专题5第11讲恒定电流与交变电流

1、专题五 电路与电磁感应第11讲 恒定电流与交变电流1.1.闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律: :(1)(1)表达式。表达式。I= I= 。U U路路=_=_。(2)(2)图像。图像。ERrE-IrE-Ir2.2.交变电流的四值：交变电流的四值：(1)(1)最大值最大值:E:Em m=_=_。(2)(2)瞬时值瞬时值:e=_(:e=_(从中性面计时从中性面计时) )。(3)(3)有效值有效值: :由电流的由电流的_定义。定义。(4)(4)平均值平均值: :nBSnBSE Em msintsint热效应热效应_E 。nt3.3.变压器的四个基本关系变压器的四个基本关系: :(1)(1)功率关系功率

2、关系:_:_。(2)(2)电压关系电压关系: : 。(3)(3)电流关系电流关系: : 。(4)(4)频率关系频率关系:_:_。1122UnUn1221InInP P入入=P=P出出f f1 1=f=f2 21.(20121.(2012新课标全国卷新课标全国卷) )自耦变压器铁芯上自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈只绕有一个线圈, ,原、副线圈都只取该线圈原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示如图所示, ,其副线圈匝数可调。已知变压器其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为线圈总匝数为1 9001 900匝匝, ,原线圈为原线圈为

3、1 1001 100匝匝, ,接在有效值为接在有效值为 220 V 220 V 的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R R上的功上的功率为率为2.0 kW2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为。设此时原线圈中电流有效值为I I1 1, ,负载两端电压负载两端电压的有效值为的有效值为U U2 2, ,且变压器是理想的且变压器是理想的, ,则则U U2 2和和I I1 1分别约为分别约为( )( )A.380 VA.380 V和和5.3 A B.380 V5.3 A B.380 V和和9.1 A9.1 AC.240 VC.240 V和和5.

4、3 A D.240 V5.3 A D.240 V和和9.1 A9.1 A【解析】【解析】选选B B。由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率。由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：关系可得： 所以所以, ,当变压器输出电压当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大，为调至最大时，副线圈的匝数也最大，为n n2 2=1 900=1 900匝，负载匝，负载R R上上的功率也最大，为的功率也最大，为2.0 kW2.0 kW，则，则 故选项故选项B B正确。正确。11121 122221UnInU IPUnIn，。2211n1 900UU220 V380 Vn1 100，3211P2.

5、0 10I A9.1 AU220，2.(20132.(2013天津高考天津高考) )普通的交流电普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上流表不能直接接在高压输电线路上测量电流测量电流, ,通常要通过电流互感器通常要通过电流互感器来连接来连接, ,图中电流互感器图中电流互感器abab一侧线一侧线圈的匝数较少圈的匝数较少, ,工作时电流为工作时电流为I Iabab,cd,cd一侧线圈的匝数较多一侧线圈的匝数较多, ,工作工作时电流为时电流为I Icdcd, ,为了使电流表能正常工作为了使电流表能正常工作, ,则则( () )A.abA.ab接接MNMN、cdcd接接PQ,IPQ,IababIII

6、cdcdC.abC.ab接接PQPQ、cdcd接接MN,IMN,IababIIIcdcd【解析】【解析】选选B B。高压输电线上的电流大于交流电流表的量程。高压输电线上的电流大于交流电流表的量程, ,故故应用电流互感器将高压输电线上的电流降低应用电流互感器将高压输电线上的电流降低, ,由变压器原、副由变压器原、副线圈电流与匝数成反比的关系线圈电流与匝数成反比的关系, ,可以判断电流互感器与高压输可以判断电流互感器与高压输电线相连的一侧匝数少电线相连的一侧匝数少, ,即即abab一侧线圈与一侧线圈与MNMN相连相连,cd,cd一侧线圈与一侧线圈与PQPQ相连相连,I,IababIIcdcd, ,

7、故故B B对对,A,A、C C、D D错。错。3.(20133.(2013海南高考海南高考) )通过一阻值通过一阻值R=100 R=100 的电阻的交变电流如图所示，其周期为的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s1 s。电阻两端电压的有效值为。电阻两端电压的有效值为( )( )A.12 V B. A.12 V B. C.15 V D. C.15 V D. 【解析】【解析】选选B B。根据图像，一个周期。根据图像，一个周期T=1 sT=1 s，设该交变电流的有，设该交变电流的有效值为效值为U U，0 00.4 s0.4 s的时间间隔为的时间间隔为t t1 1=0.4 s=0.4 s，0.40.

