2017高考物理二轮复习专题4电路和电磁感应第1讲恒定电流和交变电流特训
《创新设计》2017届高考物理(全国通用)二轮教师文档讲义：专题4.1恒定电流与交变电流
第1讲 恒定电流与交变电流1．(2016·全国卷Ⅰ，16)一含有理想变压器的电路如图1所示，图中电阻R 1、R2和R 3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1A ．2B ．3C ．4D ．5解析 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I I 2＝n 2n 1＝1n ，通过R 2的电流I 2＝nI ，根据变压器的功率关系得，UI －I 2R 1＝(nI )2(R 2＋R 3)；开关闭合时，电路如图乙所示，原、副线圈的电流比4I I 2′＝n 2n 1＝1n ，通过R 2的电流I 2′＝4nI ，根据功率关系有U ·4I －(4I )2R 1＝(4nI )2R 2，联立以上两式并代入数据解得n ＝3，选项B 正确。
甲 乙答案 B2．(2016·全国卷Ⅱ，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Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2。
Q 1与Q 2的比值为( )图2A.25B.12C.35D.23解析 S 断开时等效电路如图甲所示。
甲电容器两端电压为U 1＝E R ＋23R×23R ×12＝15E ；S 闭合时等效电路如图乙所示。
乙电容器两端电压为U 2＝E R ＋12R×12R ＝13E ，由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，故选项C 正确。
答案 C3．(多选)(2016·全国卷Ⅲ，19)如图3，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。
高考物理二轮复习专题四第一讲恒定电流课件
12/9/2021
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2．对伏安特性曲线的理解
(1)图甲中线 a、b 表示线性元件．图乙中线 c、d 表示非线性元件．
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[解析] A 点电阻 RA＝1.0×310－1 Ω＝30 Ω，B 点电阻 RB＝1.5×610－1 Ω＝40 Ω，故 A 错误，B 正确；ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故 C、D 错误． [答案] B
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【题组过关】 考向一 对伏安特性曲线的理解 1．小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为 图线在 P 点的切线，PQ 为 U 轴的垂线，PM 为 I 轴的垂线，则下列说法中不正确的是( ) A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝UI21 C．对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝I2U－1I1 D．对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积的大小
第一部分(bù fen) 专题复习讲义
专题四 电路(diànlù)与电磁感应 第一讲 恒定电流
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知识内容 1.电源和电流 2.电动势 3.欧姆定律、U－I 图象及 I－U 图象 4.串联电路和并联电路 5.焦耳定律 6.导体的电阻 7.闭合电路的欧姆定律 8.多用电表的原理
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2．含容电路的分析和计算 (1)当含有电容器的直流电路达到稳定状态时，电容器处可视为断路，与之串联的电阻中 无电流，不起降压作用． (2)电容器电压等于与之并联的电阻的电压． (3)电容器(或串联一个电阻)接到某电源两端时，电容器的电压等于路端电压． (4)在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，那么通 过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板带电的 电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和．
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2.解决交变电流的问题要注意以下几点
(1)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次 通过中性面,因此电流的方向改变两次. (2)最大值Em与转轴位置无关,与线圈形状无关. (3)交变电流图像的五个确定. ①确定交变电流的最大值(峰值); ②确定不同时刻交变电流的瞬时值; ③确定周期T(频率f= 1); ④确定中性面对应的时T刻; ⑤确定交变电流方向改变时对应的时刻.
1.明确理想变压器各物理量的制约关系 (1)输入功率由输出功率决定,即P入=P出(副制约原); (2)输出电压由输入电压和匝数比决定,即 U2= n2 U1(原制约副);
n1 (3)输入电流由输出电流和匝数比决定,即 I1= n2 I2(副制约原);
n1
(4)输出功率由负载决定,即 P 出=P 负总=P 负 1+P 负 2…
或
PR=
U
2 R
R
.
