2019高考物理二轮复习 第9讲 恒定电流和交变电流专题突破练_1

1、2019高考物理二轮复习 第9讲 恒定电流和交变电流专题突破练第9讲恒定电流和交变电流考点一恒定电流电路的动态分析1在如图9-1所示的电路中,电源电动势为e,内阻为r,闭合开关s1,断开开关s2,电压表示数为u,电流表示数为i.若将滑动变阻器r滑片向下移动,则下列说法中正确的是()图9-1a.电压表示数增大b.通过电阻r2的电流方向为a到bc.电阻r1消耗的功率减小d.若滑动变阻器r滑片位置不动,闭合开关s2,电流表示数减小导思滑动变阻器滑片向下移动时,电路的总电阻如何变化?电压表v和电流表a的示数表示哪部分电路两端的电压和其中的电流?电容器在电路中怎么分析处理?归纳闭合电路动态分析的方法(1

2、)程序法:“部分整体部分”电路结构的变化(r的变化)r总的变化i总的变化u外的变化支路的变化.(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)结论法:“串反并同”即与变化的电阻串联的用电器变化与电阻变化相反,与变化的电阻并联的用电器变化与电阻变化相同.式如图9-2所示电路中,r1=1,r2=r3m=2,电源电动势e=3v,内阻r=1.5.电流表示数为i,电压表示数为u.在滑动变阻器的滑动触头p从a滑到b的过程中,下列判断正确的是()图9-2a.i减小,u增大b.减小,不变c.电源的最大输出功率为1.5wd.r1获得的最大功率为1.5w

3、考点二交变电流的产生及描述2如图9-3所示,n匝矩形导线框以角速度绕对称轴oo'匀速转动,线框面积为s,线框电阻不计,在oo'左侧有磁感应强度为b的匀强磁场,外电路接有电阻r和理想电流表a,那么可以确定的是()图9-3a.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为e=nbssintb.电流表的示数i=c.r两端电压有效值u=d.一个周期内r的发热量为q=导思线圈转动一圈的过程中,哪些边的导线切割了磁感线?电压表和电流表的读数与最大值有何关系?计算热量应用交流电的什么数值?归纳(1)线圈通过中性面时的特点:穿过线圈的磁通量最大;线圈中的感应电动势为零;线圈每经过中性面一次,感应电流的方

4、向改变一次.(2)瞬时值表达式:书写瞬时值表达式时要弄清三个关键:最大值、角速度、零时刻线圈所处的位置.确定交流电的峰值,根据已知图像或由em=nbs求出相应峰值;明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式:从中性面开始计时,函数表达式为e=emsint;从垂直中性面开始计时,函数表达式为e=emcost.(3)交变电流“四值”的应用:计算线圈某时刻的受力情况时用瞬时值,讨论电容器的击穿电压时用峰值,计算与电流的热效应有关的电功、电功率、电热、保险丝的熔断电流等问题时用有效值,计算通过电路截面的电荷量时用平均值.式1如图9-4所示,矩形金属线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路,线圈在有界匀

5、强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为b,线圈面积为s,转动角速度为,匝数为n,线圈电阻不计.下列说法正确的是()图9-4a.将原线圈抽头p向上滑动时,灯泡变亮b.线圈abcd转动加速时,灯泡亮度变暗c.图示位置时,矩形线圈中电流最大d.若线圈abcd转动的角速度变为2,则变压器原线圈电压的有效值为nbs式2给额定功率为60w、额定电压为220v的白炽灯加上如图9-5所示的电压,恰使灯正常发光,则所加电压u0的大小约为()图9-5a.220vb.310vc.350vd.440v考点三理想变压器3如图9-6所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表

6、均为理想电表.开始时开关s未闭合,下列说法正确的是()图9-6a.当滑动变阻器的滑动触头p向上滑动时,r1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a1示数变大d.若闭合开关s,则电流表a1示数变大,a2示数变大导思变压器的输入功率与副线圈电路消耗的功率是什么关系?当滑动变阻器的滑动触头p向上滑动时,负载的总电阻怎样变化?闭合开关s,负载的总电阻怎样变化?归纳理想变压器的动态分析:(1)明确变量和不变量,一般情况下原线圈电压不变,原、副线圈的匝数比不变,其他物理量可能随电路的变化而发生变化.(2)明确动态变化过程中的决定

