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1、專題10直流電路與交流電路知識專題知識專題網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考題二交變電流的產(chǎn)生及描述考題三變壓器及遠(yuǎn)距離輸電欄目索引考題一直流電路的分析考題一直流電路的分析方法指導(dǎo)2.直流電路動態(tài)分析的直流電路動態(tài)分析的3種常用方法種常用方法方法1：程序法方法2：結(jié)論法“串反并同”“串反”：指某一電阻增大(減小)時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大).“并同”：指某一電阻增大(減小)時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小).方法3：極限法因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端，使電阻最大或電阻為零去討論.解析例例1如圖

2、1所示，圖甲中M為一電動機，當(dāng)滑動變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示.已知電流表讀數(shù)在0.2 A以下時，電動機沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動.不考慮電表對電路的影響，以下判斷正確的是()A.電路中電源電動勢為3.4 VB.變阻器的觸頭向右滑動時，V2讀數(shù)逐漸減小C.此電路中，電動機的最大 輸出功率為0.9 WD.變阻器的最大阻值為30 圖1典例剖析解析解析由題圖甲知，電壓表V2測量路端電壓，電流增大時，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線表示V2的電壓與電流的關(guān)系，此圖線斜率的絕對值大小等于電源的內(nèi)阻，為r 2.當(dāng)電流I0.1 A時，U3.4 V，則電源

3、的電動勢EUIr3.4 V0.12 V3.6 V，故A錯誤；變阻器的觸頭向右滑動時，R阻值變大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓即為V2讀數(shù)逐漸增大，故B錯誤；解析由題圖乙可知，電動機的電阻rM 4.當(dāng)I0.3 A時，U3 V，電動機的輸入功率最大，最大輸入功率為PUI30.3 W0.9 W，則最大輸出功率一定小于0.9 W，故C錯誤；1.(2016全國甲卷17)阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖2所示電路.開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為()解析變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練12圖2解析解析S斷開時

4、等效電路圖如圖甲所示.12甲S閉合時等效電路圖如圖乙所示.乙2.(2016江蘇8)如圖3所示的電路中，電源電動勢為12 V，內(nèi)阻為2，四個電阻的阻值已在圖中標(biāo)出，閉合開關(guān)S，下列說法正確的有()A.路端電壓為10 VB.電源的總功率為10 WC.a、b間電壓的大小為5 VD.a、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1 A12圖3解析返回12電源的總功率P總EI12 W，B錯；a、b間電壓大小為Uab0.515 V0.55 V 5 V，C對；返回1.線圈通過中性面時的特點線圈通過中性面時的特點(1)穿過線圈的磁通量最大；(2)線圈中的感應(yīng)電動勢為零；(3)線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向改變一次

5、.考題二交變電流的產(chǎn)生及描述知識精講2.交變電流交變電流“四值四值”的應(yīng)用的應(yīng)用(1)最大值：EmnBS，分析電容器的耐壓值；(2)瞬時值：EEmsin t(由中性面開始計時)，計算閃光電器的閃光時間、線圈某時刻的受力情況；(3)有效值：電表的讀數(shù)及計算電熱、電功、電功率及保險絲的熔斷電流；例例2圖4甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO(OO沿水平方向)勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R10 連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表，示數(shù)為10 V.圖乙是矩形線圈中磁通量隨時間t變化的圖象.則()典例剖析圖4解析根

6、據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流總是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動，所以當(dāng)ab邊速度方向向上時，它所受安培力的方向向下，選項D錯.3.如圖5所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于水平方向的勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動，線框轉(zhuǎn)過 時的感應(yīng)電流為I，下列說法正確的是()A.線框中感應(yīng)電流的有效值為2I解析34變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練圖5344.如圖6甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比.某一風(fēng)速時，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，則()A.電流的表達(dá)式為i 0.6sin(10t)AB.磁鐵的轉(zhuǎn)速為10 r/

