高考物理二轮复习专题10直流电路与交流电路课件
方法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，使电阻最大或电阻为零去讨论.
典例剖析
例1 如图1所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R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乙所示.
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
变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为
理想交流电表).设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R 相当于用户用电器的总电阻.当用电器增加时，
相当于R变小，则当用电进入高峰时( )
√A.电压表V1、V2的读数均不变，电流表A1、 A2的读数均增大
B.电压表V3、V4的读数均减小，电流表A3的 读数也减小
解析
返回
考题二 交变电流的产生及描述
知识精讲
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.交变电流“四值”的应用 (1)最大值：Em＝nBSω，分析电容器的耐压值； (2)瞬时值：E＝Emsin ωt(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＝nΔΔΦt ，计算通过电路截面的电荷量.
线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中
性面开始匀速转动，线框转过
π 6
时的感应电流为I，下列说法正确的是(
)
A.线框中感应电流的有效值为2I
√B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为2ωIR √C.从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的
D.线电框荷转量一为周2ωI 的过程中，产生的热量为8πωI2R
图5
解析
34
4.如图6甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定
在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比.某一风速时，线圈中产生的正
弦式电流如图乙所示，则( )
√A.电流的表达式为i＝
0.6sin (10πt) A
B.磁铁的转速为10 r/s
C.风速加倍时电流的表达式
为i＝1.2sin (10πt) A
尖子生好方法:听课时应该始终跟着老师的节奏，要善于抓住老师讲解中的关键词，构建自己的知识结构。利用老师讲课的间隙，猜想老师还会讲什么，会怎样讲， 怎样讲会更好，如果让我来讲，我会怎样讲。这种方法适合于听课容易分心的同学。
2019/6/30
精选最新中小学教学课件
34
thank
you!
2019/6/30
图10
√C.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变 √D.发电厂的输出功率增大
解析
返回
编后语
有的同学听课时容易走神，常常听着听着心思就不知道溜到哪里去了；有的学生，虽然留心听讲，却常常“跟不上步伐”，思维落后在老师的讲解后。这两种情况都 不能达到理想的听课效果。听课最重要的是紧跟老师的思路，否则，教师讲得再好，新知识也无法接受。如何跟上老师饭思路呢？以下的听课方法值得同学们学习：
下列说法正确的是( )
A.若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数
之比为2∶1
√B.若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为 ∶21
图9
√C.若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为2∶1
D.若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为 ∶21
解析
567
7.如图10所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压
一、“超前思考，比较听课”
什么叫“超前思考，比较听课”？简单地说，就是同学们在上课的时候不仅要跟着老师的思路走，还要力争走在老师思路的前面，用自己的思路和老师的思路进行对 比，从而发现不同之处，优化思维。
比如在讲《林冲棒打洪教头》一文，老师会提出一些问题，如林冲当时为什么要戴着枷锁？林冲、洪教头是什么关系？林冲为什么要棒打洪教头？••••••
二、同步听课法
有些同学在听课的过程中常碰到这样的问题，比如老师讲到一道很难的题目时，同学们听课的思路就“卡壳“了，无法再跟上老师的思路。这时候该怎么办呢？
如果“卡壳”的内容是老师讲的某一句话或某一个具体问题，同学们应马上举手提问，争取让老师解释得在透彻些、明白些。
如果“卡壳”的内容是公式、定理、定律，而接下去就要用它去解决问题，这种情况下大家应当先承认老师给出的结论（公式或定律）并非继续听下去，先把问题记 下来，到课后再慢慢弄懂它。
精选最新中小学教学课件
35
图7
A.2
B.3 C.4 D.5
[思维规范流程]
设变压器原、副线圈匝数比为k
S断开
S闭合
U＝ U1＋I·R1
U1＝ kU2
U2＝ kI·(R2＋R3)
⇒U＝_k_2·_5_I_＋__3_I
U＝ U1′＋4I·R1
U1′＝ kU2′
U2′＝ k·4I·R2
⇒U＝_k_2·_4_I＋__1_2_I__
2.直流电路动态分析的3种常用方法 方法1：程序法 R 局—减增—小大→I 总＝R＋E r—减 增—小 大→U 内＝I 总r—减 增—小 大→U 外＝E－U 内—减增—小大→确定 U 支、I 支
方法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.风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2 A
图6
解析
返回
考题三 变压器及远距离输电
知识精讲
1.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. 若 n1＞n2，为降压变压器；若 n1＜n2，为升压变压器. (3)电流关系：只有一个副线圈时，II12＝nn21； 有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋……＋UnIn.
