直流交流电路(讨论题)

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二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)

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(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3. ②电压损失：U损＝I2R线＝U2－U3. ③输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3. ④输电导线上损耗的电功率：P 损＝I 线 U 损＝I2线_R 线＝UP222R 线.
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增大，故 A 错误；R0 两端的电压为 U0＝I2R0，用户得到的电压为 U3＝
U2－U0，当用户增多时，I2 增大，U0 增大，所以 U3 减小，为使用户获得
的电压稳定在 220 V，则需要增大 U2，变压器原副线圈电压关系为
U2＝ U1
nn21，在 U1 和 n2 不变的情况下，要增大 U2，可以减小 n1，即将 P 适当
【答案】 C
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二交变电流的产生及四值问题
1. 线圈通过中性面时的特点 (1) 穿过线圈的磁通量最大． (2) 线圈中的感应电动势为零． (3) 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次．
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2. 正弦式交流电“四值”的应用
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2 (2021·江苏卷)贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛， 2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为 100、面积为0.5 m2，电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线圈中产生的感应电流为50 A．求：
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三变压器与远距离输电
1. 变压器制约问题主要有三项：电压制约：输出电压 U2 由输入电压决定，即 U2＝nn21U1，可简述为“原制约副”．电流制约：原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定，即 I1 ＝nn21I2，可简述为“副制约原”．负载制约：原线圈的功率P1由用户负载决定，P1＝P负1＋P负2＋…，简述为“副制约原”．

课件：直流(交流)电路讨论题

电路包括四个部分：参考电压UREF（视为独立电压源）；电子模拟开关S0、S1、S2、 S3；T形电阻网络（或称R-2R梯形解码网络）；运算放大器。
其中：四个电子模拟开关分别由4位二进制代码控制，当代码
为1时，开关接通参考电压UREF；而代码为0时，开关接地。电路中的理想运算放大器用于求和，由此可以得到相应的模拟电
一、直流电路（讨论题）
1．用多种方法（两种以上）求解，从中体会方法的优劣。
（1）图1-1电路，NA与NB均为含源线性电阻网络，求3Ω电阻的端
电压U。
（2）图1-2电路，Us为直流电压源，（a）欲使
I0
1 10
Байду номын сангаас
I
,
则Rx应取何值？
图1-1
图1-2
（b）图1-2电路常称为桥式电路，欲使 I0 0 ,
压Uo。（1）利用戴维南定理化简图3-1电路；
（2）在图3-2电路中，求出输出电压Uo，由此结果阐述实现
数字到模拟信号的转换。
[提示：U 4
1 24
(d3 23
d2 22
d1 21
d 0 20 )U REF ]
（3）若图3-1电路中，已知
UREF =15V，输入数字信号 “1010”，则输出模拟量Uo
则R1、R2、R3、R4应如何配置？找出某种关系。
2．图2-1所示电路，（1）求3Ω电阻消耗的功率；（2）两电源向电路提供的总功率。（3）由计算讨论下列问题： a．两电源向电路提供的总功率是否等于 3Ω电阻消耗的功率，为什么？ b．能否用叠加定理直接计算功率？
c．若在图2-1电路中取消受控源代之以短路线得图2-2，重求（1）、（2）。能否用叠加定理求功率呢？

直流变交流逆变器的工作原理及电路分享

直流变交流逆变器的工作原理及电路分享直流变交流逆变器的工作原理利用震荡器的原理，先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电，经隔直系统去掉直流分量，保留交变分量，再通过变换系统（升压或降压）变换，整形及稳压，就得到了符合我们需要的交流电。

利用振荡电路产生一定频率的脉动的直流电流，再用变压器将这个电流转换为需要的交流电压。

三相逆变器则同时产生互差120度相位角的三相交流电压。

逆变器有很多部分组成，其中最核心的部分就是振荡器了。

最早的振荡器是电磁型的，后来发展为电子型的，从分立元件到专用集成电路，再到微电脑控制，越来越完善，逆变器的功能也越来越强，在各个领域都得到了很广泛的应用。

简单直流变交流的逆变器电路该逆变器使用功率场效应晶体管作为逆变器装置。

用汽车电池供电。

因此，在输入电压为12伏直流电。

输出电压是100V的交流电。

但是，输入和输出电压不仅限于此。

您可以使用任何电压。

他们依赖于变压器使用。

波形输出为方波。

根据经验，这个电路约100W功率。

电路必须按装保险丝，因为过多的输入电流流动时，振荡器停止。

逆变器原理电路：将12V直流变成220V交流电将220V交流电转变为24V、36V、48V 都比较简单，只需要使用变压器的原理。

电磁互感，就可以获得不同的电压。

设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于n个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为根据公式可知，E就是电动势，也就是电压。

因为不变，只要铁块两端的线圈数量n不一样就可以达到变压的效果。

将交流电转变为直流电只要加上二极管就可以达到需要的效果，二极管是一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。

然后再利用变压器原理就可以将220V交流电转变成12V直流电，以及我们手机充电器的5V直流输出电压。

那么如何将12V直流转换成220V交流电呢？首先我们来了解一下逆变器，什么是逆变器？逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V，50Hz正弦波）。

2015届高考物理二轮复习学案：专题9 直流与交流电路分析(人教版)

