（通用版）2022年高考物理二輪復習 第二部分 第一板塊 第4講 夯基固本穩(wěn)解兩類電路問題講義（含解析）

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1、（通用版）2022年高考物理二輪復習 第二部分 第一板塊 第4講 夯基固本穩(wěn)解兩類電路問題講義（含解析） 考法 學法 直流電路和交流電路部分考查的題型一般為選擇題，難度中等或中等偏上。考查的內容主要包括：①串、并聯(lián)電路的特點；②閉合電路歐姆定律；③電路的動態(tài)變化分析；④含容電路；⑤交變電流的產生和描述；⑥理想變壓器的規(guī)律；⑦遠距離輸電問題。用到的思想方法有：①等效電路法；②動態(tài)電路的分析方法；③圖像法；④比例法；⑤等效思想；⑥守恒思想。 [知能全通]———————————————————————————————— 1．恒定電流 (1)閉合電路中的電壓、電流關系：E＝U外＋U內，I＝

2、，U＝E－Ir。 (2)閉合電路中的功率關系：P總＝EI，P內＝I2r，P出＝IU＝P總－P內。 (3)直流電路中的能量關系：電功W＝qU＝UIt，電熱Q＝I2Rt。 純電阻電路中W＝Q，非純電阻電路中W>Q。 2．直流電路動態(tài)分析的3種常用方法 (1)方法1：程序法 R局I總＝U內＝I總rU外＝E－U內確定U支、I支。 (2)方法2：結論法——“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)。 (3)

3、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。 [題點全練]———————————————————————————————— 1．[多選](2018·江蘇高考)如圖所示，電源E對電容器C充電，當C兩端電壓達到80 V時，閃光燈瞬間導通并發(fā)光，C放電。放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電。這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光。該電路(　　) A．充電時，通過R的電流不變 B．若R增大，則充電時間變長 C．若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大 D．若E減小為85 V，閃光燈閃光一

4、次通過的電荷量不變 解析：選BCD　給電容器充電過程中，隨著兩極板間所帶電荷量增多，電路中的電流逐漸減小，故A錯誤；充滿一次電，電容器增加的電荷量是相同的，即通過R的電荷量Q是一定的，電源恒定，R增大，則電流I減小，根據(jù)I＝可知，充電時間變長，故B正確；若C增大，電容器兩端達到80 V時所帶電荷增大，所以閃光時通過閃光燈的電荷量也增大，故C正確；因為C兩端電壓達到80 V時，電容器就不再充電，只要外接電源提供的電壓超過 80 V，產生的效果均相同，閃光燈閃光一次通過的電荷量也相同，故D正確。 2.(2019屆高三·自貢模擬)如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內阻為r，R2、R3為總阻值

5、一定的滑動變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻(其阻值隨光照強度增大而減小)。當開關S閉合時，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài)。下列說法中正確的是(　　) A．只逐漸增大對R1的光照強度，電阻R0消耗的電功率變大，電阻R3中有向上的電流 B．只調節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端移動時，電源消耗的功率變大，電阻R3中有向上的電流 C．只調節(jié)電阻R2的滑動端P1向下端移動時，電壓表示數(shù)變大，帶電微粒向下運動 D．若斷開開關S，電容器所帶電荷量變大，帶電微粒向上運動 解析：選A　只逐漸增大對R1的光照強度，R1的阻值減小，總阻值減小，總電流增大，電阻R0消耗的電功率變大，電阻R2兩端的電壓

6、變大，電容器兩端的電壓增大，電容器下極板帶的電荷量變大，所以電阻R3中有向上的電流，故A正確；電路穩(wěn)定時，電容器處相當于斷路，只調節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端移動時，對電路沒有影響，故B錯誤；只調節(jié)電阻R2的滑動端P1向下端移動時，電容器并聯(lián)部分的阻值變大，所以電容器兩端的電壓變大，由 E＝可知，電場力變大，帶電微粒向上運動，故C錯誤；若斷開開關S，電容器處于放電狀態(tài)，電荷量變小，故D錯誤。 3.在如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內阻為r，L1和L2為兩個相同的燈泡，每個燈泡的電阻和電源內阻的阻值均相同，D為理想二極管，C為電容器，R為滑動變阻器，開關S處于斷開狀態(tài)，下列說法中正確的是(

