2019届二轮复习　恒定电流与交变电流课件（64张）（全国通用） 64页

专题四 电磁感应与电路 考点 1 　恒定电流与交变电流 [ 高考定位 ] 1 ． 考查内容 (1) 电路功率的计算。 (2) 电路的动态过程分析。 (3) 含电容器的直流电路的分析与计算。 (4) 理想变压器的规律及应用。 (5) 二极管的单向导电性。 2 ． 题型、难度 高考对本讲知识的考查题型主要为选择题，难度中档。 锁定命题方向 [ 体验高考 ] 1 ．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 4 － 1 － 1 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 图 4 － 1 － 1 2 ．一含有理想变压器的电路如图 4 － 1 － 2 所示，图中电阻 R 1 、 R 2 和 R 3 的阻值分别为 3Ω 、 1Ω 和 4Ω ， A 为理想交流电流表， U 为正弦交流电压源，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 图 4 － 1 － 2 3 ．如图 4 － 1 － 3 所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是 图 4 － 1 － 3 A ．当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时， R 1 消耗的功率变大 B ．当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，电压表 V 示数变大 C ．当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，电流表 A 1 示数变大 D ．若闭合开关 S ，则电流表 A 1 示数变大， A 2 示数变大 解析 　滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也变大，而副线圈两端的电压没有变化，所以干路中的电流减小， R 1 消耗的功率变小， A 错误；干路中的电流变小， R 1 两端的电压变小，并联电路的电压变大，即电压表 V 示数变大， B 正确；由于变压器副线圈干路中的电流变小，所以原线圈中的电流变小，即电流表 A 1 的示数变小， C 错误；闭合开关 S 后，并联电路的阻值变小，总电阻也变小，干路中的电流变大， R 1 两端的电压变大，并联电路的电压变小，通过 R 2 的电流变小，即电流表 A 2 示数变小，因变压器的功率变大，故电流表 A 1 示数变大， D 错误。 答案 　 B 4 ．如图 4 － 1 － 4 所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器 T 的原、副线圈匝数分别为 n 1 、 n 2 ，在 T 的原线圈两端接入一电压 u ＝ U m sin ωt 的交流电源，若输送电功率为 P ，输电线的总电阻为 2 r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为 图 4 － 1 － 4 答案 　 C 【 必记要点 】 1 ． 电源的功率和效率 (1) 电源的几个功率 ① 电源的总功率： P 总 ＝ EI 。 ② 电源内部消耗的功率： P 内 ＝ I 2 r 。 ③ 电源的输出功率： P 出 ＝ IU 外 ＝ P 总 － P 内 。 突破高频考点 考点一　直路电路的动态分析 (5) P 出 与 R 的关系如图 4 － 1 － 5 所示。 图 4 － 1 － 5 [ 例 1] 　 (2018 · 洛阳模拟 ) 在如图 4 － 1 － 6 所示电路中，闭合开关 S ，当滑动变阻器 R 2 的滑动触头 P 向下滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I ， U 1 、 U 2 表示。下列判断正确的是 图 4 － 1 － 6 A ． I 减小， U 1 增大　　　 B ． I 减小， U 2 增大 C ． I 增大， U 1 增大 D ． I 增大， U 2 增大 [ 答案 ] 　 B 【 题组训练 】 1 ． ( 直流电路动态分析 ) 将阻值为非线性变化的滑动变阻器 R 2 接入图 4 － 1 － 7 甲的电路中，移动滑动变阻器滑动触头改变接入电路中的电阻丝长度 x ( x 为图中 a 点与滑动触头之间的距离 ) ，定值电阻 R 1 两端的电压 U 1 与 x 间的关系如图乙， a 、 b 、 c 为滑动变阻器上等间距的三个点，电路中的电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头从 a 点移动到 b 点和从 b 点移动到 c 点的这两个过程中，下列说法正确的是 图 4 － 1 － 7 A ．电流表 A 的示数变化量相等 B ．电压表 V 2 的示数变化量不相等 C ．电阻 R 1 的功率变化量相等 D ．