1、1第 12 讲直流电路与交流电路主干知识体系 核心再现及学科素养知识规律(1)闭合电路的欧姆定律I ， E U Ir ER rE U 内 U 路(2)电功率：P IU.P I2R (纯U2R电阻)(3)交变电流的“四值”最大值： Em nBS .瞬时值： e Emsin t .有效值：由电流的热效应定义平均值： n .E t(4)理想变压器的四个基本关系功率关系： P 入 P出电压关系： .U1U2 n1n2电流关系： .I1I2 n2n1频率关系： f1 f2.思想方法(1)物理思想：等效思想、守恒思想.(2)物理方法：假设法、整体法、隔离法、代换2法、比值定义法. 1(2018全国卷，16
2、)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q方 ；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q 正 该电阻上电压的峰值均为 u0，周期均为 T，如图所示则 Q 方 Q 正 等于( )A1 B. 1 C12 D212 2D 由有效值概念知，一个周期内产生热量 Q 方 T， Q 正u20R T2 u20R T2 u20R T T T，故知 Q 方 Q 正 21.U2有 效R (u02)2R 12 u20R2(2018天津卷，4)教学用发电机能够产生正弦式交变电流利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R 供电，电路如图所示，理想交流电流表 A、理想交流电压表 V
3、 的读数分别为 I、 U， R 消耗的功率为 P.若发电机线圈的转速变为原来的 ，则( )12A R 消耗的功率变为 P12B电压表 V 的读数变为 U12C电流表 A 的读数变为 2ID通过 R 的交变电流频率不变B 发电机线圈的转速变为原来的 ，由 E 知，原线圈中输入电压变为原来的 ，12 nBS2 12频率变为原来的 .根据 ，则 U2变为原来的 ，即 U2 U，则通过 R 的电流变为原来12 U1U2 n1n2 12 12的 ， R 消耗的功率 P2 P，根据 ，原线圈上的电流也变为原来的 ，即电流表12 U2R 14 I1I2 n2n1 12A 的读数变为 I.故选 B.123(2
4、016高考全国卷，16)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻 R1、 R2和 R3的阻值分别为 3 、1 和 4 ， 为理想交流电流表， U 为正弦交流电压源，输3出电压的有效值恒定当开关 S 断开时，电流表的示数为 I；当 S 闭合时，电流表的示数为 4I.该变压器原、副线圈匝数比为( )A2 B3 C4 D5B 设理想变压器原、副线圈的匝数之比为 n，开关断开时，电路如图甲所示，原、副线圈的电流比 ，通过 R2的电流 I2 nI，根据变压器的功率关系得，II2 n2n1 1nUI I2R1( nI)2(R2 R3)；开关闭合时，电路如图乙所示，原、副线圈的电流比 ，通过 R2的电流 I
5、24 nI，根据功率关系有 U4I(4 I)2R1(4 nI)2R2，联4II2 n2n1 1n立以上两式并代入数据解得 n3，选项 B 正确4(2016高考全国卷，17)阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池 E(内阻可忽略)连接成如图所示电路开关 S 断开且电流稳定时， C 所带的电荷量为 Q1；闭合开关 S，电流再次稳定后， C 所带的电荷量为 Q2.Q1与 Q2的比值为( )A. B. C. D.25 12 35 23C 断开 S 和闭合 S 后等效电路分别如图甲、乙所示根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1 E， U2 E， C 所带的电荷量 Q CU
6、，则 Q1 Q235，选项 C 正确15 1345(2016高考全国卷，19) (多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b.当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光下列说法正确的是( )A原、副线圈匝数比为 91B原、副线圈匝数比为 19C此时 a 和 b 的电功率之比为 91D此时 a 和 b 的电功率之比为 19AD 设灯泡的额定电压为 U0，输入电压为灯泡额定电压的 10 倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的输入电压为 9U0，变压器原、副线圈的匝数比为 91，选项 A 正确，选项B 错误；由 9U0Ia U0Ib得，流过 b 灯泡的电
7、流是流过 a 灯泡电流的 9 倍，根据P UI， a、 b 灯泡的电功率之比为 19，选项 C 错误，选项 D 正确考情分析命题特点与趋势1从近几年高考试题可以看出以下特点：应用串并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析，稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，交变电流的产生及“四值” ，多以选择题形式出现变压器的原理，电压比、电流比及功率关系，变压器的动态分析是考查的重点，题型以选择题为主22018 年高考题会以部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的应用为主线，重点考查电路的动态分析与功率的计算；与日常生活、生产相联系的交变电流规律、远距离输电也可能会成为新
