11、確的是 ( )
A．小燈泡的亮度是先變暗后變亮
B．電容器C先放電后充電
C．電流表A的示數(shù)先減小后增大
D．電壓表和電流表A1的示數(shù)之比先減小后增大
C [由題意可將電路圖轉(zhuǎn)化成如圖所示，在滑片P從a到b的過程中，R接入電路的阻值先增大后減小，使整個回路的電阻先增大后減小，因此干路電流先減小后增大，內(nèi)電壓先減小后增大，路端電壓先增大后減小，故C先充電后放電，B錯誤；小燈泡L、R1、R3支路電阻恒定，隨路端電壓的變化，小燈泡L先變亮后變暗，A錯誤；小燈泡L的電流先增大后減小，而干路電流先減小后增大．因此電流表A的示數(shù)先減小后增大，C正確；電壓表和電流表A1的示數(shù)之比為滑動變
12、阻器及R2串聯(lián)的總電阻，阻值先增大后減小，D錯誤．]
[歸納反思]
1．閉合電路動態(tài)變化的原因
(1)當(dāng)外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小)．
(2)若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多，總電阻增大；若電鍵的通斷使并聯(lián)的支路增多，總電阻減?。?
(3)熱敏電阻或光敏電阻的阻值變化．
2．閉合電路動態(tài)分析的三種常用方法
(1)程序分析法：流程如下
(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，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，與它
13、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：因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，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討論．
考向3 閉合電路的圖象問題
例3 (2018·黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)沖刺(二))如圖所示，圖1為一電動機(jī)，當(dāng)滑動變阻器的觸頭從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖2所示，已知電流表讀數(shù)在0.2 A以下時，電動機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動，不考慮電表對電路的影響，以下判斷不正確的是( )
A．電路中的電源電動勢為3.9 V
B．電動機(jī)的電阻為4 Ω
C．此電路中，電動機(jī)的最大輸出功
14、率為0.9 W
D．變阻器的最大阻值為32 Ω
C [由電路圖1知，電壓表V2測量路端電壓，電流增大時，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線表示V2的電壓與電流的關(guān)系，此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，為
r＝Ω＝3 Ω；當(dāng)電流I＝0.1 A時，U＝3.6 V，則電源的電動勢
E＝U＋I(xiàn)r＝3.6 V＋0.1×3V＝3.9 V，故A正確；由圖可知，電動機(jī)的電阻rM＝ Ω＝4 Ω，故B正確；當(dāng)I＝0.3 A時，U＝3.0 V，電動機(jī)的輸入功率最大，最大輸入功率為
P＝UI＝3×0.3 W＝0.9 W，電動機(jī)的熱功率為PrM＝I2rM＝0.32×4 W＝0.36 W，則最大的輸出功率
15、為P出＝0.9 W－0.36 W＝0.54 W，故C錯誤；當(dāng)I＝0.1 A時，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以R＝－r－rM＝(－3－4)Ω＝32 Ω，故D正確．故選C.]
[歸納反思]
閉合電路中幾種常見圖象的比較
類型
公式
圖 象
特 例
I-R圖線
I＝
短路R＝0，I＝，圖象始端
斷路R＝∞，I＝0，圖象末端
U-R圖線
U＝
短路R＝0，U＝0，U內(nèi)＝E
斷路R＝∞，U＝E，U內(nèi)＝0
U-I圖線
U＝E－Ir
短路R＝0，I＝，U＝0
斷路R＝∞，I＝0，U＝E
P-R圖線
R＝R
短路I＝，P出＝0斷路I＝0，P
16、出＝0，當(dāng)R＝r時，P出最大，P出＝
P-I圖線
P＝EI－I2r
短路I＝，P出＝0
斷路I＝0，P出＝0，當(dāng)I＝時，P出最大，P出＝
高頻考點(diǎn)二 交變電流的分析與計(jì)算
[備考策略]
1．本考點(diǎn)是高考的熱點(diǎn)，考查的知識交匯點(diǎn)較多，常與交變電流的性質(zhì)和變壓器的規(guī)律相結(jié)合．對于這類問題，需通過原、副線圈電路，綜合分析變壓器與電路的關(guān)系．需要考生學(xué)會遷移應(yīng)用
2．線圈通過中性面時的特點(diǎn)
(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)電流的方向改變一次．
3．交變電流“四值”的應(yīng)用
(1)最大值：Em＝nB
17、Sω，分析電容器時的耐壓值．
(2)瞬時值：E＝Emsin ωt(由中性面開始計(jì)時)，計(jì)算閃光電器的閃光時間、線圈某時刻的受力情況．
(3)有效值：電表的讀數(shù)及計(jì)算電熱、電功、電功率及保險(xiǎn)絲的熔斷電流.