【典例3】 (2017·山东青岛模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为
10∶1,电压表和电流表均为理想电表,R1电阻为100 Ω ,R2为定值电阻,在a,b两端
加上交变电压u,u随时间变化的规律为u=220
是(
)
A
sin 1002π t(V),下列说法正确的
A.若电流表示数为2 A,则电阻R2上的热功率为40 W B.副线圈中产生的交变电流频率为100 Hz
C.匀强磁场的磁感应强度大小为 0 Na2
D.线圈中瞬时感应电动势的表达式为 e=2Nπ 0ncos 2π nt
解析:t1 时刻线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为 0,根据法拉第电磁感应定律 可知此时线圈中感应电动势为 0,A 项错误;t2 时刻线圈的磁通量为零,但磁通量的 交化率最大,根据法拉第电磁感应定律可知此时线圈中感应电流为最大值,B 项错
高考物理二轮复习专题四电路和电磁感应第1讲恒定电流和交变电流课件
带电荷量 Q2=CU2= ;综上
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2
,电容器两端电压
3
1
2
3
5
= ,C 选项正确。
1
U2= I 干 2·
R= ,所
2
3
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1
2
3
4
2.(2016全国Ⅰ卷)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 Ω 、1 Ω 和4 Ω,A为理想交流电流表,U为
2
2
2
1
1
2
1
1
a
压器电流关系, = 得 = ,则此时 a、b 的电功率之比为 =
2
1
2
9
b
0 1
1
= ,选项 C 错误,选项 D 正确。
0 2
9
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1
2
3
4
4.(2018全国Ⅲ卷)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
B.电流表读数减小
C.电压表读数减小
D.R3上消耗的功率逐渐增大
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考点一
考点二
解析 由图可知,R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联,再由R1串连接
在电源两端;电容器与R3并联;当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电
阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电
流增大;路端电压减小,同时R1两端的电压也增大;故并联部分的电
压减小;由欧姆定律可知流过R3的电流减小,则流过R2、R4的电流增
大,故电流表示数增大;故B错误;因并联部分电压减小,而R2中电压
高考物理大二轮复习专题四电路和电磁感应11恒定电流和交变电流课件
电磁 感应 及综 合应
热点二 电磁感 应中的动力学问 题
卷Ⅱ,15;2016 卷 Ⅱ,20;2016 卷 Ⅱ,24;2017 卷 Ⅰ,18;2017 卷
用
Ⅲ,15;2018 卷Ⅰ,17
热点三 电磁感 应中的能量问题
近五年无直接命题
命题规律
复习备考时要特 别注意电磁感应 中的图象及其电 磁感应中涉及的 路和场、力和运 动、功和能的问 题。
命题热点一
命题热点二
命题热点三
高频考点
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解析 当滑动变阻器R的滑片向下移动时,电流表读数增大,变压器输
出电流增大,电阻R0两端电压增大,电压表读数减小,电灯L变暗,选 项A、C错误;当滑动变阻器R的滑片向上移动时,电流表读数减小,
变压器输出电流减小,电阻R0两端电压减小,电压表读数增大,电灯L 变亮,选项B正确;当滑动变阻器R的滑片向上移动时,变压器输出电
专题四 电路和电磁感应
考情分析·备考定向
命题热点 热点一 直流电路 的动态分析
第 11 讲 热点二 交变电流 恒定电 的产生和描述 流和交 变电流
热点三 变压器和 远距离输电问题
考题统计
2016 卷Ⅱ,17
2016 卷
Ⅲ,21;2018 卷 Ⅲ,16
2014 卷
Ⅱ,21;2016 卷 Ⅰ,16;2016 卷 Ⅲ,19
则下列说法正确的是( )
命题热点一
命题热点二
命题热点三
高频考点
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A.电阻
R2
上的热器 R 两端的电压瞬时值为零
C.线圈产生的电动势 e 随时间 t 变化的规律是 e=10 2cos 100πt V
D.线圈由开始转动到 t=6010