8、命题点解题要领1理解串、并联电路的特点，闭合电路欧姆定律的含义理解交变电流的“四值”含义和变压器、远距离输电的原理2掌握以下应考技法(1)程序法；(2)等效法；(3)分析推理法；(4)守恒法.高频考点一 直流电路的分析计算备考策略1高考对本考点的考查较为简单，考生失分主要原因是不按正确程序进行分析，只关注局部，不考虑整体，解决此类问题时注意应用程序法分析动态变化，并用好“串反并同”结论进行快速判断需要考生学会灵活变通52知识概括命题视角考向 1 直流电路的功率问题例 1 (2018湖北八校二联)(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，L 1、L 2为相同规格的小灯泡，
9、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 .当开关 S 闭合后 ( )AL 1的电阻为 112B L1消耗的电功率为 7.5 WCL 2的电阻为 7.5 DL 2消耗的电功率为 0.3 WCD S 闭合后，L 1两端的电压为 3.0 V，由乙图可知， I10.25 A，故 P10.7 5 W， R112 ， A、B 均错； L2与 R 及电源串联，把 R 和电源等效成电动势为 3 V，内阻为7.5 的新电源，在图乙中作出新电源的 I U 图线，如图，两图线的交点表示出了此时L2两端的电压与通过的电流的大小，由图知 U21.5 V， I20.2 A，所以R2 7.5
10、， P2 U2I21.50.2 W0.3 W，C、D 正确U2I2 1.50.2归纳反思1电路的电功率分析纯电阻电路： P 电 P 热 I2R IUU2R6非纯电阻电路： P 电 P 热 P 机 ，即 UI I2R P 机2电源的输出功率与负载的关系分析当 R r 时，电源的输出功率最大，为 Pm ；E24r当 Rr 时，随着 R 的增大，电源的输出功率越来越小；当 Rr 时，随着 R 的增大，电源的输出功率越来越大；当 P 出 Pm时，每个输出功率对应两个外电阻阻值 R1和 R2，且 R1 R2 r2.考向 2 直流电路的动态分析例 2 (2018衡水中学信息卷二)如图所示的电路中，L 为小
11、灯泡， R1、 R2、 R3为定值电阻， C 为电容器，电源电动势为 E，内阻为 r，图中电表为理想电表闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 从 a 端滑到 b 端的过程中，下列说法正确的是 ( )A小灯泡的亮度是先变暗后变亮B电容器 C 先放电后充电C电流表 A 的示数先减小后增大D电压表和电流表 A1的示数之比先减小后增大C 由题意可将电路图转化成如图所示，在滑片 P 从 a 到 b 的过程中， R 接入电路的阻值先增大后减小，使整个回路的电阻先增大后减小，因此干路电流先减小后增大，内电压先减小后增大，路端电压先增大后减小，故 C 先充电后放电，B 错误；小灯泡 L、 R1、 R3支路电阻
12、恒定，随路端电压的变化，小灯泡 L 先变亮后变暗，A 错误；小灯泡 L 的电流先增大后减小，而干路电流先减小后增大因此电流表 A 的示数先减小后增大，C 正确；电压表和电流表 A1的示数之比为滑动变阻器及 R2串联的总电阻，阻值先增大后减小，D 错误归纳反思1闭合电路动态变化的原因7(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)(2)若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小(3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化2闭合电路动态分析的三种常用方法(1)程序分析法：流程如下(2)利用结论法：即“串反并同”法“串反”即某一电阻增大(
13、减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都减小(增大)；“并同”即某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都增大(减小)(3)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论考向 3 闭合电路的图象问题例 3 (2018黑龙江省哈尔滨市第三中学冲刺(二)如图所示，图 1 为一电动机，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图 2 所示，已知电流表读数在 0.2 A 以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断不正确的