7、　　) A．滑動變阻器滑片向右移動，電流表示數(shù)變小 B．滑動變阻器滑片向右移動，電源內阻的發(fā)熱功率變小 C．開關S閉合后，L2亮度變暗 D．開關S閉合后，電流表示數(shù)不變 解析：選D　電容器處可視為斷路，所以只有L2中有電流通過，滑動變阻器滑片向右移動，電流表的示數(shù)不變，故A錯誤；滑動變阻器滑片向右移動，電路電流不變，電源內阻的發(fā)熱功率不變，故B錯誤；開關S閉合后，因為二極管具有單向導電性，L1中無電流，電路總電阻不變，總電流不變，電流表的示數(shù)不變，L2亮度不變，故C錯誤，D正確。 [知能全通]———————————————————————————————— 1．線圈通過中性面

8、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．交變電流“四值”的應用 最大值 Em＝nBSω，分析電容器的耐壓值 瞬時值 E＝Emsin ωt(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 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 平均值 E＝n，計算通過電路截面的電荷量 [題點全練]———————————————————————————————— 1．(2018·全國卷Ⅲ)一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內產生的熱量為Q方；若該電阻接

9、到正弦交流電源上，在一個周期內產生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示。則Q方∶Q正等于(　　) A．1∶　　　　　　　 B.∶1 C．1∶2 D．2∶1 解析：選D　由焦耳定律和有效值概念知，一個周期內產生熱量Q方＝·＋·＝T，Q正＝T＝T＝·T，故Q方∶Q正＝2∶1，D正確。 2．[多選](2018·太原模擬)圖1中，單匝矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直磁場的軸OO′轉動。改變線圈的轉速，穿過該線圈的磁通量隨時間分別按圖2中圖線甲、乙的規(guī)律變化。已知線圈的電阻為1.0 Ω，則(　　) A．圖線甲對應線圈在t＝0時產生的感應電動勢最大 B．圖

10、線甲、乙對應的線圈在t＝0.2 s時，線圈平面均平行于磁感線 C．圖線甲、乙對應的線圈轉速之比為5∶4 D．圖線甲對應的線圈中交變電流的峰值為2.5π A 解析：選BC　在t＝0時，Φ甲最大，則產生的感應電動勢最小，故A錯誤；因為在 t＝0.2 s時，Φ甲＝Φ乙＝0，所以線圈平面均平行于磁感線，故B正確；由題圖2可知圖線甲、乙對應的周期之比為4∶5，而線圈的轉速n＝，所以圖線甲、乙對應的線圈轉速之比為 5∶4，故C正確；圖線甲對應的線圈中交流電壓的峰值Em＝BSω＝Φmω＝0.4× V＝ 5π V，電流的峰值Im＝＝5π A，故D錯誤。 3．[多選](2018·洛陽模擬)如圖所示

11、是小型交流發(fā)電機的示意圖，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，角速度為ω，線圈匝數(shù)為n，電阻為r，外接電阻為R，電流表為理想交流電流表，線圈從圖示位置(線圈平面平行于磁場方向)轉過60°時的瞬時感應電流為i，下列說法正確的是(　　) A．電流表的示數(shù)為2i B．轉動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為 C．從圖示位置開始轉過90°的過程中，通過電阻R的電荷量為 D．線圈轉動一周的過程中，電阻R產生的熱量為 解析：選BCD　由題意可得i＝imcos 60°，則得感應電流的最大值im＝2i，有效值i有＝ im＝i，則電流表的示數(shù)為i，故A錯誤；感應電動勢的最大值Em＝

12、im(R＋r)＝2i(R＋r)，又Em＝nBSω，磁通量的最大值 Φm＝BS，聯(lián)立解得Φm＝BS＝，故B正確；從題圖所示位置開始轉過90°的過程中，通過電阻R的電荷量q＝n＝n＝n··＝，故C正確；線圈轉動一周的過程中，電阻R產生的熱量Q＝i有2RT＝ (i)2R·＝，故D正確。 [知能全通]———————————————————————————————— 1．理想變壓器的基本關系式 (1)功率關系：P入＝P出。 (2)電壓關系：＝。 (3)電流關系：只有一個副線圈時，＝； 有多個副線圈時，U1I1＝U2I2＋U3I3＋……＋UnIn。 2．原、副線圈中各量的因果關系

