2025屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題四第1講直流電路與交流電路學(xué)案

PAGE15-第1講直流電路與溝通電路思維導(dǎo)圖要點熟記1.明確“1個定律、2個關(guān)系”(1)閉合電路的歐姆定律：I＝eq\f(E,R＋r)。(2)路端電壓與電流的關(guān)系：U＝E－Ir。(3)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系U＝IR＝eq\f(R,R＋r)E＝eq\f(1,1＋\f(r,R))E，路端電壓隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減小而減小。2.駕馭電容器的“兩特點”(1)只有當(dāng)電容器充、放電時，電容器支路中才會有電流，當(dāng)電路穩(wěn)定時，電容器所在的支路相當(dāng)于斷路。(2)電路穩(wěn)定時，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。3.區(qū)分交變電流的“四值”(1)最大值：Em＝nBSω。(2)瞬時值：e＝nBSωsinωt(從中性面起先計時)。(3)有效值：正弦式交變電流的有效值E＝eq\f(Em,\r(2))；非正弦式交變電流的有效值必需依據(jù)電流的熱效應(yīng)，用等效的思想來求解。(4)平均值：eq\o(E,\s\up6(－))＝neq\f(ΔΦ,Δt)，常用來計算通過電路的電荷量。4.熟記志向變壓器的“四個關(guān)系式”(1)功率關(guān)系：P入＝P出。(2)電壓關(guān)系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)。(3)電流關(guān)系：只有一個副線圈時，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)。(4)頻率關(guān)系：f1＝f2。[研考向·提實力]__________________________________考向研析__駕馭應(yīng)試技能考向一直流電路的動態(tài)分析直流電路動態(tài)分析的3種常用方法(1)程序法遵循“局部—整體—部分”的思路，按以下步驟分析：(2)結(jié)論法——“串反并同”①“串反”：指某一電阻增大(減小)時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大)。②“并同”：指某一電阻增大(減小)時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小)。(3)極限法因變阻器滑片滑動引起電路變更的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端，使電阻最大或電阻為零去探討。[典例1](多選)在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，D為志向二極管(具有單向?qū)ㄗ饔?，R1為定值電阻，C為電容器，電壓表和電流表均為志向電表，S1、S2均斷開，則下列說法正確的是()A．僅閉合S1，將滑動變阻器的滑片向右移，電壓表、電流表示數(shù)均變大B．僅閉合S1，將滑動變阻器的滑片向右移，電容器的帶電荷量不變C．先閉合S1，將滑動變阻器的滑片向右移，再閉合S2，電容器有放電現(xiàn)象D．同時閉合S1、S2，將滑動變阻器的滑片向右移，定值電阻R1兩端的電壓增大[解析]僅閉合S1，回路中只有R1與R2串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移時，R2的有效阻值減小，故總電阻減小，依據(jù)閉合電路的歐姆定律得，總電流增大，路端電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，因電容器與二極管串聯(lián)，電容器不能放電，故電容器的帶電荷量不變，故A錯誤，B正確；先閉合S1，將滑動變阻器的滑片向右移，路端電壓減小，故電容器所帶的電荷量減小，再閉合S2，電容器與R2形成閉合回路，電容器對外放電，故C正確；同時閉合S1、S2，二極管與R1并聯(lián)，而二極管的正向?qū)щ姷碾娮铻榱悖蚀藭rR1被短接，故D錯誤。[答案]BC規(guī)律總結(jié)閉合電路動態(tài)分析的三點留意……………………(1)引起電路變更的緣由：電阻變更、電鍵的通斷。(2)電容器的特點：電路穩(wěn)定后，電容器所在支路電阻無電壓降，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓。電路中的電流、電壓變更時，將會引起電容器的充、放電。(3)二極管的特點：具有單向?qū)щ娦浴?.