1、專題六 電磁感應和電路 第2課時直流電路和交流電路班級 姓名 學號 完成時間：4.16專題定位：本專題考查：直流電路的分析；變壓器原理及三個關系；交流電的產生及描述問題；考向1直流電路的動態分析例1如圖所示，平行金屬板中帶電質點P原來處于靜止狀態，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，R1的阻值和電源內阻r相等當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則()AR3上消耗的功率逐漸增大B電流表讀數減小，電壓表讀數增大C電源的輸出功率逐漸增大D質點P將向上運動練習1.某同學準備用一種金屬絲制作一只電阻溫度計他先通過實驗描繪出一段金屬絲的UI曲線，如圖2甲所示再將該金屬絲與某一定值電阻R0串聯接在電路中，用電

2、壓表(電壓表的內阻遠大于金屬絲的電阻)與金屬絲并聯，并在電壓表的表盤上標注溫度值，制成電阻溫度計，如圖乙所示下列說法中正確的是()A從圖甲可知，該金屬絲的阻值隨溫度的升高而減小B圖乙中電壓表的指針偏轉角越大，溫度值越小C選用不同阻值的R0可以改變溫度計的量程，R0越大， 量程越大D溫度越高，電源消耗的功率越大考向2交流電的產生和描述例2如圖甲為小型旋轉電樞式交流發電機，電阻為r2 矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO勻速轉動，線圈的兩端經集流環和電刷與右側電路連接，右側電路中滑動變阻器R的最大阻值為R0 ，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1R0、R2，其他電

3、阻不計從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，閉合開關S，線圈轉動過程中理想交流電壓表示數是10 V，圖乙是矩形線圈磁通量隨時間t變化的圖象，則下列說法正確的是()A電阻R2上的熱功率為 WB0.02 s時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為零C線圈產生的e隨時間t變化的規律是e10cos 100t (V)D線圈開始轉動到t s的過程中，通過R1的電荷量為 C練習2.(2014·天津·7)如圖4甲所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉動，產生的交變電動勢圖象如圖乙中曲線a、b所示，則()A兩次t0時刻線圈平面均與中性面重合B曲線a、b對應的線

4、圈轉速之比為23C曲線a表示的交變電動勢頻率為25 HzD曲線b表示的交變電動勢有效值為10 V考向3變壓器和遠距離輸電問題例3如圖為學校配電房向各個教室的供電示意圖，T為理想變壓器，V1、A1為監控市電供電端的電壓表和電流表，V2、A2為監控校內變壓器的輸出電壓表和電流表，R1、R2為教室的負載電阻，V3、A3為教室內的監控電壓表和電流表，配電房和教室間有相當長的一段距離，則當開關S閉合時()A電流表A1、A2和A3的示數都變大B只有電流表A1的示數變大C電壓表V3的示數變小D電壓表V2和V3的示數都變小練習3. (2014·福建·圖為模擬遠距離輸電實驗電路圖，兩理想變壓

5、器的匝數n1n4<n2n3，四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R，A1、A2為相同的理想交流電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL>2R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化當A、B端接入低壓交流電源時()AA1、A2兩表的示數相同BL1、L2兩燈泡的亮度相同CR1消耗的功率大于R3消耗的功率DR2兩端的電壓小于R4兩端的電壓考向4交變電流的綜合問題分析例4如圖甲是小型交流發電機的示意圖，兩極M、N間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為理想交流電流表，V為理想交流電壓表內阻不計的矩形線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉動，矩形線圈通過滑環接一理想變壓器，

6、滑動觸頭P上下移動時可改變變壓器副線圈的輸出電壓，副線圈接有可調電阻R，從圖示位置開始計時，發電機線圈中產生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是()A電壓表的示數為10 VB0.01 s時發電機線圈平面與磁場方向平行C若P的位置向上移動、R的大小不變時，電流表讀數將減小D若P的位置不變、R的大小不變，而把發電機線圈的轉速增大一倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來的4倍練習4.如圖所示邊長為L、匝數為N，電阻不計的正方形線圈abcd在磁感應強度為B的勻強磁場中繞轉軸OO轉動，軸OO垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數分別為n1和n2.保持線圈以

7、恒定角速度轉動，下列判斷正確的是()A在圖示位置時線框中磁通量為零，感應電動勢最大B當可變電阻R的滑片P向上滑動時，電壓表V2的示數變大C電壓表V1示數等于NBL2D變壓器的輸入與輸出功率之比為11當堂檢測1 2007年諾貝爾物理學獎授予了兩位發現“巨磁電阻”效應的物理學家，某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應強度變化曲線如圖3甲所示，其中R、R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值為研究其磁敏特性設計了圖乙所示電路關于這個探究實驗，下列說法中正確的是()A閉合開關S，圖乙中只增加磁感應強度的大小 時，電壓表的示數增大B閉合開關S，圖乙中只改變磁場方向，電壓表的示數減小C閉合開關S，圖