高考物理二轮复习 专题四 电路与电磁感应 第1讲 恒定电流与交变电流课件
b. 若线圈从垂直中性面位置开始转动，则 i － t 图象为余弦函数图
象，函数式为i＝Imcos ωt。
[精 典 题 组]
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9所示。当线圈以角速度ω匀速转动时，电压表示数为
答案
C
3.(多选)(2016· 全国卷Ⅲ，19)如图3，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( )
图3
A.原、副线圈匝数比为9∶1
B.原、副线圈匝数比为1∶9 C.此时a和b的电功率之比为9∶1 D.此时a和b的电功率之比为1∶9
则( )
图5
A.Uab∶Ucd＝n1∶n2 B.增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小
C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大
D.将二极管短路，电流表的读数加倍
解析 若变压器原线圈两端的电压为 Uab，则副线圈两端的电压为
n2 U2＝ Uab；由于二极管的单向导电性使得副线圈中的反向电流为 n1
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 B正确；因电路中电流减小，故电源的内耗电压减小，D错误。
2017届高考物理二轮复习专题复习(练习)专题一力与直线运动4：含解析
题有多项符合题目要求．)是定值电阻，R2是光敏电阻，电源内阻不能忽略．闭合，当光敏电阻上光照强度增大时，下列说法中正确是．电压表读数减小，电流表读数增大．电压表读数增大，电压表读数增大R P消耗功率增大，电容器C所带电荷量增加．电压表读数减小，电流表读数减小减小，测量.测量小型交流发电机原理图如图所示：单匝矩形线圈ABCD置于匀强磁场中，绕过BC.AD中点轴OO′以恒定角速度旋转，轴OO′与磁场垂直．矩形线圈通过滑环与理想交流电流表A.定值电阻R串联．下列说法中正确是()A．线圈平面与磁场垂直时，交流电流表A示数最小B．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R电流最大C．线圈平面与磁场垂直时，通过线圈磁通量变化率最大D．线圈平面与磁场平行时，通过线圈磁通量最大答案：B4.(2013·四川高考)用220 V正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载电流图象如图所示，则()A．变压器输入功率约为3.9 WB．输出电压最大值是110 VC．变压器原.副线圈匝数比是1∶2D．负载电流函数表达式i＝0.05sin(100πt＋π2) A解析：由负载电流图象知，负载电流I2＝0.052A，变压器输出功率P2＝I2U2＝0.052×110 W≈3.9 W，输入功率P1＝P2＝3.9 W，A正确；输出电压最大值为U2m＝110 2V，B错误；变压器原.副线圈匝数比是n1n2＝U1U2＝2∶1，C错误；由图象知，负载电流函数表达式i＝0.05sin 100πt(A)，D错误．答案：A5．将阻值为100 Ω电阻丝绕成一个100匝闭合矩形线圈，让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向轴匀速运动，如图甲所示，产生感应电动势如图乙所示．则可以判断()A．t＝0时刻线圈应转到图甲所示位置B．该线圈转速为100π r/s两极板间有一带电微粒恰好处于静止状态．下列说法正确是上光照强度，电阻R0消耗电功率变大，带电微粒向上运向上端移动时，电源消耗功率变大，带电微粒向上运动向下端移动时，带电微粒向下运动，带电微粒将向下运动为理想电表，其中电流表显示读数为0.5 A，下列说法正确是(．发电机输出交流电压有效值约为500 V．用户用电器上交流电频率是100 Hz．输电线电流只由升压变压器原.副线圈匝数比决定．当用户用电器总电阻增大时，输电线上损失功率减小热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图为某种热敏电阻和金属热电阻阻值R 随温度t 变化示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化响应更________(选填“敏感”或“不敏感”)解析：由图可知，热敏电阻在温度上升时，阻值下降，故其导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻在温度变化时，阻值变化明显，故对温度更敏感．答案：增强 敏感10．一台小型发电机最大输出功率为100 kW ，输出电压恒为500 V ，现用电阻率为1.8×10－8Ω·m ，横截面积为10－5 m 2输电线向4×103 m 远处用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上损失功率不超过发电机总功率4%，求：(1)所用理想升压变压器原.