第一部分 专题六 第2课时

解析 电路稳定时电容器两板间的电压等于R1两端的电压，当用强光照射光敏电阻 R3时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，电源的总功率P＝EI变大，R1两端间 的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，液
滴向上运动，故A错误，C正确；
电容器的电压增大，电容不变，由Q＝CU知，电容器所带电荷量增加，故D正确；
约3.8 kg
无线连接
WiFi智能快连
额定电压
14.4 V
额定功率
55 W
解析 由铭牌知，扫地机器人工作的额定电压为14.4 V，额定功率为55 W，则额定电流 I＝1545.4 A≈3.82 A，每秒钟消耗能量W＝Pt＝55 J，A、D错误；
根据电池容量5 200 mA·h知，电池充满电后储存的总电荷量Q＝5.2 A×3 600 s＝18 720 C， 充满电后正常工作的时间t＝5 200×10－3 A·h ≈1.36 h，B错误，C正确.
第一部分 专题六 电磁感应和电路
高考命题轨迹
高考命题点
命题轨迹
闭合电路欧姆 定律的应用
2016
电路中的能量 问题
交流电的产生 和描述
2018
2卷17 3卷16
情境图 16(2)17题 18(3)16题
2015
1卷16
变压器和远 距离输电
2016 1卷16,3卷19
15(1)16题
16(1)16题
规律方法提炼
1.直流电路动态分析方法 (1)程序法：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，再由闭合电路欧姆定律判断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. (2)结论法——“串反并同”： “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).
D.58 A
解析 只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得： E＝U＋Ir＝12 V＋10×0.05 V＝12.5 V，R 灯＝1120 Ω＝1.2 Ω， 再接通S2后，流过电动机的电流为： I 电动机＝12.5－0.085×1.2 A－8 A＝50 A，故选 C.
拓展训练1 (2019·湖北武汉市四月调研)2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已
成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯
的1 000倍.电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝1 .下列说法正确的是 ρ
A.材料的电导率越小，其导电性能越强
B.材料的电导率与材料的形状有关
√C.电导率的单位是
1 Ω·m
D.电导率大小与温度无关
解析 材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，选项A错误； 材料的电导率与材料的形状无关，选项B错误； 根据 R＝ρLS，则 σ＝1ρ＝RLS，则电导率的单位是Ωm·m2＝Ω1·m，选项 C 正确； 导体的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度有关，选项D错误.
高考题型4 变压器和远距离输电
1.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.
2.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.
16(3)19题
相关知识链接
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＝UR2t＝I2Rt，P＝UI＝UR2＝I2R. (2)非纯电阻电路：电功W＝UIt，电功率P＝UI，电热Q＝I2Rt，电热功率P热＝I2R，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＝ I2Rt 、P热＝ I2R .
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拓展训练3 (2019·浙江超级全能生2月联考)小雷同学家里购买
了一款扫地机器人，如图4所示，小雷同学仔细检查了这个新扫
地机器人，发现铭牌上标有如表所示数据，则该扫地机器人
A.额定工作电流为0.25 A
图4
B.充满电后正常工作的时间为2.5 h
√C.电池充满电后储存的总电荷量为18 720 C
D.以额定电流工作时每小时消耗能量为55 J
例1 (2019·江西赣州市上学期期末)如图1所示，汽车蓄电池与
车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，电表可
视为理想电表.只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为
12 V，再接通S2，启动电动机时，电流表示数变为8 A，则此时
图1
通过启动电动机的电流是
A.2 A
B.8 A
√C.50 A
3.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.
例4 (多选)(2019·云南昆明市4月教学质量检测)如图7甲所示的电路中，理想变压器 原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈的输入电压u随时间t变化图象如图乙所示，D为 理想二极管，R为电阻箱，当电阻箱阻值R＝11 Ω时，下列说法正确的是
电动势的最大值 Emax＝nωΦmax＝100×3.14×2π10－2×1.0×10－2 V＝200 V，故 A 正确；
t＝3.14×10－2 s 时，磁通量 Φ 的变化率最大，最大值为ΔΔΦt ＝Enmax＝210000 Wb/s＝2 Wb/s， 选项 B 正确；
Emax 串联在外电路中的交流电流表的读数为 I＝R＋2r＝1.4 A，故 C 错误，D 正确.
(3)有效值：正弦式交流电的有效值E＝Em；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的 2
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 ＝nΔΔΦt ，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：UU12＝nn12. (3)电流关系：只有一个副线圈时II12＝nn21.
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＝I2r. ③电源的输出功率：P出＝ UI ＝P总－P内. (2)电源的效率 η＝PP总出×100%＝UE×100%.
3.交流电的“四值” (1)最大值Em＝ 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 .
高考题型1 电路的动态分析
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)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 器的电压为与之并联的电阻两端的电压.