13、(1)電壓關系：U1決定U2。 (2)電流關系：I2決定I1。 (3)功率關系：P出決定P入。 3．遠距離高壓輸電的工作原理 (1)功率關系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P3＋ΔP。 (2)電壓關系：＝，＝，U2＝U3＋ΔU。 (3)電流關系：＝，＝，I2＝I3＝I線。 (4)輸電電流：I線＝＝＝。 (5)輸電線路上損失的電功率：ΔP＝P2－P3＝I線2R線＝2R線＝。 [題點全練]———————————————————————————————— 1．(2018·江蘇高考)采用220 kV高壓向遠方的城市輸電。當輸送功率一定時，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的，輸電

14、電壓應變?yōu)?　　) A．55 kV　　　　　　 B．110 kV C．440 kV D．880 kV 解析：選C　輸送功率P＝UI，輸電線上損耗的功率P損＝I2r＝2r∝。當P損減小為原來的時，輸電電壓應變?yōu)樵瓉淼?倍，C正確。 2．(2018·天津高考)教學用發(fā)電機能夠產生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(內阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為P。若發(fā)電機線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼?，則(　　) A．R消耗的功率變?yōu)镻 B．電壓表V的讀數(shù)變?yōu)閁 C．電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I D．通過R的交變電流頻率不

15、變 解析：選B　發(fā)電機產生的感應電動勢最大值Em＝NBSω，其中ω＝2πn，理想變壓器的輸入電壓(有效值)U1＝，若線圈的轉速n變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)＝，則電壓表V的讀數(shù)變?yōu)閁，通過R的電流變?yōu)樵瓉淼?，R消耗的功率變?yōu)镻，根據(jù)＝，電流表A的讀數(shù)變?yōu)镮，故B正確，A、C錯誤；交變電流的頻率f等于線圈的轉速n，故D錯誤。 3.(2019屆高三·濟寧七校聯(lián)考)如圖所示，理想變壓器的原線圈接有頻率為f、電壓為U的交流電，副線圈接有光敏電阻R1(光照增強時，光敏電阻阻值減小)、用電器R2。下列說法正確的是(　　) A．P位置不動，當光照增強時，變壓器的輸入功率減小 B．光照強度不變，當P向

16、上滑動時，用電器消耗的功率增大 C．當f減小時，變壓器副線圈交流電的頻率不變 D．P位置不動，光照強度不變，當U增大時，用電器消耗的功率增大 解析：選D　P位置不動，當光照增強時，光敏電阻的阻值減小，變壓器的輸出功率增大，故輸入功率也增大，故A錯誤；光照強度不變，光敏電阻的阻值不變，當P向上滑動時，原線圈匝數(shù)增大，根據(jù)＝知變壓器的輸出電壓減小，即用電器兩端電壓減小，則用電器消耗的功率減小，故B錯誤；變壓器不改變交流電的頻率，故C錯誤；P位置不動，光照強度不變，當U增大時，根據(jù)＝知變壓器的輸出電壓增大，即用電器兩端電壓增大，則用電器消耗的功率增大，故D正確。 [研一題]———————

17、————————————————————————— (2018·泉州模擬)如圖所示，一面積為S、匝數(shù)為N的矩形線框處于磁感應強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉動，通過滑環(huán)向理想變壓器供電，燈泡L1、L2均正常發(fā)光，理想電流表的示數(shù)為I。已知L1、L2的額定功率均為P，額定電流均為I，線框及導線電阻不計，則(　　) A．圖示位置穿過線框的磁通量變化率為零 B．線框轉動的角速度為 C．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2 D．若L1燈絲燒斷，電流表示數(shù)將增大 [解析]　題圖所示位置線框平面與磁場方向平行，產生的瞬時感應電動勢最大，磁通量變化率最大，故A錯誤；理想變壓