14、是( )A电路中的电源电动势为 3.9 VB电动机的电阻为 4 C此电路中，电动机的最大输出功率为 0.9 WD变阻器的最大阻值为 32 C 由电路图 1 知，电压表 V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示 V2的电压与电流的关系，此图线的斜率大小等于电源的内阻，为8r 3 ；当电流 I0.1 A 时， U3.6 V，则电源的电动势3.6 3.00.2E U Ir3.6 V0.13V3.9 V，故 A 正确；由图可知，电动机的电阻 rM 4 ，故 B 正确；当 I0.3 A 时， U3.0 V，电动机的输入功率最大，最0.8 0.40.1大输入功率为P U
15、I30.3 W0.9 W，电动机的热功率为 PrM I2rM0.3 24 W0.36 W，则最大的输出功率为 P 出 0.9 W0.36 W0.54 W，故 C 错误；当 I0.1 A 时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以 R r rM( 34)32 ，故 D 正确故EI 3.90.1选 C.归纳反思闭合电路中几种常见图象的比较类型 公式 图 象 特 例I-R 图线 I ER r 短路 R0， I ，图象始端Er断路 R， I0，图象末端U-R 图线 U ERr R短路 R0， U0， U 内 E断路 R， U E， U 内 0U-I 图线 U E Ir 短路 R0， I ， U0E
16、r断路 R， I0， U EP-R 图线R RE2r R2 短路 I ， P 出 0 断路ErI0， P 出 0，当 R r 时， P 出最大， P 出 E24rP-I 图线 P EI I2r短路 I ， P 出 0Er断路 I0， P 出 0，当 I 时，E2rP 出 最大， P 出 E24r9高频考点二 交变电流的分析与计算备考策略1本考点是高考的热点，考查的知识交汇点较多，常与交变电流的性质和变压器的规律相结合对于这类问题，需通过原、副线圈电路，综合分析变压器与电路的关系需要考生学会迁移应用2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
17、过中性面一次，感应电流的方向改变一次3交变电流“四值”的应用(1)最大值： Em nBS ，分析电容器时的耐压值(2)瞬时值： E Emsin t (由中性面开始计时)，计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况(3)有效值：电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流. (4)平均值： E n ，计算通过电路截面的电荷量 t命题视角考向 1 交变电流的产生及四值例 4 (2018湖北部分重点中学联考)如图甲所示，在匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交流电动势 e随时间 t 变化的图象如图乙中曲线 a、 b 所示，则( )A
18、t0 时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置B a、 b 对应的线圈转速之比为 23C a、 b 对应的两线圈面积之比为 11D若只改变两线圈的形状(匝数不变)，则两线圈电动势的有效值之比一定不变C t0 时刻，两线圈感应电动势均为零，故两线圈均处于中性面的位置，选项 A 错误；由图线可知，两线圈的周期之比 Ta Tb23；故根据 n 可知 a、 b 对应的线圈转1T速之比为 32，选项 B 错误；根据 Em NBS ， ； ；则 a b TbTa 32 EmaEmb 1510 3210 ，选项 C 正确；若只改变两线圈的形状(匝数不变)，则两线圈的面积要变化，SaSb Ema bEmb a 1
19、1故感应电动势的最大值要变化，电动势的有效值之比一定变化，选项 D 错误；故选 C.归纳反思解决交变电流的问题要注意以下几点1理解几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(1)与中性面重合时， S B， 最大， 0， e0， i0，电流方向将发生改变 t(2)与中性面垂直时， S B， 0， 最大， e 最大， i 最大，电流方向不变 t2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4交变电流瞬时值表达式书写的基本思路(典题 3 的 C 选项)(1)确定正弦式交变电流的峰值，根
20、据已知图象或由公式 Em nBS 求出相应峰值，其中 2 f2 n.2T(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式若线圈从中性面开始计时，则 et 图象为正弦函数， e Emsin t ；若线圈从垂直中性面开始计时，则 et 图象为余弦函数， e Emcos t .考向 2 结合理想变压器考查交流电路例 5 (2018河南省南阳市统考)(多选)理想变压器原线圈 a 匝数 n1200 匝，副线圈 b 匝数 n2100 匝，线圈 a 接在 u44 sin 314t(V)交流电源上， “12 V 6 W”的灯泡2恰好正常发光，电阻 R216 ，电压表 V 为理想电表，下列推断正确的是( )A交变