(2024·百校二聯(lián))如圖所示的電路中，R1和R2是兩個阻值相等的定值電阻，R是滑動變阻器，電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭從右向左移動的過程中，下列說法正確的是()A．R1、R2消耗的電功率均漸漸變小B．R1消耗的功率漸漸變小，R2消耗的功率漸漸變大C．電源內(nèi)阻r消耗的熱功率漸漸減小D．R和R1消耗的總功率漸漸增大解析：在滑動觸頭從右向左移動的過程中，滑動變阻器接入電路的阻值減小，所以電路的總電阻減小，總電流I增大，依據(jù)P2＝I2R2，可知R2消耗的功率漸漸變大；由U＝E－Ir，可知路端電壓減小，R2兩端的電壓增大，則R1兩端的電壓減小，依據(jù)P1＝eq\f(U2,R1)，可知R1消耗的功率漸漸變小，故A錯誤，B正確?？傠娏髟龃螅蒔＝I2r，知電源內(nèi)電阻消耗熱功率漸漸增大，故C錯誤。將R2看成電源內(nèi)電路的一部分，R和R1消耗的總功率是等效電源的輸出功率，由于等效電源的內(nèi)阻大于外電阻，所以當(dāng)外電阻減小時，輸出功率減小，則電阻R和R1消耗的總功率漸漸減小，故D錯誤。答案：B2．(2024·河北石家莊模擬)在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，A、V為志向電流表和電壓表。在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，下列說法正確的是()A．電壓表示數(shù)變小B．電流表示數(shù)變小C．電容器C所帶電荷量增多D．a(chǎn)點的電勢降低解析：在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流I增大，電阻R1兩端電壓增大，則電壓表示數(shù)變大。電阻R2兩端的電壓U2＝E－I(R1＋r)，I增大，則U2變小，電容器兩板間電壓變小，其帶電荷量減小。依據(jù)外電路中順著電流方向，電勢降低，可知a點的電勢大于零，a點的電勢等于R2兩端的電壓，U2變小，則a點的電勢降低。通過R2的電流I2減小，通過電流表的電流IA＝I－I2，I增大，I2減小，則IA增大，即電流表示數(shù)變大。綜上所述，A、B、C錯誤，D正確。答案：D3．(多選)(2024·河南開封高三5月調(diào)研)如圖所示，R0為熱敏電阻(溫度降低電阻增大)，D為志向二極管(正向電阻為零，反向電阻無窮大)，C為平行板電容器，M點接地，在開關(guān)S閉合后，C中心有一帶電液滴剛好靜止。下列各項單獨操作可能使帶電液滴向上運動的是()A．將熱敏電阻R0加熱B．滑動變阻器R的滑片P向上移動C．開關(guān)S斷開D．電容器C的上極板向上移動解析：要使液滴向上運動，則應(yīng)增大液滴受到的電場力，即應(yīng)增大兩板間的電勢差。熱敏電阻加熱時，熱敏電阻阻值減小，由閉合電路歐姆定律可知，滑動變阻器兩端的電壓增大，故電容器兩端的電壓增大，液滴向上運動，A正確；當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，則總電流增大，電源的內(nèi)電壓及R0兩端的電壓增大，則滑動變阻器兩端的電壓減小，但由于二極管具有單向?qū)щ娦?，電容器兩極板所帶電荷量不變，故電容器兩端的電勢差不變，B錯誤；開關(guān)S斷開時，電容器干脆接在電源兩端，電容器兩端電壓增大，則液滴向上運動，C正確；電容器C的上極板向上移動，d增大，則電容器的電容C減小，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，所以電容器兩極板所帶電荷量不變，由于U＝eq\f(Q,C)，C＝eq\f(εrS,4πkd)，E＝eq\f(U,d)，所以E＝eq\f(4πkQ,εrS)，由于極板上的電荷量不變，而場強E與極板之間的距離無關(guān)，所以電場強度E不變，液滴仍舊靜止，D錯誤。答案：AC4．(2024·高考全國卷Ⅰ)圖(a)所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以限制電容器C兩端的電壓UC。假如UC隨時間t的變更如圖(b)所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時間t變更的圖像中，正確的是()解析：電阻R兩端的電壓UR＝IR，其中I為線路上的充電電流或放電電流。對電容器，Q＝CUC，而I＝eq\f(ΔQ,Δt)＝Ceq\f(ΔUC,Δt)由UC-t圖像知，1～2s內(nèi)，電容器充電，令I(lǐng)充＝I；2～3s內(nèi)，電容器電壓不變，則I＝0；3～5s內(nèi)，電容器放電，則I放＝eq\f(I,2)。聯(lián)系UR＝IR可知，電阻R兩端的電壓隨時間的變更圖像與A對應(yīng)。答案：A考向二交變電流的產(chǎn)生和描述1．中性面的特點(1)穿過線圈的磁通量最大。(2)線圈中的感應(yīng)電動勢為零。(3)線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向變更一次。