1、2019高考物理二輪復習 第9講 恒定電流和交變電流專題突破練第9講恒定電流和交變電流考點一恒定電流電路的動態分析1在如圖9-1所示的電路中,電源電動勢為e,內阻為r,閉合開關s1,斷開開關s2,電壓表示數為u,電流表示數為i.若將滑動變阻器r滑片向下移動,則下列說法中正確的是()圖9-1a.電壓表示數增大b.通過電阻r2的電流方向為a到bc.電阻r1消耗的功率減小d.若滑動變阻器r滑片位置不動,閉合開關s2,電流表示數減小導思滑動變阻器滑片向下移動時,電路的總電阻如何變化?電壓表v和電流表a的示數表示哪部分電路兩端的電壓和其中的電流?電容器在電路中怎么分析處理?歸納閉合電路動態分析的方法(1

2、)程序法:“部分整體部分”電路結構的變化(r的變化)r總的變化i總的變化u外的變化支路的變化.(2)極限法:即因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題,可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論.(3)結論法:“串反并同”即與變化的電阻串聯的用電器變化與電阻變化相反,與變化的電阻并聯的用電器變化與電阻變化相同.式如圖9-2所示電路中,r1=1,r2=r3m=2,電源電動勢e=3v,內阻r=1.5.電流表示數為i,電壓表示數為u.在滑動變阻器的滑動觸頭p從a滑到b的過程中,下列判斷正確的是()圖9-2a.i減小,u增大b.減小,不變c.電源的最大輸出功率為1.5wd.r1獲得的最大功率為1.5w

3、考點二交變電流的產生及描述2如圖9-3所示,n匝矩形導線框以角速度繞對稱軸oo'勻速轉動,線框面積為s,線框電阻不計,在oo'左側有磁感應強度為b的勻強磁場,外電路接有電阻r和理想電流表a,那么可以確定的是()圖9-3a.從圖示時刻起,線框產生的瞬時電動勢為e=nbssintb.電流表的示數i=c.r兩端電壓有效值u=d.一個周期內r的發熱量為q=導思線圈轉動一圈的過程中,哪些邊的導線切割了磁感線?電壓表和電流表的讀數與最大值有何關系?計算熱量應用交流電的什么數值?歸納(1)線圈通過中性面時的特點:穿過線圈的磁通量最大;線圈中的感應電動勢為零;線圈每經過中性面一次,感應電流的方

4、向改變一次.(2)瞬時值表達式:書寫瞬時值表達式時要弄清三個關鍵:最大值、角速度、零時刻線圈所處的位置.確定交流電的峰值,根據已知圖像或由em=nbs求出相應峰值;明確線圈的初始位置,找出對應的函數關系式:從中性面開始計時,函數表達式為e=emsint;從垂直中性面開始計時,函數表達式為e=emcost.(3)交變電流“四值”的應用:計算線圈某時刻的受力情況時用瞬時值,討論電容器的擊穿電壓時用峰值,計算與電流的熱效應有關的電功、電功率、電熱、保險絲的熔斷電流等問題時用有效值,計算通過電路截面的電荷量時用平均值.式1如圖9-4所示,矩形金屬線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路,線圈在有界勻

5、強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉動,磁場只分布在bc邊的左側,磁感應強度大小為b,線圈面積為s,轉動角速度為,匝數為n,線圈電阻不計.下列說法正確的是()圖9-4a.將原線圈抽頭p向上滑動時,燈泡變亮b.線圈abcd轉動加速時,燈泡亮度變暗c.圖示位置時,矩形線圈中電流最大d.若線圈abcd轉動的角速度變為2,則變壓器原線圈電壓的有效值為nbs式2給額定功率為60w、額定電壓為220v的白熾燈加上如圖9-5所示的電壓,恰使燈正常發光,則所加電壓u0的大小約為()圖9-5a.220vb.310vc.350vd.440v考點三理想變壓器3如圖9-6所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表

6、均為理想電表.開始時開關s未閉合,下列說法正確的是()圖9-6a.當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.當滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑動時,電壓表v示數變大c.當滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑動時,電流表a1示數變大d.若閉合開關s,則電流表a1示數變大,a2示數變大導思變壓器的輸入功率與副線圈電路消耗的功率是什么關系?當滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑動時,負載的總電阻怎樣變化?閉合開關s,負載的總電阻怎樣變化?歸納理想變壓器的動態分析:(1)明確變量和不變量,一般情況下原線圈電壓不變,原、副線圈的匝數比不變,其他物理量可能隨電路的變化而發生變化.(2)明確動態變化過程中的決定