(4)平均值：E＝n，計(jì)算通過電路截面的電荷量．
[命題視角]
考向1 交變電流的產(chǎn)生及四值
例4 (2018·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場中，兩個匝數(shù)相同的正方形金屬線圈分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電動勢e隨時間t變化的圖象如圖乙中曲線a、b所示，則( )
A．t＝0時刻，兩線圈均處于垂直于中性面的位置
B．a(chǎn)、b對應(yīng)
18、的線圈轉(zhuǎn)速之比為2∶3
C．a(chǎn)、b對應(yīng)的兩線圈面積之比為1∶1
D．若只改變兩線圈的形狀(匝數(shù)不變)，則兩線圈電動勢的有效值之比一定不變
C [t＝0時刻，兩線圈感應(yīng)電動勢均為零，故兩線圈均處于中性面的位置，選項(xiàng)A錯誤；由圖線可知，兩線圈的周期之比Ta∶Tb＝2∶3；故根據(jù)n＝可知a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3∶2，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)Em＝NBωS，＝＝；＝＝；則＝＝，選項(xiàng)C正確；若只改變兩線圈的形狀(匝數(shù)不變)，則兩線圈的面積要變化，故感應(yīng)電動勢的最大值要變化，電動勢的有效值之比一定變化，選項(xiàng)D錯誤；故選C.]
[歸納反思]
解決交變電流的問題要注意以下幾點(diǎn)
1．理解幾個特殊位置的磁
19、通量、磁通量的變化率、感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流方向的特點(diǎn)．
(1)與中性面重合時，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，電流方向?qū)l(fā)生改變．
(2)與中性面垂直時，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，電流方向不變．
2．區(qū)分交變電流的峰值、瞬時值、有效值和平均值．
3．確定交變電流中電動勢、電壓、電流的有效值后就可以運(yùn)用直流電路的規(guī)律處理交流電路中的有關(guān)問題．
4．交變電流瞬時值表達(dá)式書寫的基本思路(典題3的C選項(xiàng))
(1)確定正弦式交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或由公式Em＝nBSω求出相應(yīng)峰值，其中ω＝＝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．
①若線
20、圈從中性面開始計(jì)時，則et圖象為正弦函數(shù)，e＝Emsin ωt；
②若線圈從垂直中性面開始計(jì)時，則et圖象為余弦函數(shù)，e＝Emcos ωt.