8、40.5 s0.5 s的时的时间间隔间间隔t t2 2=0.1 s=0.1 s，根据电流的热效应，由，根据电流的热效应，由解得解得 B B正确。正确。4 10 V8 5 V2221122U T2(I RtI Rt )R，U4 10 V，4.(20134.(2013江苏高考江苏高考) )在输液时，药液有在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示。设计了一种报警装置，电路如图所示。M M是贴在针口处的传感器，接触到药液是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻时其电阻R RM M发生变化，导致发生变化，导致S S两端电压两端电

9、压U U增大，装置发出警报，此时增大，装置发出警报，此时( )( )A.RA.RM M变大，且变大，且R R越大，越大，U U增大越明显增大越明显B.RB.RM M变大，且变大，且R R越小，越小，U U增大越明显增大越明显C.RC.RM M变小，且变小，且R R越大，越大，U U增大越明显增大越明显D.RD.RM M变小，且变小，且R R越小，越小，U U增大越明显增大越明显【解析】【解析】选选C C。根据串联电路电压分配规律，。根据串联电路电压分配规律，S S两端电压增大，两端电压增大，则必有并联部分的电阻变小，故传感器则必有并联部分的电阻变小，故传感器M M的阻值变小，的阻值变小，R R

10、越大，越大，并联部分的电阻阻值就越是由传感器决定，故并联部分的电阻阻值就越是由传感器决定，故R R越大，越大，U U增大越增大越明显，明显，C C项正确。项正确。热点考向热点考向1 1 直流电路的动态分析直流电路的动态分析【典例【典例1 1】(2013(2013和平区一模和平区一模) )电动势电动势为为E E、内阻为、内阻为r r的电源与定值电阻的电源与定值电阻R R1 1、R R2 2及滑动变阻器及滑动变阻器R R连接成如图所示的电路。连接成如图所示的电路。当滑动变阻器的触头由中点滑向当滑动变阻器的触头由中点滑向b b端时端时, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.电压表和

11、电流表读数都增大电压表和电流表读数都增大B.B.电压表和电流表读数都减小电压表和电流表读数都减小C.C.电压表读数增大电压表读数增大, ,电流表读数减小电流表读数减小D.D.电压表读数减小电压表读数减小, ,电流表读数增大电流表读数增大【解题探究】【解题探究】(1)(1)电路图中电压表和电流表测量范围电路图中电压表和电流表测量范围: :电压表直接连在电源的两端电压表直接连在电源的两端, ,测量的是测量的是_;_;电流表位于支路中电流表位于支路中, ,测量的是测量的是_。(2)(2)闭合电路路端电压的表达式为闭合电路路端电压的表达式为U=_U=_。(3)(3)当滑动变阻器的触头下滑时当滑动变阻器

12、的触头下滑时, ,分析下列物理量的变化情况分析下列物理量的变化情况: :路端电压路端电压流过流过R R2 2的电流的电流E-IrE-Ir相关物理量相关物理量变化情况变化情况滑动变阻器电阻滑动变阻器电阻R R_电路总电阻电路总电阻R R总总_干路总电流干路总电流I I_路端电压路端电压U U_增大增大增大增大减小减小增大增大【解析】【解析】选选A A。法一程序法：。法一程序法：触头由中点滑向触头由中点滑向b b端时端时, ,外电路总电阻增大外电路总电阻增大, ,干路电流减小干路电流减小, ,由由U=E-IrU=E-Ir知路端电压知路端电压U U增大增大, ,故故 示数增大示数增大; ;由由U U