8、乙中只增加磁感應強度的大小時，流過aP段的電流可能減小D閉合開關S，圖乙中只增加磁感應強度的大小時，電源的輸出功率可能增大2.如圖所示電路，電表都是理想電表，R2r。當閉合開關S，觸片P向左滑動過程中，四塊電表的讀數均發生變化，設在滑動過程中A1、A2、V1、V2在同一時刻的讀數分別是I1、I2、U1、U2；電表示數的變化量的絕對值分別是I1、I2、U1、U2，那么下列說法正確的是()AI1減小，I2減小 BU1增大，U2減小C.、均為定值 D電源的輸出功率在減小，效率在降低3一個匝數為100匝，電阻為0.5 的閉合線圈處于某一磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，從某時刻起穿過線圈的磁通量按如圖4

9、所示規律變化則線圈中產生交變電流的有效值為()A5 A B2 A B6 A D2 A4(2014·山東·17)如圖7所示，將額定電壓為60 V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上閉合開關S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數分別為220 V和2.2 A以下判斷正確的是() A變壓器輸入功率為484 WB通過原線圈的電流的有效值為0.6 AC通過副線圈的電流的最大值為2.2 AD變壓器原、副線圈匝數比n1n21135.圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數n1與副線圈匝數n2之比為101，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，電阻R1R

10、2R320 和電容器C連接成如圖甲所示的電路其中，電容器擊穿電壓為8 V，各電表均為理想交流電表，開關S處于斷開狀態，則()A電壓表的讀數為10 VB電流表的讀數約為0.05 AC電阻R2上消耗的功率為2.5 WD若閉合開關S，電容器會被擊穿6如圖甲為遠距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器升壓變壓器原、副線圈匝數比為1100，其輸入電壓如圖乙所示，遠距離輸電線的總電阻為100 .降壓變壓器右側部分為一火警報警系統原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，當溫度升高時其阻值變小電壓表V顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)未出現火警時，升壓變壓器的輸入功率為750 kW.

11、下列說法中正確的有()A降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為50 HzB遠距離輸電線路損耗功率為180 kWC當傳感器R2所在處出現火警時，電壓表V的示數變大D當傳感器R2所在處出現火警時，輸電線上的電流變大專題六 電磁感應和電路 第2課時直流電路和交流電路 答案 例1審題突破當R4的滑片向b端移動時，其電阻如何變化？電容器兩極板間電壓和哪部分電路電壓相等？如何分析電源的輸出功率變化情況？解析滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，R4的阻值越來越小，故并聯電路的總電阻減小，根據串聯電路的分壓規律可得：R3的電壓減小，消耗的功率減小，故A錯誤；電容器電壓等于R3的，故也減小，所以質點P將向下運動，所以

12、D錯誤；外電路總電阻減小，所以干路電流I1增大，而R3的電流I3減小，根據I1I3IA，可得電流表讀數IA增大，所以B錯誤；因R1的阻值和電源內阻r相等，故外電路電阻大于電源內阻，且逐漸減小，由輸出功率與外電阻的關系可得：電源的輸出功率在增大，所以C正確答案C練習1答案C解析從圖甲可知，圖線上的點與原點連線的斜率表示電阻的大小，故該金屬絲的阻值隨溫度的升高而增大，所以A錯誤；圖乙中電壓表的指針偏轉角越大，說明RT的阻值越大，即溫度越高，所以B錯誤；若R0越大，電壓表要偏轉同樣的角度，需RT的阻值更大，即溫度更高，量程越大，所以C正確；溫度越高，RT的阻值越大，電路電流越小，所以電源消耗的功率P

13、EI越小，故D錯誤例2解析R總R1R010 ，I A1 A，UR2 V，根據公式P得電阻R2上的熱功率為PR2 W，故A正確；0.02 s通過線圈的磁通量為零，感應電動勢最大，故B錯誤；T0.02 s，100 rad/s，E10 V1×2 V12 V，e12cos 100t(V)，故C錯誤；電動勢的最大值為Em12 VnBS，mBS(Wb)，sin 100t(Wb)，線圈開始轉動到t s的過程中，通過電阻的電量為 C，故D正確答案AD以題說法1.線圈通過中性面時的特點(1)穿過線圈的磁通量最大；(2)線圈中的感應電動勢為零；(3)線圈每經過中性面一次，感應電流的方向改變一次2交流電“

