專(zhuān)題10直流電路與交流電路

1．(2015·新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ·16)一理想變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為3∶1，在原、副線(xiàn)圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線(xiàn)圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖1所示．設(shè)副線(xiàn)圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線(xiàn)圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()圖1A．U＝66V，k＝eq\f(1,9) B．U＝22V，k＝eq\f(1,9)C．U＝66V，k＝eq\f(1,3) D．U＝22V，k＝eq\f(1,3)2．(2015·四川理綜·4)小型手搖發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈共N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線(xiàn)圈abcd，磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線(xiàn)圈中心軸OO′，線(xiàn)圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖2所示．矩形線(xiàn)圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，不計(jì)線(xiàn)圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓()圖2A．峰值是e0 B．峰值是2e0C．有效值是eq\f(\r(2),2)Ne0 D．有效值是eq\r(2)Ne03．(多選)(2015·天津理綜·6)如圖3所示，理想變壓器的原線(xiàn)圈連接一只理想交流電流表，副線(xiàn)圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié)，在副線(xiàn)圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭．在原線(xiàn)圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()圖3A．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小4．(2015·福建理綜·15)圖4為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線(xiàn)圈兩端接入一電壓u＝Umsinωt的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線(xiàn)的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線(xiàn)上損失的電功率為()圖4A．(eq\f(n1,n2))eq\f(U\o\al(2,m),4r) B．(eq\f(n2,n1))eq\f(U\o\al(2,m),4r)C．4(eq\f(n1,n2))2(eq\f(P,Um))2r D．4(eq\f(n2,n1))2(eq\f(P,Um))2r1．題型特點(diǎn)(1)交流電路部分主要考查交變電流的產(chǎn)生和描述、交流電有效值、變壓器的規(guī)律及動(dòng)態(tài)分析、遠(yuǎn)距離輸電等知識(shí)點(diǎn)．(2)直流電路部分主要考查電路的簡(jiǎn)化，直流電路的動(dòng)態(tài)分析，電路故障的分析與判斷，含容電路的分析和計(jì)算，直流電路中能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題等等．2．命題趨勢(shì)高考對(duì)電路知識(shí)的單獨(dú)考查主要是交流電路部分，特別是變壓器與遠(yuǎn)距離輸電相結(jié)合的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題是命題熱點(diǎn)，而直流電路內(nèi)容的考查通常與實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起，一般不單獨(dú)命題．考題一直流電路的分析1．(多選)(2015·益陽(yáng)市四月調(diào)研)一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線(xiàn)，在其兩端加上電壓U時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流為I，導(dǎo)線(xiàn)中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，若將導(dǎo)線(xiàn)均勻拉長(zhǎng)，使它的橫截面半徑變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，再給它兩端加上電壓2U，則()A．