2018届二轮复习恒定电流和交变电流课件(共24张)（全国通用） 24页

2018 届高考物理二轮复习 专题 9 ： 恒定电流和交变电流 知识网络 U=E-Ir NBS ω NBS ω sin ω t 热效应 知识梳理 1 . 闭合电路欧姆定律 (1) 闭合电路的欧姆定律 : 　　　　　　　 。   (2) 路端电压与电流的关系 : 　　　　　　　 。   (3) 路端电压与负载的关系 : U=IR= E= E , 路端电压随外电阻的增大而增大 , 随外电阻的减小而减小。 2 . 正弦式交变电流的 “ 四值 ” (1) 最大值 E m = 　　　　 。   (2) 瞬时值 e= 　　　　　　　　　 。 ( 从中性面开始计时 )   (3) 有效值 : 正弦式交变电流的有效值 E= ; 非正弦式交变电流的有效值必须根据电流的 　　　　　　 , 用等效的思想来求解。   (4) 半个周期内的平均值 : = 　　　　　　　　　 , 常用来计算通过电路的电荷量。   P 出 3 . 理想变压器的基本关系式 (1) 功率关系 : P 入 = 　　　 。   (2) 电压关系 : 。 (3) 电流关系 : 只有一个副线圈时 , 。 1 . (2016 全国 Ⅱ 卷 ) 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 ( 　　 ) C 真题体验 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 R 1 、 R 2 和 R 3 的阻值分别为 3 Ω 、 1 Ω 和 4 Ω,A 为理想交流电流表 , U 为正弦式交流电源 , 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 4 I 。该变压器原、副线圈匝数比为 ( 　　 ) A.2 　 B.3 　 C.4 　 D.5 B 3 . (2016 全国 Ⅲ 卷 )( 多选 ) 如图 , 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 ( 　　 ) 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 AD 4 . (2015 全国 Ⅰ 卷 ) 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 3 ∶ 1, 在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻 , 原线圈一侧接在电压为 220 V 的正弦交流电源上 , 如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为 U , 原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k , 则 ( 　　 ) A 命题规律研究及预测 分析近五年的高考试题可以看出 , 高考命题点主要集中在 : 理想变压器、闭合电路的欧姆定律、欧姆定律 , 考查的元件有电容器、二极管和电阻等。侧重理解能力和分析综合能力。主要以选择题的形式考查。 在 2018 年的备考中要尤其重视理想变压器、闭合电路的欧姆定律、欧姆定律。 例 1. 如图所示 , E 为内阻不能忽略的电池 , R 1 、 R 2 、 R 3 为定值电阻 ,S 0 、 S 为开关。初始时 S 0 与 S 均闭合 , 现将 S 断开 , 则 ( 　　 ) A. 电压表的读数变小 , 电流表的读数变大 B. 电压表的读数变小 , 电流表的读数变小 C. 电压表的读数变大 , 电流表的读数变大 D. 电压表的读数变大 , 电流表的读数变小 C 考点精讲 考点一： 直流电路的分析与计算 例 2. ( 多选 ) 在如图所示的电路中 , 开关闭合后 , 当滑动变阻器的滑片 P 向下滑动时 , 则 ( 　　 ) A. 灯 L 1 变亮 B. 灯 L 2 变暗 C. 电源的总功率变大 D. 电阻 R 1 有从 b 到 a 方向的电流 BD 例 3. 如图所示 , 直线 a 、抛物线 b 和曲线 c 分别为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率 P 、电源内部发热功率 P r 、输出功率 P R 随电流 I 变化的图象 , 根据图象可知 ( 　　 ) A. 电源的电动势为 9 V, 内阻为 1 Ω B. 电源的电动势为 3 V, 内阻为 3 Ω C. 图象中任意电流值对应的 P 、 P r 、 P R 间的关系为 P>P r +P R D. 电路中总电阻为 2 Ω 时 , 外电阻上消耗的功率最大且为 2.25 W D 规律方法闭合电路中几种常见图象的比较 例 4. 如图甲所示 , 在匀强磁场中 , 两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速 , 绕与磁感线垂直的轴匀速转动 , 产生的交流电动势 e 随时间 t 变化的图象如图乙中曲线 a 、 b 所示 , 则 ( 　　 )   A. t= 0 时刻 , 两线圈均处于垂直于中性面的位罝 B. a 、 b 对应的线圈转速之比为 2 ∶ 3 C. a 、 b 对应的两线圈面积之比为 1 ∶ 1 D. 