能力呈现【考情分析】【备考策略】直流电路的分析与计算是高考的热点,重点考查电路的功率计算、动态过程分析等;交流电路部分由于与工农业生产和日常生活紧密结合,在近几年的高考中考查的频率较高,重点考查交变电流四值、变压器的有关知识.题型一般以选择题为主,有时也与电磁感应结合在计算题中进行考查,难度一般不大.复习时要理解串、并联电路的特点、闭合电路欧姆定律的含义、交变电流的“四值”的含义和变压器的原理.1. (2013·南通一模)如图所示是由电源E 、灵敏电流计G 、滑动变阻器R 和平行板电容器C 组成的电路,开关S 闭合.在下列四个过程中,灵敏电流计中有方向由a 到b 的电流的是( )A. 将滑动变阻器R的滑片向右移动B. 在平行板电容器中插入电介质C. 减小平行板电容器两极板间的距离D. 减小平行板电容器两极板的正对面积2. (2013·盐城二模)某电源输出的电流中既有交流又有直流成分.如果需要在R上得到直流成分,应在如图所示电路中的A、B两处连接合适的元件,合理的连接方式是( )A. A、B处均接电感线圈B. A、B处均接电容器C. A处接电感线圈,B处接电容器D. A处接电容器,B处接电感线圈3. (多选)(2013·江苏)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有( )A. 向下滑动PB. 增大交流电源的电压C. 增大交流电源的频率D. 减小电容器C的电容4. (多选)(2013·山东)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为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示.下列说法中正确的是( )A. 电流表的示数为10AB. 线圈转动的角速度为50π rad/sC. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行D. 0.02s时电阻R中电流的方向自右向左能力巩固1. (2013·镇江一模)如图所示,直流电路闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法中正确的是( )A. 电源的总功率一定减小B. 电源的效率一定增大C. 电容器所带电荷量减小D. 电源的输出功率一定先增大后减小2. (2013·无锡一模)某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分,而我们只需要稳定的直流,下列设计的电路图中,能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是( )3. (2013·苏北三市一模)如图电路中,电源电压u=311sin(100πt)V,A、B间接有“220V 440W”的电暖宝、“220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝.下列说法中正确的是( )A. 交流电压表的示数为311VB. 电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于C. 电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D. 1 min 抽油烟机消耗的电能为1.32×104J4. 某兴趣小组设计一种发电装置,如图所示.在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π,磁场均沿半径方向.匝数为N 的矩形线圈abcd 边长ab=cd=l 、bc=ad=2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc 与ad 边同时进入磁场.在磁场中,两条边经过处的磁感应强度大小均为B,方向始终与两条边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R.(1) 求线圈切割磁感线时,感应电动势的大小E m .(2) 若从线框ad 边进入磁场开始计时,试作出感应电动势e 随时间t 变化的图象. (3) 求外接电阻上电流的有效值I.专题九直流与交流电路分析【能力摸底】1. D2. C3. BC4. AC【能力提升】例1 AC例2 (1) -1.8×10-6C (2) 9.6×10-6C例3 (1) e=100sin(10πt)VAV(3) 50 V (4) 12π C (5) 100 J例4 AD【能力巩固】 1. C 2. A 3. D4. (1) bc 、ad 边的运动速度v=ω2l,感应电动势E m =4NBlv, 解得E m =2NBl 2ω. (2) 图象如下图所示.(3) 电流I m =m E r R +,一个周期内通电时间t=49T,R 上消耗的电能W=2mI Rt,且W=I 2RT,解得I=24ω3()NBl r R +.。

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。

电工基础试题解析

图3-1 常用电路名词的说明
3. 回路：电路中任一闭合的路径。如图3-1电路中的 CDEFC、AFCBA、EABDE路径均为回路，该电路的回路数目为l = 3。
4. 网孔：不含有分支的闭合回路。如图3-1电路中的 AFCBA、EABDE回路均为网孔，该电路的网孔数目为m = 2。
5. 网络：在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电路。
Rr
图2-1 简单的闭合电路
外电路两端电压U = RI = E rI = R E ，显然，负载电阻R值越大，其两端电压U也越大；R r 当R >> r时(相当于开路)，则U = E；当R << r时(相当于短路)，则U = 0，此时一般情况下的电流(I = E/r)很大，电源容易烧毁。
2.利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻；
3.利用已知条件进行计算，确定电路的总电压与总电流；
4.根据电阻分压关系和分流关系，逐步推算出各支路的电流或电压。
电功率
电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为
为电路提供电能的设
备和器件(如电池、发电机等)。
图1-1 简单的直流电路
(2)负载(耗能元件)：
使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。
(3)控制器件： (4)联接导线：
控制电路工作状态的器件或设备 (如开关等)。
将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。
3.电路的状态
电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零，即ΣI 0。

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 (2)(重点难点易错点核心热点)