通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流為eq\f(I,8)B．通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流為eq\f(I,16)C．導(dǎo)線(xiàn)中自由電子定向移動(dòng)的速率為eq\f(v,4)D．導(dǎo)線(xiàn)中自由電子定向移動(dòng)的速率為eq\f(v,2)2．(多選)(2015·沈陽(yáng)四校聯(lián)考)如圖5所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為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為靈敏電流計(jì)，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)，則以下說(shuō)法正確的是()圖5A．在P向上移動(dòng)的過(guò)程中，A表的示數(shù)變大，油滴仍然靜止，G中有方向由a至b的電流B．在P向上移動(dòng)的過(guò)程中，A表的示數(shù)變小，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有由b至a的電流C．在P向下移動(dòng)的過(guò)程中，A表的示數(shù)變大，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有由a至b的電流D．在P向下移動(dòng)的過(guò)程中，A表的示數(shù)變小，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有由b至a的電流3．(多選)(2015·湖南省十三校第二次聯(lián)考)如圖6所示，電流表A1(0～3A)和A2(0～0.6A)是由兩個(gè)相同的電流計(jì)改裝而成，現(xiàn)將這兩個(gè)電流表并聯(lián)后接入電路中．閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，下列說(shuō)法中正確的是()圖6A．A1、A2的讀數(shù)之比為1∶1B．A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1C．A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1D．A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶54．(2015·萊蕪市模擬)如圖7所示，電源內(nèi)阻不可忽略，電路中接有一小燈泡和一電動(dòng)機(jī)．小燈泡L上標(biāo)有“6V12W”字樣，電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻RM＝0.50Ω.若燈泡正常發(fā)光時(shí)，電源的輸出電壓為12V，此時(shí)()圖7A．整個(gè)電路消耗的電功率為24WB．電動(dòng)機(jī)的熱功率為12WC．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12WD．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12W1．閉合電路動(dòng)態(tài)分析的三種常用方法(1)程序分析法：流程如下Req\o\al(,局)增大減小eq\o(→,\s\up7(I總＝\f(E),\s\do5(R＋r)))Ieq\o\al(,總)減小增大eq\o(→,\s\up7(U內(nèi)＝I總r))Ueq\o\al(,內(nèi))減小增大eq\o(→,\s\up7(U外＝E－I總r))Ueq\o\al(,外)增大減小eq\o(→,\s\up7(最后確定))eq\x(I支,U支)(2)利用結(jié)論法：即“串反并同”法．①“串反”——即某一電阻增大(減小)時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都減小(增大)；②“并同”——即某一電阻增大(減小)時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都增大(減小)．(3)極限法：因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，使電阻最大或電阻為零去討論．2．電路中的電功、電熱、電功率和熱功率(1)純電阻電路：①Q(mào)＝W＝UIt＝I2Rt②P＝UI＝I2R(2)非純電阻電路①W>Q(W＝Q＋E其他)②P電>P熱(P電＝P熱＋P其他)考題二交變電流的產(chǎn)生及描述5．(2015·南充市三診)在一小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線(xiàn)圈abcd的面積為S，匝數(shù)為n，線(xiàn)圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖8甲所示)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，矩形線(xiàn)圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合電路，下列說(shuō)法中正確的是()圖8A．