(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

1、专题八直流电路和交变电流1基本概念qUUl(1) 电流强度： I t R nqSv，电阻： RI S。(2) 电功： W qU UIt ，电功率： P UI。(3) 电热： Q I 2Rt，热功率： P I 2R。2纯电阻电路与非纯电阻电路的比较(1)纯电阻电路： ， 2 U2， 2U2。W Q W UItI RtRtP UII RR(2)非纯电阻电路： WQ，W UIt I 2Rt W其他 ， P UI I2R P 其他。3闭合电路欧姆定律(1) 表达式： I E 或 E U外 U内或 EU外 Ir 或 EI UI I 2r 。Rr(2) 电源的几个功率电源的总功率：P总P出P内EII2()

2、 E2 ；R rRr电源内部消耗的功率：P 内 I 2r P 总 P 出；电源的输出功率：P 出 UIP 总 P 内 I 2R。P出UR(3)电源的效率： P总 100%E 100% Rr 100%。当 Rr 时，电源的输出功率最大，mE250%。P 4r ，此时电源效率只有4交变电流(1)正弦交变电流瞬时值： e Esint或 eE cos t 。mm(2)正弦交变电流有效值和最大值的关系：E Em，I Im ， U Um。222(3) 理想变压器及其关系式U1n1U1U2U3电压关系： U2 n2( 多输出线圈时为n1 n2 n3 ) 。功率关系： P出 P入 ( 多输出线圈时为P入 P

3、出 1P 出 2 ) 。I1n2112233电流关系： I2 n1( 多输出线圈时为n I n I n I ) 。一、选择题 ( 本题共 8 个小题，第1 5 题只有一项符合题目要求，第6 8 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()A 4和 4RRB 和 4RD和16RC16 和 16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 / 61拉长后，直径变为原来的一半，则横截面积变为原来的4，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

4、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“5V 10W”的电动机供电，电源内阻不计，下列说法正确的是()A电动机的内阻为 2.5B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2 2 A解析：选 C由图知该电源电动势最大值为m 52V ，则有效值5 V ，通过电动EE105机的电流为 I 5A 2 A，电动机是非纯电阻元件，电动机内阻r 2 2.5 ，电动机的发热功率 P 热 I 2r P 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()A电压表与电流表的示数都增

5、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， 1 两端的电压IR1 变小，2 两端的电压2 IR1 ，所以2 是增大的，根据欧姆RRUEIrU定律可知，通过2) I2U2A 正R 的电流 ( 也就是电流表的读数 R2是增大的，综上所述，选项确。4图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其

6、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匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻ROO10 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 WB 0.02 s时 R两端的电压瞬时值为零C R两端的电压u 随时间 t 变化的规律是u14.1 cos 100 t (W)D通过 R的电流 i 随时间 t 变化的规律是i cos 50 t (A)U2解析：选 C电阻 R上的热功率P R10 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

7、两端的电压最大，B 错误； R 两端的电压最大值为10 2V， t 0 时刻感应电动势最大，2 T 100， C 正确， D错误。5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 VC P向下移动时，原、副线圈的电流都减小D P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f 11 s 50 Hz ，A 正确；输入电压的有效值为U1310 V 21

8、9 V ，交流电压表测量副T0.0222n2U1线圈输出电压的有效值，所以其示数为U n1 21.9 V ， B 错误； P 向下移动时，滑动变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 22变大，选项 C、 D错误。P U I6如图所示，电流表A (0 3 A) 和 A (0 0.6 A) 是由两个相同的电流计改装而成，现12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()A A1、 A2 的读数之比为11B A1、 A2 的读数之比为51C A1、 A2 的指针偏转角度之比为11D A1、

9、 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U 100 V ，则电容器C的耐压值至少为10 VD若

10、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U1 n11m解析：选 AD 电压表示数为 6 V ，由 U2 n2，得 U 60 V ，则输入电压的峰值为U60 2 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 100 V ，则输入电压峰值为m 1002V ，则输出UU端电压的峰值为 102 V ，即电容器C 的耐压值至少为10 2 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RCU2变小，总电阻变小，由P R负得输出功率将变大，则输入功

11、率也将变大，D 项正确。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n1U122n2知，升压变压器的输出电压U 不变， A 错误；若输送功率增大，输电电压U不U2变，则由 P U2I 2 知，输电线上电流I 2 增大，又输电线的电阻不变，由U 损 I 2R 知输电线上损失电压增大，则降压变压器输出

12、电压减小，B 错误。因输电电流增大，则由PI 2RI22R I R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2增U2I 2U2大， D正确。二、计算题9在如图所示的电路中， R1 2， R2 R3 4 。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。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P I 2R 可得通

13、过电源的电流 I 1P 1 AR2U2根据 P R可得电源两端的电压U1 PR24 V(2) 开关 S 接 a 时，有 EU1 I 1r开关 S 接 b 时， R1 和 R2 串联， R外 R1 R2 6 通过电源的电流I 2U2 0.75 AR外这时有 E U2 I 2r联立解得 E 6 V ， r 2 R2R3(3) 开关 S 接 c 时， R2、 R3 并联， R23 R2R3 2 R总 R1 r R236 E总电流 I 3R总1 A1通过 R2 的电流 I 2I 3 0.5 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 l 1，宽为 l 2，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：(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