考向2 結(jié)合理想變壓器考查交流電路
例5 (2018·河南省南陽市統(tǒng)考)(多選)理想變壓器原線圈a匝數(shù)n1＝200匝，副線圈b匝數(shù)n2＝100匝，線圈a接在u＝44sin 314t(V)交流電源上，“12 V 6 W”的燈泡恰好正常發(fā)光，電阻R2＝16 Ω，電壓表V為理想電表，下列推斷正確的是( )
A．交變電流的頻率為100 Hz
B．副線圈磁通量的最大變化率為Wb/s
C．電壓表V的示數(shù)為22 V
D．R1消耗的功率是1 W
21、
BD [由表達(dá)式知交變電流的頻率為f＝ Hz＝50 Hz，A錯誤；燈泡正常發(fā)光，故副線圈中電流為I＝＝0.5 A，故電壓表示數(shù)為U2＝12 V＋I(xiàn)R2＝20 V，故根據(jù)Em＝N知穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為＝Wb/s，故B正確；根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，原線圈電流為0.25 A，由題意可知：原線圈電壓有效值為44 V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得U1＝40 V，R1消耗的功率是P＝(44－40)×0.25 W＝1 W，故C錯誤，D正確．]
例6 (2018·河南中原名校高三聯(lián)考)如圖所示，變壓器輸入有效值恒定的電壓，副線圈匝數(shù)可調(diào)，輸出電壓通過輸電線送給用戶(電燈等用電器)，R表示輸電線的電阻
22、，則( )
A．用電器增加時，變壓器輸出電壓增大
B．要提高用戶的電壓，滑動觸頭P應(yīng)向上滑
C．用電器增加時，輸電線的熱損耗減少
D．用電器增加時，變壓器的輸入功率減小
B [由于變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，而且輸入電壓不變，因此增加負(fù)載不會影響輸出電壓，故A錯誤；根據(jù)變壓器原理可知輸出電壓U2＝U1，當(dāng)滑動觸頭P向上滑時，n2增大，所以輸出電壓增大，用戶兩端電壓增大，故B正確；由于用電器是并聯(lián)的，因此用電器增加時總電阻變小，輸出電壓不變，總電流增大，故輸電線上熱損耗增大，故C錯誤；用電器增加時總電阻變小，總電流增大，輸出功率增大，所以輸入功率增大，故D錯誤．]
[歸
23、納反思]
有變壓器動態(tài)分析的方法
1．明確交流電源、原線圈、副線圈及負(fù)載的串并聯(lián)情況．
2．分清涉及理想變壓器動態(tài)分析的兩類情況，如
(1)負(fù)載電阻不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況．
(2)匝數(shù)比不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負(fù)載電阻的變化情況．
(3)不論哪種情況，要注意兩點(diǎn)：①根據(jù)題意分清變量和不變量；②弄清“誰決定誰”的制約關(guān)系．對電壓而言，輸入決定輸出；對電流、電功(率)而言，輸出決定輸入．
[題組沖關(guān)]
2－1.(2018·遼寧莊河模擬)(多選)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，b
24、是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上u1＝220sin 100πt(V)的交流電壓，開始時單刀雙擲開關(guān)與b連接，下列說法正確的是( )
A．t＝ s時，cd間電壓的瞬時值為220 V
B．電壓表的示數(shù)為44 V
C．若將滑動變阻器的滑片向上移，電壓表和電流表的示數(shù)都變大
D．若單刀雙擲開關(guān)由b撥向a后，電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)都變小
AD [由u1＝220sin 100πt(V)可知，當(dāng)t＝ s時，cd間電壓的瞬時值為220 V，故A正確；單刀雙擲開關(guān)與b連接，由電壓關(guān)系＝，因電壓表顯示的是有效值，則U1＝220 V，故電壓表的示數(shù)為
25、44 V，故B錯誤；若將滑動變阻器的滑片向上移動，副線圈回路電阻減小，電壓表示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大，C錯誤；若單刀雙擲開關(guān)由b撥向a，則原線圈匝數(shù)n1增加，副線圈電壓降低，電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)都變小，故D正確．]
2－2.(2018·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)一診)在如圖所示的電路中，理想變壓器的匝數(shù)比為2∶1，四個標(biāo)有“6 V,6 W”的完全相同的燈泡L1、L2、L3、L4，按如圖的方式接入電路，其中L1恰能正常發(fā)光．忽略燈泡電阻隨電壓的變化．電路中的電表均為理想交流電表，則下列選項(xiàng)中正確的是 ( )
A．L2、L3、L4均正常發(fā)光
B．電流表示數(shù)為0.5 A
C．m、n兩點(diǎn)間
26、所加的電壓為14 V
D．整個電路消耗的總功率為18 W
