2014屆高考物理二輪復(fù)習(xí)第8講　直流與交流電路

1、專題四 電路與電磁感應(yīng)第8講直流與交流電路思考研討思考4在如圖甲所示的UI圖象中，圖線a、b表示的含義 有什么不同？圖甲研討：(1)對(duì)電源有：UEIr，如題圖中a線(2)對(duì)定值電阻有：UIR，如題圖中b線(3)說(shuō)明：圖中a線常用來(lái)分析測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖中矩形OABD、OCPD和ABPC的“面積”分別表示電源的總功率、輸出功率和內(nèi)電阻消耗的功率思考5正弦式交變電流是如何產(chǎn)生的？其“四值”的求法及應(yīng)用怎樣？研討：產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說(shuō)明瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值eEmsin

2、tiImsin t計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況(2)遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以圖乙為例)1(2012浙江理綜，17)(單選)功率為10 W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60 W的白熾燈相當(dāng)根據(jù)國(guó)家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰假設(shè)每戶家庭有2只60 W的白熾燈，均用10 W的LED燈替代，估算出全國(guó)一年節(jié)省的電能最接近 ()A8108 kWh B81010 kWh C81011 kWh D81013 kWh真題體驗(yàn)2(2013江蘇卷，4)(單選)在輸液時(shí)，藥液有時(shí)會(huì)從針口流出體外，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置，電路如圖481所示M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時(shí)其電阻

3、RM發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報(bào)，此時(shí)()圖481ARM變大，且R越大，U增大越明顯BRM變大，且R越小，U增大越明顯CRM變小，且R越大，U增大越明顯DRM變小，且R越小，U增大越明顯解析由題意知，S兩端的電壓增大，則電路中的電流增大，藥液接觸傳感器的電阻變小，則A、B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；將S看做外電路，其余看做等效電源，如右圖根據(jù)UEIr可判斷，同樣的變化電流，則內(nèi)阻越大電壓變化越大，因此答案為C.答案C3(2013山東卷，17)(多選)圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為交流電流表線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示

4、位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示以下判斷正確的是()A電流表的示數(shù)為10 A B線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50rad/sC0.01 s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行 D0.02 s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左圖483A電流頻率為100 Hz B 的讀數(shù)為24 VC 的讀數(shù)為0.5 A D變壓器輸入功率為6 W5(2013天津卷，4)(單選)普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測(cè)量電流，通常要通過(guò)電流互感器來(lái)連接，圖484中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時(shí)電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時(shí)電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則()圖484Aab接MN、cd接PQ

5、，IabIcd Bab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcd Dab接PQ、cd接MN，IabIcd6.(2012新課標(biāo)全國(guó)卷，17)(單選)自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖485所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 900匝；原線圈為1 100匝，接在有效值為220 V的交流電源上當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0 kW.設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為()A380 V和5.3 A B380 V和9.1 AC

6、240 V和5.3 A D240 V和9.1 A命題角度視角一直流電路的電功、電功率及動(dòng)態(tài)分析角度1對(duì)電功、電功率的理解及計(jì)算(2012浙江卷，17；2012海南卷，17)角度2直流電路的動(dòng)態(tài)分析(2011海南卷，2；2011北京卷，17；2013江蘇卷，4；2013安徽卷，19)【典例1】 (2013安徽卷，19)用如圖486所示的電路可以測(cè)量電阻的阻值圖中Rx是待測(cè)電阻，R0是定值電阻， 是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過(guò)電流表 的電流為零時(shí)，測(cè)得MPl1，PNl2，則Rx的阻值為()應(yīng)考策略1要熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，知道這兩種電路的電壓

7、、電流及電功率的分配關(guān)系2動(dòng)態(tài)分析的思維流程應(yīng)考組訓(xùn)1(單選)在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，應(yīng)用如圖487所示的實(shí)驗(yàn)電路當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R并控制電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50 A和2.0 V重新調(diào)節(jié)R并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和24.0 V則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為()A32 W B44 W C47 W D48 W2.(單選)如圖488所示是測(cè)定小燈泡伏安特性的電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，兩電表可看做理想電表，那么下列說(shuō)法中正確的是()A閉合電鍵前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最右端B該電路中的滑動(dòng)變阻器采用的是限流式接法C將滑動(dòng)變阻

8、器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮D將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，小燈泡變暗解析電路中滑動(dòng)變阻器采用的是分壓式接法，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，燈泡兩端的電壓為零，所以本題應(yīng)選C.答案C3. (單選)如圖489所示為一直流電路，電源內(nèi)阻不能忽略，但R0大于電源內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的最大阻值小于R，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P從滑動(dòng)變阻器的最右端滑向最左端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A電壓表的示數(shù)一直增大B電流表的示數(shù)一直增大C電阻R0消耗的功率一直增大D電源的輸出功率一直增大解析滑動(dòng)變阻器的最大阻值小于電阻R，在滑片P向左滑動(dòng)的過(guò)程中，電路中的總電阻增大，總電流減小，電流表的示數(shù)減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電阻R0消耗

