,A正确。

5.A解析:电动机不转时相当于一个发热的纯电阻,根据通过电动机的电流为0.5A、电压为2 V,可算出电动机内阻为4 Ω。

正常工作时,电动机消耗功率UI等于48W,内阻发热消耗功率为I2r,等于16W,则输出功率为UI-I2r,等于32W。

6.BC解析:将滑片P移到右端,变阻器接入电路中的电阻R变小,总电阻变小,由闭合电路欧姆定律可以判断电路中总电流变大,电流表示数变大,选项B正确。

由U=IR可以判断内电压变大,则路端电压变小,电灯L消耗的功率变小,选项C正确。

流过R1的电流I1=I总-I L变大,电阻R1消耗的功率变大,变大,选项D错误。

电压表示数U V=U L-U R1变小,选项A错误。

7.AC解析:由题图可知R1与R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压;若P向a端移动,则滑动变阻器接入电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流增大,则内电压增大,R1两端的电压增大,路端电压减小,故R2两端的电压减小,故A正确;因路端电压减小,V1示数增大,V2示数减小,而两电表之和等于路端电压,故可知V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值,故C正确;若P向b端移动,则滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电流减小,内电压减小,V1减小,故B错误;由于内电压减小,故路端电压增大,而V1减小,V2必然增大,且增大量一定大于V1的减小量,故D错误。

8.AC解析:电路为串联电路,电容器和电阻R2串联为断路,电阻R3、电阻R1和滑动变阻器R'串联,滑片向上移动,滑动变阻器R'变大,电路电流I=变小,灯泡亮度变暗,选项B错。

电源总功率P=EI变小,选项
D错。

电压表测量路端电压,即U=E-Ir,电流变小,路端电压变大,选项A对。

电容器电压等于与之并联的电阻R1和滑动变阻器R'的电压U'=E-I(r+R1),随电流减小而增大,所以电容器电荷量Q=CU增加,电容器充电,选项C 对。