從t3到t5這段時(shí)間穿過(guò)線(xiàn)圈磁通量的變化量為零B．從t3到t4這段時(shí)間通過(guò)電阻R的電荷量為eq\f(2E0,R＋rω)C．t4時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率大小為E0D．t1時(shí)刻電阻R的發(fā)熱功率為eq\f(RE\o\al(2,0),2R＋r2)6．(2015·江西八所重點(diǎn)中學(xué)4月聯(lián)考)將硬導(dǎo)線(xiàn)中間一段折成半圓形，使其半徑為R，讓它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖9所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸MN勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．導(dǎo)線(xiàn)在a、b兩處通過(guò)電刷與外電路連接，外電路接有額定功率為P、電阻為r的小燈泡并正常發(fā)光．電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是()圖9A．半圓形硬導(dǎo)線(xiàn)的轉(zhuǎn)速eq\f(\r(2rP),π2R2B)B．半圓形硬導(dǎo)線(xiàn)的轉(zhuǎn)速eq\f(\r(rP),π2R2B)C．半圓形硬導(dǎo)線(xiàn)從圖示位置轉(zhuǎn)90°通過(guò)小燈泡的電荷量為eq\f(πR2B,r)D．半圓形硬導(dǎo)線(xiàn)從圖示位置轉(zhuǎn)90°過(guò)程中通過(guò)小燈泡的電荷量為07．(多選)(2015·洛陽(yáng)二次統(tǒng)考)海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量，利用海洋的波浪可以發(fā)電．在我國(guó)南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理示意圖如圖10甲所示．浮桶內(nèi)的磁體通過(guò)支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置線(xiàn)圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，且始終處于磁場(chǎng)中，該線(xiàn)圈與阻值R＝15Ω的燈泡相連，浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中斜線(xiàn)陰影部分)，如圖乙所示，其內(nèi)為產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體，與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計(jì)；匝數(shù)N＝200的線(xiàn)圈所在處輻射磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，線(xiàn)圈直徑D＝0.4m，電阻r＝1Ω.取重力加速度g＝10m/s2，π2≈10.若浮桶隨波浪上下運(yùn)動(dòng)的速度可表示為v＝0.4πsin(πt)m/s.則下列說(shuō)法正確的是()圖10A．波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式為e＝16sin(πt)VB．燈泡中電流i的瞬時(shí)表達(dá)式為i＝4sin(πt)AC．燈泡的電功率為120WD．燈泡兩端電壓的有效值為eq\f(15\r(2),2)V1．兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)(1)線(xiàn)圈平面與中性面重合時(shí)，S⊥B，Φ最大，eq\f(ΔΦ,Δt)＝0，e＝0，i＝0，電流方向?qū)l(fā)生改變．(2)線(xiàn)圈平面與中性面垂直時(shí)，S∥B，Φ＝0，eq\f(ΔΦ,Δt)最大，e最大，i最大，電流方向不改變．2．正弦式交流電的“四值”3．只有正弦式交流電最大值與有效值間才有eq\r(2)倍關(guān)系．考題三變壓器及遠(yuǎn)距離輸電8．(多選)(2015·天津市河西區(qū)二模)如圖11所示，一個(gè)理想變壓器上有三組線(xiàn)圈，三組線(xiàn)圈匝數(shù)之比為n1∶n2∶n3＝3∶2∶1，現(xiàn)將三只相同的燈泡分別接入三組線(xiàn)圈中，并把n1的接線(xiàn)端接上交變電源，接通電源后，下列各項(xiàng)正確的是()圖11A．若L1正常發(fā)光，那么L2、L3都不能正常發(fā)光B．若L2正常發(fā)光，那么L1將燒毀C．若L2正常發(fā)光，那么L1、L3都不能正常發(fā)光D．若L3正常發(fā)光，那么L2將燒毀9．