C [理想變壓器的匝數(shù)比為2∶1，則原、副線圈中的電流比為1∶2，四個燈泡的額定電流都為I0＝1 A，L1恰能正常發(fā)光，則原線圈中電流為I1＝1 A，根據(jù)＝，可知副線圈中電流為I2＝2 A，流過L2、L3、L4的電流均為A，不能正常發(fā)光，選項(xiàng)A、B錯誤；L2、L3、L4的電阻值為R＝6 Ω，則副線圈兩端電壓為U2＝×6 V＝4 V，
根據(jù)＝，可知原線圈兩端電壓為U1＝8 V，由于L1正常發(fā)光，其兩端電壓UL1＝6 V，故m、n兩端所加電壓為Umn＝U1＋UL1＝14 V，選項(xiàng)C正確；整個電路消耗的總功率P＝UmnI1＝14 W，選
27、項(xiàng)D錯誤．]
高頻考點(diǎn)三 遠(yuǎn)距離輸電問題
[備考策略]
1．理清三個回路
回路1：發(fā)電機(jī)回路．I1＝I機(jī)，U1＝U機(jī)，P1＝P機(jī)．
回路2：輸送電路．I2＝I3＝IR，U2＝U3＋UR，P2＝PR＋P3.
回路3：輸出電路．I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用．
2．掌握兩種損耗
(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：輸電線上電阻發(fā)熱導(dǎo)致的功率損耗，PR＝P2－P3＝I R．輸電線上的能量損耗是熱損耗，計(jì)算功率損耗時用公式PR＝IR或PR＝.
[題組突破]
3－1.(多選)圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器．
28、升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為1∶100，其輸入電壓如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100 Ω.降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時其阻值變?。妷罕鞻顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)．未出現(xiàn)火警時，升壓變壓器的輸入功率為750 kW.下列說法正確的有( )
甲
乙
A．降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50 Hz
B．遠(yuǎn)距離輸電線路損耗功率為180 kW
C．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電壓表V的示數(shù)變大
D．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流變大
AD [由題圖乙知交變電流
29、的周期為0.02 s，所以頻率為50 Hz，A正確；由圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250 V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈電壓為25 000 V，所以輸電線中的電流為I＝＝30 A，輸電線損失的電壓為ΔU＝IR＝30×100 V＝3 000 V，輸電線路損耗功率為ΔP＝ΔUI＝90 kW，B錯誤；當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，其阻值減小，副線圈兩端電壓不變，副線圈中電流增大，定值電阻的分壓增大，所以電壓表V的示數(shù)變小，C錯誤；由C知副線圈電流增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知輸電線上的電流變大，D正確．]
3－2.如圖所示為遠(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、副線圈匝
30、數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓u＝Umsin ωt的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為( )
A．() B．()
C．4()2()2r D．4()2()2r
C [升壓變壓器T的原線圈兩端電壓的有效值為U1＝，由變壓關(guān)系可得＝，則U2＝；因?yàn)檩斔碗姽β蕿镻，輸電線中的電流為I2＝＝，則輸電線上損失的電功率為ΔP＝I(2r)＝，故選項(xiàng)C正確．]
3－3.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，升壓變壓器的變壓比為m，降壓變壓器的變壓比為n，輸電線的電阻為R，升壓變壓器和降壓
31、變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出的電壓恒為U，若由于用戶的負(fù)載變化，使電壓表V2的示數(shù)減小了ΔU，則下列判斷正確的是 ( )
A．電流表A2的示數(shù)增大了
B．電流表A1的示數(shù)增大了
C．電壓表V1的示數(shù)減小了ΔU
D．輸電線損失的功率增加了()2R
B [電壓表V2的示數(shù)減小了ΔU，根據(jù)變壓器的變壓比可知降壓變壓器輸入電壓減小了ΔU3＝nΔU，由于升壓變壓器輸入電壓不變，因此輸電線上的電壓增大了nΔU，因此電流表A1的示數(shù)增大了，B正確；根據(jù)變流比，電流表A2的示數(shù)增大了，A錯誤；由于發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，因此升壓變壓器的輸出電壓不變，電壓表V1的示數(shù)不變，C錯誤；設(shè)原來輸