2．計算有效值的三點留意(1)計算有效值時，要依據(jù)串聯(lián)電路中“相同時間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”列式求解。(2)分段計算電熱，求和得出一個周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量。(3)利用兩個公式Q＝I2Rt和Q＝eq\f(U2,R)t可分別求得電流有效值和電壓有效值。3．交變電流“四值”的應(yīng)用(1)最大值：Em＝nBSω，分析電容器的耐壓值。(2)瞬時值：E＝Emsinωt(由中性面起先計時)，計算閃光電器的閃光時間、線圈某時刻的受力狀況。(3)有效值：電表的讀數(shù)及計算電熱、電功、電功率及保險絲的熔斷電流。(4)平均值：eq\o(E,\s\up6(－))＝neq\f(ΔΦ,Δt)，計算通過電路截面的電荷量。[典例2](2024·山東濱州二模)如圖所示為線圈匝數(shù)為n的小型旋轉(zhuǎn)電樞式溝通發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈面積為S，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。矩形線圈電阻為r，矩形線圈通過兩刷環(huán)接電阻R，伏特表接在R兩端。當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是()A．從線圈與磁場平行位置起先計時，瞬時電動勢為e＝nBSωsinωtB．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場垂直時，電壓表示數(shù)為零C．線圈從與磁場平行位置起先轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量為eq\f(nBS,R)D．線圈轉(zhuǎn)一周的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(πn2B2S2ω,R＋r)[解析]溝通發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的最大值為Em＝nBSω，從線圈與磁場平行位置起先計時，瞬時電動勢為e＝nBSωcosωt，故A錯誤；溝通電壓表測量的是電阻R兩端電壓的有效值，電動勢的有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(nBSω,\r(2))，電流為I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(nBSω,\r(2)（R＋r）)，溝通電壓表的示數(shù)為U＝IR＝eq\f(nBSωR,\r(2)（R＋r）)＝eq\f(\r(2)nRBSω,2（R＋r）)，故B錯誤；線圈從與磁場平行位置起先轉(zhuǎn)過90°的過程中，線圈轉(zhuǎn)動eq\f(T,4)，eq\o(E,\s\up6(－))＝neq\f(ΔΦ,Δt)，平均電流eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R＋r)，電荷量q＝eq\o(I,\s\up6(－))·Δt＝neq\f(ΔΦ,R＋r)＝eq\f(nBS,R＋r)，故C錯誤；線圈轉(zhuǎn)一周的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝I2(R＋r)T＝[eq\f(nBSω,\r(2)（R＋r）)]2(R＋r)×eq\f(2π,ω)＝eq\f(πn2B2S2ω,R＋r)，故D正確。[答案]D易錯警示理解交變電流的三點留意……………………(1)留意區(qū)分交變電流的最大值、瞬時值、有效值和平均值，其中最大值是瞬時值中的最大值，有效值是以電流的熱效應(yīng)來定義的。(2)交變電流瞬時值表達(dá)式書寫的基本思路(如典例中的A選項)①確定正弦式交變電流的峰值，依據(jù)已知圖像或由公式Em＝NBSω求出相應(yīng)峰值，其中ω＝eq\f(2π,T)＝2πf＝2πn。②明確線圈的初始位置，找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。a．若線圈從中性面起先計時，則e-t圖像為正弦函數(shù)，e＝Emsinωt；b．若線圈從垂直中性面起先計時，則e-t圖像為余弦函數(shù)，e＝Emcosωt。(3)與電磁感應(yīng)問題一樣，求解與電能、電熱相關(guān)的問題時，要用有效值，如典例中的D選項；而求解通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量時，要用平均值，如典例中的C選項。5．