21、电流的频率为 100 HzB副线圈磁通量的最大变化率为 Wb/s25C电压表 V 的示数为 22 VD R1消耗的功率是 1 W BD 由表达式知交变电流的频率为 f Hz50 Hz，A 错误；灯泡正常发光，故副314211线圈中电流为 I 0.5 A，故电压表示数为 U212 V IR220 V，故根据 Em N 知PU t穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/s，故 B 正确；根据电流与匝数成反比，原线EmN 25圈电流为 0.25 A，由题意可知：原线圈电压有效值为 44 V，根据电压与匝数成正比得U140 V， R1消耗的功率是 P(4440)0.25 W1 W，故 C 错误，D 正确
22、例 6 (2018河南中原名校高三联考)如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)， R 表示输电线的电阻，则( )A用电器增加时，变压器输出电压增大 B要提高用户的电压，滑动触头 P 应向上滑C用电器增加时，输电线的热损耗减少D用电器增加时，变压器的输入功率减小B 由于变压器原、副线圈的匝数不变，而且输入电压不变，因此增加负载不会影响输出电压，故 A 错误；根据变压器原理可知输出电压 U2 U1，当滑动触头 P 向上滑时，n2n1n2增大，所以输出电压增大，用户两端电压增大，故 B 正确；由于用电器是并联的，因此用电器增加时总电阻变小，输
23、出电压不变，总电流增大，故输电线上热损耗增大，故 C 错误；用电器增加时总电阻变小，总电流增大，输出功率增大，所以输入功率增大，故 D 错误归纳反思有变压器动态分析的方法1明确交流电源、原线圈、副线圈及负载的串并联情况2分清涉及理想变压器动态分析的两类情况，如(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(3)不论哪种情况，要注意两点：根据题意分清变量和不变量；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，输出决定输入题组冲关21.(2018辽
24、宁庄河模拟)(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1 n2101， b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，从某时刻开始在12原线圈 c、 d 两端加上 u1220 sin 100 t(V)的交流电压，开始时单刀双掷开关与 b 连2接，下列说法正确的是( )A t s 时， cd 间电压的瞬时值为 220 V1400B电压表的示数为 44 V2C若将滑动变阻器的滑片向上移，电压表和电流表的示数都变大D若单刀双掷开关由 b 拨向 a 后，电压表示数和电流表示数都变小AD 由 u1220 sin 100 t(V)可知，当 t s 时， cd 间电压的瞬时值为 220 2140
25、0V，故 A 正确；单刀双掷开关与 b 连接，由电压关系 ，因电压表显示的是有效值，则U1U2 n1n2U1220 V，故电压表的示数为 44 V，故 B 错误；若将滑动变阻器的滑片向上移动，副线圈回路电阻减小，电压表示数不变，电流表的示数变大，C 错误；若单刀双掷开关由 b 拨向 a，则原线圈匝数 n1增加，副线圈电压降低，电压表示数和电流表示数都变小，故 D 正确22.(2018山东省实验中学一诊)在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比为21，四个标有“6 V,6 W”的完全相同的灯泡 L1、 L2、 L3、 L4，按如图的方式接入电路，其中 L1恰能正常发光忽略灯泡电阻随电压的变化电路中
26、的电表均为理想交流电表，则下列选项中正确的是 ( )A L2、 L3、 L4均正常发光B电流表示数为 0.5 AC m、 n 两点间所加的电压为 14 VD整个电路消耗的总功率为 18 WC 理想变压器的匝数比为 21，则原、副线圈中的电流比为 12，四个灯泡的额定电流都为 I01 A， L1恰能正常发光，则原线圈中电流为 I11 A，根据 ，可知副线n1n2 I2I1圈中电流为 I22 A，流过 L2、L 3、L 4的电流均为 A，不能正常发光，选项 A、B 错误；2313L2、L 3、L 4的电阻值为 R6 ，则副线圈两端电压为 U2 6 V4 V，23根据 ，可知原线圈两端电压为 U18
27、 V，由于 L1正常发光，其两端电压 UL16 n1n2 U1U2V，故 m、 n 两端所加电压为 Umn U1 UL114 V，选项 C 正确；整个电路消耗的总功率P UmnI114 W，选项 D 错误高频考点三 远距离输电问题备考策略1理清三个回路回路 1：发电机回路 I1 I 机 ， U1 U 机 ， P1 P 机回路 2：输送电路 I2 I3 IR， U2 U3 UR， P2 PR P3.回路 3：输出电路 I4 I 用 ， U4 U 用 ， P4 P 用2掌握两种损耗(1)电压损耗：输电线上的电阻导致的电压损耗， UR U2 U3 IRR.(2)功率损耗：输电线上电阻发热导致的功率损