18、器輸入功率等于輸出功率，又兩燈泡均正常發(fā)光，可知線框的輸出功率為2P，則有2P＝I＝NBSωI，可得ω＝，故B正確；原線圈的電流為I，因兩燈泡并聯(lián)且均正常發(fā)光，則副線圈中電流為2I，可知原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝2I∶I＝2∶1，故C錯誤；若L1燈絲燒斷，則副線圈電流減小，原線圈的電流也相應減小，電流表示數(shù)減小，故D錯誤。 [答案]　B [悟一法]———————————————————————————————— 交變電流的綜合問題，常涉及交變電流的四值、變壓器、遠距離輸電等知識與電磁感應、安培力、閉合電路歐姆定律的綜合應用，解答時應注意以下兩點： 1．分清交變電流“四值”的不

19、同計算方法和物理意義。 2．能夠將直流電路、閉合電路歐姆定律的知識應用在交流電路中。 [通一類]———————————————————————————————— 1.[多選](2018·南寧模擬)手搖發(fā)電機產生的正弦交流電經變壓器給燈泡供電，其電路如圖所示，當發(fā)電機線圈以角速度ω勻速轉動時，電壓表示數(shù)為U，燈泡正常發(fā)光。已知發(fā)電機線圈的電阻為r，燈泡正常發(fā)光時的電阻為R，其他電阻可忽略，變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比為k，變壓器視為理想變壓器。則(　　) A．燈泡的額定電壓為 B．燈泡的額定功率為 C．發(fā)電機線圈中產生的電動勢最大值為U D．從發(fā)電機線圈位于中性面開始計時，原線圈輸

20、入電壓的瞬時值表達式為u＝Usin ωt 解析：選AD　電壓表測量的是原線圈的電壓有效值，因為此時燈泡正常發(fā)光，則燈泡的額定電壓等于此時副線圈的電壓，則由＝k得燈泡的額定電壓UL＝，A正確；燈泡的額定功率PL＝＝，B錯誤；副線圈的電流IL＝＝，因原、副線圈的電流之比＝，故原線圈的電流I1＝，因此發(fā)電機線圈中產生的電動勢的有效值E＝U＋I1r，最大值Em＝E＝U，C錯誤；原線圈輸入電壓最大值為U，則從發(fā)電機線圈位于中性面開始計時，原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為u＝Usin ωt，D正確。 2．[多選]如圖所示，矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路，電壓表為理想交流電壓表。線圈在有界

21、勻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，線圈轉動的角速度為ω、匝數(shù)為N，線圈電阻不計。下列說法正確的是(　　) A．將原線圈抽頭P向上滑動時，燈泡變暗 B．電容器的電容增大時，燈泡變暗 C．線圈處于圖示位置時，電壓表讀數(shù)為0 D．若線圈轉動的角速度變?yōu)?ω，則電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍 解析：選AD　根據(jù)＝可得U2＝U1，P向上滑動，n1增大，而U1不變，所以U2減小，故燈泡變暗，A正確；電容器的電容增大，容抗減小，故燈泡變亮，B錯誤；線圈處于題圖所示位置時，感應電動勢的瞬時值為零，交流電路中交流電表示數(shù)為有效值，所以電壓表讀數(shù)不為0，C錯

22、誤；根據(jù)Em＝NBSω可得交流電最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，所以有效值變?yōu)樵瓉淼?倍，D正確。 3．[多選]如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5∶1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災報警系統(tǒng)(報警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。下列說法中正確的是(　　) A．圖乙中電壓的有效值為110 V B．電壓表的示數(shù)為44 V C．R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大 D．R處出現(xiàn)火警時電阻R0消耗的電功率增大 解析：選ACD　根據(jù)電流的熱效應×0.01 J＝×0.02 J，解得U＝110 V，即題圖乙中電壓的有