解析根据闭合电路欧姆定律，电阻 R2 中的电流为 I＝R1＋ER2＋r＝0.5 A， A 项错误；电路中 A、B 两点之间的电压为 UAB＝IR1＝0.5×4 V＝2 V，B 项错误；若在 C、D 间连一个理想电流表，则外电路总电阻为 R＝R1＋RR2＋2RR3 3＝7 Ω，电阻 R1 中的电流为 I1＝R＋E r＝23 A，电阻 R3 中的电流为 I3＝12I1＝13 A，理想电流表的读数是13 A，C 项正确；若在 C、D 间连一个理想电压表，其测量的电压为 R2 两端的电压，R2 两端的电压 U2＝IR2＝0.5×6 V＝3 V，理想电压表的读数是3 V，D 项错误。
答案 C
2．如图为某控制电路，由电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、R2 及电位器(滑动变阻器)R 连接而成，L1、L2 是两个指示灯。当电位器的触片由 b 端滑向 a 端时，下列说法正确的是( )
A．L1、L2 都变亮 C．L1 变亮，L2 变暗
B．L1、L2 都变暗 D．L1 变暗，L2 变亮
解析当滑片由 b 端向 a 端滑动时，R 接入电阻增大，总电阻增大；由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，则内电压减小，由 U＝E－Ir 可知路端电压增大，则 R1 两端的电压增大，所以通过 R1 的电流增大，而总电流减小，所以通过 L1 的电流变小，即 L1 变暗；L1 两端电压减小，并联电压增大，所以 R2 两端的电压增大，所以通过 R2 的电流增大，而通过 L1 的电流变小，所以通过 L2 的电流变小，即 L2 变暗。故 B 项正确。
解析由题图可知，交变电流的电动势的最大值 Em＝20 V，交变电流的电动势的周期为 T＝0.25 s，频率为 f＝T1＝4 Hz，线圈转动的角速度 ω＝2πf＝8π rad/s，产生的感应电动势瞬时值表达式为 e＝Emsinωt＝20sin8πt(V)，A 项错误；交变电流的电动势的有效值为 E＝E2m＝10 2 V，由闭合电路欧姆定律得交变电流的有效值为 I＝ER＝ 2 A，B 项正确；若将此电动势加在电容器上，电容器的耐压值应不小于电动势最大值，即不小于 20 V，C 项错误；由交变电流的电动势最大值表达式 Em＝NBSω 可知，若该交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动的速度增大到原来的 2 倍，则产生的交变电流的电动势的最大值增大到原来的 2 倍，为 40 V，D 项正确。

第2章交流-直流变换电路习题

与
之比。交流、有功功率、视在功率。
二、问答题
2-1、单相半波可控整流电路，如（1）晶闸管内部短路，（2）晶闸管内部开路，在下面的坐标中画出
其直流输出电压Ud和晶闸管两端电压UT的波形。
2-2、单相半波可控整流电路中，如果：
15、
（1）晶闸管门极不加触发脉冲；（2）晶闸管内部短路；（3）晶闸管内部断开；
∫ IT =
1π [
2U 2 sinωt]2 dωt ≈ 51.38A ； R = U d = 24 = 0.8Ω
2π 0 R
I d 30
I T ( AV )
=
IT 1.57
=
51.38 1.57
≈
32.7 A
取 2 倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为 168.8V 和 65.4A。
变压器二次侧有功功率 P = I 22 R = 51.382 × 0.8 = 2112W
U 2 =220V，当控制角α ＝60°时，求流过晶闸管的平均电流值IdT有效值IT，流过续流二极管的电流平
均值IdD有效值ID
解：整流的平均电压U d
=
0.9U
2
1
+
cosα 2
= 0.9× 2201+ cos 60° 2
= 149V
负载平均电流 I d = U d / Rd ≈ 30 A
流过晶闸管的电流平均值 I dT
9、 2-4、相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么?带大电感负载时，负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么?
答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率 Pd = U d I d 不等于负载有功功率 P = UI 。