副线圈匝数比是多少？ (2)如果用户用电器额定电压为220 V ，那么所用理想降压变压器原.副线圈匝数比是多少？(3)想一想，当深夜接入电路用电器减少时，用电器两端电压是大于.小于还是等于220 V ？若用电器电路中电流为100 A ，求此时用电器两端电压数值．解析：(1)输电要用两根导线，则输电线电阻为r ＝ρ2l S ＝1.8×10－8×2×4×10310－5 Ω＝14.4 Ω由题意知P 损＝P ×4%＝(PU 2)2r 105×0.04＝(105U 2)2×14.4U 2＝6 000 V升压变压器原.副线圈匝数比 n 1n 2＝U 1U 2＝5006 000＝112(2)I 2＝P U 2＝1056×103 A ＝503 A U 损＝I 2·r ＝503×14.4 V ＝240 V 而U 3＝U 2－U 损＝6 000 V －240 V ＝5 760 V n 3n 4＝U 3U 4＝5 760220＝28811降压变压器原.副线圈匝数比为288∶11。
高考物理二轮专题复习专题六电路和电磁感应第1讲恒定电流和交变电流限时检测0212272.doc
第1讲 恒定电流和交变电流一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求)1.(2018·江苏模拟)如图(甲)所示,一理想变压器原线圈接上如图(乙)所示的正弦交流电,与副线圈相连的两个灯泡规格均为“110 V 40 W ”,电表均为理想电表,原、副线圈匝数比为2∶1,连线电阻不计,开关S 闭合前,电路正常工作.则闭合开关S 后( D )A.灯泡将烧毁B.电流表示数增大C.经过灯泡的交变电流频率为25 HzD.变压器的输入功率增大一倍解析:原线圈输入电压不变,线圈匝数不变,则副线圈电压不变,即电压表示数不变,灯泡电阻不变,则电流表示数不变,仍然能正常工作,故A,B 错误;根据(乙)图可知,周期T=0.02 s,则频率f=50 Hz,故C 错误;当S 接通后,两个灯泡并联,增加一个负载,则副线圈功率增大,所以变压器的输入功率增大,故D 正确.2.(2018·湖北武汉模拟)用500 kV 和750 kV 的电压输送相同功率的电能,已知两种情况下输电线的长度、输电线的电阻率以及输电线上损失的电功率均相同,则输电线的横截面积之比为( D )A.2∶3B.3∶2C.4∶9D.9∶4解析:根据P=UI 及输送的功率相同,得输送电流之比为==.据导线上损失的功率公式P损=I 2R 及P 损相等,得输电线上的电阻之比==;由电阻定律R=ρ知,导线长度L 和电阻率ρ相同,得==,故D 正确,A,B,C 错误.3.(2018·福建厦门二模)如图所示为原、副线圈的匝数均可调节的理想变压器,原线圈两端接一正弦交变电流,一小灯泡L 和滑动变阻器串联接于副线圈两端,滑动头P 置于中间,小灯泡正常发光.为了使小灯泡亮度变暗,可以采取的措施是( C )A.仅减少原线圈的匝数n 1B.仅增加副线圈的匝数n 2C.仅改变R的电阻,将滑动头P向B端滑动D.仅增大原线圈交流电电压解析:原线圈匝数减小使得副线圈电压增大,输出功率增大,小灯泡亮度变亮,故A错误;副线圈匝数增加,输出电压增加,故输出功率增大,小灯泡亮度变亮,故B错误;改变R的电阻,将滑动头P向B端滑动的过程中滑动变阻器接入电路的电阻值增大,所以副线圈上的电流减小,小灯泡的电流减小,所以灯泡变暗,故C正确;仅增大原线圈交流电电压,则副线圈电压增大,输出功率增大,小灯泡亮度变亮,故D错误.4.(2018·北京通州区二模)如图所示电路中,R为某种半导体气敏元件,其阻值随周围环境一氧化碳气体浓度的增大而减小,当一氧化碳气体浓度增大时,下列说法中正确的是( D )A.电压表V示数增大B.电流表A示数减小C.电路的总功率减小D.变阻器R1的取值越大,电压表示数变化越明显解析:当一氧化碳气体浓度增大时,R减小,总电阻减小,则总电流增大,内电压增大,路端电压减小,可知,通过R的电流减小,因此电压表V示数减小,通过变阻器的电流减小,则电流表A示数增大,故A,B错误.电路的总功率为P=EI,E不变,I增大,则P增大,故C错误.变阻器R1的取值越大,R1与R并联的阻值越接近R,R对电路的影响越大,则知变阻器R1的取值越大,电压表示数变化越明显,故D正确.5.(2018·山西四模)如图(甲)所示,一阻值为R的电阻接在电动势为E、内阻为r的直流电源两端,电源的效率为94.1%;如图(乙)所示,当该阻值为R的电阻通过理想变压器接在电压有效值为E、内阻为r的交流电源上时,变压器原线圈两端的电压为,则该变压器的原、副线圈匝数比为( B )A.4∶1B.1∶4C.16∶1D.1∶16解析:当接直流电源时,有η==94.1%,解得R=16r,根据原副线圈的电压比等于匝数比可知==,解得U2=,根据原副线圈的功率相等可知I1U1=I2U2,而I1==,则有即为×=,解得=,故B正确,A,C,D错误.6.(2018·宁夏银川三模)如图所示,A为巨磁电阻,当它周围的磁场增强时,其阻值增大;C为电容器,当有磁铁靠近A时,下列说法正确的有( AB )A.