23、效值為110 V，故A正確；由＝，可得＝，解得U2≈ 31.1 V，所以電壓表的示數(shù)為31.1 V，故B錯誤；R處出現(xiàn)火警時，阻值減小，由于電壓不變，所以副線圈電流增大，輸出功率增大，根據(jù)輸入功率等于輸出功率知，輸入功率增大，根據(jù)P1＝U1I1，可知電流表的示數(shù)增大，故C正確；R處出現(xiàn)火警時，阻值減小，由于電壓不變，電流增大，R0消耗的電功率增大，故D正確。 [專題強訓提能] 1.(2018·重慶一診)利用如圖所示電路可測量待測電阻Rx的阻值。定值電阻R1、R2

24、的阻值已知，閉合開關S，調節(jié)電阻箱使其接入電路的阻值為R3時，電流表示數(shù)為零，則Rx的阻值等于(　　) A．R2　　　　 　 　 　　 B. C. D. 解析：選D　根據(jù)串并聯(lián)電路特點及歐姆定律可知：I1(R1＋R2)＝I2(Rx＋R3)，由于電流表示數(shù)為零，則說明電流表兩端的電勢相等，則一定有：I1R1＝I2R3，兩式聯(lián)立可得：Rx＝，故D正確。 2.(2018·閩粵大聯(lián)考)如圖所示，A和B為豎直放置的平行金屬板，在兩極板間用絕緣線懸掛一帶電小球。開始時開關S閉合且滑動變阻器的滑動頭P在a處，此時絕緣線向右偏離豎直方向的偏角為θ(電源的內阻不能忽略)。下列判斷正確的是(　　) A

25、．小球帶負電 B．當滑動頭從a向b滑動時，絕緣線的偏角θ變大 C．當滑動頭從a向b滑動時，電流表中有電流，方向從上向下 D．當滑動頭從a向b滑動時，電源的輸出功率一定變大 解析：選C　由題圖知，A板帶正電，B板帶負電，電容器內電場方向水平向右，絕緣線向右偏，小球所受電場力向右，則小球帶正電，故A錯誤；滑動頭向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，外電路總電阻變小，總電流變大，路端電壓U＝E－Ir變小，電容器電壓變小，小球所受電場力變小，絕緣線的偏角θ變小，故B錯誤；滑動頭從a向b滑動時，電容器電壓變小，電容器放電，因A板帶正電，則流過電流表的電流方向向下，故C正確；根據(jù)外電阻等于內阻

26、時電源的輸出功率最大，可得當外電阻大于內阻時，外電阻減小，輸出功率增大；當外電阻小于內阻時，外電阻減小，輸出功率減小。由于外電阻與內阻大小關系未知，故無法判斷電源輸出功率大小的變化，故D錯誤。 3．[多選](2018·南平質檢)如圖所示電路中，由于理想變壓器原線圈的輸入電壓降低，使燈泡L變暗，下列哪些措施可以使燈泡L重新變亮(　　) A．其他條件不變，P1上移，同時P2下移 B．其他條件不變，P1下移，同時P2上移 C．其他條件不變，斷開開關S D．其他條件不變，將滑動變阻器滑片P向下移動 解析：選BC　其他條件不變，P1上移，即原線圈匝數(shù)增多，P2下移，即副線圈匝數(shù)減少，由U

27、2＝U1可得U2減小，燈泡L變暗，故A錯誤；其他條件不變，P1下移，即原線圈匝數(shù)減少，P2上移，即副線圈匝數(shù)增多，由U2＝U1可得U2增大，可以使燈泡L重新變亮，故B正確；其他條件不變，斷開開關S，并聯(lián)部分電阻增大，副線圈中電流減小，R1分擔電壓減小，燈泡L兩端電壓增大，可以使燈泡L重新變亮，故C正確；其他條件不變，將滑動變阻器滑片P向下移動，并聯(lián)部分電阻減小，燈泡L兩端電壓減小，燈泡L變暗，故D錯誤。 4．[多選](2019屆高三·衡水中學調研)某電路如圖所示，電源電動勢為E、內阻為r，R1、R2為定值電阻，R為電位器(滑動變阻器)，L是小燈泡，電壓表和電流表均為理想電表。當電位器的觸片滑