(2015·廣州二模)如圖12為模擬遠(yuǎn)距離輸電電路，兩理想變壓器的線(xiàn)圈匝數(shù)n1＝n4<n2＝n3，A1、A2、A3為相同的理想交流電流表，當(dāng)a、b端接入低壓交流電源時(shí)，則()圖12A．A1、A2的示數(shù)相等B．A2、A3的示數(shù)相等C．A1的示數(shù)大于A2的示數(shù)D．A2的示數(shù)大于A3的示數(shù)10．(多選)(2015·黑龍江第六中學(xué)三模)某小型發(fā)電站通過(guò)升壓變壓器向60km遠(yuǎn)處的用戶(hù)供電，在用戶(hù)端用降壓變壓器將高壓電變?yōu)?20V供用戶(hù)使用(設(shè)兩個(gè)變壓器均為理想變壓器)，輸電示意圖如圖13所示．已知輸電線(xiàn)的電阻率為ρ＝1.25×10－8Ω·m，橫截面積為1.5×10－4m2，發(fā)電機(jī)輸出功率為20kW，輸出電壓為250V，若線(xiàn)路損耗的功率為輸出功率的5%.則下列說(shuō)法正確的是()圖13A．發(fā)電機(jī)是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備，發(fā)電原理是法拉第電磁感應(yīng)定律B．輸電線(xiàn)上的電流為10AC.eq\f(n2,n1)>eq\f(n3,n4)D．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓11．(2015·邢臺(tái)四模)如圖14所示，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，原線(xiàn)圈接正弦式交流電，副線(xiàn)圈接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻為R，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升，若電動(dòng)機(jī)因摩擦造成的能量損失不計(jì)，則圖中電壓表的讀數(shù)為()圖14A．4IR＋eq\f(mgv,I) B.eq\f(mgv,I)C．4IR D.eq\f(1,4)IR＋eq\f(mgv,I)變壓器電路的動(dòng)態(tài)分析技巧(1)根據(jù)題意弄清變量和不變量；(2)弄清動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中的決定關(guān)系；(3)利用直流電路的動(dòng)態(tài)分析方法，具體思路如下：專(zhuān)題綜合練1．(2015·邢臺(tái)四模)歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且a>b>c.電流沿以下方向經(jīng)過(guò)該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是()2．(2015·江蘇單科·1)一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220V交變電流改變?yōu)?10V．已知變壓器原線(xiàn)圈匝數(shù)為800，則副線(xiàn)圈匝數(shù)為()A．200 B．400C．1600 D．32003．(多選)(2015·雅安三診)今有某小型發(fā)電機(jī)和一理想變壓器連接后給一個(gè)燈泡供電，電路如圖15(電壓表和電流表均為理想電表)．已知該發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈匝數(shù)為N，電阻為r，當(dāng)線(xiàn)圈以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為U，燈泡(額定電壓為U0.電阻恒為R)恰能正常發(fā)光，則()圖15A．交壓器的匝數(shù)比為U∶U0B．電流表的示數(shù)為eq\f(U\o\al(2,0),RU)C．在圖示位置時(shí)，發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈的磁通量為eq\f(\r(2)U,2Nnπ)D．從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝Usin2nπt4．(2015·南平5月質(zhì)檢)如圖16所示，圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化，下列說(shuō)法正確的是()圖16A．圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B．圖甲電壓的有效值為220V，圖乙電壓的有效值小于220VC．圖乙電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin100πtVD．圖甲電壓經(jīng)過(guò)匝數(shù)比為10∶1的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉?lái)的0.1倍5．(2015·廣東理綜·15)如圖17為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器．