电流表的示数减小B.电容器C的电荷量增大C.电压表的示数变小D.电源内部消耗的功率变大解析:有磁铁靠近A时,其阻值增大,根据闭合电路的欧姆定律可知,电路中的电流将减小,电流表的示数减小,故A正确;电路中的电流减小,则电路的路端电压增大,所以电压表的示数增大,电容器两端的电压增大,根据Q=CU可知电容器C的电荷量增大,故B正确,C错误;电路中的电流减小,电源内部消耗的功率P=I2r,所以将随电流的减小而减小,故D错误.7.(2018·天津模拟)图(乙)中,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2= 5∶1.原线圈接入如图(甲)所示的正弦交流电.电路中电表均为理想电表,定值电阻R1=R2=4 Ω,D为理想二极管(该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大),则( ACD )A.电阻R2两端的电压频率为50 HzB.电流表的示数为5 AC.原线圈的输入功率为150 WD.将R1摘掉,电压表的示数不变解析:由图(甲)可知,交流电的周期为0.02 s,故频率为50 Hz;而变压器及二极管均不会改变交流电的频率,故电阻R2两端的电压频率为 50 Hz,故A正确;经变压器后,输出电压为U2=U1= V=20 V,因二极管的单向导电性,只有一半时间内有电压加在R2两端;由有效值的定义可得·=·T,解得U2′=10 V;则电流表的示数为2.5 A,故B错误;原线圈输入功率等于副线圈输出的功率,输出功率P= W +(2.5)2×4 W=150 W,故C正确;因输出电压由输入电压决定,故将R1摘掉,电压表的示数不变,故D正确.8.(2018·贵州遵义二模)如图为遵义市某中学学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器,V1,A1为监控室变压器输入端的电压表和电流表,V2,A2为监控室变压器输出端的电压表和电流表,R1,R2为教室的负载电阻,V3,A3为教室内的监控电压表和电流表,配电房(监控室)和教室间有相当长的一段距离,则当开关S由闭合到断开时,以下说法正确的是( BD )A.电流表A1,A2和A3的示数都变大B.电流表A1,A2的示数减小C.电压表V3的示数变小D.电压表V2的示数不变解析:当开关闭合到断开时,副线圈的总电阻变大,由于升压变压器的输入电压不变,则输出电压不变,即U2不变,可知输电线中的电流减小,即A2减小,则输电线上损失的电压减小,可知用户端得到的电压增大,即U3增大,所以通过R1的电流增大,即A3增大,由于输电线电流减小,输出功率减小,则输入功率也减小,导致原线圈中的电流I1减小,所以A1示数减小.故B,D正确,A,C错误.二、非选择题(本大题共2小题,共36分)9.(16分)(2018·北京房山区二模)三峡水电站是我国最大的水力发电站,平均水位落差约100 m,水的流量约1.35×104m3/s.船只通航需要约3 500 m3/s的流量,其余流量全部用来发电.水流冲击水轮机发电时,水流减少的势能有20%转化为电能.(1)按照以上数据估算,三峡发电站的发电功率最大是多大;(2)本市现行阶梯电价每户每月1挡用电量最高为240 kW·h,如果按照本市现行阶梯电价1挡最高用电量计算,三峡电站可以满足多少户家庭生活用电;(3)把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区.已知输电功率为P,输电线路的总阻值为R,要使输电线路上损耗的功率小于ΔP.①求输电电压的最小值U;②在输电功率一定时,请提出两种减少输电过程中功率损耗的方法.解析:(1)三峡发电站的发电功率P=m′gh×20%=ρV′gh×20%=1.0×103×(1.35×104-3 500)×10×100×20% kW=2×106 kW.(2)每户平均功率P′= kW=0.333 kW三峡电站可以满足庭生活用电的户数n==6×106户.(3)①输电导线损失热功率ΔP=I2R输电功率P=IU,解得U==P.②在输电功率一定时,减少输电过程中功率损耗的方法:提高输电电压;增大导线横截面积,减小电阻.答案:(1)2×106 kW (2)6×106户 (3)①P②提高输电电压;增大导线横截面积,减小电阻10.(20分)(2018·湖南长沙期末)图(甲)为一台小型发电机构造示意图,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,内阻r=5 Ω,外电路电阻R= 95 Ω,电路中其余电阻不计.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,求(1)该小型发电机的电动势最大值;(2)交流电流表的读数;(3)0～7.85×10-3 s内通过R的电荷量.(取π=3.14)解析:(1)从Φ-t图像可以看出Φm=1.0×10-2 Wb,T=3.14×10-2 s,又ω=,则有E m=nωΦm=100××1×10-2 V=200 V.(2)电路中电流最大值为I m== A=2 A.交流电流表读数为I== A=1.41 A.(3)在0～7.85×10-3 s内产生的平均感应电动势为=n,流过电阻的电荷量为q=Δt=0.01 C.答案:(1)200 V (2)1.41 A (3)0.01 C。