2.原、副线圈中各量的因果关系 (1)电压关系：U1决定U2. (2)电流关系：I2决定I1. (3)功率关系：P出决定P入. 3.输电过程的电压关系
4.输电过程功率的关系
典例剖析
例3 (2016·全国乙卷·16)一含有理想变压器的电路如图7所示，图中电阻 R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω， 为理想交流电流表，U为正弦 交流电压源，输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( )
图4
A.此交流发电机的电动势平均值为 10 2 V B.t＝0.02 s 时 R 两端的电压瞬时值为零
√C.R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u＝10 2cos (100πt) V
D.当 ab 边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上
解析
[变式训练]
34
3.如图5所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，
即： k2·5I＋3I ＝ k2·4I＋12I
得k＝ 3
Байду номын сангаас答案
[变式训练]
567
5.(2016·天津·5)如图8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( )
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
老师没提了一个问题，同学们就应当立即主动地去思考，积极地寻找答案，然后和老师的解答进行比较。通过超前思考，可以把注意力集中在对这些“难点”的理解 上，保证“好钢用在刀刃上”，从而避免了没有重点的泛泛而听。通过将自己的思考跟老师的讲解做比较，还可以发现自己对新知识理解的不妥之处，及时消除知识 的“隐患”。
图2
2 A.5
1 B.2
√C.35
2 D.3
解析
12
2.(2016·江苏·8)如图3所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，
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3
知识专题
专题10 直流电路与交流电路
网络 构建
栏目 索引
考题一 直流电路的分析 考题二 交变电流的产生及描述 考题三 变压器及远距离输电
考题一 直流电路的分析
方法指导
1.明确 1 个定律、2 个关系 (1)闭合电路的欧姆定律：I＝R＋E r. (2)路端电压与电流的关系：U＝E－Ir. (3)路端电压与负载的关系 U＝IR＝R＋R rE＝1＋1 Rr E，路端电压随外电阻的增大而增大，随外电阻的 减小而减小.
的影响，以下判断正确的是( )
A.电路中电源电动势为3.4 V
B.变阻器的触头向右滑动时，
V2读数逐渐减小 C.此电路中，电动机的最大
输出功率为0.9 W
√D.变阻器的最大阻值为30 Ω
图1
解析
[变式训练]
12
1.(2016·全国甲卷·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2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( )
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，
高考物理二轮复习 专题四第10课时 直流电路与交流电路复习课件
【分析与解答】(1)灯泡 L 正常发光，电路中的电 流为
I＝UPLL＝63 A＝2 A (2)由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电 压为
UM＝E－I(r＋R)－UL＝20 V－2×(1＋4)V－3 V ＝7 V
(3)电动机的总功率为 P 总＝IUM＝2×7 W＝14 W 电动机的热功率为 P 热＝I2RM＝22×0.5 W＝2 W 所以电动机的输出功率为
P 出＝P 总－P 热＝14 W－2 W＝12 W .
变式题：如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、 乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功 率相等，则这两个电路中的 U 甲、U 乙，R 甲、R 乙之间 的关系正确的是( AC)
A．U 甲>U 乙
B．U 甲＝4U 乙
C．R 甲＝4R 乙 D．R 甲＝2R 乙
例3如图所示，有一电荷静止于电容器两极板间， 电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少 许，稳定后三A．小灯泡 L1、L3 变暗，L2 变亮 B．该电荷一定带正电 C．电容器 C 上电荷量减小 D．电流表始终存在从左向右的电流
【分析与解答】当滑动变阻器的滑片向上移动时， 滑动变阻器接入电路中的阻值增大，外电路总电阻增 大，根据闭合电路欧姆定律：干路总电流减小，电源 的内电压减小，路端电压增大，通过 L2 的电流也增大， 所以 L2 灯变亮；根据总电流减小，而 L2 的电流增大， 则知通过 L1 的电流减小，L1、L3 变暗，故 A 正确； 电容器上极板与电源正极相连，可知电容器上极板带 正电，板间场强方向向下，由平衡条件分析可知，该 电荷所受的电场力向上，与场强方向相反，所以该电 荷带负电；根据电容器的电压等于 R 与 L3 串联的总电 压，路端电压增大，L1 的电压减小，所以电容器的电 压增大，电量将增加，在充电过程中电流表有从左向 右的电流，当滑片停止移动时，电容器不再充电，没 有电流通过电流表，所以 B、C、D 错误．
高考物理二轮复习4.1直流电路与交流电路课件(共25张PPT)
