届一轮复习人教版 恒定电流与交变电流学案Word格式文档下载.docx

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2．电路中的电功、电热、电功率和热功率

（1）纯电阻电路：

①Q＝W＝UIt＝I2Rt

②P＝UI＝I2R

（2）非纯电阻电路

①W>

Q（W＝Q＋E其他）

②P电>

P热（P电＝P热＋P其他）

例1．【2016·

江苏卷】如图1所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有（　　）

图1

A．路端电压为10V

B．电源的总功率为10W

C．a、b间电压的大小为5V

D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A

【变式探究】如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化的图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的．则下列说法正确的是（　　）

A．该电源的电动势为16V

B．定值电阻R2的阻值为10Ω

C．滑动变阻器的最大阻值为300Ω

D．在滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端的过程中，该电源的最大输出功率为10W

【命题热点突破二】　交变电流的产生及描述

两个特殊位置的特点

（1）线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．

（2）线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变．

例2．【2016·

全国卷Ⅲ】如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；

N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；

两导线框在同一竖直面（纸面）内；

两圆弧半径相等；

过直线OMON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OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则（　　）

A．两导线框中均会产生正弦交流电

B．两导线框中感应电流的周期都等于T

C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等

D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

【答案】BC　【解析】设导线圈半径为l，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E＝Bωl2，但进磁场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A错误；

由T＝可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T，B正确；

在t＝时，两导线框均在切割磁感线，故两导线框中产生的感应电动势均为Bωl2，C正确；

对于线框M，有·

＋·

＝·

T，解得U有M＝E；

对于线框N，有·

＋0＋·

＋0＝·

T，解得U有N＝E，故两导线框中感应电流的有效值并不相等，D错误．

【变式探究】如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转动时的感应电流为I，下列说法正确的是（　　）

A．线框中感应电流的有效值为2I

B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为

D．线框转一周的过程中，产生的热量为

【命题热点突破三】理想变压器及远距离输电

例3．【2017·

北京卷】如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:

1，电流表、电压表均为理想电表。

下列说法正确的是

A．原线圈的输入功率为220W

B．电流表的读数为1Ax./*w

C．电压表的读数为110V

D．副线圈输出交流电的周期为50s

【答案】B

【变式探究】【2016·

四川卷】如图1所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则（　　）

A．小灯泡变亮

B．小灯泡变暗

C．原、副线圈两端电压的比值不变

D．通过原、副线圈电流的比值不变

【答案】B　【解析】由变压器相关知识得：

＝，原、副线圈减去相同的匝数n后：

＝＝，－＝<

0，则说明变压器原、副线圈的匝数比变大，则可得出C、D错误．由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，小灯泡变暗，A错误，B正确．

【变式探究】（多选）如图所示，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A．以下判断正确的是（　　）

A．变压器输入功率为484W

B．通过原线圈的电流的有效值为0.6A

C．通过副线圈的电流的最大值为2.2A

D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3

【命题热点突破四】交变电流、理想变压器的综合问题分析

例4、【2017·

天津卷】在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。

设线圈总电阻为2Ω，则

A．t=0时，线圈平面平行于磁感线

B．t=1s时，线圈中的电流改变方向

C．t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大

D．一个周期内，线圈产生的热量为

【答案】AD

【解析】t=0时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故A正确；

每经过一次中性面（线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值）电流的方向改变一次，t=1s时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故B错误；

t=1.5s时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零（），根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，故C错误；

感应电动势最大值，有效值，一个周期内线圈产生的热量，故D正确。

【变式探究】如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是（　　）

图4－9－16

A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt

B．矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为0

C．当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大

D．当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小

答案　A

【变式探究】如图所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd位于磁感应强度B＝T的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5m2，内阻不计．线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝10πrad/s匀速转动．线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12V，12W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是（　　）

A．通过灯泡的交变电流的频率是50H

B．变压器原、副线圈匝数之比为10∶1

C．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120V

D．若将灯泡更换为“12V,24W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速

答案　B

【高考真题解读】

1．【2017·

2．【2017·

B．电流表的读数为1Ax/‘w’

3．【2017·

江苏卷】某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则

（A）电感L1的作用是通高频（B）电容C2的作用是通高频

（C）扬声器甲用于输出高频成分（D）扬声器乙用于输出高频成分

【答案】BD

【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A错误；

电容对交流电的阻碍作用，频率越高阻碍作用越小，所以是通高频阻低频，故BD正确；

C错误．

1．【2016·

全国卷Ⅱ】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1所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；

闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为（　　）

A.B.

C.D.

【答案】C　【解析】由已知条件及电容定义式C＝可得：

Q1＝U1C，Q2＝U2C，则＝.

S断开时等效电路如图甲所示

甲

U1＝·

E×

＝E；

S闭合时等效电路如图乙所示，

乙

U2＝·

E＝E，则＝＝，故C正确．

2．【2016·

3．【2016·

天津卷】如图1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（　　）

A．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

4．【2016·

天津卷】（3）某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：

电压表V1（量程0～3V，内阻等于3Ω）

电压表V2（量程0～15V，内阻等于15Ω）

电流表A1