第2講直流電路和交流電路專題七電磁感應(yīng)和電路知識(shí)回扣電熱大于答案I2RtI2R答案電源的總功率：P總_電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)I2r電源的輸出功率：P出_P總P內(nèi)EIUI3.交流電的“四值”(1)最大值Em_ .(2)瞬時(shí)值e_.NBSNBSsint答案熱效應(yīng)P出規(guī)律方法直流電路動(dòng)態(tài)分析方法(1)程序法：基本思路是“部分整體部分”.即從阻值的變化入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判定R總的變化情況，再由閉合電路歐姆定律判斷I總和U端的變化情況，最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判斷各部分的變化情況.(2)結(jié)論法“串反并同”：“串反”：指某一電阻增大(減小)時(shí)，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(shí)，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).高考題型1直流電路的動(dòng)態(tài)分析高考題型3變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題高考題型4交變電流的綜合問(wèn)題分析高考題型2交流電的產(chǎn)生和描述內(nèi)容索引高考題型1直流電路的動(dòng)態(tài)分析解析例1(多選)如圖1所示，直流電源、滑動(dòng)變阻器、平行板電容器與理想二極管(正向電阻為0，反向電阻為)連接，電源負(fù)極接地.開(kāi)始時(shí)電容器不帶電，閉合開(kāi)關(guān)S，穩(wěn)定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點(diǎn).在開(kāi)關(guān)S保持接通的狀態(tài)下，下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，帶電油滴會(huì)向 上運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí)，帶電油滴會(huì)向下運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)不變D.當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)升高 圖1解析解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，變阻器有效阻值增大，R的電壓增大，則電容器板間電壓增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，油滴所受的電場(chǎng)力增大，所以帶電油滴會(huì)向上運(yùn)動(dòng).故A正確；解析解析預(yù)測(cè)1(多選)如圖2所示的火警報(bào)警裝置，R1為熱敏電阻，若溫度升高，則R1的阻值會(huì)急劇減小，從而引起電鈴電壓的增加，當(dāng)電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響.下列說(shuō)法正確的是()A.要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以適當(dāng)增大電源的 電動(dòng)勢(shì)B.要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以適當(dāng)增大電源的 電動(dòng)勢(shì)C.要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移D.要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移 圖2解析解析要使報(bào)警的臨界溫度升高，R1對(duì)應(yīng)的阻值減小，電路中電流會(huì)增大，電鈴兩端的電壓會(huì)增大，而電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響，要使電鈴的電壓仍為原來(lái)的值，必須適當(dāng)減小電源的電動(dòng)勢(shì)，相反，要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì).故A錯(cuò)誤，B正確.要使報(bào)警的臨界溫度升高，R1對(duì)應(yīng)的阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，將使電鈴的電壓增大，要使電鈴的電壓仍為原來(lái)的值，可以把R2的滑片P適當(dāng)向上移，以減小R2，相反，要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移，故C錯(cuò)誤，D正確.故選B、D.預(yù)測(cè)2(2016全國(guó)甲卷17)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖3所示電路.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開(kāi)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()圖3解析返回解析解析S斷開(kāi)時(shí)等效電路圖如圖甲所示.S閉合時(shí)等效電路圖如圖乙所示.甲乙返回高考題型2交流電的產(chǎn)生和描述解題方略解題方略1.線圈通過(guò)中性面時(shí)的特點(diǎn)(1)穿過(guò)線圈的磁通量最大；(2)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；(3)線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向改變一次.2.交流電的“四值”(1)最大值EmNBS.分析電容器的耐壓值.(2)瞬時(shí)值eNBSsin t.計(jì)算閃光電器的閃光時(shí)間、線圈某時(shí)刻的受力情況.解析例2如圖4甲所示，電阻為1 的矩形線圈繞垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OO勻速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電，現(xiàn)將此電流給阻值為R10 的小燈泡L供電，通過(guò)電流傳感器得到燈泡中電流的圖象如圖乙，不考慮溫度對(duì)燈泡阻值的影響，下列說(shuō)法正確的是()A.在t5103 s時(shí)，線圈處于中性 面位置B.在t10103 s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大C.交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i5cos 50t(A)D.線圈產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)為55 V 圖4解析預(yù)測(cè)3如圖5所示是某興趣小組用實(shí)驗(yàn)室的手搖發(fā)電機(jī)給小燈泡供電的裝置示意圖.