32、電線上的電流為I，則輸電線損失的功率增加了(I＋)2－I2R，不等于()2R，D錯誤．]
課時跟蹤訓(xùn)練(十二)
一、單項(xiàng)選擇題
1．(2018·福州一中檢測)如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T.單匝矩形線圈面積S＝1 m2.電阻不計(jì)，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動．線圈通過電刷與一理想變壓器原線圈相接，為交流電流表．調(diào)整副線圈的滑動觸頭P，當(dāng)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1時，副線圈電路中標(biāo)有“6 V 6 W”的燈泡正常發(fā)光．以下判斷正確的是 ( )
A．電流表的示數(shù)為1 A
B．矩形線圈產(chǎn)生電動勢的最大值為18 V
C．從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時，矩形線圈電
33、動勢隨時間變化的規(guī)律為e＝12sin 60πt(V)
D．若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)將P適當(dāng)下移
C [燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電流為：I2＝＝1 A；根據(jù)公式：＝，解得I1＝0.5 A，故A錯誤；燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電壓為6 V，根據(jù)公式＝，解得：U1＝12 V，故矩形線圈產(chǎn)生電動勢的有效值為12 V，最大值為12V≈17 V，故B錯誤；根據(jù)公式Em＝NBSω，解得：ω＝＝rad/s＝60 π rad/s，故 從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時，矩形線圈電動勢隨時間的變化規(guī)律e＝Emsin ωt＝12sin 60πt(V)，故C正確；若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，根據(jù)公式E
34、m＝NBSω，感應(yīng)電動勢的最大值增加，故有效值也增加；為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)該減小變壓比，故應(yīng)將P適當(dāng)上移，故D錯誤．]
2．圖甲電路中，D為二極管，其伏安特性曲線如圖乙所示．在圖甲電路中，閉合開關(guān)S，滑動變阻器R的滑片P從左端向右移動過程中( )
A．二極管D消耗的功率變大
B．二極管D的電阻變大
C．通過二極管D的電流減小
D．電源的功率減小
A [滑動變阻器R的滑片P從左端向右移動過程中，滑動變阻器的電阻減小，電路電流增大，由圖乙可知，二極管的電阻減小，電流、電壓增大，消耗的功率也增大，故A正確，B、C錯誤；電源的功率為：P＝EI，因?yàn)殡娏髟龃?，所以電源的功率增大?/p>
35、故D錯誤．所以A正確，B、C、D錯誤．]
3. (2018·山西五校三聯(lián))某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向R0＝11 Ω的純電阻用電器供電．已知輸電線的總電阻R＝10 Ω，T2的原、副線圈匝數(shù)比為4∶1，用電器兩端的電壓為u＝220sin 100πt(V)，將T1、T2均視為理想變壓器．下列說法正確的是( )
A．降壓變壓器的輸入功率為4 400 W
B．升壓變壓器中電流的頻率為100 Hz
C．輸電線消耗的功率為500 W
D．當(dāng)用電器的電阻減小時，輸電線消耗的功率減小
A [由題可知，用電器兩端電壓有效值為220 V，交
36、流電頻率f＝＝ Hz＝50 Hz，由電功率公式可知，降壓變壓器輸出功率P＝＝4 400 W，理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，故A項(xiàng)正確；理想變壓器不改變交變電流的頻率，B項(xiàng)錯；由變壓規(guī)律＝可知，降壓變壓器輸入電壓為880 V，由P＝UI可知，降壓變壓器輸入電流為I＝5 A，由焦耳定律可知，輸電線電阻消耗的功率P＝I2R＝250 W，C項(xiàng)錯；當(dāng)用電器的電阻減小時，輸出功率增大，故降壓變壓器輸入功率增大，從而輸入電流增大，再由P＝I2R可知，輸電線消耗的功率增大，D項(xiàng)錯．]
4．(2018·湖北省荊州中學(xué)高三全真模擬一)在如圖所示的電路中，由于某個電阻發(fā)生故障，使電流表A的讀數(shù)變大，電壓表V的
37、讀數(shù)變大，燈泡L的亮度變暗，關(guān)于故障判斷的下列說法正確的是( )
A．可能是R3短路 B．可能是R2斷路
C．可能是R2短路 D．可能是R4短路
D [由電路元件各物理量動態(tài)變化的規(guī)律“串反并同”可知，只有當(dāng)R4短路時(可認(rèn)為電阻減小)，外電路電阻減小，總電流增大，電流表A的讀數(shù)變大，R4的電流增大，電壓表V的讀數(shù)變大，燈泡L的亮度變暗．故正確答案為D.故選D.]