28、耗， PR P2 P3 I R输电线上的能2R量损耗是热损耗，计算功率损耗时用公式 PR I R 或 PR .2RU2RR题组突破31.(多选)图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器升压变压器原副线圈匝数比为 1100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为 100 .降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中 R1为一定值电阻， R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小电压表 V 显示加在报警器上的电压(报警器未画出)未出现火警时，升压变压器的输入功率为 750 kW.下列说法正确的有( )甲14乙A降压变压器副线圈输出的交变电流频率为 50 HzB远距离输
29、电线路损耗功率为 180 kWC当传感器 R2所在处出现火警时，电压表 V 的示数变大D当传感器 R2所在处出现火警时，输电线上的电流变大AD 由题图乙知交变电流的周期为 0.02 s，所以频率为 50 Hz，A 正确；由图乙知升压变压器输入端电压有效值为 250 V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为 25 000 V，所以输电线中的电流为 I 30 A，输电线损失的电压为 U IR30100 V3 000 PUV，输电线路损耗功率为 P UI90 kW，B 错误；当传感器 R2所在处出现火警时，其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表V 的示数变小，
30、C 错误；由 C 知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，D 正确32.如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器 T 的原、副线圈匝数分别为 n1、 n2，在 T 的原线圈两端接入一电压 u Umsin t 的交流电源，若输送电功率为 P，输电线的总电阻为 2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A( ) B( )n1n2U2m4r n2n1U2m4rC4( )2( )2r D4( )2( )2rn1n2 PUm n2n1 PUmC 升压变压器 T 的原线圈两端电压的有效值为 U1 ，由变压关系可得 ，则Um2 U1U2 n1n2U2
31、 ；因为输送电功率为 P，输电线中的电流为 I2 ，则输电线上损失的电n2Um2n1 PU2 2n1Pn2Um功率为 P I (2r) ，故选项 C 正确24n21P2rn2U2m33.如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为 m，降压变压器的变压比为 n，输电线的电阻为 R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为 U，若由于用户的负载变化，使电压表 V2的示数减小了 U，则下列判断正确的是 ( )15A电流表 A2的示数增大了 URB电流表 A1的示数增大了n URC电压表 V1的示数减小了 UD输电线损失的功率增加了( )2Rn URB 电压表 V2的示数减小
32、了 U，根据变压器的变压比可知降压变压器输入电压减小了 U3 n U，由于升压变压器输入电压不变，因此输电线上的电压增大了 n U，因此电流表 A1的示数增大了 ，B 正确；根据变流比，电流表 A2的示数增大了 ，A 错误；n UR n2 UR由于发电机的输出电压不变，因此升压变压器的输出电压不变，电压表 V1的示数不变，C错误；设原来输电线上的电流为 I，则输电线损失的功率增加了( I )2 I2R，不等于(n UR)2R，D 错误n UR课时跟踪训练(十二)一、单项选择题1(2018福州一中检测)如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B T.单匝矩形线圈25面积 S1 m2.电阻不计，绕垂直于磁
33、场的轴 OO匀速转动线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接， 为交流电流表调整副线圈的滑动触头 P，当变压器原、副线圈匝数比为21 时，副线圈电路中标有“6 V 6 W”的灯泡正常发光以下判断正确的是 ( )A电流表的示数为 1 A B矩形线圈产生电动势的最大值为 18 VC从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e12 sin 60 t(V)2D若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将 P 适当下移16C 灯泡正常发光，故变压器的输出电流为： I2 1 A；根据公式： ，解6 W6 V I1I2 n2n1得 I10.5 A，故 A 错误；灯泡正常发光，故变压器的输出