28、向b端時，下列說法正確的是(　　) A．小燈泡L將變亮 B．電壓表示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值將變大 C．電流表A1的示數(shù)將變大 D．電源的總功率將變大 解析：選ACD　電位器的觸片滑向b端時，電位器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律知，總電流變大，電流表A1的示數(shù)將變大，則內阻分擔電壓變大，路端電壓變小，電壓表V的示數(shù)將減小，流過R1和R2的電流均減小，流過L的電流將增大，L將變亮，故A、C正確；電壓表的示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值等于外電路總電阻，可知該比值將變小，故B錯誤；總電流變大，由P＝EI知，電源的總功率將變大，故D正確。 5.[多選](2018·湖北

29、八校聯(lián)考)如圖所示，矩形單匝線圈abcd放置在磁感應強度大小為B的勻強磁場中繞軸OO′勻速轉動，轉動的周期為T，ab中點和cd中點的連線恰好位于轉軸所在直線上，且轉軸OO′位于勻強磁場的邊界線上，轉軸OO′垂直于磁場方向，線圈電阻阻值為R，外電阻的阻值也為R，從圖示位置開始計時，線圈轉過30°時的瞬時感應電流為I，則以下判斷正確的是(　　) A．線圈的面積為 B．線圈消耗的電功率為4I2R C．線圈中感應電動勢的表達式為e＝2IRsin t D．t時刻穿過線圈的磁通量為Φ＝cos t 解析：選AD　設線圈面積為S，從題圖所示位置開始計時，感應電動勢的表達式為 e＝B·ωsin ωt

30、＝sin θ，轉過30°時的瞬時感應電流I＝＝sin 30°＝，故S＝，則e＝4IRsin t，A正確，C錯誤；線圈消耗的電功率為P＝2R＝2I2R，B錯誤；t時刻穿過線圈的磁通量為Φ＝B·cos ωt＝cos t，D正確。 6.(2018·福建大聯(lián)考)如圖所示為模擬遠距離交流輸電的電路，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1∶k，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比n3∶n4＝k∶1，模擬輸電導線的電阻r＝3 Ω，T2的負載是規(guī)格為“15 V　45 W”的燈泡L。當T1的輸入電壓為16 V時L正常發(fā)光，兩個變壓器可視為理想變壓器，則k的值為(　　) A. B．3 C．4 D．9

31、 解析：選B　根據(jù)＝，得U2＝kU1＝16k，燈泡的額定電流為I＝＝ A＝3 A，降壓變壓器副線圈電流I4＝3 A，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，得＝，即I3＝＝，根據(jù)＝，得U3＝kU4＝15k，由U2＝U3＋I3r，整理得16k＝15k＋×3，解得k＝3，B對。 7.[多選](2018·廈門高三質檢)如圖所示，電路中變壓器為理想變壓器，其原線圈接在u＝20sin 50πt(V)的交流電源上，副線圈與阻值為R1＝2 Ω的電阻連接成閉合電路，電流表為理想電流表。另有一阻值R2＝32 Ω的電阻與變壓器原線圈并聯(lián)，電阻R1與R2消耗的電功率恰好相等。則(　　) A．電阻R1消耗的電功率為12.5 W

32、 B．通過電阻R1的交變電流的周期為0.02 s C．電流表的示數(shù)為10 A D．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1 解析：選AD　加在R2兩端電壓的有效值為UR2＝U＝ V＝20 V，R2消耗的功率為PR2＝＝12.5 W，又電阻R1與R2消耗的電功率恰好相等，故A正確；由u＝20 sin 50πt(V)，知ω＝50π rad/s，故周期T＝＝0.04 s，變壓器不改變交變電流的周期，故B錯誤；R1的消耗功率PR1＝PR2＝12.5 W，通過R1的電流IR1＝＝2.5 A，則電流表的示數(shù)為2.5 A，故C錯誤；副線圈兩端電壓為U2＝IR1R1＝5 V，原線圈兩端電壓U1＝U＝20 V，則