主机基本参数
产品尺寸 345 mm*345 mm*96 mm
电池
14.4 V/5 200 mA·h锂电池
产品质量
约3.8 kg
无线连接
WiFi智能快连
额定电压
14.4 V
额定功率
55 W
主机基本参数
产品尺寸 345 mm*345 mm*96 mm
电池
14.4 V/5 200 mA·h锂电池
产品质量
化学反应层，反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处，在这
两个地方，电势会沿电流方向“跃升”.这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图
乙所示，图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低，D点的高度略低于
C点.若减小外电路电阻R，则下列说法正确的是
√A.C、D两点之间的高度差将变大
A.磁铁的转速为10 r/s
√B.线圈两端电压的有效值为 6 2 V
√C.交变电流的电压表达式为u＝12sin 5πt (V)
D.该交变电流的频率为50 Hz
图5
解析 电压的周期为 T＝0.4 s，故磁铁的转速为 n＝T1＝2.5 r/s＝f＝2.5 Hz，故 A、D 均
错误；
由题图乙可知线圈两端电压的最大值为
B.A、D两点之间的高度差和C、B两点之间的高度差
之和将变小
图3
C.A、B两点之间的高度差不变
D.在电子从A点经D、C移动至B点的过程中，非静电力做功将变大
解析 因电动势不变，减小外电路电阻R，电路中的电流增大，内电压变大，外电压 减小，A、B两点的高度差为外电压，减小；C、D两点高度差类似于内电压，变大， 故A正确，C错误； A与D，C与B高度差的总和为电动势，故应不变，故B错误； 电子从A处经D、C至B处，非静电力做功W＝Eq，不变，故D错误.
2.变压器和远距离输电的分析技巧 (1)变压器副线圈的电流和功率决定原线圈的电流和功率； (2)远距离输电问题分析的关键是求中间回路电流的大小.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
高考题型1 电路的动态分析 高考题型2 电路中的能量问题 高考题型3 交流电的产生和描述 高考题型4 变压器和远距离输电
√A.原线圈的输入电压频率为50 Hz
图7
B.电阻箱R两端电压的有效值为11 V
√C.电阻箱R消耗的功率为22 W
D.若电阻箱R阻值变小，原线圈中的电流减小
解析 由题图可知，T＝0.02 s，f＝T1＝0.102 Hz＝50 Hz，故 A 正确； 原线圈电压的有效值为：U1＝2202 2 V＝220 V，由变压比可知，副线圈两端的电压 U2 ＝22 V，由于二极管具有单向导电性，由电流的热效应可知，URR2T＝2R22·T2，解得：UR ＝11 2 V，故 B 错误； 由热功率 P＝URR2＝111122 W＝22 W 可知，电阻箱 R 消耗的功率为 22 W，故 C 正确； 若电阻箱R阻值变小，由于原线圈电压不变和变压器匝数比不变，所以副线圈的电压 不变，所以副线圈电流变大，则原线圈电流变大，故D错误.
由于电路中的电流增大，R1两端的电势差增大，又因为R1下端接地，电势为零，所 以R1上端电势升高，A板的电势也升高，故B错误.
高考题型2 电路中的能量问题
例2 (2019·山东枣庄市上学期期末)如图3甲所示，一个简单的闭合电路由内、外两
部分电路构成.已知内电路的电源是一个化学电池，电池的正、负极附近分别存在着
3.82 A
高考题型3 交流电的产生和描述
例3 (多选)(2019·贵州安顺市适应性监测(三))风电是一种清洁、绿色的可再生能源，
中国的风电装机容量，目前处于世界领先地位.图5甲为风力发电的简易模型，在风力
作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连.在某
一风速时，传感器显示如图乙所示，则
拓展训练2 (多选)(2019·广东珠海市质量监测)如图2所示，直流电
路中，R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻，其阻值随光照增强而减 小.当开关S闭合，电容器两板间的M点的带电液滴恰好能保持静止.
现用强光照射电阻R3时
A.电源的总功率减小
B.A板的电势降低
图2
√C.液滴向上运动
√D.电容器所带电荷量增加
2 ＝1.4)则
图6
√A.该小型发电机的电动势的最大值为200 V √B.t＝3.14×10－2 s时，磁通量的变化率为2 Wb/s
C.t＝3.14×10－2 s时，串联在外电路中的交流电流表的读数为2 A
√D.t＝3.14×10－2 s时，串联在外电路中的交流电流表的读数为1.4 A
解析 从 Φ－t 图线可以看出，Φmax＝1.0×10－2 Wb，T＝3.14×10－2 s，ω＝2Tπ，感应
12
V，故有效值
U＝U2m＝
12 2
V＝6
2
V，故
B 正确；
周期 T＝0.4 s，故 ω＝2Tπ＝02.π4 rad/s＝5π rad/s，故电压的表达式为 u＝12sin 5πt (V)，
故 C 正确.
拓展训练4 (多选)(2019·云南玉溪一中第五次调研)图6甲为一台小型发电机构造示意 图，内阻r＝5 Ω，外电路电阻R＝95 Ω，电路中其余电阻不计.发电机内的矩形线圈在 匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100.转 动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，(π＝3.14，