5. 如圖所示，接在理想變壓器回路中的四個規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為( )
A．1∶1∶1 B．3∶2∶1
C．6∶2∶1
38、D．2∶2∶1
B [燈泡正常發(fā)光，可得UA＝UB＝UC＝UD，所以U2＝2U3，由理想變壓器的電壓關(guān)系得＝＝，可得n2＝2n3.燈泡都正常發(fā)光，則功率相等，即PA＝PB＝PC＝PD.由P＝I2R得 IA＝IB＝IC＝ID，即I1＝I2＝I3.
由理想變壓器的功率關(guān)系得U1I1＝U2I2＋U3I3，即n1I1＝n2I2＋n3I3，可得n1＝n2＋n3＝2n3＋n3＝3n3.所以n1∶n2∶n3＝3∶2∶1.]．
6．(2018·湖北省武漢市高三下學(xué)期五月理綜訓(xùn)練)如圖是某溫度檢測和光電控制加熱裝置的原理圖．R為熱敏電阻(溫度升高，阻值減小)，用來探測加熱電阻絲R的溫度．RG為光敏電阻(光
39、照強(qiáng)度增大，阻值減小)，接收小燈泡L的光照．其他電阻均為定值電阻．當(dāng)R處溫度升高后，下列說法正確的是( )
A．燈泡L將變暗
B．RG的電壓將增大
C．R的功率將增大
D．R的電壓變化量與R2的電流變化量的比值不變
D [A項(xiàng)：當(dāng)R處溫度升高時，RT阻值變小，左邊回路中電流增大，小燈泡L的功率增大，燈泡L將變亮，故A錯誤； B、C項(xiàng)：L的光照強(qiáng)度增大，則RG阻值變小，右側(cè)電路的總電阻變小，總電流變大，E2的內(nèi)電壓增大，則其路端電壓變?。傠娏髟龃?，則R2兩端電壓增大，所以右側(cè)電路并聯(lián)部分電壓減小，R的電壓減小，則R的功率將減?。甊的電流減小，而總電流增大，則通過R3的電流增大，
40、R3的電壓將增大，所以RG的電壓將減小，故B、C錯誤；D項(xiàng)：R的電壓變化量與R2的電流變化量的比值＝，保持不變，故D正確．]
7．(2018·河北正定中學(xué)高三模擬)如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，其中矩形線圈abcd的邊長ab＝cd＝L1，bc＝ad＝L2，匝數(shù)為n，線圈的總電阻為r，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，線圈兩端通過電刷E、F與阻值為R的定值電阻連接．從線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時，則 ( )
A．線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為BωL1L2
B．線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式為e＝nBωL1L2 cos ωt
C．經(jīng)過
41、周期時間通過電阻R的電荷量為
D．此發(fā)電機(jī)在上述工作狀態(tài)下的輸出功率為
D [線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值Em＝nBωL1L2，選項(xiàng)A錯誤；感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達(dá)式e＝Emsin ωt＝nBωL1L2sin ωt，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝n，由閉合電路歐姆定律有I＝，又ΔΦ＝BL1L2，q＝IΔt，聯(lián)立解得q＝n，選項(xiàng)C錯誤；線圈中感應(yīng)電動勢的有效值E＝＝，電流的有效值I＝，交流發(fā)電機(jī)的輸出功率即電阻R的熱功率P＝I2R＝，選項(xiàng)D正確．]