13、1 1=IR=IR1 1知定值电阻知定值电阻R R1 1上的电压上的电压U U1 1减小减小, ,电阻电阻R R2 2两端的电压两端的电压U U2 2=U-U=U-U1 1将增大将增大, ,则流过则流过R R2 2的的电流增大电流增大, ,故故 的示数增大的示数增大, ,选项选项A A正确。正确。法二结论法：法二结论法：滑片向滑片向b b端滑动端滑动,R,R增大增大, ,与之并联的支路中与之并联的支路中 示数将增大示数将增大;R;R增大增大, ,总电阻增大总电阻增大, ,干路电流减小干路电流减小, ,路端电压增大路端电压增大, ,则则 示数增大示数增大, ,故故A A正正确。确。【拓展延伸】【

14、拓展延伸】上题中：上题中：(1)(1)电源的总功率、输出功率各如何变化电源的总功率、输出功率各如何变化? ?提示：提示：由于干路电流减小由于干路电流减小, ,因此电源的总功率因此电源的总功率P P总总=EI=EI减小减小; ;当外当外电阻等于内电阻时输出功率最大电阻等于内电阻时输出功率最大, ,而题干中外电阻与内电阻的而题干中外电阻与内电阻的大小关系未知大小关系未知, ,所以滑动变阻器的触头移动时所以滑动变阻器的触头移动时, ,输出功率如何变输出功率如何变化无法判断。化无法判断。(2)(2)电源的效率如何变化电源的效率如何变化? ?提示：提示：由于电源的效率表达式为由于电源的效率表达式为: :

15、当触头向下移动时当触头向下移动时,R,R外外增大增大, ,则则增大。增大。22I RR1,rI (rR )rR1R外外外外外【总结提升】【总结提升】1.1.闭合电路动态变化的原因闭合电路动态变化的原因: :(1)(1)某一支路的滑动变阻器的阻值变化；某一支路的滑动变阻器的阻值变化；(2)(2)某一支路电键闭合或断开；某一支路电键闭合或断开；(3)(3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化。热敏电阻或光敏电阻的阻值变化。2.2.闭合电路动态分析的两种方法闭合电路动态分析的两种方法: :(1)(1)程序分析法程序分析法: :流程如下流程如下(2)(2)利用结论法利用结论法: :即即“串反并同串反并同”法。

16、法。“串反串反”即某一电阻增大即某一电阻增大( (减小减小) )时时, ,与它串联或间接串与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都减小联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都减小( (增大增大););“并同并同”即某一电阻增大即某一电阻增大( (减小减小) )时时, ,与它并联或间接并与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都增大联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都增大( (减小减小) )。【变式训练】【变式训练】(2013(2013咸阳二模咸阳二模) )如如图所示电路中图所示电路中, ,电源电动势为电源电动势为E,E,内内电阻为电阻为r,Rr,R1

17、1、R R2 2为定值电阻为定值电阻,R,R3 3为可为可变电阻变电阻,C,C为电容器。在可变电阻为电容器。在可变电阻R R3 3由较小逐渐变大的过程中由较小逐渐变大的过程中( )( )A.A.电容器放电电容器放电B.B.流过流过R R2 2的电流方向是由的电流方向是由a a到到b bC.C.电容器的带电量在逐渐增大电容器的带电量在逐渐增大D.D.电源内部消耗的功率变大电源内部消耗的功率变大【解析】【解析】选选C C。当可变电阻。当可变电阻R R3 3逐渐变大时逐渐变大时, ,总电阻增大总电阻增大, ,干路电干路电流减小流减小, ,则电容器上电压则电容器上电压U=E-I(RU=E-I(R1 1

18、+r)+r)将增大将增大, ,电容器的带电量电容器的带电量增大增大, ,即电容器充电即电容器充电,A,A错误错误,C,C正确正确; ;因为电容器上极板带正电因为电容器上极板带正电, ,所以充电电流方向为所以充电电流方向为bRbR2 2a,a,故故B B错误错误; ;电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率为为P Pr r=I=I2 2r r变小变小,D,D错误。错误。热点考向热点考向2 2 交变电流的产生及描述交变电流的产生及描述【典例【典例2 2】一台小型发电机产生的电动势随时间变化的规律图一台小型发电机产生的电动势随时间变化的规律图像如图甲所示像如图甲所示, ,已知发电机线圈内阻为已知发电机线