在某次勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)小燈泡周期性的閃亮.以下判斷正確的是()A.圖示位置線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.若增大手搖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，燈泡亮度將不變C.若增大手搖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，燈泡閃亮的頻率將變大D.小燈泡周期性閃亮的主要原因是電路接觸不良 圖4解析解析圖示位置線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，故A錯(cuò)誤；若增大手搖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，角速度將增大，頻率將增大，產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EmNBS，故燈泡的亮度增大，故B錯(cuò)誤，C正確；小燈泡周期性閃亮的主要原因是產(chǎn)生的電流為交流電，故D錯(cuò)誤.圖6解析返回返回解析解析t0時(shí)刻兩個(gè)正弦式電流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值均為零，線圈都與磁場(chǎng)垂直，穿過(guò)線圈的磁通量都最大.故A錯(cuò)誤.高考題型3變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題解題方略解題方略理想變壓器動(dòng)態(tài)分析的兩種情況(1)負(fù)載電阻不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況.(2)匝數(shù)比不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負(fù)載電阻的變化情況.不論哪種情況，要注意兩點(diǎn)：一、根據(jù)題意分清變量和不變量；二、弄清“誰(shuí)決定誰(shuí)”的制約關(guān)系.對(duì)電壓而言，輸入決定輸出；對(duì)電流、電功(率)而言，輸出決定輸入.例3(2016全國(guó)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(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，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解析解析甲 乙預(yù)測(cè)5一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖8所示.在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，原線圈上加一電壓為U的交流電，則()A.保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大B.保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)不變C.保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小D.保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大 圖8解析解析解析在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定.因此，當(dāng)Q位置不動(dòng)時(shí)，輸出電壓U不變，此時(shí)P向上滑動(dòng)，負(fù)載電阻值R增大，則輸出電流I減小.根據(jù)輸入功率P1等于輸出功率P2，電流表的讀數(shù)I變小，故A、B錯(cuò)誤；P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)，則輸出電壓U變大，I變大，電流表的讀數(shù)變大，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選D.解析預(yù)測(cè)6(多選)某同學(xué)模擬“遠(yuǎn)距離輸電”，將實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成如圖9所示電路，A、B為理想變壓器，燈L1、L2相同且阻值不變.保持A的輸入電壓不變，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈L1正常發(fā)光.則()A.如果只閉合開(kāi)關(guān)S，L1變暗B.如果只閉合開(kāi)關(guān)S，A的輸入功率變大C.僅將滑片P上移，L1變亮D.僅將滑片P上移，A的輸入功率不變 圖9返回解析解析閉合S，副線圈電阻減小，則消耗功率增大，B副線圈中電流增大，B原線圈電流也增大，則R上損失的電壓和功率增大，則B輸入電壓減小，燈泡兩端電壓減小，故燈泡會(huì)變暗，故A正確；根據(jù)A分析知消耗和損失功率都增大，根據(jù)能量守恒知A的輸入功率變大，故B正確；僅將滑片P上移，A副線圈匝數(shù)減小，則輸出電壓減小，B的輸入電壓減小，燈泡電壓也減小，故L1變暗，消耗功率減小，則A輸入功率減小，故C、D錯(cuò)誤.返回高考題型4交變電流的綜合問(wèn)題分析解題方略解題方略交變電流的綜合問(wèn)題，涉及交流電路最大值、有效值、平均值、瞬時(shí)值的計(jì)算，與電磁感應(yīng)、安培力、閉合電路歐姆定律的綜合應(yīng)用等，解答時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)分清交流電路“四值”的不同計(jì)算方法和物理意義.(2)學(xué)會(huì)將直流電路、閉合電路歐姆定律的知識(shí)應(yīng)用在交流電路的綜合問(wèn)題中.解析圖10圖11解析解析解析根據(jù)產(chǎn)生交變電流的條件，A正確；開(kāi)關(guān)S閉合，并聯(lián)L2后負(fù)載總電阻減小，U2不變，I2增大，I1也增大，D正確.解析預(yù)測(cè)8在如圖12甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為51，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫(huà)出)，圖中電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小.下列說(shuō)法中正確的是()A.電壓表的示數(shù)為44 VB.圖乙中電壓的有效值為220 VC.RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，電流表示數(shù)減小D.RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，電阻R0消耗的電功率增大 圖12返回RT處溫度升高時(shí)，阻值減小，副線圈電流增大，電阻R0消耗的電功率增大，而輸出功率和輸入功率相等，所以原線圈電流增大，即電流表示數(shù)增大，故C錯(cuò)誤，D正確.返回