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 。

2023新教材高考物理二轮专题复习专题：直流电路与交流电路

专题十二直流电路与交流电路高频考点·能力突破考点一直流电路的分析与计算电路动态分析的两种方法(1)程序法最常规的方法(2)极限法最直接的方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1 [2022·陕西渭南市教学质量检测](多选)如图所示，电流表示数为I，电压表示数为U，定值电阻R2消耗的功率为P，电容器C所带的电荷量为Q，电源内阻不能忽略．当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，下列说法正确的是( )A．U增大、I减小B．U减小、I增大C．P增大、Q减小D．P、Q均减小[解题心得]预测1 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻小于电源的内阻，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片由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．电流表的读数变大B．灯泡L变亮C．电源输出功率先减小后增大D．电压表的读数先增大后减小预测2 [2022·四川绵阳模拟]如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片向右滑动的过程中( )A．电流表A1的示数变小B．电流表A2的示数变小C．电压表V的示数变小D．电阻R1的电功率变大考点二交变电流的产生及变化规律解答交变电流问题的三点注意(1)理解两个特殊位置的磁通量、磁通量的变化率、感应电动势及感应电流方向的特点：线圈与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，ΔΦ＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变，线圈Δt与中)的关系类比v和a(ΔvΔt性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΦ最大，e最大，i最大，电流方向不变．Δt(2)区分交变电流的峰值、瞬时值、有效值和平均值．(3)确定交变电流中电动势、电压、电流的有效值后就可以运用直流电路的规律处理交流电路中的有关问题．例2 [2022·浙江1月]如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动．下列说法正确的是( )A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电D．乙图中线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电[解题心得]预测 3 [2022·湖北押题卷]一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生正弦式交变电流，电动势随时间的变化规律如图线a 所示．仅调整线圈转速，电动势随时间的变化规律如图线b 所示，则图线b 电动势瞬时值的表达式是( )A ．e ＝100sin 5πt (V)B ．e ＝100sin100πt 3(V)C ．e ＝120sin 5πt(V)D ．e ＝120sin100πt 3(V )预测4 [2022·山东章丘二模]一半径为a 的半圆形单匝闭合线框，其总电阻为r ，空间中存有方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场．某时刻在外力驱动下，线框开始绕其水平放置的直径以角速度ω匀速转动(左侧观察顺时针转动)．t 时刻线框恰好转动至如图所示的竖直平面，下列说法正确的是( )A ．线框匀速转动一周的过程中外力做功为W ＝π3B 2a 4ω4rB ．从t 时刻开始计时，感应电动势的表达式为e ＝πBωa 22sin (ωt)VC ．线框从t 时刻转到水平位置的过程中电路中的电荷量为q ＝√2π2Ba 28rD ．设N 点电势为零，t 时刻M 点电势为φM ＝－Bπωa 24考点三变压器与远距离输电1．理想变压器原副线圈中各物理量的三个制约关系(1)电压制约：输出电压U2由输入电压U1决定，即U2＝n2U1. 原制约副n1(2)电流制约：原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2. 副n1制约原(3)功率制约：变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定，即P1＝P2. 副制约原2．分清远距离输电的三个回路和三种关系(1)理清三个回路(2)分清三种关系例 3 [2022·河北卷]张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1∶n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，t＝0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U.忽略线圈电阻，下列说法正确的是( )A．发电机输出的电压为√2πNBSzB．发电机输出交变电流的频率为2πnzC．变压器原、副线圈的匝数比为√2πNBSnz∶UD．发电机产生的瞬时电动势e＝√2πNBSnz sin (2πnz)t[解题心得]预测5 [2022·湖北押题卷]如图甲所示，100匝圆形线圈接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R的电阻，电表都是理想电表．已知每匝线圈的电阻均为R，若在线圈位置加入垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，得到圆形线圈的电热功率与电阻R的功率相等．下列说法正确的是( )时刻两电流表示数均达最大A．T2时刻两电流表示数均为0B．T4C．原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1D．对某一段线圈来说，当磁感应强度最大时，受到的安培力最大预测6 [2022·湖南卷]如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源．定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端．理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为I.下列说法正确的是( )A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小预测7 [2022·福建押题卷]如图所示为研究远距离输电的装置．理想变压器T1、T2的匝数比相等(n1∶n2＝n4∶n3)，变压器T1的输入电压u1＝e＝50√2sin 100πt(V)，输电线的总电阻为r，则( )A．闭合开关后，灯泡两端的电压为50 VB．闭合开关后，通过灯泡电流的频率为100 HzC．闭合的开关数越多，所有灯泡获得的总功率越大D．依次闭合开关S1、S2、S3…，灯泡L1越来越暗素养培优·情境命题利用理想变压器规律解决实际问题情境1 [2022·江苏冲刺卷]互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合，则( )A．该电流表可用来测量直流电B．次级线圈匝数越少，电流表读数越大C．该电流表测电流时相当于降压变压器D．测量时电流表应串联在被测通电导线中[解题心得]情境2 [2022·历城二中测评]如图是一个家庭用的漏电保护器的简单原理图，它由两个主要部分组成，图中左边虚线框内是检测装置，右边虚线框内是执行装置．检测装置是一个特殊的变压器，它把即将引入室内的火线和零线并在一起绕在铁芯上作为初级(n1匝)，另绕一个次级线圈(n2匝)．执行装置是一个由电磁铁控制的脱扣开关．当电磁铁的线圈中没有电流时，开关是闭合的，当电磁铁的线圈中的电流达到或超过一定值时，开关断开，切断电路，起到自动保护作用．我国规定当漏电流达到或超过30 mA时，就要切断电路以保证人身的安全．至于电磁铁中的电流达到多大时脱扣开关才断开，则与使用的具体器材有关，如果本题中的脱扣开关要求电磁铁中的电流至少达到80 mA才会脱扣，并且其检测装置可以看作理想变压器，那么，n1与n2的比值为( )A．n1∶n2＝5∶3 B．n1∶n2＝3∶5C．n1∶n2＝8∶3 D．n1∶n2＝3∶8[解题心得]情境3 [2022·广东冲刺卷]氮化镓手机充电器具有体积小、功率大、发热量少的特点，图甲是这种充电器的核心电路．交流电经前端电路和氮化镓开关管后，在ab端获得如图乙所示的高频脉冲直流电，经理想变压器降压后在cd端给手机充电，则正常工作时，变压器cd输出端( )A．输出的电压也是直流电压B．输出电流的频率为2TC．输出电流的有效值大于ab端输入电流的有效值D．需将输入电压转变为交流电，输出端才会有电压输出[解题心得]情境4 [2022·山东冲刺卷]近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面，如图甲所示．环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为理想变压器．原线圈匝数n1＝880匝，副线圈接一个“12 V22 W”的照明电灯，示意图如图乙所示，图中电压表与电流表均为理想交流电表．