(新课标)高考物理一轮复习专题八直流电路和交变电流教参.pdf

专题八专题八直流电路和交变电流直流电路和交变电流1基本概念(1)电流强度：I nqSv，电阻：R。(2)电功：WqUUIt，电功率：PUI。22(3)电热：QI Rt，热功率：PI R。2纯电阻电路与非纯电阻电路的比较(1)纯电阻电路：WQ，WUItI Rtt，PUII R。(2)非纯电阻电路：WQ，WUItI RtW其他，PUII RP其他。3闭合电路欧姆定律(1)表达式：I222qUtRUIlSU2R2U2RE2或EU外U内或EU外Ir或EIUII r。RrE2；Rr(2)电源的几个功率电源的总功率：P总P出P内EII(Rr)电源内部消耗的功率：P内I rP总P出；2电源的输出功率：P出UIP总P内I R。(3)电源的效率：22P出UR100%100%100%。P总ERrE24r当Rr时，电源的输出功率最大，Pm，此时电源效率只有 50%。4交变电流(1)正弦交变电流瞬时值：eEmsint或eEmcost。(2)正弦交变电流有效值和最大值的关系：E(3)理想变压器及其关系式电压关系：EmImUm，I，U。222U1n1U1U2U3(多输出线圈时为)。U2n2n1n2n3I1n2(多输出线圈时为n1I1n2I2n3I3)。I2n1功率关系：P出P入(多输出线圈时为P入P出 1P出 2)。电流关系：一、选择题(本题共 8 个小题，第 15 题只有一项符合题目要求，第68 题有多项符合题目要求)1某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A4和 4RB和 4RC16和 16RD和 16R解析：选 D导体的电阻率反映材料的导电性能，温度一定时电阻率是不变的。导线1/6拉长后，直径变为原来的一半，则横截面积变为原来的，因总体积不变，长度变为原来的4 倍，根据电阻定律计算可知电阻变为原来的16 倍。2某交流电源电动势随时间变化的规律如图所示，现用该电源对标称为“5V10W”的电动机供电，电源内阻不计，下列说法正确的是()14A电动机的内阻为 2.5 B电动机的发热功率为10 WC通过电动机的电流为2 AD通过电动机的电流为22 A解析：选 C由图知该电源电动势最大值为Em52 V，则有效值E5 V，通过电动机的电流为I A2 A，电动机是非纯电阻元件，电动机内阻r2.5，电动机的发热功率P热I rP总10 W，故 A、B、D 错误，C 正确。3如图所示，电源内阻不可忽略。开关 S 闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中()210552A电压表与电流表的示数都增大B电压表与电流表的示数都减小C电压表的示数增大，电流表的示数减小D电压表的示数减小，电流表的示数增大解析：选 A开关 S 闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中，变阻器R0接入电路的有效阻值变大，总的外电阻变大，路端电压变大，由于电压表的读数就是路端电压，所以电压表的示数增大；由于R0变大，电路的总电阻变大，总电流I变小，内电压Ir变小，R1两端的电压IR1变小，R2两端的电压U2EIrIR1，所以U2是增大的，根据欧姆定律可知，通过R2的电流(也就是电流表的读数)I2U2是增大的，综上所述，选项 A 正R2确。4图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R10 连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是 10 V。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图象。则()2/6A电阻R上的热功率为 20 WB0.02 s 时R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1cos 100t(W)D通过R的电流i随时间t变化的规律是icos 50t(A)解析：选 C电阻R上的热功率P10 W，A 错误；在 0.02 s，磁通量为零，线圈平面处在与中性面垂直的平面，R两端的电压最大，B 错误；R两端的电压最大值为 102V，t0 时刻感应电动势最大，U2R2100，C 正确，D 错误。T5理想变压器原、副线圈的匝数比为101。原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器R的滑片。下列说法正确的是()A副线圈输出电压的频率为50 HzB若在副线圈两端接一交流电压表，则交流电压表的示数为31 VCP向下移动时，原、副线圈的电流都减小DP向下移动时，变压器的输出功率减小解析：选 A变压器不改变交变电流的周期或频率，所以副线圈输出电压的频率为f11310 V s50 Hz，A 正确；输入电压的有效值为U1219 V，交流电压表测量副T0.022线圈输出电压的有效值，所以其示数为U2n2U121.9 V，B 错误；P向下移动时，滑动变n1阻器接入电路的阻值减小，副线圈电路的总电阻减小，而输出电压U2不变，所以输出电流I2变大，变压器的输出功率PU2I2变大，选项 C、D 错误。