34、电压为 6 V，根据公式 ，U1U2 n1n2解得： U112 V，故矩形线圈产生电动势的有效值为 12 V，最大值为 12 V17 V，故 B2错误；根据公式 Em NBS ，解得： rad/s60 rad/s，故 从EmNBS 1221 25 1矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律 e Emsin t 12 sin 60 t(V)，故 C 正确；若矩形线圈转速增大，根据公式 Em NBS ，感应电2动势的最大值增加，故有效值也增加；为使灯泡仍能正常发光，应该减小变压比，故应将P 适当上移，故 D 错误 2图甲电路中， D 为二极管，其伏安特性曲线如图乙所示在图甲电路中
35、，闭合开关S，滑动变阻器 R 的滑片 P 从左端向右移动过程中( )A二极管 D 消耗的功率变大B二极管 D 的电阻变大C通过二极管 D 的电流减小D电源的功率减小A 滑动变阻器 R 的滑片 P 从左端向右移动过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路电流增大，由图乙可知，二极管的电阻减小，电流、电压增大，消耗的功率也增大，故 A 正确，B、C 错误；电源的功率为： P EI，因为电流增大，所以电源的功率增大，故 D 错误所以 A 正确，B、C、D 错误3. (2018山西五校三联)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器 T1和降压变压器 T2向 R011 的纯电阻用电器供电已知输
36、电线的总电阻R10 ， T2的原、副线圈匝数比为 41，用电器两端的电压为 u220 sin 100 t(V)，2将 T1、 T2均视为理想变压器下列说法正确的是( )A降压变压器的输入功率为 4 400 WB升压变压器中电流的频率为 100 Hz17C输电线消耗的功率为 500 WD当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小A 由题可知，用电器两端电压有效值为 220 V，交流电频率 f Hz50 2 1002Hz，由电功率公式可知，降压变压器输出功率 P 4 400 W，理想变压器输入功率与输U2R0出功率相等，故 A 项正确；理想变压器不改变交变电流的频率，B 项错；由变压规律 U1U2
37、可知，降压变压器输入电压为 880 V，由 P UI 可知，降压变压器输入电流为 I5 A，n1n2由焦耳定律可知，输电线电阻消耗的功率 P I2R250 W，C 项错；当用电器的电阻减小时，输出功率增大，故降压变压器输入功率增大，从而输入电流增大，再由 P I2R 可知，输电线消耗的功率增大，D 项错4(2018湖北省荆州中学高三全真模拟一)在如图所示的电路中，由于某个电阻发生故障，使电流表 A 的读数变大，电压表 V 的读数变大，灯泡 L 的亮度变暗，关于故障判断的下列说法正确的是( )A可能是 R3短路 B可能是 R2断路C可能是 R2短路 D可能是 R4短路D 由电路元件各物理量动态变
38、化的规律“串反并同”可知，只有当 R4短路时(可认为电阻减小)，外电路电阻减小，总电流增大，电流表 A 的读数变大， R4的电流增大，电压表 V 的读数变大，灯泡 L 的亮度变暗故正确答案为 D.故选 D.5. 如图所示，接在理想变压器回路中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比 n1 n2 n3为( )A111 B321C621 D221B 灯泡正常发光，可得 UA UB UC UD，所以 U22 U3，由理想变压器的电压关系得18 ，可得 n22 n3.灯泡都正常发光，则功率相等，即 PA PB PC PD.由 P I2R 得 n2n3 U2U3 21IA IB IC I
39、D，即 I1 I2 I3.由理想变压器的功率关系得 U1I1 U2I2 U3I3，即 n1I1 n2I2 n3I3，可得n1 n2 n32 n3 n33 n3.所以 n1 n2 n3321.6(2018湖北省武汉市高三下学期五月理综训练)如图是某温度检测和光电控制加热装置的原理图 R 为热敏电阻(温度升高，阻值减小)，用来探测加热电阻丝 R 的温度 RG为光敏电阻(光照强度增大，阻值减小)，接收小灯泡 L 的光照其他电阻均为定值电阻当 R 处温度升高后，下列说法正确的是( )A灯泡 L 将变暗B RG的电压将增大C R 的功率将增大D R 的电压变化量与 R2的电流变化量的比值不变D A 项：
40、当 R 处温度升高时， RT阻值变小，左边回路中电流增大，小灯泡 L 的功率增大，灯泡 L 将变亮，故 A 错误； B、C 项：L 的光照强度增大，则 RG阻值变小，右侧电路的总电阻变小，总电流变大， E2的内电压增大，则其路端电压变小总电流增大，则 R2两端电压增大，所以右侧电路并联部分电压减小， R 的电压减小，则 R 的功率将减小 R 的电流减小，而总电流增大，则通过 R3的电流增大， R3的电压将增大，所以 RG的电压将减小，故 B、C 错误；D 项： R 的电压变化量与 R2的电流变化量的比值 ，保持不变，故 U I RR3R R3D 正确7(2018河北正定中学高三模拟)如图所示为