原線(xiàn)圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V，調(diào)節(jié)前后()圖17A．副線(xiàn)圈中的電流比為1∶2B．副線(xiàn)圈輸出功率比為2∶1C．副線(xiàn)圈的接入匝數(shù)比為2∶1D．原線(xiàn)圈輸入功率比為1∶26．(2015·金麗衢十二校二次聯(lián)考)如圖18所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，電阻R2為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，A、B為水平放置的電容器的上下兩個(gè)極板．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1處于某位置時(shí)，A、B兩板間的帶電油滴恰好懸浮不動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是()圖18A．兩極板A、B間正對(duì)面積減小其他條件不變時(shí)，油滴將向下運(yùn)動(dòng)B．移動(dòng)R1的滑動(dòng)觸頭且其他條件不變時(shí)，電壓表的讀數(shù)增大了ΔU，則電阻R2兩端的電壓減小了ΔUC．R1滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)且其他條件不變時(shí)，帶電油滴向上運(yùn)動(dòng)D．R1滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)且其他條件不變時(shí)，R2上消耗的熱功率變小7．(2015·安徽皖南八校二聯(lián)考)電吹風(fēng)是生活中的常用電器．某款電吹風(fēng)的各項(xiàng)參數(shù)如下表所示，其電路圖如圖19所示，理想變壓器的兩線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1和n2，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)，可動(dòng)的扇形金屬片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)．觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹自然風(fēng)三種不同的工作狀態(tài)．關(guān)于該款電吹風(fēng)，下列說(shuō)法中正確的是()熱風(fēng)時(shí)輸入功率450W自然風(fēng)時(shí)輸入功率50W小風(fēng)扇額定電壓50V正常工作時(shí)小風(fēng)扇的機(jī)械功率42W圖19A．觸片P與觸點(diǎn)b、c接觸時(shí)，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)B．變壓器兩線(xiàn)圈的匝數(shù)比n1∶n2＝22∶5C．小風(fēng)扇線(xiàn)圈電阻為8ΩD．電熱絲正常工作時(shí)電阻為6.25Ω8．(2015·臨汾四校二模)在如圖20所示電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列說(shuō)法正確的是()圖20A.eq\f(U1,I)不變，eq\f(ΔU1,ΔI)變大B.eq\f(U2,I)變大，eq\f(ΔU2,ΔI)不變C.eq\f(U3,I)變大，eq\f(ΔU3,ΔI)變大D．電源的輸出功率變大9．(2015·河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)二調(diào))普通的交流電壓表是不能直接接在高壓輸電線(xiàn)路上測(cè)量電壓的，通常要通過(guò)電壓互感器來(lái)連接．圖21中電壓互感器ab一側(cè)線(xiàn)圈的匝數(shù)較少，工作時(shí)電壓為Uab；cd一側(cè)線(xiàn)圈的匝數(shù)較多，工作時(shí)電壓為Ucd.為了使電壓表能正常工作，則()圖21A．a(chǎn)b接MN，cd接PQ，Uab<UcdB．a(chǎn)b接MN，cd接PQ，Uab>UcdC．a(chǎn)b接PQ，cd接MN，Uab<UcdD．a(chǎn)b接PQ，cd接MN，Uab>Ucd10．(多選)(2015·海南單科·10)如圖22所示，一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為4∶1，原線(xiàn)圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線(xiàn)圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R＝11R0，是理想電壓表，現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R＝5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為5.0V，則()圖22A．此時(shí)原線(xiàn)圈兩端電壓的最大值約為34VB．此時(shí)原線(xiàn)圈兩端電壓的最大值約為24VC．