7、sC.風(fēng)速加倍時電流的表達(dá)式 為i1.2sin(10t)AD.風(fēng)速加倍時線圈中電流的有效值為1.2 A解析返回34圖6返回解析解析通過題圖乙可知電流的最大值為0.6 A，周期T0.2 s，故 10 rad/s，故電流的表達(dá)式為i0.6sin(10t)A，故A正確；電流的周期為T0.2 s，故磁體的轉(zhuǎn)速為n 5 r/s，故B錯誤；風(fēng)速加倍時，角速度加倍，根據(jù)EmnBS可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍，形成的感應(yīng)電流加倍，故風(fēng)速加倍時電流的表達(dá)式為i1.2sin(20t)A，故C錯誤；根據(jù)分析，形成的感應(yīng)電流Im1.2 A，故有效值為 ，故D錯誤.34 考題三變壓器及遠(yuǎn)距離輸電知識精講2.原、副線圈中各量

8、的因果關(guān)系原、副線圈中各量的因果關(guān)系(1)電壓關(guān)系：U1決定U2.(2)電流關(guān)系：I2決定I1.(3)功率關(guān)系：P出決定P入.3.輸電過程的電壓關(guān)系輸電過程的電壓關(guān)系4.輸電過程功率的關(guān)系輸電過程功率的關(guān)系典例剖析例例3(2016全國乙卷16)一含有理想變壓器的電路如圖7所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3、1 和4，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定.當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A.2 B.3 C.4 D.5圖7設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k答案思維規(guī)范流程思維規(guī)范流程S斷開S閉合U_U_U1I

9、R1kU2kI(R2R3)k25I3IU14IR1kU2k4IR2k24I12I即：得k k25I3I k24I12I35.(2016天津5)如圖8所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表.下列說法正確的是()A.當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大B.當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大解析56變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練圖87解析解析當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，接入電路的阻值變大，變壓器副線圈兩端電壓不變，副線圈中的電流減小，則R1

10、消耗的功率及其兩端電壓均變小，故電壓表的示數(shù)變大，選項A錯誤，B正確；當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，副線圈中的電流減小，則原線圈中的電流也減小，電流表A1示數(shù)變小，選項C錯誤；若閉合開關(guān)S，副線圈電路中總電阻減小，副線圈中的電流變大，R1兩端電壓變大，R2兩端電壓減小，電流表A2示數(shù)減??；原線圈中的電流也變大，電流表A1示數(shù)變大，選項D錯誤.567解析6.如圖9所示，理想變壓器副線圈1、2之間的匝數(shù)是總匝數(shù)的一半，二極管D具有單向?qū)щ娦?正向電阻為零，反向電阻為無窮大)，R是可變電阻，K是單刀雙擲開關(guān)，原線圈接在電壓不變的正弦交流電源上.下列說法正確的是()A.若R阻值不變，當(dāng)K分別接1

11、和2時，電壓表讀數(shù) 之比為21B.若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時，電壓表讀數(shù)之比為 1C.若K分別接1和2時，R消耗功率相等，則R阻值之比為21D.若K分別接1和2時，R消耗功率相等，則R阻值之比為 1圖95675677.如圖10所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進行高壓輸電，接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖(圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表).設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定，兩條輸電線總電阻用R0表示，變阻器R相當(dāng)于用戶用電器的總電阻.當(dāng)用電器增加時，相當(dāng)于R變小，則當(dāng)用電進入高峰時()A.電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變，電流表A1、A2的讀數(shù)均增大B.電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小，電流表A3的 讀數(shù)也減小C.電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變D.發(fā)電廠的輸出功率增大567圖10解析返回解析解析電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變，因為輸入電壓和匝數(shù)都不變，用電高峰期，電阻減小，電流增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知電流都增大，故A正確；輸電線上的電壓損失增大，故電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小，電流表A2的讀數(shù)增大，電流表A3的讀數(shù)增大，故B錯誤；電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變，等于輸電線的電阻值，變壓器的輸入功率等于輸出功率，都增大，故C、D正確.567返回