二、多項(xiàng)選擇題
8．(2018·山東省淄博市高三三模)一個微型吸塵器的直流電動機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它
42、接在電動勢為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動機(jī)恰好能正常工作，則( )
A．電動機(jī)消耗的總功率為UI
B．電源的效率為1－
C．電源的輸出功率為EI
D．電動機(jī)消耗的熱功率為
AB [電動機(jī)消耗的總功率應(yīng)該用P＝IU來計(jì)算，所以總功率為IU，所以A正確；電動機(jī)消耗的熱功率應(yīng)該用P＝I2R來計(jì)算，所以熱功率P＝I2R，所以D錯誤．電源的輸出功率等于電動機(jī)的輸入功率，得P出＝UI.故C錯誤．電源的總功率為IE，內(nèi)部發(fā)熱的功率為I2r，所以電源的效率為＝1－，所以B正確．故選AB.]
9．(2018·河南省鄭州市高中畢業(yè)年級第二次質(zhì)量預(yù)測)如圖所示的電路中電表均為理想電表，閉合開關(guān)
43、S，將滑動變阻器的滑片P向右移動至某一位置，與移動前相比，下列說法正確的是( )
A．電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大
B．小燈泡L變亮
C．電源的輸出功率一定變大
D．電容器C所帶的電荷量減少
BD [由圖可知，電容并聯(lián)在滑動變阻器兩端；當(dāng)滑片右移時，滑動變阻器接入電阻減??；則總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，總電流增大，故電流表示數(shù)增大，燈泡亮度變亮，因內(nèi)壓增大，故電壓表示數(shù)減小，故A錯誤，B正確；由P＝EI可知，電源的總功率變大；當(dāng)外阻和內(nèi)阻相等時輸出功率最大，因?yàn)椴恢劳庾韬蛢?nèi)阻的關(guān)系，所以不能判斷電源輸出功率的變化，故C錯誤；因電容器并聯(lián)在滑動變阻器兩
44、端；總電流變大，燈泡及內(nèi)阻分壓增大，則滑動變阻器分壓減小，故電容器C兩端的電壓減小，所以C上的電量減小，故D正確．所以BD正確，AC錯誤．]
10．(2018·山東省淄博一中高三三模)電源的兩個重要參數(shù)分別是電動勢E和內(nèi)電阻r.對一個電路有兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時，電源兩端的電壓等于電源電動勢；當(dāng)外電路短路時，短路電流等于電動勢和內(nèi)電阻的比值．現(xiàn)有一個電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電源和一阻值為R的定值電阻，將它們串聯(lián)或并聯(lián)組成的系統(tǒng)視為一個新的等效電源，這兩種連接方式構(gòu)成的等效電源分別如圖甲和乙中虛線框所示．設(shè)新的等效電源的電動勢為E′，內(nèi)電阻為r′.試根據(jù)以上信息，判斷下列說法中正確的是(
45、 )
A．甲圖中的E′＝E，r′＝R＋r
B．甲圖中的E′＝E，r′＝R＋r
C．乙圖中的E′＝E，r′＝
D．乙圖中的E′＝E，r′＝
BD [電源的電動勢等于外電路斷路時的路端電壓，則對甲圖可知E′＝E，r′＝r＋R，選項(xiàng)A錯誤B正確；圖乙中，E′＝；r′＝，故選項(xiàng)C錯誤，D正確；故選BD.]