若一電阻接到方波溝通電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦溝通電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示，則Q方∶Q正等于()A．1∶eq\r(2) B．eq\r(2)∶1C．1∶2 D．2∶1解析：依據(jù)焦耳定律知產(chǎn)生的熱量與方波中的電流方向的變更無關(guān)，故Q方＝eq\f(ueq\o\al(2,0),R)T，而正弦溝通電電壓的有效值等于峰值的eq\f(1,\r(2))，故Q正＝eq\f(（\f(u0,\r(2))）2,R)T＝eq\f(1,2)·eq\f(ueq\o\al(2,0),R)T，所以eq\f(Q方,Q正)＝eq\f(2,1)，D正確。答案：D6．(多選)單匝閉合矩形線框電阻為R，在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線框的磁通量Φ與時間t的關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.eq\f(T,2)時刻線框平面與中性面垂直B．線框的感應(yīng)電動勢有效值為eq\f(\r(2)πΦm,T)C．線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為eq\f(2π2Φeq\o\al(2,m),RT)D．從t＝0到t＝eq\f(T,4)過程中線框的平均感應(yīng)電動勢為eq\f(πΦm,T)解析：中性面的特點是與磁場垂直，穿過的磁通量最大，磁通量變更率最小，則eq\f(T,2)時刻線框在中性面上，A錯；電動勢最大值為Em＝Φmω＝Φmeq\f(2π,T)，對正弦溝通電，E有＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(\r(2)πΦm,T)，B對；由功能關(guān)系知，線框轉(zhuǎn)一周外力做的功等于產(chǎn)生的電能，W＝E電＝eq\f(Eeq\o\al(2,有),R)·T＝eq\f(2π2Φeq\o\al(2,m),RT)，C對；由法拉第電磁感應(yīng)定律知，eq\o(E,\s\up6(－))＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(Φm,\f(T,4))＝eq\f(4Φm,T)，D錯。答案：BC7．(多選)(2024·安徽六安3月模擬)如圖所示，邊長為L＝0.2m的正方形線圈abcd，其匝數(shù)為n＝100、總電阻為r＝2Ω，外電路的電阻為R＝8Ω，ab的中點和cd的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界線上，磁場的磁感應(yīng)強度B＝1T。若線圈從圖示位置起先以角速度ω＝2rad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，則以下推斷正確的是()A．在t＝eq\f(π,4)時刻，磁場穿過線圈的磁通量為0，故此時磁通量變更率為0B．閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式e＝4sin2tVC．從t＝0時刻到t＝eq\f(π,4)時刻，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q＝0.16πJD．從t＝0時刻到t＝eq\f(π,4)時刻，通過R的電荷量q＝0.2C解析：在t＝eq\f(π,4)時刻，線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°，磁場穿過線圈的磁通量為0，線圈中磁通量變更率最大，故A項錯誤；線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Em＝nB·eq\f(L2,2)ω＝100×1×eq\f(0.22,2)×2V＝4V，起先計時時，線圈中磁通量最大，感應(yīng)電動勢為0，則閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式e＝Emsinωt＝4sin2tV，故B項正確；線圈轉(zhuǎn)動的周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,2)s＝πs，回路中感應(yīng)電流的最大值Im＝eq\f(Em,r＋R)＝0.4A，回路中電流的有效值I＝eq\f(Im,\r(2))＝0.2eq\r(2)A，從t＝0時刻到t＝eq\f(π,4)時刻，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q＝I2R·eq\f(T,4)＝(0.2eq\r(2))2×8×eq\f(π,4)J＝0.16πJ，故C項正確；從t＝0時刻到t＝eq\f(π,4)時刻，電路中的平均感應(yīng)電動勢eq\o(E,\s\up6(－))＝neq\f(ΔΦ,Δt)，電路中的平均電流eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),r＋R)，線框中磁通量的變更量ΔΦ＝B·eq\f(L2,2)，通過R的電荷量q＝eq\o(I,\s\up6(－))Δt，解得q＝neq\f(BL2,2（r＋R）)＝100×eq\f(1×0.22,2×10)C＝0.2C，故D項正確。