原線(xiàn)圈兩端原來(lái)的電壓有效值約為68VD．原線(xiàn)圈兩端原來(lái)的電壓有效值約為48V11．(多選)(2015·懷化二模)如圖23所示，一理想變壓器原線(xiàn)圈接正弦交變電源，副線(xiàn)圈接有三盞相同的燈(不計(jì)燈絲電阻的變化)，燈上均標(biāo)有(36V,6W)字樣，此時(shí)L1恰正常發(fā)光，圖中兩個(gè)電表均為理想電表，其中電流表顯示讀數(shù)為0.5A，下列說(shuō)法正確的是()圖23A．原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為3∶1B．變壓器的輸入功率為12WC．電壓表的讀數(shù)為18VD．若L3突然斷路，則L1變暗，L2變亮，輸入功率減小

答案精析專(zhuān)題10直流電路與交流電路真題示例1．A[原、副線(xiàn)圈電壓比等于匝數(shù)比，根據(jù)副線(xiàn)圈負(fù)載電阻的電壓U，可知副線(xiàn)圈電壓為U，原線(xiàn)圈電壓為3U，副線(xiàn)圈電流I2＝eq\f(U,R)，根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得原線(xiàn)圈電流I1＝eq\f(U,3R)，那么原線(xiàn)圈輸入電壓220V＝3U＋eq\f(U,3R)×R，整理可得U＝66V；原、副線(xiàn)圈電阻消耗的功率根據(jù)P＝I2R，電阻相等，I1∶I2＝1∶3，可得功率之比為P1∶P2＝1∶9，即k＝eq\f(1,9).根據(jù)以上分析可知選項(xiàng)A正確．]2．D[矩形線(xiàn)圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，所以發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)峰值為2Ne0，A、B錯(cuò)誤；由于不計(jì)線(xiàn)圈的電阻，所以發(fā)電機(jī)的輸出電壓峰值為2Ne0，故有效值為eq\f(2Ne0,\r(2))＝eq\r(2)Ne0，故D正確．]3．BC[保持Q位置不動(dòng)，副線(xiàn)圈電壓U2不變，當(dāng)P上滑時(shí)，R增大，由P＝eq\f(U\o\al(2,2),R＋R0)可知總功率減小，原線(xiàn)圈電壓U1不變，由P＝U1I1可知原線(xiàn)圈電流I1減小，故A錯(cuò)誤，B正確；保持P位置不動(dòng)，Q上滑時(shí)，由eq\f(U2,U1)＝eq\f(n2,n1)知U2增大，同理分析原線(xiàn)圈電流I1增大，故C正確，D錯(cuò)誤．]4．C[原線(xiàn)圈電壓的有效值：U1＝eq\f(Um,\r(2))，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得U2＝eq\f(n2,n1)eq\f(Um,\r(2))，又因?yàn)槭抢硐胱儔浩?，所以T的副線(xiàn)圈的輸出功率等于原線(xiàn)圈的輸入功率P，所以輸電線(xiàn)上的電流I＝eq\f(P,U2)，輸電線(xiàn)上損失的電功率為P′＝I2·2r＝4req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,Um)))2，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤．]考題一直流電路的分析1．AD[將金屬導(dǎo)線(xiàn)均勻拉長(zhǎng)，因半徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則橫截面積為原來(lái)的eq\f(1,4)，其長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)分析得到，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，電壓變?yōu)?U時(shí)，根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，電流變?yōu)閑q\f(I,8).故A正確，B錯(cuò)誤．電流的微觀表達(dá)式I＝nevS，其中n、e不變，電流I為原來(lái)的eq\f(1,8)，橫截面積S變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)倍，則自由電子定向移動(dòng)的平均速率為eq\f(v,2).故C錯(cuò)誤，D正確．]2．BC[油滴原來(lái)處于平衡狀態(tài)，重力和靜電力平衡；電容器與滑動(dòng)變阻器R、電阻R2相并聯(lián)后與R1串聯(lián)，滑片向上移動(dòng)，電阻R變大，電路總電阻變大，電流變小，電容器兩端電壓為：U＝E－I(r＋R1)，故電容器兩端電壓變大，帶電荷量變大，電場(chǎng)力變大，油滴向上加速；電容器充電，故G中電流從b到a，故A錯(cuò)誤，B正確．在將滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)的過(guò)程，電阻R變小，電路總電阻變小，電流變大，電容器兩端電壓為：U＝E－I(r＋R1)，故電容器兩端電壓變小，帶電荷量變小，電場(chǎng)力變小，油滴向下加速；電容器放電，故G中電流從a到b，故C正確，D錯(cuò)誤．]