原线圈接交流电源，原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图丙所示，最大值U m＝220√2 V，最大值始终保持不变，照明电灯恰好正常发光．则( )A．原线圈两端电压的有效值和t＝2.5×10－3 s的电压瞬时值相等B．若电压表为非理想电表，电压表的读数会变小C．照明电灯正常发光时，电流表的读数为0.05 AD．在t＝5×10－3 s时刻，电压表的示数为零[解题心得]专题十二直流电路与交流电路高频考点·能力突破考点一例1 解析：当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，接入电路中的电阻减小，总电阻变小，总电流变大，内电压变大，由路端电压U＝E－Ir知U变小，电压表示数减小，电流表示数增大，R2两端电压增大，功率P增大，电容器与变阻器并联，所以电容器两端电压减小，由公式Q＝CU可知，电荷量减小，故B、C正确．答案：BC预测 1 解析：滑动变阻器的滑片位于最右端时，滑动变阻器两部分并联的阻值为零，此时电路的外电阻最小，干路电流最大，路端电压最小，电流表示数最大；滑动变阻器的滑片位于中间时，滑动变阻器两部分并联的阻值最大，此时电路的外电阻最大，干路电流最小，路端电压最大，电流表示数小于初始位置时的示数；滑动变阻器的滑片位于最左端时，滑动变阻器两部分并联的阻值为零，此时电路的外电阻最小，干路电流最大，路端电压最小，电流表示数为零，所以A、B错误，D正确．滑动变阻器两部分并联的阻值先增大后减小，但与灯泡L及内阻的阻值关系未知，故输出功率无法确定，C错误．答案：D预测2 解析：程序法：在滑动变阻器R的滑片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律可知，干路电流变小，选项A 正确；由于干路电流变小，根据U外＝E－Ir可知外电路两端的电压变大，电阻R1两端的电压U1＝IR1变小，则并联部分电路两端的电压变大，即电压表V的示数变大，通过电阻R2的电流变大，即电流表A2的示数变大，选项B、C错误；根据P1＝I2R1可知，电阻R1不变，通过R 1的电流变小，则电阻R 1的电功率变小，选项D 错误．结论法：根据“串反并同”，滑动变阻器R 的滑片向右滑动的过程，R 变大，与之间接串联部分的电流、电压减小，R 1的电功率变小，选项A 正确、D 错误；与之并联部分的电流、电压变大，选项B 、C 错误．答案：A 考点二例2 解析：图中细短铁丝被磁化之后，其作用相当于小磁针，根据其分布特点可判断出甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场，故选项A 正确；而乙图中，磁针分布的方向并不相同，则线圈转动区域磁场不能看成匀强磁场，故选项B 错误；根据发电机原理可知，甲图中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动时才能产生正弦交流电，故选项C 错误；乙图中线圈匀速转动时，由于线圈切割磁感线的速度方向始终与磁场垂直且所在位置的磁感应强度大小不变，所以匀速转动时产生的是大小恒定的电流，故选项D 错误．答案：A预测3 解析：由图可知，调整转速前后周期之比Ta Tb ＝0.040.06＝23由ω＝2πT可知角速度与周期成反比，得调整转速前后角速度之比为ωa ωb＝T b T a＝32调整线圈转速之后，交流电的角速度ωb ＝2πT b＝2π0.06 s ＝100π3rad/s感应电动势最大值E m ＝NBSω转速调整前后，NBS 相同，E m 与ω成正比Ema E mb ＝ωa ωb由图可知，调整线圈转速之前交流电的最大电动势E m a ＝150 V所以调整线圈转速之后交流电的最大电动势E m b ＝ωb ωaE m a ＝23×150 V＝100 V线圈从中性面开始转动计时，所以图线b 电动势的瞬时值表达式e ＝100sin 100πt 3(V)，故选B.答案：B预测4 解析：根据法拉第电磁感应定律有，线框中产生感应电动势的有效值为E 有＝√2＝√22NBSω＝√24πa 2Bω，则线框匀速转动一周的过程中线框中产生的焦耳热为Q ＝E 有2 ET ，T ＝2πω，联立解得Q ＝π3B 2a 4ω4r，线框匀速转动一周的过程中外力做功等于线框中产生的焦耳热，即W ＝Q ＝π3B 2a 4ω4r，故A 正确；t 时刻开始计时，线框中产生的感应电动势的表达式为e ＝E m cosωt ＝πBωa 22cos (ωt )V ，B 错误；线框从t 时刻转到水平位置的过程中电路中的电荷量为q＝ΔΦr＝BΔS r＝12Bπa 2r＝Bπa 22r，C 错误；设N 点电势为零，t 时刻M 点电势为φM ＝－(πaπa +2a)·e＝－(πaπa +2a)·πBωa 22·cos 0＝－π2Bωa 22(π+2)，故D 错误．答案：A 考点三例3 解析：发电机线圈的转速为nz ，输出交变电流的频率为f ＝ω2π＝nz ，B 错误；线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的为正弦交流电，最大值为E m ＝NBS ·2π·nz ，输出电压的有效值为E ＝m √2＝√2πNBSnz ，A 错误；变压器原、副线圈的匝数比为n 1n2＝EU ＝√2πNBSnzU，C 正确；发电机产生的瞬时电动势为e ＝E m sin ωt ＝2πNBSnz sin (2πnz )t ，D 错误．答案：C预测5 解析：电表测量的是有效值，不是瞬时值，两电流表的示数不变，A 、B 错误；根据题意得I 12×100R ＝I 22×R ，I 1I2＝n 2n 1，解得n 1n 2＝101，C 正确；由图乙可知当磁感应强度最大时，磁感应强度的变化率为零，感应电流等于零，线圈受到的安培力等于零，D 错误．答案：C预测6 解析：设原线圈两端电压为U 1，副线圈两端电压为U 2，通过原线圈的电流为I 1，通过副线圈的电流为I 2，由理想变压器变压规律和变流规律可得，原、副线圈及定值电阻R 1的等效电阻为R ′＝U 1I 1＝n 1n 2U 2n 2n 1I 2＝(n1n 2)2U2I 2＝(n1n 2)2R 1；保持P 1位置不变，将原、副线圈及电阻R 1等效为一定值电阻，P 2向左缓慢滑动过程中，R 2接入电路的电阻减小，则整个电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，回路中电流I 增大，原线圈两端电压增大，又电源电压不变，故电压表示数U 减小，A 项错误；由于原线圈两端电压增大，由理想变压器变压规律可知，副线圈两端电压增大，故R 1消耗的功率增大，B 项正确；当P 2位置不变，P 1向下滑动时，n 2减小，等效电阻R ′增大，由欧姆定律可知，回路中电流减小，R 2两端电压减小，C 项错误；由于R 2两端电压减小，则原线圈两端电压增大，由变压规律可知，副线圈两端电压增大，R 1的功率增大，D 项错误．答案：B预测7 解析：闭合开关后，灯泡两端的电压为U 4＝n 4n 3U 3＝n 4n 3(U 2－ΔU )＝n 4n 3(n2n 1U 1−ΔU )＝U 1－n 4n 3ΔU ，A 错误；变压器不改变频率，交变电流的频率为f ＝ω2π＝50 Hz ，B 错误；设升压变压器的输出电压为U 2，输送电流为I 2，所有灯泡获得的总功率为P ＝U 2I 2−I 22r ＝−E (E 2−E 22E )2+E 22 4E闭合的开关数越多，灯泡总电阻越小，所以灯泡总功率有可能先增大后减小，也有可能一直减小，C 错误；依次闭合开关S 1、S 2、S 3…，灯泡总电阻逐渐减小，输送电流逐渐增大，所以灯泡两端的电压逐渐减小，灯泡L 1越来越暗，D 正确．答案：D 素养培优·情境命题情境1 解析：互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理，不能测量直流电，故A 错误；电流大小与线圈匝数成反比，所以次级线圈匝数越少，电流表读数越大，故B 正确；该电表原线圈为单匝，是升压变压器，故C 错误；测量时，用手柄控制钳形铁芯上方开口打开，将被测通电导线圈放入其中，不需要将电流表串联在被测通电导线中，故D 错误．答案：B情境2 解析：根据题意可知n1n 2＝I2I 1＝80 mA 30 mA＝83，故A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C情境3 解析：经过变压器输出的电压为交流电压，A 错误；由乙图可知周期为T ，故输出电流的频率为f ＝1T ，B 错误；由于变压器为降压变压器，则输入电压有效值大于输出电压有效值，根据变压器的输入功率等于输出功率，可知输出电流的有效值大于ab 端输入电流的有效值，C 正确；变压器的工作原理是电磁感应，只要输入电流的大小发生变化，产生的磁场就会发生变化，磁通量就会发生变化，输出端就会有电压输出，故不需要将输入电压转变为交流电，输出端也可以有电压输出，D 错误．答案：C情境4 解析：原线圈两端电压的有效值为U ＝m √2＝220 V ，由图丙可知电压周期T ＝2×10－2s ，则电压瞬时值表达式为u ＝U m cos2πTt ＝220√2cos (100πt )，当t ＝2.5×10－3 s 的电压瞬时值为u ＝220√2cos (100π×2.5×10－3)V ＝220 V ，故A 正确；电压表测的是输出电压，不会随外电阻的变化而变化，故B 错误；照明电灯正常发光时，电流为I 2＝P U 2＝116 A ，线圈匝数比为n1n2＝UU2＝22012＝553，电流表的读数为I＝I2n2n1＝0.1 A，故C错误；电压表的示数为有效值，即为12 V，故D错误．答案：A。