7、关系:当原、副线圈匝数比一定时,u2由u1决定,i1由i2决定,p1由p2决定.(3)分析思路:u1u2i2i1p1式(多选)图9-7中理想变压器的原线圈依次接入如图9-8所示的甲、乙两个正弦交流电源.接电源甲后,调节滑动变阻器滑片位置使小灯泡a正常发光,灯泡的功率及电流频率分别为p1、f1;保持滑片位置不变,改用电源乙,小灯泡的功率及电流频率分别为p2、f2.已知小灯泡电阻不变,则()图9-7图9-8a.f1f2=32b.p1p2=21c.若将滑动变阻器滑片向左移动,电源乙可能使小灯泡正常发光d.若将变压器动片p向下移动,电源乙可能使小灯泡正常发光专题四电路与电磁感应第9讲恒定电流和交变电流

8、高频考点探究考点一例1d解析将滑动变阻器r滑片向下移动,r连入电路的阻值减小,电路总电阻减小,干路电流i总=增大,电压表的示数u=e-i总(r+r1)减小,电容器两端的电压减小,则电荷量q=cu也减小,电容器将放电,r2中的电流从b到a,选项a、b错误;通过电阻r1的电流增大,所以电阻r1消耗的功率p=r1增大,选项c错误;若滑动变阻器r滑片位置不动,闭合开关s2,电路总电阻减小,干路电流增大,则电压表示数减小,而滑动变阻器r连入电路的阻值不变,所以通过滑动变阻器的电流减小,即电流表示数减小,选项d正确.例1变式c解析由图可判断,r3的右端电阻与电压表串联,对电压表的影响可忽略,电压表测量r1

9、两端的电压,电流表测量干路的电流,当p由a向b滑动时,r3连入电路的阻值由0开始增大,回路总电阻增大,干路电流减小,路端电压增大,电压表示数u=ir1减小,选项a错误;根据欧姆定律可知,=r1不变,选项b错误;外电路电阻r=r1+,r3由0增大到2,则r由1增大到2,而当r=r=1.5时电源的输出功率最大,pm=1.5w,选项c正确;当r3=0时,干路电流最大,r1的功率最大,r1m=r1=1.44w,选项d错误.考点二例2b解析由图可知,线框只有一半在磁场中,故产生的电动势的最大值为em=nb=,瞬时值表达式为e=sint,选项a错误;电流表的示数为i=,选项b正确;r两端电压的有效值u=e

10、=nbs,选项c错误;一个周期内r的发热量q=i2rt=r·=,选项d错误.例2变式1d解析将原线圈抽头p向上滑动时,原线圈匝数变多,根据u1u2=n1n2可得,输出电压减小,灯泡变暗,选项a错误;线圈abcd转动加速时,原线圈两端电压增大,根据u1u2=n1n2可得,输出电压增大,灯泡变亮,选项b错误;图示位置时,矩形线圈位于中性面,矩形线圈中电流为零,选项c错误;若线圈abcd转动的角速度变为2,则变压器原线圈电压的最大值e'm=2nbs,根据t=·+0可得,变压器原线圈两端电压的有效值u'1=nbs,选项d正确.例2变式2c解析所加电压的周期t=20&

11、#215;10-3s=20ms,一个周期内通电时间t=8ms,设电灯的电阻为r,加上图示的电压时功率为pl,有pl·t=·t,得pl=·,而pl=,则=·,解得u0350v,选项c正确.考点三例3b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,r1消耗的功率变小,选项a错误;干路中的电流变小,r1两端的电压变小,并联电路的电压变大,即电压表v示数变大,选项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a1的示数变小,选项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,r1两端的电压变大,并联电路的电压变小,通过r2的电流变小,即电流表a2示数变小,选项d错误.例3变式ad解析变压器不改变交流电的频率,由图像可知1.5t1=t2,即=,所以=,选项a正确;由图像可知甲、乙两个电源的电动势最大值之比为