3．BC[電流表A1(0～3A)和A2(0～0.6A)是由兩個(gè)相同的電流計(jì)改裝而成，都是并聯(lián)電阻，在題圖中兩電流計(jì)也是并聯(lián)的，所以C正確；它們的量程之比為5∶1，即總電阻之比為1∶5，所以并聯(lián)時(shí)讀數(shù)之比5∶1，所以B正確．]4．D[燈泡正常發(fā)光，則電路電流I＝IL＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(12,6)A＝2A；已知電路電流，由于不知電源電動(dòng)勢(shì)，無(wú)法求出整個(gè)電路消耗的電功率，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)的熱功率PQ＝I2RM＝22×0.5W＝2W，故B錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光時(shí)，電動(dòng)機(jī)電壓UM＝U－UL＝(12－6)V＝6V，電動(dòng)機(jī)的輸入功率P＝UMI＝6×2W＝12W，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出＝P－PQ＝12W－2W＝10W，故C錯(cuò)誤，D正確．]考題二交變電流的產(chǎn)生及描述5．D[由于磁通量是雙向標(biāo)量，在t3到t5這段時(shí)間穿過(guò)線(xiàn)圈磁通量的變化量不為零，為ΔΦ1＝2BS，故A錯(cuò)誤；通過(guò)電阻的電荷量Q＝eq\f(nΔΦ,R)，所以t3到t4這段時(shí)間通過(guò)電阻R的電荷量Q＝eq\f(nBS,R＋r)＝eq\f(E0,R＋rω)，故B錯(cuò)誤；由于產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，所以磁通量時(shí)間圖象中，在電動(dòng)勢(shì)最大時(shí)，線(xiàn)圈中磁通量的變化率最大，即E0＝nk，所以k＝eq\f(E0,n)，故C錯(cuò)誤；求功率時(shí)需用有效值，所以E＝eq\f(E0,\r(2))，所以電流I＝eq\f(E,R＋r)，R的發(fā)熱功率為P＝eq\f(RE\o\al(2,0),2R＋r2)，故D正確．]6．A[設(shè)燈泡的額定電壓為U，則P＝eq\f(U2,r)，得到U＝eq\r(Pr).由于除燈泡外，其余部分電阻不計(jì)，則U＝eq\f(\r(2),2)Em，而Em＝BSω＝2πBSn＝2πB×eq\f(1,2)πR2n，故有：n＝eq\f(\r(2Pr),π2R2B)，故A正確，B錯(cuò)誤；從該位置旋轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中，穿過(guò)半圓形硬導(dǎo)線(xiàn)平面的磁通量的變化量為ΔΦ＝B×eq\f(1,2)πR2＝eq\f(1,2)πR2B，根據(jù)推論得到，通過(guò)小燈泡的電荷量為q＝eq\f(ΔΦ,r)＝eq\f(πBR2,2r)，故C、D錯(cuò)誤．]7．BC[線(xiàn)圈在浮桶里隨波浪上下運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，e＝NBLv＝NBπDv＝200×0.2×π×0.4×0.4πsin(πt)V＝64sin(πt)V，故A錯(cuò)誤；R總＝(15＋1)Ω＝16Ω，則燈泡中電流i的瞬時(shí)表達(dá)式為i＝eq\f(e,R總)＝4sin(πt)A，故B正確；燈泡中電流的有效值為I＝eq\f(4,\r(2))A＝2eq\r(2)A，燈泡的電功率P＝I2R＝120W，故C正確；燈泡兩端電壓的有效值為U＝IR＝15×2eq\r(2)V＝30eq\r(2)V，D錯(cuò)誤．]考題三變壓器及遠(yuǎn)距離輸電8．ACD[變壓器除了改變電壓，還會(huì)改變電流．當(dāng)次級(jí)線(xiàn)圈接通時(shí)，電流就按一定的比例會(huì)反饋到初級(jí)線(xiàn)圈上．I1由I2與I3的反饋而成，因?yàn)閚1∶n2∶n3＝3∶2∶1，設(shè)原線(xiàn)圈電壓為3U，則副線(xiàn)圈電壓分別為2U和U，根據(jù)輸入功率等于輸出功率知：3UI1＝2UI2＋UI3，又I2＝2I3，聯(lián)立得：I1＝eq\f(5,3)I3＝eq\f(5,6)I2.設(shè)正常發(fā)光時(shí)電流為I.若L1正常發(fā)光，那么L2電流大于I將燒壞、L3電流小于I不能正常發(fā)光，A正確；若L2正常發(fā)光，那么L1和L3電流都小于I不能正常發(fā)光，B錯(cuò)誤，C正確；若L3正常發(fā)光，那么L2電流大于I燒毀，D正確．]9．C[根據(jù)變壓器的規(guī)律電流與匝數(shù)成反比，得eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，且n1<n2，故A1的示數(shù)大于A2的示數(shù)，故A錯(cuò)誤，C正確；同理，A2的示數(shù)小于A3的示數(shù)，故B、D錯(cuò)誤．]10．