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。

专题11 交流电路的分析与计算试题2

为使荧光屏上出现一条沿x轴的贯穿全，偏转磁场的磁感应强度随时间变化的规律是下列情况的哪一个？
6、（天津和平区调研）示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的AC
A．极板X应带正电
B．极板X' 应带正电
C．极板Y应带正电
9、（金太阳年第五次联考）如图所示，理想变压器初级线圈匝数为
线圈匝数为n2，初级线圈两端ab接正弦交流电源，电压表的示数为
负载电阻R= 44Ω时，电流表A1的示数是0.20A。

下列说法中正确的是
A．电流表A2的示数为1.0A
、（湖南重点中学2次联考）如图2-6所示,MN和PQ为两光滑的电
、汽油机的点火装置中变压器的次级线圈匝数必须远大于初级线圈的匝数，图中四个完全相的交流电，如图所示，若C 如图为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是AB t ，若发电机的转速和线圈的匝数都增加到b
a
2
B
Q
P
A
A
下列关于电磁场和电磁波的叙述中正确的是 CD
．非电物理量（如位移、速度、压力、温度、流量等）利用传感器可以转换成电学量（如电流、电压等）粒子都在回旋加速器中被加速，从而获得较高的能量
时D
甲乙丙
图乙。

2020届高考物理选择题题型高效专练11直流电路与交流电路(含解析)

2020届高考物理选择题题型高效专练11直流电路与交流电路1．在如图所示的电路中，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，闭合电键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A ．灯泡L 变亮B ．电源的输出功率先变大后变小C ．电容器C 上的电荷量减少D ．电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比恒定【解析】当滑动变阻器滑片P 向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R 总增大，干路电流I 减小，电源的内电压减小，路端电压增大，灯泡的功率P ＝I 2R L ，R L 不变，则电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡变暗，故A 错误。

当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大。

由题意，灯炮L 的电阻大于电源的内阻r ，当R 增大时，外电阻与电源内电阻的差值增大，电源的输出功率变小，故B 错误。

变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C 错误。

根据闭合电路欧姆定律得：U＝E －Ir ，则ΔU ΔI＝r ，即电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比等于电源的内电阻r ，保持不变。