33、原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝U1∶U2＝4∶1，故D正確。 8．(2018·山西五地市聯(lián)考)如圖所示，L1、L2、L3、L4為四盞規(guī)格均為“12 V,6 W”的燈泡，分別接入理想變壓器原、副線圈回路中，a、b兩端連接交流電源，交流電流表A的示數(shù)為0.5 A，已知燈泡L2正常發(fā)光，以下說法正確的是(　　) A．a、b端輸入功率為18 W B．a、b端輸入電壓為36 V C．燈泡L1的功率為6 W D．若副線圈回路再并聯(lián)一盞同樣的燈泡，燈泡L2仍能正常發(fā)光 解析：選C　燈泡的額定電流IL＝＝ A＝0.5 A，因交流電流表A的示數(shù)為0.5 A，所以L1正常發(fā)光，其功率為6 W，因L

34、2正常發(fā)光，則L3、L4也正常發(fā)光，則變壓器的輸出功率為三盞燈泡的總功率，變壓器的輸入功率等于輸出功率，則a、b端輸入功率等于四盞燈泡的總功率，即Pab＝6×4 W＝24 W，故A錯誤，C正確；根據(jù)Pab＝UabIA可得Uab＝ V＝48 V，故B錯誤；若副線圈回路再并聯(lián)一盞同樣的燈泡，使得副線圈的總電流增大，則原線圈的電流也增大，L1分擔的電壓增大，原線圈兩端電壓減小，副線圈兩端電壓減小，L2不能正常發(fā)光，故D錯誤。 9.(2018·石家莊質檢)如圖所示，理想變壓器三個線圈的匝數(shù)之比n1∶n2∶n3＝10∶5∶1，其中匝數(shù)為n1的原線圈接到220 V的交流電源上，匝數(shù)為n2和n3的兩個

35、副線圈分別與電阻R2、R3組成閉合回路。已知通過電阻R3的電流I3＝2 A，電阻R2＝110 Ω，則通過電阻R2的電流I2和通過原線圈的電流I1分別是(　　) A．10 A,12 A B．10 A,20 A C．1 A,0.7 A D．1 A,3 A 解析：選C　由＝，得U2＝U1＝110 V，則I2＝＝1 A。由＝，得U3＝U1＝22 V，又I1U1＝I2U2＋I3U3，解得I1＝0.7 A，選項C正確。 10．(2019屆高三·南昌模擬)如圖甲所示是一臺交流發(fā)電機的構造示意圖，線圈轉動產生的感應電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示；發(fā)電機線圈電阻為1 Ω，負載電阻為4 Ω，則(　　

36、) A．線圈轉速為50 r/s B．電壓表的示數(shù)為2.5 V C．負載電阻的電功率為2 W D．若線圈轉速加倍，電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍 解析：選C　由題圖乙可知，線圈轉動周期為0.04 s，則轉速為n＝ r/s＝25 r/s，故A錯誤；電動勢的最大值為5 V，有效值為E＝ V＝2.5 V，則電壓表的示數(shù)為U＝R＝×4 V＝2 V，故B錯誤；負載電阻消耗的電功率P＝＝ W＝2 W，故C正確；若線圈轉速加倍，則角速度加倍，電壓最大值Em＝NBSω，故最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，有效值也變?yōu)樵瓉淼?倍，故電壓表示數(shù)變?yōu)樵瓉?倍，故D錯誤。 11．[多選](2018·上饒六校聯(lián)考)如圖

37、所示，一正弦式交流電瞬時值為e＝220sin 100πt(V)，通過一個理想電流表接在一個理想變壓器 兩端，變壓器起到降壓作用，開關閉合前后A、B兩端輸出的電功率相等，以下說法正確的是(　　) A．流過r的電流方向每秒鐘變化50次 B．變壓器原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù) C．開關從斷開到閉合時，電流表示數(shù)變大 D．R＝r 解析：選CD　由正弦式交流電瞬時值表達式知交流電的頻率f＝ Hz＝50 Hz，因變壓器不改變交流電的頻率，所以流過r的電流方向每秒鐘變化100次，A錯誤；降壓變壓器原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，B錯誤；開關從斷開到閉合時，副線圈回路總電阻減小，副線圈兩端電壓不變，所以副線