答案：BCD考向三變壓器與遠(yuǎn)距離輸電1．分析技巧(1)依據(jù)題意分清變量和不變量。(2)弄清“誰確定誰”的制約關(guān)系。對電壓而言，輸入確定輸出；對電流、電功(率)而言，輸出確定輸入。2．動態(tài)分析的“兩不變”(1)負(fù)載電阻不變，探討變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變更狀況。(2)匝數(shù)比不變，探討變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負(fù)載電阻的變更狀況。3．遠(yuǎn)距離輸電的“兩損耗”(1)電壓損耗：輸電線上的電阻導(dǎo)致的電壓損耗，UR＝U2－U3＝IRR。(2)功率損耗：輸電線上的電阻發(fā)熱導(dǎo)致的功率損耗，PR＝P2－P3＝Ieq\o\al(2,R)R，輸電線上的能量損耗是熱損耗，計算功率損耗時用公式PR＝Ieq\o\al(2,R)R或PR＝eq\f(Ueq\o\al(2,R),R)。[典例3](2024·山東青島高三下學(xué)期統(tǒng)一質(zhì)檢)某試驗小組模擬遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，A、B為志向變壓器，R為輸電線路的電阻，燈泡L1、L2規(guī)格相同，保持變壓器A的輸入電壓不變。下列說法正確的是()A．?dāng)嚅_S，A的輸入功率減小B．?dāng)嚅_S，L1不受影響C．將滑片P下移，燈泡L1變暗D．將滑片P上移，A的輸入功率增大[解析]斷開S，B變壓器副線圈電路中電阻變大，則電路中電流變小，變壓器B輸出功率減小，則變壓器A輸入功率減小，輸電線上的電流減小，輸電線上損失的電壓變小，則變壓器B的輸入電壓變大，輸出電壓也變大，L1變亮，故A正確，B錯誤；將滑片P下移，A變壓器副線圈匝數(shù)變大，副線圈電壓變大，電流變大，則B變壓器副線圈電流變大，燈泡L1變亮，故C錯誤；將滑片P上移，A變壓器副線圈匝數(shù)變小，副線圈電壓變小，電流變小，原線圈中電流變小，A的輸入功率變小，故D錯誤。[答案]A8．(多選)如圖所示，志向變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1∶2，正弦溝通電源電壓為U＝12V，電阻R1＝1Ω，R2＝2Ω，滑動變阻器R3最大阻值為20Ω，滑片P處于中間位置，則()A．R1與R2消耗的電功率相等B．通過R1的電流為3AC．若向上移動P，電源輸出功率將變大D．若向上移動P，電壓表讀數(shù)將變大解析：由志向變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系式eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得eq\f(I1,I2)＝eq\f(2,1)，電阻消耗功率P＝I2R，電阻R1與R2消耗的電功率是2倍關(guān)系，A錯誤；設(shè)通過電阻R1的電流為I，副線圈中的電流為eq\f(I,2)，由功率關(guān)系得UI＝I2R1＋(eq\f(I,2))2(R2＋eq\f(R3,2))，解得I＝3A，B正確；若向上移動滑片P，滑動變阻器連入電路中的阻值減小，變壓器輸出功率變大，則電源輸出功率增大，原線圈中電流增大，電阻R1兩端電壓增大，原線圈兩端電壓減小，則副線圈兩端電壓也減小，即電壓表讀數(shù)變小，C正確，D錯誤。答案：BC9．(2024·浙江7月選考)如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P＝100kW，發(fā)電機的電壓U1＝250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線＝8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4＝220V。已知輸電線上損失的功率P線＝5kW，假設(shè)兩個變壓器均是志向變壓器，下列說法正確的是()A．發(fā)電機輸出的電流I1＝40AB．輸電線上的電流I線＝625AC．降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4＝190∶11D．