电源的输出功率都不断增大 解析 　根据欧姆定律得，电阻 R 1 两端的电压 U 1 ＝ IR 1 ，由题图乙知，滑动触头从 a 点移动到 b 点和从 b 点移动到 c 点的两个过程中，电压 U 1 变化量相等，且 R 1 一定，则知电流的变化量相等，即电流表 A 示数变化量相等，故 A 正确；电压表 V 2 的示数 U 2 ＝ E － Ir ，由于电流 I 的变化量相等，且 E 、 r 一定，则 Δ U 2 相等，故 B 错误；电阻 R 1 的功率 P 1 ＝ I 2 R 1 ， Δ I 相等，而 I 减小，则知从 a 点移到 b 点功率变化量较大，故 C 错误；由题图乙知， U 1 逐渐减小，则电路中电流减小，总电阻增大，但由于外电路总电阻与电源内阻的关系未知，无法确定电源的输出功率如何变化，故 D 错误。 答案 　 A 2 ． ( 含电容二极管的动态分析 ) 如图 4 － 1 － 8 所示， R 0 为热敏电阻 ( 温度降低，其电阻增大 ) ， D 为理想二极管 ( 正向电阻为零，反向电阻无穷大 ) ，平行板电容器中央有一带电液滴刚好静止， M 点接地，开关 K 闭合。下列各项单独操作时可使带电液滴向上运动的是 图 4 － 1 － 8 阿 A ．滑动变阻器 R 的滑动触头 P 向上移动 B ．将热敏电阻 R 0 的温度降低 C ．开关 K 断开 D ．电容器的上极板向上移动 【 必记要点 】 1 ． 线圈通过中性面时的特点 (1) 穿过线圈的磁通量最大。 (2) 线圈中的感应电动势为零。 (3) 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次。 考点二　交变电流的产生和“四值”问题 【 题组训练 】 1 ． ( 多选 ) ( 交流电的产生 ) 如图 4 － 1 － 9 所示， M 为半圆形导线框，圆心为 O M ； N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 O N ；两导线框在同一竖直面 ( 纸面 ) 内；两圆弧半径相等；过直线 O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框 M 、 N 在 t ＝ 0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过 O M 和 O N 的轴，以相同的周期 T 逆时针匀速转动，则 图 4 － 1 － 9 答案 　 BC 2 ． ( 交变电流的产生与描述 ) (2018 · 石家庄质检 ) 如图 4 － 1 － 10 甲所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 有一匝数为 n ，面积为 S ，总电阻为 r 的矩形线圈 abcd 绕轴 OO ′ 以角速度 ω 匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻 R 形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表。图 4 － 1 － 10 乙是线圈转动过程中产生的感应电动势 e 随时间 t 变化的图象，则下列说法中正确的是 图 4 － 1 － 10 答案 　 D 图 4 － 1 － 11 答案 　 D [ 例 2] 　 (2018 · 河南联考 ) 如图 4 － 1 － 12 所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户 ( 电灯等用电器 ) ， R 表示输电线的电阻，则 图 4 － 1 － 12 A ．用电器增加时，变压器输出电压增大 B ．要提高用户的电压，滑动触头 P 应向上滑 C ．用电器增加时，输电线的热损耗减少 D ．用电器增加时，变压器的输入功率减小 [ 答案 ] 　 B 3 ．理想变压器的动态分析的思路可表示为 图 4 － 1 － 13 A ．开关闭合后，灯泡 L 1 会变亮 B ．开关闭合后， a 、 b 端输入功率变小 C ．开关闭合前， R 1 、 R 2 消耗的功率相等 D ．开关闭合前，电源的输出功率为 5 W 答案 　 C 2 ． ( 远距离输电 ) (2018 · 德州模拟 ) 如图 4 － 1 － 14 所示为远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。闭合开关 S 后 图 4 － 1 － 14 A ．升压变压器的输出电压增大 B ．降压变压器的输出电流减小 C ．输电线上损耗的功率增大 D ．输电线上交流电的频率减小 解析 　根据输入电压决定输出电压，闭合开关 S 后，升压变压器的输出电压不变，选项 A 错误；闭合开关 S 后，负载增加，负载总电阻减小，降压变压器的输出电流增大，输电线上电流增大，输电线上损耗的功率增大，选项 B 错误、 C 正确；根据变压器不改变交变电流频率可知，输电线上交流电的频率不变，选项 D 错误。 答案 　 C 图 4 － 1 － 15 答案 　 D