B [滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，整个 电路电阻增大，干路电流减小，A1 示数减小，A 错误；内电压减小， 外电压增大，R1 两端的电压增大，则通过 R1 的电流增大，而干路电 流减小，则 A2 的示数减小，B 正确；电容器两端的电压增大，所以 电容器的带电荷量增大，C 错误；通过内电阻的电流减小，则由 P ＝I2r，可知，电源内阻消耗的电功率减小，D 错误。]
D [由于输电线总电阻为 R，输电线上有电压降，U 线＜U2。根 据欧姆定律得 I2＝UR线<UR2，故 A 错误；输电线上有功率损失 ΔP＝ΔRU2， ΔU<U2，故 B 错误；根据 P＝UI 知在功率不变的情况下，增大 U，I 减小，故 C 错误；理想变压器不改变电功率，U2I2＝U1I1，故电厂输 送电功率为 U2I2，故 D 正确。]
2．求解功率最大值问题的 2 点技巧 (1)定值电阻的功率：P 定＝I2R R 为定值电阻，P 定只与电流有关系，当 R 外最大时，I 最小，P 定最小，当 R 外最小时，I 最大，P 定最大。 (2)电源的输出功率：P 出＝rE＋2RR外外2＝R外R－外Er22＋4r。当 R 外＝r 时，P 出＝E4r2最大。
(甲)
(乙)
( 丙)
(丁)
A [在图(甲)位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零， A正确；从图(乙)位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关 系式为i＝Imcos ωt，B错误；在图(丙)位置时，线圈中的磁通量 最大，磁通量的变化率最小，感应电流为0，C错误；在图(丁) 位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为d→c，D错误。]
[典例2] (2021·山东济南高三模拟)如图所示，R1为定值电阻、R为滑动变阻 器、C为电容器，闭合开关S，当滑片P向上移动时，下列说法正确的是
2019届高考物理二轮复习直流电路与交流电路课件(53张)(江苏专用)
2.如图所示，N 匝矩形导线框以角速度 ω 绕对称
轴 OO′匀速转动，线框面积为 S，线框电阻、
电感均不计。在 OO′左侧有磁感应强度为 B
的匀强磁场，外电路接有电阻 R 和理想电流表
A。下列说法正确的是
()
A．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为
e＝NBSωsin ωt
B．电流表的示数
I＝
2ω 4R NBS
C．R 两端电压有效值 U＝ω2 NBS D．一个周期内电阻 R 的发热量为 Q ＝πωNRBS2
解析：由题图可知，线框只有一半在磁场中，
故产生的电动势的最大值为
Em
＝
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 可以显示加在报警器两端的电压(报警
Em＝nBSω Im＝RE＋mr
适用情况及说明 (1)从线圈位于中性面开始计时 (2)可用于分析或计算线圈某时 刻的受力情况 (1)此时线圈垂直于中性面 (2)电容器的击穿电压指的就是 最大值
物理量 有效值 平均值
表达式
适用情况及说明
E＝Em2
U＝U2m
I＝
Im 2
(1)计算与电流的热效应有关的量(如电 功、电功率、电热等) (2)电表的读数为有效值 (3)保险丝的熔断电流为有效值 (4)电气设备“铭牌”上所标的工作电 压、工作电流一般都是有效值
πω4NRBS2，故 D 错误。 答案：B
考点二 直流电路的动态分析
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。
高考二轮物理资料第一讲 直流电路与交流电路PPT
1．(2020·全国卷Ⅰ)图(a)所示的电路中，K 与 L 间接一智能电
源，用以控制电容器 C 两端的电压 UC。如果 UC 随时间 t
的变化如图(b)所示，则下列描述电阻 R 两端电压 UR 随时
间 t 变化的图像中，正确的是
பைடு நூலகம்
()
解析：由图(b)可知，在 0～1 s 时间内，电容器两极板之间 电压为零，说明电容器没有充、放电，电路中没有电流， 根据欧姆定律可知电阻 R 两端电压为零；在 1～2 s 时间内， 电容器两极板之间电压均匀增大，根据 I＝ΔΔqt ＝CΔΔUt ，可 知电路中有恒定电流对电容器充电，则电阻 R 两端电压恒 定；在 2～3 s 时间内，电容器两极板之间电压恒定且不为 零，说明电容器所带电荷量不变，电路中没有电流，电阻 R 两端电压为零；在 3～5 s 时间内，电容器两极板之间电 压均匀减小，说明电容器均匀放电，则电路中有反方向恒 定电流，且电流小于充电电流，电阻 R 两端电压恒定，且 电压小于 1～2 s 时电阻 R 两端电压。所以，电阻 R 两端电 压 UR 随时间 t 变化的图像正确的是 A。 答案：A
2．[多选](2020·江苏高考)某汽车的电源与启动电机、车灯连接
理想变压器 全国卷 未考 未考
的规律及应用 Ⅲ·T20
未考
远距离输 电问题
全国卷 未考 未考
Ⅱ·T19
未考
2016 全国卷 Ⅰ·T16 全国卷 Ⅲ·T19
未考
课堂
重点攻坚
——超分有重点，超越不畏艰
释疑 4 大考点
考点一 直流电路的分析与计算 直流电路的分析与计算问题，高考很少单独考查，但是有 关知识是电学实验的基础。直流电路的动态变化问题是该部分 的难点，解决此类问题时可以应用程序法分析，也可以应用 “串反并同”结论法进行快速判断。
高考物理二轮复习课件：直流电路与交流电路的分析与计算
4．交流电的产生及其图象
【例4】 (2011· 天津卷)在匀强磁场中，一矩形金属线
框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所 示．产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( A．t=0.005s时线框的磁通量变化率为零 B．t=0.01s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311V. D．线框产生的交变电 动势频率为100Hz.