故D 正确。

【答案】 D2．(多选)如图所示电路，在平行金属板M 、N 内部左侧中央P 有一质量为m 的带电粒子(重力不计)以水平速度v 0射入电场并打在N 板的O 点。

改变R 1或R 2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A ．该粒子带正电B ．减少R 2，粒子还能打在O 点C ．减少R 1，粒子将打在O 点左侧D ．增大R 1，粒子在板间运动时间不变【解析】根据外电路中顺着电流方向电势逐渐降低，可知M 板的电势低于N 板的电势，板间电场方向向上，而粒子在电场中向下偏转，所受的电场力方向向下，则知该粒子带负电，故A 错误。

电路稳定时R 2中没有电流，相当于导线，改变R 2，不改变M 、N 间的电压，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，所以粒子的运动情况不变，仍打在O 点。

电力电子技术第3章直流-交流变换电路习题和答案K

一、选择题3-1、当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为（A ）逆变；当交流侧直接和负载连接时，称为（B ）逆变。

A、有源B、无源C、电压型D、电流型3-2、逆变电路最基本的工作原理是把直流电变成交流电，改变两组开关的切换（D ），即可改变输出交流电的频率。

A、周期B、电流C、电压D、频率3-3、不属于换流方式的是（C ）。

A、器件换流B、电网换流C、单相换流D、负载换流3-4、要实现负载换流，负载电流的相位必须（ B ）于负载电压。

A、滞后B、超前C、相同D、三个都不对3-5、可实现有源逆变的电路为（A ）。

A、三相半波可控整流电路，B、三相桥式半控整流电路，C、单相全控桥接续流二极管电路，D、单相半控桥整流电路。

3-6、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理（A ）。

A、30º-35º，B、10º-15º，C、0º-10º，D、0º。

3-7、在有源逆变电路中，逆变角β的移相范围应选（B ）为最好。

A、β=90º~180º，B、β=35º~90º，C、β=0º~90º3-8、电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式是( C )导电方式。

A、90°B、120°C、180°D、270°3-9、PWM控制是对脉冲的（ C ）进行调制的技术。

A、长度B、高度C、宽度D、面积3-10、在调制法中，通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波，其中（A ）应用最多。

A、等腰三角波B、锯齿波二、判断题3-1、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。

（╳）3-2、变频调速装置是属于无源逆变的范畴。

（√）3-3、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。

（√）3-4、无源逆变电路是把直流电能逆变成交流电能，送给电网，（╳）3-5、变频器总是把直流电能变换成50Hz交流电能。

2023版高考物理二轮总复习第1部分题突破方略专题4电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电路课件

命题热点•巧突破
考点一直流电路的计算与分析
考向1 直流电路的动态分析
1．(2021·广东广州模拟)如图所示的电路中，当变阻器R1的滑动触
头向上滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为
(A )
A．A灯和B灯都变亮
B．A灯和B灯都变暗
C．A灯变亮，B灯变暗
D．A灯变暗，B灯变亮
【解析】 “串反并同”指的是在一个闭合回路中某一个电学元件的阻值发生了变化，则与其并联的电学元件的电学量的变化趋势与其相同，与其串联的电学元件的电学量的变化趋势与其相反，这里的并联是指两电学元件之间没有电流的流进流出关系，串联指的是电流有流进流出关系．当变阻器R1的滑动触头向上滑动时，滑动变阻器的阻值增大，根据“串反并同”规律可知A、B灯泡与之并联，则两灯都变亮，所以A 正确，B、C、D错误．故选A．
则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图象中，正确的是 (A )
【解析】当电容器两端电压变化时，电容器由于充放电，电路中会有电流 I＝ΔΔQt ＝CΔΔtU，而充电放电时，电流方向相反，电阻 R 两端电压 UR＝IR＝CΔΔtUR，由图(b)可知，(1～2)s 电容器充电，(3～5)s 过程电容放电，且放电时电流为充电时的一半，故选 A．
( AD )
A．若将电容器上极板上移少许，则液滴的电势能增大
B．若减小电容器两极板的正对面积，则液滴向下加速运动
C．闭合 S，则电路稳定后电容器所带电荷量比原来增加C3E
D．闭合 S，若电路稳定后液滴还在板间运动，则其加速度大小为13g
【解析】若将电容器上极板上移少许，和电容并联部分电路没有发生改变，电容器两端的电压不变，根据 E＝Ud 可知电场强度变小，则油滴所受向上电场力变小，油滴向下运动，电场力做负功，油滴的电势能增大，故 A 正确；若减小电容器两极板的正对面积，不改变极板间的电场强度，则油滴所受向上电场力不变，油滴仍然静止，故 B 错误；

直流电路分析试题库及答案(二)