14、四值”的應用(1)最大值：分析電容器的耐壓值；(2)瞬時值：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：電表的讀數及計算電熱、電功、電功率及保險絲的熔斷電流；(4)平均值：計算通過電路截面的電荷量練習2答案AC解析A從圖象可知，兩次轉動都是從中性面開始計時的，故A正確B.從圖象可知，曲線a、b對應的線圈轉動的周期之比為23，則轉速之比為32，故B錯誤C.由圖象可知曲線a的周期Ta4×102 s，則曲線a表示的交變電動勢頻率fa25 Hz，故C正確D.交變電動勢的最大值EmNBS，則曲線a、b表示的交變電動勢的峰值之比為EmaEmbab32，即EmbEma10 V，故曲

15、線b表示的交變電動勢的有效值為E有 V5 V，D錯誤例3解析開關S閉合，負載的總電阻減小，又副線圈的電壓U2不變，所以副線圈的電流增大，電流表A2示數變大，根據變流規律可得原線圈電流增大，電流表A1示數增大，配電房和教室間有相當長的一段距離，導線所耗電壓增大，故并聯電路的電壓減小，即電壓表V3示數減小，所以電流表A3的示數減小，所以A、B錯誤，C正確；副線圈電壓不變，即V2示數不變，所以D錯誤答案C以題說法理想變壓器動態分析的兩種情況1負載電阻不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數比的變化情況2匝數比不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負載電阻的變化情況不

16、論哪種情況，要注意兩點：一、根據題意分清變量和不變量；二、弄清“誰決定誰”的制約關系對電壓而言，輸入決定輸出；對電流、電功(率)而言，輸出決定輸入練習3. 答案D解析設A、B兩端所加電壓為U.由歐姆定律知，通過A2表的電流大小I2.通過升壓變壓器升壓后輸出電壓UU，降壓變壓器輸入端獲得的電壓為UI1·2RUI1·2R，燈泡L1兩端電壓為(UI1·2R)，則通過燈泡L1的電流為.故由變壓器電流變化規律得I1.又因為n1n4<n2n3，解上式得I1.因為RL>2R，所以I1<I2，選項A錯誤通過燈泡L1的電流為I1I1>I2，故燈泡L1亮度更大

17、，選項B錯誤由于I1<I2，根據歐姆定律以及電功率的有關知識可知，選項C錯誤，選項D正確例4審題突破由題圖乙可知交流電的哪些信息？P的位置向上移動，原、副線圈的電壓有何變化？解析電壓表顯示的為有效值，示數為10 V，A正確；0.01 s時感應電動勢最大，故線圈平面與磁場方向平行，故B正確；若P的位置向上移動，匝數比減小，副線圈電壓增大，R的大小不變時，電流表讀數將增大，故C錯誤；若P的位置不變、R的大小不變，而把發電機線圈的轉速增大一倍，電壓增大為原來的2倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來的4倍，故D正確答案ABD以題說法交變電流的綜合問題，涉及交流電路最大值、有效值、平均值、瞬時值的計

18、算，與電磁感應、安培力、閉合電路歐姆定律的綜合應用等，解答時應注意以下兩點：1分清交流電路“四值”的不同計算方法和物理意義2學會將直流電路、閉合電路歐姆定律的知識應用在交流電路中練習4答案AD解析當線框轉到如圖所示位置，穿過線框的磁通量為0，但線框中產生的感應電動勢最大，故選項A正確；電壓表V2測量的是副線圈的電壓，副線圈電壓由原線圈電壓決定，與負載電阻變化無關，故選項B錯誤；電壓表V1示數為有效值，等于u1，故選項C錯誤；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，則選項D正確.1答案AD解析由題圖，磁敏電阻的阻值只與磁感應強度的大小有關，故B錯誤；隨著磁感應強度變大，電阻變大，閉合開關S，圖乙中只增加

19、磁感應強度的大小時，磁敏電阻的阻值變大，電壓表的示數增大，故A正確；增加磁感應強度，aP段的兩端電壓增加，而電阻沒變，故通過aP的電流一定增大，故C錯誤；如果原來的外電阻小于內電阻，增加磁感應強度的大小時，磁敏電阻的阻值變大，可能使得外電路電阻等于電源的內阻，此時電源的輸出功率最大，故電源輸出功率可能增大，故D正確2. 答案ABC 解析滑片P向左滑動，滑動變阻器接入電路的電阻增大，電路總電阻增大，干路電流I減小，I2減小，根據U1EUrIR2可知U1增大，通過R0的電流I0增大，則A1的示數I1II0減小，而V2的示數U2IR2減小，A、B正確；根據歐姆定律可知U2/I2R2為定值，又U1U2Ur，U1/I2R2r為定值，C正確；外電路電阻越大，電源效率越大，D錯誤。3答案B解析01 s時間內，感應電動勢為E1n1/t11 V，電流為2 A；11.2 s內，感應電動勢E2n2/t25