19、圈内阻为20.0 ,20.0 ,现外接一只现外接一只“100 V 125 W”100 V 125 W”的灯泡的灯泡, ,如图乙所示如图乙所示, ,则则( )( )A.A.此时刻线圈中感应电流为此时刻线圈中感应电流为0 0B.B.通过灯的电流随时间通过灯的电流随时间t t的变化规律是的变化规律是i=cos100t(A)i=cos100t(A)C.C.灯泡能正常发光灯泡能正常发光D.D.灯泡的实际功率是灯泡的实际功率是80 W80 W【解题探究】【解题探究】(1)(1)试分析当线圈平面处于以下两个位置时的磁通量、感应电试分析当线圈平面处于以下两个位置时的磁通量、感应电流的情况流的情况: :处于中性

20、面时处于中性面时: :a.a.磁通量磁通量_。b.b.感应电流为感应电流为_。垂直中性面时垂直中性面时: :a.a.磁通量为磁通量为_。b.b.感应电流感应电流_。最大最大零零零零最大最大(2)(2)灯泡能正常发光的判断依据是什么灯泡能正常发光的判断依据是什么? ?提示：提示：判断灯泡能否正常发光的依据是分析灯泡工作时的功率判断灯泡能否正常发光的依据是分析灯泡工作时的功率是否达到额定功率是否达到额定功率, ,或分析灯泡的工作电压或工作电流是否等或分析灯泡的工作电压或工作电流是否等于灯泡的额定值。于灯泡的额定值。【解析】【解析】选选B B。图示位置为交流电最大值。图示位置为交流电最大值, ,感应

21、电流最大感应电流最大,A,A错误错误; ;灯泡电阻灯泡电阻 最大电流最大电流 故电流瞬时值故电流瞬时值表达式表达式i=cos100t,Bi=cos100t,B正确正确; ;由于灯泡两端电压有效值达不到由于灯泡两端电压有效值达不到100 V,100 V,灯泡不能正常发光灯泡不能正常发光,C,C错误错误; ;灯泡电流有效值为灯泡电流有效值为 实实际功率际功率P P实实=I=I2 2R=40 W,DR=40 W,D错误。错误。2UR80 ,PmmEI1 A,Rr2 A,2【总结提升】【总结提升】1.1.线圈经过线圈经过“中性面中性面”的三个特点的三个特点: :(1)(1)磁通量最大。磁通量最大。(2

22、)(2)通过线圈电流瞬时值为零。通过线圈电流瞬时值为零。(3)(3)电流方向发生改变。电流方向发生改变。2.2.交变电流的交变电流的“四值四值”及应用及应用: :(1) (1) 最大值最大值 E Em m=NBS =NBS 计算电容器的耐压值计算电容器的耐压值(2) (2) 瞬时值瞬时值e=Ee=Em msintsint( (中性面中性面) )计算闪光电器计算闪光电器的闪光时间等的闪光时间等(3) (3) (4) (4) 平均值平均值 计算通过导体的电荷量计算通过导体的电荷量正、余弦交流正、余弦交流电的有效值电的有效值mEE2电表的读数及计电表的读数及计算电热、电功及保算电热、电功及保险丝的熔

23、断电流险丝的熔断电流ENt【变式训练】【变式训练】( (多选多选)(2013)(2013山东高考山东高考) )图甲是小型交流发电机图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极的示意图，两磁极N N、S S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，间的磁场可视为水平方向的匀强磁场， 为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OOOO沿逆时针方沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是化的图像如图乙所示。以下判断正确的是( )( )A.A.电流表的示数为电流表的示数为1

24、0 A10 AB.B.线圈转动的角速度为线圈转动的角速度为50 rad/s50 rad/sC.0.01 sC.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行时线圈平面与磁场方向平行D.0.02 sD.0.02 s时电阻时电阻R R中电流的方向自右向左中电流的方向自右向左【解析】【解析】选选A A、C C。电流表示数显示的是交流电的有效值，正弦。电流表示数显示的是交流电的有效值，正弦交流电的电流有效值等于最大值的交流电的电流有效值等于最大值的 倍，电流表的示数为倍，电流表的示数为10 A10 A，选项，选项A A正确；因为交流电的瞬时值为正确；因为交流电的瞬时值为 根据根据图乙可知，交流电的周期为图乙可知