7、關系:當原、副線圈匝數比一定時,u2由u1決定,i1由i2決定,p1由p2決定.(3)分析思路:u1u2i2i1p1式(多選)圖9-7中理想變壓器的原線圈依次接入如圖9-8所示的甲、乙兩個正弦交流電源.接電源甲后,調節滑動變阻器滑片位置使小燈泡a正常發光,燈泡的功率及電流頻率分別為p1、f1;保持滑片位置不變,改用電源乙,小燈泡的功率及電流頻率分別為p2、f2.已知小燈泡電阻不變,則()圖9-7圖9-8a.f1f2=32b.p1p2=21c.若將滑動變阻器滑片向左移動,電源乙可能使小燈泡正常發光d.若將變壓器動片p向下移動,電源乙可能使小燈泡正常發光專題四電路與電磁感應第9講恒定電流和交變電流

8、高頻考點探究考點一例1d解析將滑動變阻器r滑片向下移動,r連入電路的阻值減小,電路總電阻減小,干路電流i總=增大,電壓表的示數u=e-i總(r+r1)減小,電容器兩端的電壓減小,則電荷量q=cu也減小,電容器將放電,r2中的電流從b到a,選項a、b錯誤;通過電阻r1的電流增大,所以電阻r1消耗的功率p=r1增大,選項c錯誤;若滑動變阻器r滑片位置不動,閉合開關s2,電路總電阻減小,干路電流增大,則電壓表示數減小,而滑動變阻器r連入電路的阻值不變,所以通過滑動變阻器的電流減小,即電流表示數減小,選項d正確.例1變式c解析由圖可判斷,r3的右端電阻與電壓表串聯,對電壓表的影響可忽略,電壓表測量r1

9、兩端的電壓,電流表測量干路的電流,當p由a向b滑動時,r3連入電路的阻值由0開始增大,回路總電阻增大,干路電流減小,路端電壓增大,電壓表示數u=ir1減小,選項a錯誤;根據歐姆定律可知,=r1不變,選項b錯誤;外電路電阻r=r1+,r3由0增大到2,則r由1增大到2,而當r=r=1.5時電源的輸出功率最大,pm=1.5w,選項c正確;當r3=0時,干路電流最大,r1的功率最大,r1m=r1=1.44w,選項d錯誤.考點二例2b解析由圖可知,線框只有一半在磁場中,故產生的電動勢的最大值為em=nb=,瞬時值表達式為e=sint,選項a錯誤;電流表的示數為i=,選項b正確;r兩端電壓的有效值u=e

10、=nbs,選項c錯誤;一個周期內r的發熱量q=i2rt=r·=,選項d錯誤.例2變式1d解析將原線圈抽頭p向上滑動時,原線圈匝數變多,根據u1u2=n1n2可得,輸出電壓減小,燈泡變暗,選項a錯誤;線圈abcd轉動加速時,原線圈兩端電壓增大,根據u1u2=n1n2可得,輸出電壓增大,燈泡變亮,選項b錯誤;圖示位置時,矩形線圈位于中性面,矩形線圈中電流為零,選項c錯誤;若線圈abcd轉動的角速度變為2,則變壓器原線圈電壓的最大值e'm=2nbs,根據t=·+0可得,變壓器原線圈兩端電壓的有效值u'1=nbs,選項d正確.例2變式2c解析所加電壓的周期t=20&

11、#215;10-3s=20ms,一個周期內通電時間t=8ms,設電燈的電阻為r,加上圖示的電壓時功率為pl,有pl·t=·t,得pl=·,而pl=,則=·,解得u0350v,選項c正確.考點三例3b解析滑動變阻器的滑動觸頭p向上滑動時,滑動變阻器接入電路的阻值變大,總電阻也變大,而副線圈兩端的電壓沒有變化,所以干路中的電流減小,r1消耗的功率變小,選項a錯誤;干路中的電流變小,r1兩端的電壓變小,并聯電路的電壓變大,即電壓表v示數變大,選項b正確;由于變壓器副線圈干路中的電流變小,所以原線圈中的電流變小,即電流表a1的示數變小,選項c錯誤;閉合開關s后,并聯電路的阻值變小,總電阻也變小,干路中的電流變大,r1兩端的電壓變大,并聯電路的電壓變小,通過r2的電流變小,即電流表a2示數變小,選項d錯誤.例3變式ad解析變壓器不改變交流電的頻率,由圖像可知1.5t1=t2,即=,所以=,選項a正確;由圖像可知甲、乙兩個電源的電動勢最大值之比為