此类电路动态分析判断题体现了电路的“局部影 响整体，整体制约局部”的规律．判断中切忌凭直觉、 想当然，每一判断都必须以有关的电路规律为依据．
2．变压器电路问题
【例2】如图所示，理想变压器原线圈Ⅰ接到220V交
流 电 源 上 ； 副 线 圈 Ⅱ 的 匝 数 是 30 ， 与 一 标 有 “12V,12W”的灯泡相连，灯泡正常发光；副线圈Ⅲ的 输出电压是110V，电流强度0.4A.求： (1)副线圈 Ⅲ 的匝数；
答案：AD
【点评】1.引起电路特性发生变化主要有三种情况：
(1)滑动变阻器滑片位置的改变，使电路的电阻发
生变化；滑动变阻器常见三种接法的特点： 第一种：如图甲所示的限流式接法．
RAB随Pb间的电阻增大而增大 第二种：如图乙 所示的分压电路
电路总电阻RAB 等于AP段并联电阻RaP 与 PB段电阻 RbP的串联．当P由a滑至b时，因为 RAB R1 RaP 1 R2 RaP R2 ，RaP 增大， R1 1 R1 RaP 2 RaP RaP 所以电路的总电阻RAB 持续减小；若P点反向移动， 则RAB 持续增大． 当滑动头P在a点时，RAB 取最大值R 2；滑动头P在b R1 R2 点时，RAB 取最小值 R1 R2
(2)原线圈Ⅰ的匝数及
它的电流强度．
高中物理 直流电路和交流电路课件
匀速旋转产生交流电，现将此电流给阻值为R＝10 Ω的小灯泡L供电，通 过电流传感器得到灯泡中电流的图象如图乙，不考虑温度对灯泡阻值的 影响，下列说法正确的是( )
√
A.在t＝5×10－3 s时，线圈处于中性
面位置
B.在t＝10×10－3 s时，穿过线圈的磁通量最大 C.交变电流的瞬时表达式为i＝5cos 50πt(A) D.线圈产生的交流电的电动势为55 V
√
D.保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大
图8
解析
预测6
(多选)某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成
如图9所示电路，A、B为理想变压器，灯L1、L2相同且阻值不变.保持A的 输入电压不变，开关S断开时，灯L1正常发光.则( )
带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中 P点.在开关
S保持接通的状态下，下列说法正确的是(
)
√
A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向
上运动
图1
B.当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动
C.当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变
√
D.当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高
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
解析
预测2
(2016· 全国甲卷· 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3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
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。
高考物理二轮复习资料Ⅰ 专题11 直流和交流电路同步课件
► 探究点三 变压器原理
处理变压器问题的一般思路 1．处理与变压器相关的电路问题时，一般将电路分成原线 圈回路、副线圈回路分别考虑，用变压器的相关公式处理两回路 的关系． 2．分析变压器动态变化问题的思路模型
3．在匝数比一定的情况下，理想变压器的输出电压由输入 电压决定，输入电流由输出电流决定，输入功率由输出功率决 定．
A．电压表的示数为6 V B．在t＝0.01 s时，穿过线圈的磁通量为零 C．若线圈转速变为25 r/s，则电动势有效值为3 V D．若线圈转速变为25 r/s，则通过电灯的电流为1.2 A
•11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 •12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 •13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2022/1/182022/1/18January 18, 2022 •14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 •15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 •17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022 •18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2022/1/182022/1/18