25、，交流电的周期为T=2T=210102 2s s，则线圈转动的角速度，则线圈转动的角速度为为= =100 rad/s= =100 rad/s，选项，选项B B错误；错误；0 0时刻线圈平面与磁场平时刻线圈平面与磁场平行，行，t=0.01 s= tt=0.01 s= t时间内线圈转过时间内线圈转过弧度，线圈平面与磁场弧度，线圈平面与磁场方向平行，选项方向平行，选项C C正确；正确；0.02 s0.02 s时的情况与时的情况与0 0时刻的情况相同，时刻的情况相同，根据右手定则可以判定，此时通过电阻根据右手定则可以判定，此时通过电阻R R的电流方向自左向的电流方向自左向右，选项右，选项D D错误。错

26、误。22i10 2cos t ，2TT2，【变式备选】【变式备选】( (多选多选) )如图甲是阻值为如图甲是阻值为5 5 的线圈与阻值为的线圈与阻值为15 15 的电阻的电阻R R构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则则( )( )A.A.电压表的示数为电压表的示数为14.14 V14.14 VB.B.通过电阻的电流为通过电阻的电流为0.707 A0.707 AC.C.电阻电阻R R上消耗的功率为上消耗的功率为7.5 W7.5 WD.D

27、.通过电阻的电流方向每秒变化通过电阻的电流方向每秒变化100100次次【解析】【解析】选选B B、C C。根据题中图乙可知交流电的电压有效值为。根据题中图乙可知交流电的电压有效值为 电压表的示数为电压表的示数为 =10.6 V=10.6 V，A A错误；通过电阻的电流为错误；通过电阻的电流为 0.707 A0.707 A，B B正确；电阻正确；电阻R R上消耗的功率为上消耗的功率为P=IP=I2 2R= R= =7.5 W=7.5 W，C C正确；根据交流电的特点，线圈每转一周，电流方正确；根据交流电的特点，线圈每转一周，电流方向改变两次，则电流方向每秒变化向改变两次，则电流方向每秒变化 2=

28、502=50次，次，D D错误。错误。20E V10 2 V2，10 215 V7.5 2 V5 1510 22I A A5 152210 2()15 W5 1510.04热点考向热点考向3 3 变压器和远距离输电问题变压器和远距离输电问题【典例【典例3 3】(2013(2013保定一模保定一模) )如如图所示图所示, ,匝数为匝数为100100匝的矩形线圈匝的矩形线圈abcdabcd位于磁感应强度位于磁感应强度 的水平匀强磁场中的水平匀强磁场中, ,线圈面积线圈面积S=S=0.5 m0.5 m2 2, ,内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度=10 ra

29、d/s10 rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连相连, ,变压器的副线圈接入一只变压器的副线圈接入一只“12 V 12 W”12 V 12 W”灯泡灯泡, ,灯泡正常灯泡正常发光，下列说法中正确的是发光，下列说法中正确的是( )( )6 2B T25A.A.通过灯泡的交变电流的频率是通过灯泡的交变电流的频率是50 Hz50 HzB.B.变压器原、副线圈匝数之比为变压器原、副线圈匝数之比为101101C.C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 V120 VD.D.若将灯泡更换为若将灯泡更换为“1

30、2 V 24 W”12 V 24 W”且保证其正常发光且保证其正常发光, ,需要增需要增大矩形线圈的转速大矩形线圈的转速【解题探究】【解题探究】(1)(1)交变电流的频率交变电流的频率f f与角速度与角速度的关系式为的关系式为_。(2)(2)线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为_。(3)(3)原线圈输入电压有效值表达式为原线圈输入电压有效值表达式为 。(4)(4)原、副线圈的电压关系为原、副线圈的电压关系为 。=2f=2fE Em m=NBS=NBS1NBSU21122UnUn【解析】【解析】选选B B。由。由=2f=2f可得通过灯泡的交变电流的频率是可