AB[發(fā)電機(jī)是通過(guò)電磁感應(yīng)將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備，其原理為法拉第電磁感應(yīng)定律，故A正確；由電阻定律可知，R＝ρeq\f(L,S)＝1.25×10－8×eq\f(60×2×103,1.5×10－4)Ω＝10Ω；由功率公式可得：5%P＝I2R解得：I＝10A，故B正確；由功率公式P＝UI可得，輸電電壓U2＝eq\f(20000,10)V＝2000V，則eq\f(n2,n1)＝eq\f(2000,250)＝8，降壓變壓器輸入電壓U3＝U2－IR＝2000－10×10V＝1900V，則eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)＝eq\f(1900,220)≈8.6，故eq\f(n2,n1)<eq\f(n3,n4)，故C、D錯(cuò)誤．]11．A[電流與匝數(shù)成反比，副線(xiàn)圈的電流為2I，輸入功率等于副線(xiàn)圈消耗的功率：P＝(2I)2R＋mgv＝UI，所以電壓表的讀數(shù)U＝4IR＋eq\f(mgv,I).]專(zhuān)題綜合練1．A[由電阻的決定式可知，A中電阻RA＝ρeq\f(c,ab)，B中電阻RB＝ρeq\f(b,ac)；C中電阻RC＝ρeq\f(a,bc)；D中電阻RD＝ρeq\f(a,bc)，故電阻最小的為A.]2．B[根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得，n2＝eq\f(U2,U1)n1＝eq\f(110,220)×800＝400，選項(xiàng)B正確．]3．AB[電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比是n1∶n2＝U∶U0，故A正確；燈泡電流是eq\f(U0,R)，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時(shí)電功率為P，所以輸入功率為P，U0·eq\f(U0,R)＝IU，即電流表讀數(shù)I＝eq\f(U\o\al(2,0),RU)，故B正確；手搖發(fā)電機(jī)的線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值是Em＝eq\r(2)I(R＋r)＝NΦmω，解得最大磁通量Φm＝eq\f(\r(2)IR＋r,Nω)，故C錯(cuò)誤；線(xiàn)圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所以ω＝2πn，所以變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值u＝eq\r(2)Usin2nπt，故D錯(cuò)誤．]4．B[由于兩圖中表示的電流方向都隨時(shí)間變化，因此都為交流電，故A錯(cuò)誤；由于對(duì)應(yīng)相同時(shí)刻，題圖甲電壓比題圖乙電壓大，根據(jù)有效值的定義可知，題圖甲的有效值要比題圖乙的有效值大，題圖甲是正弦式交流電，所以有效值U＝eq\f(Em,\r(2))＝220V，題圖乙的有效值小于220V，故B正確；題圖乙不是正弦式交流電，所以表達(dá)式不是正弦函數(shù)，故C錯(cuò)誤；理想變壓器變壓后，頻率不發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤．]5．C[在輸入電壓U1和原線(xiàn)圈匝數(shù)n1不變的情況下，使輸出電壓U2有效值由220V降至110V，由eq\f(U2,U1)＝eq\f(n2,n1)知，副線(xiàn)圈接入匝數(shù)應(yīng)該減為原來(lái)的一半，故副線(xiàn)圈的接入匝數(shù)之比為2∶1，故C正確；副線(xiàn)圈電壓減半，電阻不變，電流也隨之減半，所以電流之比為2∶1，故A錯(cuò)誤；由P＝UI知，輸出功率之比為4∶1，故B錯(cuò)誤；副線(xiàn)圈輸出功率等于原線(xiàn)圈輸入功率，所以原線(xiàn)圈輸入功率之比為4∶1，故D錯(cuò)誤．]6．D[僅把兩極板A、B間正對(duì)面積減小，電容器的電壓不變，由E＝eq\f(U,d)分析得知，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，油滴所受電場(chǎng)力不變，則油滴仍保持靜止，故A錯(cuò)誤；移動(dòng)R1的滑動(dòng)觸頭且其他條件不變時(shí)，電壓表的讀數(shù)增大了ΔU，說(shuō)明變阻器的電阻增大，總電流減小，電源內(nèi)電阻電壓減小，則電阻R2兩端的電壓的減小量小于ΔU，故B錯(cuò)誤；電容器的電壓等于路端電壓，欲使帶電油滴向上運(yùn)動(dòng)，必須增大路端電壓，則使可變電阻R1滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；若將R1的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，R1的電阻增大，總電流減小，即可知R2的發(fā)熱功率減小，故D正確．]7．C[只有電熱絲接入時(shí)才能吹熱風(fēng)，故吹熱風(fēng)時(shí)觸片P與觸點(diǎn)a、b接觸，故A錯(cuò)誤；根據(jù)