用戶得到的電流I4＝455A解析：發(fā)電機輸出電流I1＝eq\f(P,U1)＝eq\f(100×103,250)A＝400A，A錯誤；輸電線上損失的功率P線＝Ieq\o\al(2,線)R線＝5000W，所以I線＝eq\r(\f(P線,R線))＝eq\r(\f(5000,8))A＝25A，B錯誤；用戶得到的功率P4＝P－P線＝(100－5)kW＝95kW，則I4＝eq\f(P4,U4)＝eq\f(95×103,220)A＝eq\f(4750,11)A≈432A，即用戶得到的電流為432A，故eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I線)＝eq\f(190,11)，故C正確，D錯誤。答案：C10．(多選)如圖所示，志向變壓器副線圈1、2之間的匝數(shù)是總匝數(shù)的一半，二極管D具有單向?qū)щ娦?正向電阻為零，反向電阻為無窮大)，R是可變電阻，K是單刀雙擲開關(guān)，原線圈接在電壓不變的正弦溝通電源上。下列說法正確的是()A．若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時，電壓表讀數(shù)之比為2∶1B．若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時，電壓表讀數(shù)之比為eq\r(2)∶1C．若K分別接1和2時，要使R消耗的功率相等，則R阻值之比為2∶1D．若K分別接1和2時，要使R消耗的功率相等，則R阻值之比為eq\r(2)∶1解析：設(shè)原線圈與副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，當(dāng)K接2時，eq\f(n1,\f(n2,2))＝eq\f(U1,U22)，此時電壓表示數(shù)與副線圈兩端的電壓相等，即U2＝U22＝eq\f(n2,2n1)U1，功率為P2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R2)；當(dāng)K接1時，eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U21)，設(shè)此時電壓表的示數(shù)為U2′，則eq\f(Ueq\o\al(2,21),R)·eq\f(T,2)＝eq\f(U2′2,R)·T，得U2′＝eq\f(n2U1,\r(2)n1)，此時的功率為P1＝eq\f(U2′2,R1)。由上分析知，電壓表的示數(shù)之比為eq\r(2)∶1，要使R消耗的功率相等，則電阻值之比為2∶1，B、C對。答案：BC考向四交變電流的綜合問題交變電流綜合問題一般會與變壓器問題相結(jié)合，常涉及交變電流最大值、有效值、平均值、瞬時值的計算，交變電流的圖像及與電磁感應(yīng)、安培力、閉合電路歐姆定律的綜合應(yīng)用等。解答時應(yīng)留意以下兩點：(1)分清溝通電路中“四值”的不同計算方法及瞬時值表達(dá)式的書寫和圖像的物理意義。(2)學(xué)會將直流電路、閉合電路歐姆定律及變壓器分析的學(xué)問應(yīng)用在溝通電路中。[典例4](2024·河北保定4月檢測)矩形線框與志向電流表、志向變壓器、燈泡連接電路如圖甲所示。燈泡標(biāo)有“36V40W”的字樣且阻值可以視作不變，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2∶1。線框產(chǎn)生的電動勢隨時間變更的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是()A．圖乙電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝36eq\r(2)sinπtVB．變壓器副線圈中的電流方向每秒變更50次C．燈泡L恰好正常發(fā)光D．志向變壓器輸入功率為20W[解析]由題圖乙知周期T＝2×10－2s，角速度ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝72·sin100πtV，A錯誤；線框轉(zhuǎn)一圈電流方向變更2次，線框每秒轉(zhuǎn)50圈，電流方向變更100次，變壓器不會變更電流方向變更的次數(shù)，即副線圈中電流方向每秒變更100次，B錯誤；副線圈兩端電壓最大值是36V，有效值是eq\f(36,\r(2))V，小于燈泡額定電壓36V，燈泡L不能正常發(fā)光，C錯誤；燈泡的電阻RL＝eq\f(U2,P)＝32.4Ω，變壓器的輸出功率為P出＝eq\f(（\f(36,\r(2))）2,32.4)W＝20W，所以志向變壓器的輸入功率為20W，D正確。[答案]D11．如圖所示，矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于可視為水平方向的勻強磁場中，線框繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，并與志向變壓器原線圈相連，副線圈接有一只“11V33W”的燈泡。當(dāng)燈泡