11．(2018·河北冀州5月模擬)如圖所示，理想變壓器輸入端接在電動勢隨時間變化、內(nèi)阻為r的交流電源上，輸出端接理想電流表及阻值為R的負(fù)載．如果要求負(fù)載上消耗的電功率最大，則下列說法正確的是 ( )
A．該交流電源電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝Emsin(100 πt)
B
46、．變壓器原、副線圈匝數(shù)的比值為
C．電流表的讀數(shù)為
D．負(fù)載上消耗的熱功率為
BC [由e-t圖象可知交流電的周期T＝4×10－2s，則ω＝＝50 π rad/s，所以e＝Emsin(50πt)，則A項(xiàng)錯誤．對于理想變壓器，在電源輸出最大功率時，電流I1＝，此時，變壓器輸入功率恰好等于電源內(nèi)阻消耗的功率，又輸出功率等于輸入功率，則Ir＝IR，得出＝，又＝，得出＝，I2＝，則B、C項(xiàng)正確．負(fù)載上消耗的熱功率為P＝IR＝，則D項(xiàng)錯誤．]
12．如圖甲所示，電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與R＝6 Ω的定值電阻、滑動變阻器RP、開關(guān)S組成串聯(lián)回路，已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有
47、效阻值RP的關(guān)系如圖乙所示．下列說法正確的是( )
A．電源的電動勢E＝ V，內(nèi)阻r＝4 Ω
B．圖乙中Rx＝25 Ω
C．定值電阻R消耗的最大功率為0.96 W
D．調(diào)整滑動變阻器RP的阻值可以得到該電源的最大輸出功率為1 W
BC [當(dāng)RP＝R＋r＝10 Ω時，滑動變阻器消耗功率最大，R＝6 Ω.可得內(nèi)阻r＝4 Ω，最大功率P＝＝0.4 W，解得E＝4 V，A錯誤；滑動變阻器的阻值為4 Ω時消耗的功率與其阻值為Rx時消耗的功率相等，有4Rx＝(R＋r)2，解得Rx＝25 Ω，B正確；當(dāng)回路中電流最大時，定值電阻R消耗的功率最大，故最大功率為()2R＝0.96 W，C正確；
48、當(dāng)外電路電阻與內(nèi)阻相等時，電源輸出功率最大，本題中定值電阻R的阻值已經(jīng)大于內(nèi)阻的阻值，故滑動變阻器Rp的阻值為0時，電源輸出功率最大，最大功率為()2R＝0.96 W，D錯誤．]
13．如圖所示為某興趣小組設(shè)計(jì)的一種發(fā)電裝置，在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角α均為π，磁場均沿半徑方向；矩形線圈abcd(d點(diǎn)未在圖中標(biāo)出)的匝數(shù)為N，其邊長ab＝cd＝l，bc＝ad＝2l；線圈的總電阻為r，外接電阻為R；線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，bc邊和ad邊同時進(jìn)、出磁場．在磁場中，bc邊和cd邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動方向垂直．則( )
A．bc邊和ad邊在磁場中運(yùn)動時，線圈的感應(yīng)電動勢的大小為NBl2ω
B．bc邊和ad邊在磁場中運(yùn)動時，bc邊所受安培力的大小為
C．通過R的電流有效值為
D．通過R的電流有效值為.
BD [bc、ad邊的運(yùn)動速度v＝ω，電動勢Em＝2·NB·2l·v＝2NBl2ω，A錯誤；根據(jù)歐姆定律得，電流Im＝，bc邊所受安培力為F＝N·B·Im·2l＝，故B項(xiàng)正確；因?yàn)閮纱艌龅膱A心角為π，故一個周期內(nèi)，通電時間t＝T，由有效值定義知：I(R＋r)T＝I2(R＋r)T，解得I＝故選項(xiàng)D正確．]
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2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題四 電路與電磁感應(yīng) 第12講 直流電路與交流電路學(xué)案