9、的功率減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；內(nèi)電壓一直減小，外電壓一直增大，R0兩端電壓一直減小，電壓表示數(shù)增大，A項(xiàng)正確；由于電源的內(nèi)阻小于R0，因此在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)過(guò)程中電源的輸出功率一直減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案A4.(單選)在如圖4810所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置，R1和R2為定值電阻，P為滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，G為靈敏電流表，A為理想電流表開(kāi)關(guān)S閉合后，C的兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)在P向上移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖4810AA表的示數(shù)變大 B油滴向上加速運(yùn)動(dòng)CG中有由ab的電流 D電源的輸出功率一定變大解析油滴靜止時(shí)，它所受的

10、重力等于向上的電場(chǎng)力FqEqUC/d，在P向上移動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的有效電阻變大，電路的總電阻變大，由閉合電路歐姆定律知電路的總電流I變小，路端電壓U外變大，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；而電阻R1兩端的電壓U1IR1變小，由U外U1U并，知U并變大，UCU并變大，油滴所受電場(chǎng)力變大，將向上加速運(yùn)動(dòng)，QCCU并變大，電容器C充電，電流方向由ba，則選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；電源的輸出功率變化不確定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案B命題角度視角二交變電流的產(chǎn)生及描述角度1考查交變電流的產(chǎn)生、圖象、公式及相關(guān)物理量(2012安徽卷，23；2013山東卷，17)角度2考查交變電流的“四值”的物理意義及其應(yīng)用(2012北京卷，15；2

11、013福建卷，15)圖4811應(yīng)考策略交流電的產(chǎn)生及“四值”的應(yīng)用1交變電流的產(chǎn)生2交流電的“四值”的應(yīng)用應(yīng)考組訓(xùn)5.(多選)如圖4812所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從O向O觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為.則線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()6(單選)如圖4813甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R10 的電阻連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，示數(shù)是10 V圖4813乙是矩

12、形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖象則()A電阻R上的熱功率為20 WB0.02 s時(shí)R兩端的電壓瞬時(shí)值為零CR兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u14.1cos 100t(V)D通過(guò)R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是icos 50t(A)7(單選)某交流發(fā)電機(jī)給“220 V,60 W”燈泡供電，燈泡兩端的電壓圖象為如圖4814所示，下列說(shuō)法中正確的是()圖4814A交變電流的頻率為0.02 HzB該燈泡不能正常工作C將一保險(xiǎn)絲與該燈泡串聯(lián)，為保證燈泡正常工作，其保險(xiǎn)絲的熔斷電流不得小于0.386 AD將一電容器與該燈泡并聯(lián)，為保證電容器正常工作，電容器的耐壓值不得小于311 V命題角度視角三理想變壓器及

13、遠(yuǎn)距離輸電角度1考查理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用(2012課標(biāo)全國(guó)卷，17；2011課標(biāo)全國(guó)卷，17；2012海南卷，4；2013廣東卷，16；2013天津卷，4)角度2變壓器多數(shù)題目與交變電流的圖象、瞬時(shí)值表達(dá)式等相結(jié)合進(jìn)行綜合考查(2012山東卷，18；2011廣東卷，19；2011江蘇卷，13；2013四川卷，2)角度3變壓器電壓、電流及功率關(guān)系與遠(yuǎn)距離輸電相結(jié)合進(jìn)行綜合考查(2012重慶卷，15；2012天津卷，4)【典例3】 (2013四川卷，2)用220 V的正弦交流電通過(guò)理想變壓器對(duì)一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是110 V，通過(guò)負(fù)載的電流圖象如圖4815所示，則()圖4815A變壓器輸

14、入功率約為3.9 WB輸出電壓的最大值是110 VC變壓器原、副線圈匝數(shù)比是12D負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式i0.05 sin(100 t900)A應(yīng)考策略1原、副線圈中各量的因果關(guān)系(1)電壓關(guān)系：U1決定U2(2)電流關(guān)系：I2決定I1(3)功率關(guān)系：P2決定P1上述決定關(guān)系是由變壓器的原理及能量守恒確定的 (3)利用直流電路的動(dòng)態(tài)分析方法分析，其思路過(guò)程可表示為：9(單選)一個(gè)理想變壓器，初級(jí)線圈的匝數(shù)為n1，a、b接交流電源，次級(jí)線圈匝數(shù)為n2，與負(fù)載電阻R相連接，R40 .圖4817中電壓表的示數(shù)為100 V，初級(jí)線圈的電流為0.4 A下列說(shuō)法正確的是()圖4817A次級(jí)線圈中的電流的最大值為1 AB初級(jí)和次級(jí)線圈的匝數(shù)比n1n2