31、得通过灯泡的交变电流的频率是5 Hz,5 Hz,选项选项A A错误错误; ;矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为动势最大值为 变压器输入电压为变压器输入电压为120 V,120 V,由变压器变压公式可知由变压器变压公式可知, ,变压器原、变压器原、副线圈匝数之比为副线圈匝数之比为101,101,选项选项B B正确正确,C,C错误错误; ;因副线圈电压仍因副线圈电压仍为为12 V,12 V,故将灯泡更换为故将灯泡更换为“12 V 24 W”12 V 24 W”能保证其正常发光能保证其正常发光, ,不需要增大矩形线圈的转速不需要增大矩形线圈的转速

32、, ,选项选项D D错误。错误。m6 2ENBS1000.5 10 V120 2 V,25【拓展延伸】【拓展延伸】上题中上题中: :(1)(1)更换灯泡后更换灯泡后, ,原线圈的输入功率为多少原线圈的输入功率为多少? ?提示提示: :更换灯泡后更换灯泡后, ,灯泡仍能正常发光灯泡仍能正常发光, ,消耗的电功率为消耗的电功率为24 W,24 W,则则原线圈的输入功率也应为原线圈的输入功率也应为24 W24 W。(2)(2)若将灯泡更换为耐压值为若将灯泡更换为耐压值为12 V12 V的电容器的电容器, ,能正常工作吗能正常工作吗? ?提示提示: :副线圈的电压副线圈的电压U=12 VU=12 V为

33、有效值为有效值, ,其最大值为其最大值为 大于大于电容器的耐压值，电容器将被击穿电容器的耐压值，电容器将被击穿, ,则电容器不能正常工作。则电容器不能正常工作。12 2 V，【总结提升】【总结提升】1.1.抓住理想变压器问题中的两个抓住理想变压器问题中的两个“弄清弄清”: :(1)(1)弄清变量和不变量。如原线圈电压不变，原、副线圈的匝弄清变量和不变量。如原线圈电压不变，原、副线圈的匝数比不变，其他物理量可随电路的变化而发生变化。数比不变，其他物理量可随电路的变化而发生变化。(2)(2)弄清动态变化过程中的决定关系，如弄清动态变化过程中的决定关系，如U U2 2由由U U1 1决定，决定，P

34、P1 1、I I1 1由由P P2 2、I I2 2决定。决定。2.2.理想变压器问题的分析流程理想变压器问题的分析流程: :(1)(1)由由 分析分析U U2 2的情况。的情况。(2)(2)由由 分析分析I I2 2的情况。的情况。(3)(3)由由P P1 1=P=P2 2=I=I2 2U U2 2判断输入功率的情况。判断输入功率的情况。(4)(4)由由P P1 1=I=I1 1U U1 1分析分析I I1 1的变化情况。的变化情况。1122UnUn22UIR【变式训练】【变式训练】(2013(2013许昌一模许昌一模) )将电能从发电站输送到用户将电能从发电站输送到用户, ,在输电线上会损

35、失一部分功率。关于输电线上损失的功率在输电线上会损失一部分功率。关于输电线上损失的功率, ,甲甲同学的推导为同学的推导为: :设输电电压为设输电电压为U,U,则功率损失为则功率损失为P P损损=UI,=UI,而而两者联立得到两者联立得到P P损损= = 由此可知由此可知, ,要减小功率损失要减小功率损失P P损损, ,就应当就应当用低压送电和增大输电线的电阻用低压送电和增大输电线的电阻r r。乙同学的推导为。乙同学的推导为: :设输电电设输电电压为压为U U，输送的电功率为，输送的电功率为P,P,则功率损失为则功率损失为P P损损=I=I2 2r,r,而而 两者两者联立得到联立得到P P损损=

36、 = 由此可知由此可知, ,要减小功率损失要减小功率损失P P损损, ,就应当用高就应当用高压送电和减小输电线的电阻压送电和减小输电线的电阻r r。对于甲、乙两同学的推导方法。对于甲、乙两同学的推导方法及所得结论及所得结论, ,下列判断正确的是下列判断正确的是( )( )UI,r2Ur。PI,U22P rU。A.A.甲、乙两同学的推导方法及所得结论都是正确的甲、乙两同学的推导方法及所得结论都是正确的B.B.甲、乙两同学的推导方法及所得结论都是错误的甲、乙两同学的推导方法及所得结论都是错误的C.C.甲同学的推导方法及所得结论是正确的甲同学的推导方法及所得结论是正确的D.D.乙同学的推导方法及所得