高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第1讲恒定电流与交变电流课件
将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数200
B.400
C.1 600
D.3 200
解析 根据变压器的变压规律UU12＝nn12得，n2＝UU21n1＝211200×800 ＝400，选项 B 正确。 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( )
2.(2016·全 国 卷 Ⅱ ， 1 7 ) 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( )
2
1
A.5
B.2
图5
[精 典 题 组]
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( )
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
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IA＝I－I3，I增大，I3减小，则IA增大，所 以电流表读数增大。R4的电压U4＝U3－U2，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
2017届高考物理二轮复习训练：11恒定电流与交变电流：含解析
训练11 恒定电流与交变电流一、选择题(本大题共8小题，每小题8分，共64分．第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．)1．如图所示的电路中，R 1是定值电阻，R 2是光敏电阻，电源的内阻不能忽略．闭合开关S ，当光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中正确的是( )A ．通过R 2的电流减小B ．电源的路端电压减小C ．电容器C 所带的电荷量增加D ．电源的效率增大解析：当光敏电阻上的光照强度增大时，光敏电阻的阻值会减小，电路的总电阻减小，电路中的总电流增大，流过R 2的电流增大，故A 错误；电路中的总电流增大，路端电压减小，故B 正确；路端电压减小，电容器两端的电压减小，电容器所带的电荷量减小，故C 错误；电源效率：η＝P 总－P 内P 总＝I 2R 总－I 2r I 2R 总＝R 总－r R 总＝1－r R 总，总电路的电阻减小，所以电源的效率就减小，故D 错误．答案：B2．如图所示，图中的三个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P 向左端缓慢移动时，下面说法中正确的是( )A ．电压表的读数减小，电流表的读数增大B ．电压表的读数增大，电压表的读数增大C ．电阻R P 消耗的功率增大，电容器C 所带电荷量增加D ．电压表的读数减小，电流表的读数减小解析：P 向左端缓慢移动，R P 增大，R 总＝r ＋R 1＋R 2＋R P 增大，电流表读数I ＝ER 总减小，测量R 2两端的电压U 2＝IR 2减小，故D 正确。
测量R 2和R P 的总电压，或电源和R 1的外电压，即U 1＝I (R 2＋R P )＝E －I (r ＋R 1)故增大，A 、B 错误．电阻R P 消耗的功率P ＝I 2R P ，不能确定，但电容器C 所带电荷量Q ＝CU 1增大，故C 错误．答案：D 3。
小型交流发电机的原理图如图所示：单匝矩形线圈ABCD 置于匀强磁场中，绕过BC 、AD 中点的轴OO ′以恒定角速度旋转，轴OO ′与磁场垂直．矩形线圈通过滑环与理想交流电流表A 、定值电阻R 串联．下列说法中正确的是( )A ．线圈平面与磁场垂直时，交流电流表A 的示数最小B ．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R 的电流最大C ．线圈平面与磁场垂直时，通过线圈的磁通量变化率最大D ．线圈平面与磁场平行时，通过线圈的磁通量最大 答案：B4。
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第1讲 恒定电流和交变电流 1．(2016·合肥质检一)图示电路中，GMR为一个磁敏电阻，它的阻值随所处空间磁场的增强而增大．闭合开关S1和S2后，在滑片P向右滑动时( D )