直流电路分析试题库及答案（二）一、填空题1、以客观存在的支路电流为未知量，直接应用 KCL定律和KVL 定律求解电路的方法，称为支路电流法。

2、当复杂电路的支路数较多、网孔数较少时，应用网孔电流法可以适当减少方程式数目。

这种解题方法中，是以假想的网孔电流为未知量，直接应用KVL定律求解电路的方法。

3、当复杂电路的支路数较多、结点数较少时，应用结点电压法可以适当减少方程式数目。

这种解题方法中，是以结点电压为未知量，直接应用 KCL定律和欧姆定律求解电路的方法。

4、当电路只有两个结点时，应用结点电压法只需对电路列写1 个方程式，方程式的一般表达式为RRUVS /1/1 ，称作弥尔曼定律。

5、在多个电源共同作用的线性电路中，任一支路的响应均可看成是由各个激励单独作用下在该支路上所产生的响应的叠加，称为叠加定理。

6、具有两个引出端钮的电路称为二端网络，其内部含有电源称为有源二端网络，内部不包含电源的称为无源二端网络。

7、“等效”是指对端口处等效以外的电路作用效果相同。

戴维南等效电路是指一个电阻和一个电压源的串联组合，其中电阻等于原有源二端网络除源后的入端电阻，电压源等于原有源二端网络的开路电压。

8、为了减少方程式数目，在电路分析方法中我们引入了回路（网孔）电流法、结点电压法；叠加定理只适用线性电路的分析。

三、单项选择题1、叠加定理只适用于（ C ）A、交流电路B、直流电路C、线性电路2、必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是（ C ）A、支路电流法B、回路电流法C、结点电压法3、只适应于线性电路求解的方法是（ C ）A、弥尔曼定理B、戴维南定理C、叠加定理五、计算分析题1、已知图电路中电压U=4.5V，试应用已经学过的电路求解法求电阻R。

（18Ω（1、提示思路：先将R支路去掉，用“两种实际电源等效变换法化简电路，求出UOC及Req”,再补上R支路求解所得）2、求解图2.5.2所示电路的戴维南等效电路。

专题四第2讲直流电路和交流电路

A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
栏目导引
专题四电磁感应与电路
解析：升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出 P 功率变大时升压变压器的输出电压不变， A 项错误．由 I＝可 U 知，当输电电压不变，而输出功率增大时输电电流增大，由 U 损＝ IR 及 P 损＝ I2R 可知 U 损及 P 损均增大，当 U 损增大时降压变压 P2 器的输出电压减小，故 C 项正确，B 项错误．由 P 损＝ 2R 可知 U P损 P ＝ R.当输出功率增大时输电线损耗功率占总功率的比例增 P U2 大， D 项正确．
栏目导引
专题四电磁感应与电路
Um 解析：根据 u1＝12 2 sin 100π t(V)及 U＝知 U1＝12 V，f 2 ω U1 n1 n2 1 ＝＝ 50 Hz，选项 A 错误；根据＝得 U2＝ U1＝ × 2 U2 n2 n1 2π U2 12 V＝ 6 V，即 V 的读数为 6 V，选项 B 错误；根据 I2＝＝ RL 6 A＝ 1 A，即 A 的读数为 1 A，选项 C 错误；由于 P1＝ P2， 6
D．R3上消耗的功率逐渐增大
栏目导引
专题四电磁感应与电路
【解析】
当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4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，R1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；R3两端电压减小，R3中电流减小，电流表读数增大，选项B错误；R3上消耗的功率逐渐减小，选项D错误；由于R2中的电流增大，R2两端电压增大, 故电压表读数减小，选项A正确．

2022届高三物理二轮专题检测（最新模拟题汇编）专题十直流和交流电路（全解析）

1．【2012•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，则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 ，则由能量守恒定律得Q×24%=W ，所以Q=0.25J ，故选项B 正确2．【2012•北京市朝阳区期末】一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h ，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( ) A ．1.8 W,5.4×10－2W B ．3.6 W,0.108 W C ．0.6 W,1.8×10－2 W D ．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 ＝3.6 V ，通话时电流I 1＝500 mA ·h3 h＝500/3 mA ，通话时功率P ＝EI 1＝0.6 W ；待机时电流I 2＝500 mA ·h 100 h＝5 mA ，所以待机功率P′＝EI 2＝1.8×10－2W ，正确答案为C.3．【2012•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，则：（）A ．电动机的内阻为R=I EB ．电动机的内阻为R=2I kmgv IE - C ．如果电动机突然被卡住而停止转动，则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，则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=2I kmgv 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．【2012•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。

高中物理复习：直流电路与交流电路

接电阻产生的焦耳热为 Q＝I2有效Rt＝1.8 J，故选项 C 正确；从中性面开始计时，转动 90°
的过程中，感应电动势的平均值为
E
＝ΔtΦ，
I
＝R＋E r，q＝
I
t＝
2 5π
C，故选项 D 错误．
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4.(2021·石家庄二模)(多选)如图所示的正方形线框 abcd 边长为 L，每边电阻均为 r，
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闭合电路动态分析的三点注意 (1)引起电路变化的原因：电阻变化、电键的通断． (2)电容器的特点：电路稳定后，电容器所在支路电阻无电压降，因此电容器两极板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，将会引起电容器的充、放电． (3)二极管的特点：具有单向导电性．
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[典例剖析] (多选)在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，D为理想二极管(具有单向导通作用)，R1为定值电阻，C为电容器，电压表和电流表均为理想电表，S1、S2均断开，则下列说法正确的是( BC )
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A．仅闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，电压表、电流表示数均变大 B．仅闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，电容器的带电荷量不变 C．先闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，再闭合S2，电容器有放电现象 D．同时闭合S1、S2，将滑动变阻器的滑片向右移，定值电阻R1两端的电压增大解析：BC 仅闭合S1，回路中只有R1与R2串联，当滑动变阻器的滑片向右移时，R2的有效阻值减小，故总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律得，总电流增大，路端电压减小，即电压表示数减小，电流表示数增大，因电容器与二极管串联，电容器不能放电，故电容器的带电荷量不变，故A错误，B正确；再闭合S2，R1被二极管短路，总电阻减小，路端电压减小，电容器两端电压等于R2两端的电压，也就是路端电压，电容器对外放电，故C正确；同时闭合S1、S2，二极管与R1并联，而二极管的正向导电的电阻为零，故此时R1被短接，故D错误．