பைடு நூலகம்
【点评】 本题考查了正弦交变电流的产生原理、电动势 的峰值和有效值的关系等交变电流的基础知识．下面的变式 题则考查理想变压器的工作原理．
图4－11－5甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆 时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所 示．发电机线圈内阻为1.0 Ω，外接灯泡的电阻为9.0 Ω，则( )
2019-2020大二轮高考总复习物理课件第11讲 直流电路与交流电路
3－2． (2017·宁德市高中质检)如图所示，理想变压器的副线圈 V、44 W”的灯泡和线圈电阻 r＝1 Ω 的电动机，原线圈接上 u＝220 弦交流电后灯泡和电动机都正常工作，且原线圈中理想交流电流表的 列说法正确的是( D )
A．理想变压器原、副线圈匝数之比为 4∶1 B．电动机的输出功率为 176 W C．电动机的热功率为 6 W D．若电动机被卡住，灯泡仍正常工作，则电流表的示数变为 9
电流改变方向，选项 B、C 错误；交流电电动势的最大值 Em＝nBS 有效值 E＝ 22Em＝2 2π V，一个周期内线圈产生的热量 Q＝ER2·T＝
2－2.(多选)如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝 阻为 r＝1 Ω 的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻 R1＝6 Ω，R2＝3 Ω 线圈匀速转动的周期 T＝0.2 s．从线框与磁场方向平行位置开始计时 中，理想电压表的示数为 2 V．下列说法中正确的是( AD )
A．电阻 R1、R2 可能分别为 4 Ω、5 Ω B．电阻 R1、R2 可能分别为 3 Ω、6 Ω C．开关 K 断开时理想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，理想电压表的示数变化量大小与理想 量大小之比一定等于 6 Ω
解析：开关闭合时，ab 段只有电阻 R1 工作，消耗的电功率为
A．t＝0时，线圈平面平行于磁感线 B．t＝1 s时，线圈中的电流改变方向 C．t＝1.5 s时，线圈中的感应电动势最大 D．一个周期内，线圈产生的热量为8π2J
解析：由 Φ -t 图可知，t＝0 时，Φ＝0，则线圈平面平行于磁感 t＝1 s 时 Φ＝0，此时电动势最大，t＝0.5 s 和 t＝1.5 s 时，Φ 最大，
高考物理二轮复习方案 专题10 直流和交流电路课件 新课标
专题十 直流和交流电路
专题十 直流和交流电路
专题十 │ 主干知识整合
主干知识整合
一、直流电路 1．电功和电热 电功W＝qU＝UIt；电热Q＝I2Rt. (1)对纯电阻电路，电功等于电热，即电流流经纯电阻电路， 消耗的电能全部转化为内能，所以W＝Q＝UIt＝I 2Rt＝
专题十 │ 主干知识整合
(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)，由于电能除了转
电磁 综合
感
应
海南卷6，四川卷全 国 Ⅱ 卷 18 ， 安
24 ， 全 国 卷 24 ，徽 卷 20 ， 福 建 卷
山 东 卷 22 ， 天 津21 ， 四 川 卷 20 ，
卷 11 ， 福 建 卷 17 ，天 津 卷 11 ， 江 苏
浙江23
卷13，重庆卷23
天津卷4，江苏 卷 15， 广 东 卷 18 ， 福 建 卷 18 ， 上 海 卷 24 ， 全 国 Ⅱ 卷 24 ， 北 京卷23
化为电热之外还同时转化为机械能或化学能等其他形式的能，
所以电功必然大于电热，即W>Q，这时电功只能用W＝UIt计
算，电热只能用Q＝I 2Rt计算，两式不能通用．
2．闭合电路欧姆定律
表达形式：①E＝U外＋U内；②I＝
(I、R间关系)；
③U＝E－Ir(U、I间关系)；④U＝ 系)．
(U、R间关
专题十 │ 主干知识整合
3．结合电磁感应的图象综合考查楞次定律和法拉第电磁感 应定律应用的选择题；
4．以“导轨＋导体棒”模型为载体，联系法拉第电磁感应 定律、楞次定律、安培力、直流电路知识、磁场知识等多个考 点的电磁感应综合题，也可结合运动图象或电学图象进行考 查．命题形式为计算题．
第四单元 │ 近年高考纵览