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第1讲恒定电流与交变电流,1.(2016江苏单科，8)如图1所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 ，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有(),A.路端电压为10 V B.电源的总功率为10 W C.a、b间电压的大小为5 V D.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A,图1,答案AC,2.(2016江苏单科，4)一自耦变压器如图2所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中(),图2 A.U2U1，U2降低 B.U2U1，U2升高 C.U2U1，U2降低 D.U2U1，U2升高,答案C,3.(2015江苏单科，1)一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为() A.200 B.400 C.1 600 D.3 200,答案B,4.(2014江苏单科，3)远距离输电的原理图如图3所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是(),图3,答案D,考 情 分 析,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；交流电路部分重点考查电流的“四值”、变压器的规律应用。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。,直流电路的分析与计算,规 律 方 法,闭合电路动态分析的两种常用方法 (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(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)。,1.(2016苏北四市一模)在如图4所示的电路中，E为电源，电源内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)， 为理想电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片向上移动，则(),精 典 题 组,图4 A.电压表的示数变大 B.小灯泡消耗的功率变小 C.通过R2的电流变小 D.电源的内耗电压变大,解析将滑动变阻器的滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流减小，故R1两端的电压减小，并联部分电压增大，通过R2的电流变大，A、C错误；由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由PI2R可知，小灯泡消耗的功率变小，B正确；因电路中电流减小，故电源的内耗电压减小，D错误。 答案B,2.(2016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5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(),图5,解析S断开时等效电路如图甲所示。,图甲,S闭合时等效电路如图乙所示。,图乙,答案C,3.(多选)如图6所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等。将滑动变阻器R4的滑片向b端移动，则(),图6 A.R3上消耗的功率增大 B.电流表读数减小，电压表读数增大 C.电源的输出功率增大 D.质点P将向下运动,解析将滑动变阻器R4的滑片向b端移动，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流I增大。电容器极板间的电压等于R3两端的电压。R4减小，并联部分的总电阻减小，则R3的电压减小，R3上消耗的功率减小，电容器极板间场强减小，质点P所受的电场力减小，所以质点P将向下运动。流过电流表的电流IAII3，I增大，I3减小，则IA增大，所以电流表读数增大。R4的电压U4U3U2，U3减小，U2增大，则U4减小，所以电压表读数减小。由于R1的阻值和电源内阻r相等，则外电路总电阻大于电源的内阻r，当外电阻减小时，电源的输出功率增大，A、B错误，C、D正确。 答案CD,交变电流的产生和描述,规 律 方 法,解决交变电流的产生和描述的基本方法,(2)书写交变电流瞬时值表达式的基本思路： 确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式EmnBS求出相应峰值。 明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。 a.若线圈从中性面位置开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为iImsin t。 b.若线圈从垂直中性面位置开始转动，则it图象为余弦函数图象，函数式为iImcos t。,1.利用实验室的手摇发电机产生的正弦交流电给灯泡L供电，其电路如图7所示。当线圈以角速度匀速转动时，电压表示数为U，灯泡正常发光。已知发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，电表均为理想电表，导线电阻可忽略，则(),精 典 题 组,图7,答案D,2. (多选)小型发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，bc边长度为L1，磁极间的磁场可视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈以角速度绕OO匀速转动，如图8所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，下列说法正确的是(),图8,答案AC,3.(多选)(2016湖南怀化模拟)如图9甲所示，阻值为r4 的矩形金属线框与理想电流表、理想变压器的原线圈构成回路，标有“12 V36 W”的字样的灯泡L与理想变压器的副线圈构成回路，灯泡L恰能正常发光，理想变压器原、副线圈的匝数之比为31。矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则(),图9,答案BD,变压器和远距离输电问题,规 律 方 法,3.原线圈连接有电阻的变压器问题的处理 变压器的原理是电磁感应中的互感现象，变压器不能改变恒定电流，当原线圈接有电阻时，变压器的原线圈输出电压不是电源的电压，所以求解的关键是先求出原线圈中的电流，再由电压关系列式。,1.如图10所示，某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极，定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上。不计定子线圈的电阻，当转子以25 r/s的转速匀速转动时，在定子线圈中产生频率为50 Hz的正弦交流电。若使转子以50 r/s的转速转动，则(),精 典 题 组,图10,解析转速加倍，根据2n，角速度加倍，根据EmNBS，动生电动势的最大值加倍，变压器原线圈两端电压加倍，根据变压器原、副线圈的电压比等于匝数比可知，副线圈两端电压加倍，副线圈中电流加倍，根据电流与匝数关系可知电流表的示数也加倍，选项A正确，B错误；转速加倍，则原线圈输入电压频率加倍，为100 Hz，变压器不改变电流频率，所以电阻R上交流电的频率为100 Hz，故选项C错误；根据法拉第电磁感应定律可知，电动势与磁通量变化率成正比，因为电动势加倍，变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的2倍，故选项D错误。 答案A,2.(2016扬州模拟)如图11所示为远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。闭合开关S后(),图11 A.升压变压器的输出电压增大 B.降压变压器的输出电流减小 C.输电线上损耗的功率增大 D.输电线上交流电的频率减小,解析根据输入电压决定输出电压，闭合开关S后，升压变压器的输出电压不变，选项A错误；闭合开关S后，负载增加，负载总电阻减小，降压变压器的输出电流增大，输电线上电流增大，输电线上损耗的功率增大，选项B错误、C正确；根据变压器不改变交变电流频率可知，输电线上交流电的频率不变，选项D错误。 答案C,图12 A.开关闭合后，灯泡L1会变亮 B.开关闭合后，a、b端输入功率变小 C.开关闭合前，R1、R2消耗的功率相等 D.开关闭合前，电源的输出功率为5 W,答案C,图13,答案D,高频考点八结合理想变压器考查交流电路的动态分析,满分策略 理想变压器的动态分析是高考命题的重点，考查方向：一是负载不变，匝数比变化，讨论各量的变化情况；二是匝数比不变，负载变化，讨论各量的变化情况。 (1)分析变压器动态变化问题的一般思维流程,(2)分析变压器动态变化问题的关键 弄清变量和不变量，确定是负载电阻不变还是匝数比不变； 弄清变压器动态变化中的决定关系，即P2决定P1，I2决定I1，U1决定U2。,满分示例 (3分)如图14所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，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(),图14,审题指导 第一步：抓关键点获取信息,第二步：分析选项找解题依据,满分模板,答案A,满分体验 (3分)(2016天津理综，5)如图15所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是(),图15 A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大,解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈电路中的电流减小，则R1消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电流表A2示数减小，原线圈中的电流变大，电流表A1示数变大，选项D错误。 答案B,
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