38、圈回路中電流增大，再根據(jù)I1U1＝I2U2知，原線圈電流即電流表示數(shù)變大，C正確；開關閉合前，A、B兩端輸出的電功率為PAB＝2R，開關閉合后，A、B兩端輸出的電功率為PAB′＝2·＝·2R，又開關閉合前后A、B兩端輸出功率相等，則有PAB＝PAB′，解得R＝r，D正確。 12.(2018·天津河東區(qū)模擬)在日常生活中，各種家用電器所使用的電壓不同，經常需要用變壓器把220 V交流電變成所需的電壓。如圖所示為原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2＝10∶1的理想變壓器，b是原線圈中的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想交流電表，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上u＝220sin 100πt(V)的交變電壓

39、，則(　　) A．當單刀雙擲開關與a連接時，電壓表的示數(shù)為22 V B．當單刀雙擲開關與a連接時，在滑動變阻器滑片P向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小 C．當單刀雙擲開關由a扳向b時，原線圈輸入功率變小 D．當單刀雙擲開關由a扳向b時，調節(jié)滑動變阻器滑片P到適當位置，有可能實現(xiàn)調節(jié)前、后原線圈輸入功率相等 解析：選D　當單刀雙擲開關與a連接時，由＝，又n1∶n2＝10∶1，有效值U1＝ V＝220 V，可得副線圈的電壓U2＝22 V，則電壓表的示數(shù)為22 V，故A錯誤；當單刀雙擲開關與a連接時，在滑片P向上移動的過程中，因輸入電壓及原、副線圈匝數(shù)之比不變，則副線圈兩端電

40、壓不變，所以電壓表的示數(shù)不變；滑片P向上移動，滑動變阻器接入電路的電阻變大，則副線圈電流變小，電流表示數(shù)變小，故B錯誤；當單刀雙擲開關由a扳向b時，原線圈匝數(shù)變小，根據(jù)＝，可知副線圈兩端的電壓U2變大，輸出功率P2＝變大，又輸入功率等于輸出功率，所以原線圈輸入功率變大，故C錯誤；當單刀雙擲開關由a扳向b時，副線圈兩端電壓變大，調節(jié)滑片P到適當位置使其連入電路的電阻R變大，輸出功率P2＝可能不變，又輸入功率等于輸出功率，所以有可能實現(xiàn)調節(jié)前、后原線圈輸入功率相等，故D正確。 13.(2018·上海虹口區(qū)模擬)如圖所示，電源電動勢為E、內阻為r, R1、R2為定值電阻，R2>R1>r，且R1大于

41、滑動變阻器R0的最大阻值。閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P由最上端滑到最下端，若電壓表V1、V2、電流表A的讀數(shù)改變量的大小分別用ΔU1、ΔU2、ΔI表示，則下列說法中正確的是(　　) A.＝R2 B.

42、上部分串聯(lián)的電阻增大，流過R1的電流減小，因此總電流的變化量小于電流表中電流的變化量，因此R1>r知，外電阻一定大于內電阻，而在滑片向下滑動過程中外電阻減小，故外電阻越來越接近內電阻，故電源的輸出功率一直增大，故D錯誤。 14.如圖所示的電路中，R為光敏電阻(隨光照強度的增大阻值會減小)、C為電容器，燈泡L的額定電壓為50 V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1。閉合開關S，在a、b兩端輸入正弦式交變電流u＝100sin 10πt(V)，則下列說法正確的是(　　) A．燈泡會正常發(fā)光 B．光敏電阻中的電流和燈泡中的電流相等 C．增大照射光敏電阻的照射光強度，燈泡會變亮 D．斷開開關S，燈泡會熄滅 解析：選C　由題可知，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，原線圈兩端電壓的有效值為100 V，根據(jù)＝，可知副線圈兩端電壓的有效值為50 V，由于電容器和光敏電阻都會阻礙交變電流的通過，因此燈泡兩端的電壓小于50 V，不會正常發(fā)光，A錯誤；由于電容器能通交流，因此光敏電阻中的電流小于燈泡中的電流，B錯誤；增大照射光敏電阻的照射光強度，光敏電阻的阻值減小，因此燈泡中的電流增大，燈泡會變亮，C正確；斷開開關S，由于電容器能通交流，因此燈泡不會熄滅，D錯誤。