41、一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈 abcd 的边长 ab cd L1， bc ad L2，匝数为 n，线圈的总电阻为 r，线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴 OO匀速转动，角速度为 ，线圈两端通过电刷 E、 F 与阻值为 R 的定值电阻连接从线圈经过中性面开始计时，则 ( )19A线圈中感应电动势的最大值为 BL 1L2B线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为 e nBL 1L2 cos tC经过 周期时间通过电阻 R 的电荷量为14 BL1L2R rD此发电机在上述工作状态下的输出功率为n2B2 2L21L2R2R r2D 线圈产生的感应电动势的最大值 Em nB
42、L 1L2，选项 A 错误；感应电动势随时间变化的表达式 e Emsin t nBL 1L2sin t ，选项 B 错误；根据法拉第电磁感应定律有E n ，由闭合电路欧姆定律有 I ，又 BL1L2， q I t，联立解得 q n t ER r，选项 C 错误；线圈中感应电动势的有效值 E ，电流的有效值 IBL1L2R r Em2 nB L1L22，交流发电机的输出功率即电阻 R 的热功率 P I2R ，选项 D 正nB L1L22R r n2B2 2L21L2R2R r2确二、多项选择题8(2018山东省淄博市高三三模)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为 U，额定电流为 I，线圈电阻为
43、 R，将它接在电动势为 E，内阻为 r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )A电动机消耗的总功率为 UIB电源的效率为 1IrEC电源的输出功率为 EID电动机消耗的热功率为U2RAB 电动机消耗的总功率应该用 P IU 来计算，所以总功率为 IU，所以 A 正确；电动机消耗的热功率应该用 P I2R 来计算，所以热功率 P I2R，所以 D 错误电源的输出功率等于电动机的输入功率，得 P 出 UI.故 C 错误电源的总功率为 IE，内部发热的功率为I2r，所以电源的效率为 1 ，所以 B 正确故选 AB.IE I2rIE IrE9(2018河南省郑州市高中毕业年级第二次质量预测
44、)如图所示的电路中电表均为理想电表，闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 向右移动至某一位置，与移动前相比，下列说法正确的是( )20A电流表读数变小，电压表读数变大 B小灯泡 L 变亮C电源的输出功率一定变大 D电容器 C 所带的电荷量减少BD 由图可知，电容并联在滑动变阻器两端；当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻减小；则总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，故电流表示数增大，灯泡亮度变亮，因内压增大，故电压表示数减小，故 A 错误，B 正确；由 P EI 可知，电源的总功率变大；当外阻和内阻相等时输出功率最大，因为不知道外阻和内阻的关系，所以不能判断电源输出功率的变化，故 C 错误
45、；因电容器并联在滑动变阻器两端；总电流变大，灯泡及内阻分压增大，则滑动变阻器分压减小，故电容器 C 两端的电压减小，所以 C 上的电量减小，故 D 正确所以 BD 正确，AC 错误10(2018山东省淄博一中高三三模)电源的两个重要参数分别是电动势 E 和内电阻r.对一个电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值现有一个电动势为 E、内电阻为 r 的电源和一阻值为 R 的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和乙中虚线框所示设新的等效电源的电动势为E，内电阻为 r.
46、试根据以上信息，判断下列说法中正确的是( )A甲图中的 E E， r R rrR rB甲图中的 E E， r R rC乙图中的 E E， rRrR rD乙图中的 E E， rRR r RrR rBD 电源的电动势等于外电路断路时的路端电压，则对甲图可知E E， r r R，选项 A 错误 B 正确；图乙中， E ； r ，故选项 C 错误，ERR r RrR r21D 正确；故选 BD.11(2018河北冀州 5 月模拟)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为 r 的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为 R 的负载如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是 ( )A该交流电源电动势的瞬时值表达式为 e Emsin(100 t)B变压器原、副线圈匝数的比值为rRC电流表的读数为Em22RrD负载上消耗的热功率为 E2m4rBC 由 et 图象可知交流电的周期 T410 2 s，则 50 rad/s，所以2Te Emsin(50 t)，则 A 项错误对于理想变压器，在电源输出最大功率时