37、结论是正确的乙同学的推导方法及所得结论是正确的【解析】【解析】选选D D。输电线路示意图如。输电线路示意图如图所示图所示, ,由图可知由图可知P P损损=I=I2 2r,r,而而P=UI,P=UI,得得P P损损= = 故乙同学的推导方故乙同学的推导方法及所得结论正确，选法及所得结论正确，选D D。甲同学错误地将输电电压等同于损。甲同学错误地将输电电压等同于损耗电压耗电压, ,从而误认为从而误认为P P损损=UI=UI。2P() r,U1.(20131.(2013银川二模银川二模) )在温控电路中在温控电路中, ,通过热敏电阻阻值随温度的变化可通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量

38、的控制。如实现对电路相关物理量的控制。如图所示图所示,R,R1 1为电阻箱为电阻箱,R,R2 2为半导体热为半导体热敏电阻敏电阻,C,C为电容器。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小为电容器。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小, ,则有则有( () )A.A.若若R R1 1固定固定, ,当环境温度降低时电压表的示数减小当环境温度降低时电压表的示数减小B.B.若若R R1 1固定固定, ,当环境温度降低时当环境温度降低时R R1 1消耗的功率增大消耗的功率增大C.C.若环境温度不变若环境温度不变, ,当电阻箱当电阻箱R R1 1的阻值增大时的阻值增大时, ,电容器电容器C C的电荷的电荷量增

39、大量增大D.D.若若R R1 1固定固定, ,环境温度不变环境温度不变, ,当电容器当电容器C C两极板间的距离增大时两极板间的距离增大时极板之间的电场强度减小极板之间的电场强度减小【解析】【解析】选选D D。R R1 1固定固定, ,当环境温度降低时当环境温度降低时, ,热敏电阻热敏电阻R R2 2的阻值增的阻值增大大, ,电路中电流减小电路中电流减小, ,路端电压增大路端电压增大, ,即电压表示数增大即电压表示数增大, ,同时由同时由P=IP=I2 2R R1 1知知R R1 1上消耗的功率减小上消耗的功率减小, ,故故A A、B B均错误均错误; ;若环境温度不变若环境温度不变, ,则则

40、R R2 2不变不变, ,当当R R1 1增大时增大时, ,电路中电流减小电路中电流减小, ,电容器上电压电容器上电压U=IRU=IR2 2减减小小, ,则电容器上电荷量减小则电容器上电荷量减小, ,故故C C错误错误; ;若若R R1 1不变不变, ,环境温度不变环境温度不变, ,即即R R2 2不变不变, ,则电容器上电压不变则电容器上电压不变, ,若增大电容器若增大电容器C C两板间距两板间距d,d,则则由由E= E= 知知E E减小减小, ,故故D D正确。正确。Ud2.(20132.(2013广东高考广东高考) )如图，理想变如图，理想变压器原、副线圈匝数比压器原、副线圈匝数比n n

41、1 1nn2 2=21,=21, 和和 均为理想电表，灯泡电阻均为理想电表，灯泡电阻R RL L= =6 , AB6 , AB端电压端电压下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.电流频率为电流频率为100 Hz100 HzB. B. 的读数为的读数为24 V24 VC. C. 的读数为的读数为0.5 A0.5 AD.D.变压器输入功率为变压器输入功率为6 W6 W 1u12 2sin100 t V。【解析】【解析】选选D D。由。由ABAB端电压端电压 知知=100=100，又，又=2f=2f，得频率，得频率f=50 Hzf=50 Hz，A A错误；由理想变压器规律错误；由理想变压器规律U U2 2=6 V=6 V，B B错误；又错误；又 C C错误；错误；P P2 2=U=U2 2I I2 2=6 W=6 W，P P1 1=P=P2 2，D D正确。正确。1u12 2sin100 t(V)1122UnUn，22LUI1 AR，3.(3.(多选多选) )如图所示，有一矩形线圈，面积为如图所示，有一矩形线圈，面积为S S，匝数为，匝数为N N，内阻，内阻为为r r，绕垂直磁感线的对称轴，绕垂直磁感线