6如图所示，电流表 A1(03 A)和 A2(00.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关 S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是()AA1、A2的读数之比为 11BA1、A2的读数之比为 51CA1、A2的指针偏转角度之比为11DA1、A2的指针偏转角度之比为153/6解析：选 BC图中 A1、A2并联，两端电压相等，又因 A1、A2是由两个相同的电流计改装而成，所以 A1、A2的指针偏转角度相同，即偏转角度之比为 11，再结合其量程可知A1、A2的读数之比为 51，B、C 正确。7如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比为 101，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中的电容器C和电阻R为负载，交流电压表和交流电流表均为理想电表，则下列说法正确的是()A若电压表的示数为 6 V，则输入电压的峰值为 602 VB电流表的示数为流经电阻R的电流C若输入电压U100 V，则电容器C的耐压值至少为 10 VD若输入电压的峰值保持不变，将其频率变大，则变压器的输入功率也将增大解析：选 AD电压表示数为 6 V，由，得U160 V，则输入电压的峰值为Um602 V，A 项正确；在交流电路中电容器C、电阻R都工作，则电流表测得的是流经R与C的电流之和，B 项错误；若输入电压U100 V，则输入电压峰值为Um1002 V，则输出端电压的峰值为 102 V，即电容器C的耐压值至少为 102 V，C 项错误；若输入电压峰值保持不变，将频率变大，由电容器C对交流电的影响可知，交流电的频率变大，容抗RC变小，总电阻变小，由PU1n1U2n2U2得输出功率将变大，则输入功率也将变大，D 项正确。R负8如图为发电厂向远处用户的输电电路示意图，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。若输送功率增大，下列说法中正确的是()A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：选 CD已知发电厂的输出电压不变，升压变压器的原、副线圈匝数比不变，则由n1U1知，升压变压器的输出电压U2不变，A 错误；若输送功率增大，输电电压U2不n2U2变，则由PU2I2知，输电线上电流I2增大，又输电线的电阻不变，由U损I2R知输电线上损失电压增大，则降压变压器输出电压减小，B 错误。因输电电流增大，则由PI2R知，输电线上损耗的功率变大，C 正确。输电线上损耗功率占总功率的比例2RI2RI2增U2I2U2大，D 正确。二、计算题9在如图所示的电路中，R12，R2R34。当开关 S 接a时，R2上消耗的电功率为 4 W；当开关 S 接b时，电压表示数为 4.5 V。试求：4/6(1)开关 S 接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)电源的电动势和内电阻；(3)开关 S 接c时，通过R2的电流大小。2解析：(1)开关 S 接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式PI R可得通过电源的电流I1P1 AR2根据P可得电源两端的电压U1PR24 V(2)开关 S 接a时，有EU1I1r开关 S 接b时，R1和R2串联，R外R1R26 通过电源的电流I2U2RU20.75 AR外这时有EU2I2r联立解得E6 V，r2(3)开关 S 接c时，R2、R3并联，R23R2R32 R2R3R总R1rR236 E总电流I31 AR总通过R2的电流II30.5 A答案：(1)1 A4 V(2)6 V2(3)0.5 A10如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n，电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求：12(1)线圈转至图示位置时的感应电动势；(2)电流表的读数；(3)从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式。解析：(1)图示位置的感应电动势最大，为EmnBSnBl1l2(2)感应电动势的有效值为E电流表的读数为Em25/6EEm2nBl1l2IRr2（Rr）2（Rr）(3)从图示位置开始计时时，感应电动势最大，则其感应电动势的瞬时值表达式为eEmcostnBl1l2cost。答案：(1)nBl1l2(2)2nBl1l2(3)nBl1l2cost2（Rr）6/6