A．L1、L2都变暗 B．L1、L2都变亮 C．L1变暗，L2变亮 D．L1变亮，L2变暗 解析：滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的有效电阻变大，电磁铁产生的磁场减弱，磁敏电阻的阻值减小，右侧电路外电阻变小，路端电压变小，L2变暗，总电阻变小，总电流变大，通过L2的电流变小，通过L1的电流变大，L1变亮，选项D正确． 2．(2016·湖北部分重点中学联考一)如图所示的电路中，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，电源的内阻不能忽略．闭合开关S，当光敏电阻上的光照强度增大(即R2减小)时，下列说法中正确的是( A )
A．电源的路端电压减小 B．通过R2的电流减小 C．电容器C所带的电荷量增加 D．电源的效率增大 解析：当光敏电阻上的光照强度增大时，R2减小，即外电阻减小，电源的路端电压变小，选项A正确；电路中总电阻变小，总电流变大，通过R2的电流变大，选项B错误；电容器的电压为路端电压，是减小的，电容器上所带的电荷量Q＝CU减小，选项C错误；电源的效
率(η＝UE)随着外电阻的减小而减小，选项D错误． 3．(2016·南昌调研)如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000
W．关于该电吹风，下列说法正确的是( BD ) A．若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风 B．电热丝的电阻为55 Ω C．电动机工作时输出的机械功率为880 W D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J 解析：S1、S2都闭合时，由于电热丝加热，吹出的是热风，吹热风时电阻丝的电功率为 PR＝(1000－120) W＝880 W， 电动机的功率为PM＝120 W， 则电热丝的电阻为R＝U2PR＝55 Ω， 吹热风时电动机每秒消耗电能Q＝PMt＝120 J，选项AC错误，BD正确．
4．(2016·山西百校联盟质监)如图所示，图线Ⅰ为某灯泡两端的电压随电流变化的曲线，图线Ⅱ是某电池路端电压随电流变化的曲线，现将图线Ⅰ对应的灯泡直接接在图线Ⅱ对应的电池两端，过较长一段时间后，电池的电动势基本不变，电池的内阻明显变大，则( AC )
A．灯泡的电阻一定减小 B．电源的输出功率一定增大 C．电源的总功率一定减小 D．电源的效率一定增大 解析：由于过一段时间后，电源的电动势基本不变，而内阻明显增大，则电池的路端电压随电流变化的曲线如图中虚线Ⅲ所示，此图线与灯泡的U－I图线的交点对应的电压、电流均变小，因此电源的输出功率变小，电源的总功率IE也变小，B项错误，C项正确；
交点的割线斜率也减小，灯泡的电阻减小，A项正确；由η＝UE×100%可知，电源的效率也减小，D项错误． 5．(2016·长沙一模)某限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示．超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I>Ic时将造成超导体失超，即从超导体(可视为电阻为零)转变为正常态(可视为定值纯电阻)，以此便可限制电路系统的故障电流．已知超导部件的正常态电阻为R1＝3 Ω，超导临界电流Ic＝1.2 A，限流电阻R2＝6 Ω.小灯泡L上标有“6 V 6 W”，电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω.原来电路正常工作，现L突然发生短路，则( C )
A．L短路前通过R1的电流为23 A B．L短路前通过R2的电流为1 A C．L短路后通过R1的电流为43 A D．L短路后通过R2的电流为415 A 解析：短路前灯泡正常发光， 则电路中电流I＝PU＝66 A＝1 A，选项A错误； 此时R2被短路，电流全部通过R1， 故R1中电流为1A，选项B错误；
L短路后，电路中电流为I＝Er＝82 A＝4 A， 超过了超导临界电流，超导部件将由超导状态转化为正常状态，此时R1、R2两电阻并联，R并＝3×63＋6 Ω＝2 Ω，
电路中总电流I＝ER并＋r＝82＋2 A＝2 A， 此时通过R1的电流I1＝2I3＝43 A， 通过R2的电流为I2＝2I6＝23 A， 选项C正确，D错误． 6．(2016·东北三省四市联考一)如图所示电路，当滑动变阻器R3的触头向右移动一小段距离后，电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为ΔU1和ΔU2(均取绝对值)，电容器C的带电量变化量为ΔQ.则下列说法中正确的是( BC )
A．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，且有ΔU1>ΔU2 B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数增大，且有ΔU1>ΔU2 C．电容器的左极板带正电，且有ΔQ>0 D．电容器的左极板带正电，且有ΔQ<0 解析：根据闭合电路欧姆定律，当滑动变阻器R3的触头向右移动一小段距离后，R3接入电路中的阻值减小，回路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，电压表V2的示数U2变大；