若只改变两线圈的形状 ( 匝数不变 ), 则两线圈电动势的有效值之比一定不变 C 考点二： 交变电流的分析与计算 例 5. ( 多选 ) 理想变压器原线圈 a 匝数 n 1 = 200 匝 , 副线圈 b 匝数 n 2 = 100 匝 , 线圈 a 接在 u= 44 sin 314 t (V) 交流电源上 ,“12 V 　 6 W” 的灯泡恰好正常发光 , 电阻 R 2 = 16 Ω, 电压表 V 为理想电表 , 下列推断正确的是 ( 　　 )   A. 交变电流的频率为 100 Hz B. 副线圈磁通量的最大变化率为 Wb/s C. 电压表 V 的示数为 22 V D. R 1 消耗的功率是 1 W BD 例 6. 如图所示 , 接在理想变压器回路中的四个规格相同的灯泡都正常发光 , 那么 , 理想变压器的匝数比 n 1 ∶ n 2 ∶ n 3 为 ( 　　 )   　　　　　　　　　　　　　　　　 A.1 ∶ 1 ∶ 1 B.3 ∶ 2 ∶ 1 C.6 ∶ 2 ∶ 1 D.2 ∶ 2 ∶ 1 B 例 7. 如图所示 , 理想变压器原线圈与电阻 R 0 串联 , 原、副线圈的匝数比为 20 ∶ 1, b 是原线圈的中心抽头 , 副线圈连接滑动变阻器、电流表和电压表 , 电表均为理想交流电表。已知交流电源电压瞬时值表达式为 u= 220 sin 100π t (V) 。 将单刀双掷开关 S 扳向 a 后 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 电压表的示数为 11 V B. 通过滑动变阻器 R 的交变电流的频率为 100 Hz C. 若将滑动变阻器的滑片下移 , 则电压表的示数减小 , R 0 功率增大 D. 若将单刀双掷开关由 a 扳向 b , 则电流表的示数减小 C 例 8. ( 多选 ) 图甲为远距离输电示意图 , 变压器均为理想变压器。升压变压器原副线圈匝数比为 1 ∶ 100, 其输入电压如图乙所示 , 远距离输电线的总电阻为 100 Ω 。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图 , 其中 R 1 为一定值电阻 , R 2 为用半导体热敏材料制成的传感器 , 当温度升高时其阻值变小。电压表 V 显示加在报警器上的电压 ( 报警器未画出 ) 。未出现火警时 , 升压变压器的输入功率为 750 kW 。下列说法正确的有 ( 　　 ) AD A. 降压变压器副线圈输出的交变电流频率为 50 Hz B. 远距离输电线路损耗功率为 180 kW C. 当传感器 R 2 所在处出现火警时 , 电压表 V 的示数变大 D. 当传感器 R 2 所在处出现火警时 , 输电线上的电流变大 甲 乙 1 . (2017 山东烟台模拟 ) 如图所示的电路 , 闭合开关 S, 当滑动变阻器滑片 P 向右移动时 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 电流表读数变小 , 电压表读数变大 B. 小电泡 L 变暗 C. 电容器 C 上电荷量减小 D. 电源的总功率变小 C 随堂检测 2 . ( 多选 ) 如图所示 , 电源电动势为 E , 内阻为 r , R 1 、 R 2 为定值电阻 ,L 为小灯泡 , R 3 为光敏电阻 , 当照射光减弱时 , R 3 阻值增大 , 则 ( 　　 ) A. 电压表的示数增大 B. R 2 中电流增大 C. 小灯泡的功率减小 D. 电路的路端电压升高 BCD 3 . ( 多选 ) 某同学在实验室中研究远距离输电。由于输电线太长 , 他将每 100 米导线卷成一卷 , 共卷成 8 卷来代替输电线路 ( 忽略输电线路的自感作用 ) 。第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连 , 测得输电线上损失的功率为 P 1 。第二次采用如图所示的电路输电 , 其中理想变压器 T 1 与电源相连 , 其原、副线圈的匝数比为 n 1 ∶ n 2 , 理想变压器 T 2 与用电器相连 , 测得输电线上损失的功率为 P 2 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 前后两次实验都可用于研究远距离直流输电 B. 实验可以证明 , 减小输电电流能减小远距离输电的能量损失 C. 若输送功率一定 , 则 P 2 ∶ P 1 = D. 若输送功率一定 , 则 P 2 ∶ P 1 =n 1 ∶ n 2 BC 4 . 如图所示 , 一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为 4 ∶ 1, 原线圈接入电压为 220 V 的正弦式交变电流 , 副线圈接有两只理想二极管 ( 正向电阻为 0, 反向电阻为无穷大 ) 和两个电阻 , 且电阻 R 1 =R 2 = 50 Ω 。电压表和电流表均为理想交流电表 , 则下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 电流表的示数为 0 . 275 A C. 电压表的示数为 55 V C.1 min 内电阻 R 1 上产生的热量为 3 630 J D. 电阻 R 2 消耗的电功率为 60 . 5 W AB 再见