由于电路路端电压减小，而定值电阻R2两端的电压U2变大，故电压表V1的示数U1变小.ΔU1
ΔI
等于电源内阻和定值电阻R2之和，即ΔU1ΔI＝R2＋r，而ΔU2ΔI＝R2，故ΔU1＞ΔU2，选项A错误，B正确；电容器两端的电压等于定值电阻R2两端的电压U2，由Q＝CU，电容器的带电量增大，故ΔQ＞0，且左极板带正电，选项C正确，D错误． 7．(2016·浙江嘉兴期末)某兴趣小组利用如图所示装置给小灯泡供电．矩形闭合导线 框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动，并通过变压器给小灯泡供电．下列说法正确的是( BD )
A．图示位置穿过线框的磁通量为零 B．图示位置线框产生的感应电动势为零 C．使用变压器的目的是为了提高输出功率 D．若灯泡偏暗，可通过减少原线圈匝数来提高灯泡亮度 解析：图示位置穿过线圈的磁通量最大，线圈平面与中性面重合，感应电动势为零，选
项A错误，选项B正确；变压器只能改变电压，不能提高输出功率，选项C错误；根据U1U2＝n1
n2
，减少原线圈的匝数可以增加副线圈的电压，使偏暗的灯泡变亮．选项D正确．
8．(2016·长沙模拟二)如图所示电路，一理想变压器的原线圈ab间接电压为u＝2202sin100πt(V)的交流电源，R0为定值电阻，当滑动变阻器R的滑片处在某位置时，灯泡L刚好正常发光，则( CD )
A．流过灯泡L的交变电流频率跟变压器的原、副线圈匝数比无关，为100 Hz B．将R的滑片向上滑稍许，灯泡L的亮度不变 C．将R的滑片向下滑稍许，变压器的输入功率变大 D．将R的滑片向下滑稍许，灯泡L的亮度变暗 解析：由ω＝2πf得，交流电的频率f＝50 Hz，流过灯泡L的交变电流频率跟变压器
的原、副线圈匝数比无关，为50 Hz，选项A错误；由U1U2＝n1n2得，n1、n2不变，U1不变，故U2不变，将R的滑片向上滑，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，副线圈中的电流I2减小，
定值电阻R0两端的分压减小，故灯泡L两端的电压增大，灯泡L亮度变亮，选项B错误；将R的滑片向下滑稍许，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，副线圈中的电流I2增大，定值电阻R0两端的电压增大，故灯泡L两端的电压减小，灯泡L亮度变暗，变压器的输出功率P2＝U2I2变大，故变压器的输入功率P1变大，选项CD正确． 9．(2016·武汉4月调研)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻R0串联，如图所示．心电图仪与一 理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接．在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，将可变电阻R的阻值调大的过程中( C ) A．通过原线圈的电流不变，通过副线圈的电流不变 B．通过原线圈的电流不变，通过副线圈的电流变小 C．通过原线圈的电流变小，通过副线圈的电流变小 D．通过原线圈的电流变大，通过副线圈的电流变大 解析：设理想变压器输出电压的有效值为U2、通过副线圈的电流为I2，通过原线圈的电
流为I1，由欧姆定律I＝UR知，可变电阻R的阻值增大时，通过副线圈的电流I2减小，由I1I2＝n2
n1
知，通过原线圈的电流I1减小，选项C正确，选项ABD错误．
10．(2016·济南3月模拟)如图为发电厂向远处用户的输电电路示意图，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．若输送功率增大，下列说法中正确的有( CD )
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
解析：若输送功率增大，发电厂的输出电压不变，由U1U2＝n1n2知，升压变压器的输出电压不变，选项A错误；输送功率增大，输出电流增大，所以输电线上损耗的功率增大，选项C正确；输电线损失电压增大，所以降压变压器的输入电压减小，降压变压器的输出电压减小，
选项B错误；输电线上损耗的功率占总功率的比例为I22rU2I2，由于输电线电流I2增大，故选项D正确． 11．(2016·东北三省三校联考一)如图所示，一个“”形线框处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，OO′为磁场的边界．现使线框以角速度ω绕轴OO′匀速转动，通过金属
转轴和电刷与阻值为R的外电阻相连．已知线框各边长为L，总电阻为r，不计轴与电刷的电阻．则电路中电流的有效值为( D )