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.doc

《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.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《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.doc（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第9講　恒定電流和交變電流 　　　　　 　　　　　 　　　　　 考點一　恒定電流電路的動態(tài)分析 1 在如圖9-1所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)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9-1 A.電壓表示數(shù)增大 B.通過電阻R2的電流方向為a到b C.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(guān)S2,電流表示數(shù)減小 [導思] ①滑動變阻器滑片向下移動時,電路的總電阻如何變化?②電壓表V和電流表A的示數(shù)表示哪部分電路兩端的電壓和其中的電流?③電容器在電路中怎么分析處理? 歸納 閉合電路動態(tài)分析的方法 (1)程序法:“部分→整體→部分”——電路結(jié)構(gòu)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(jié)論法:“串反并同”——即與變化的電阻串聯(lián)的用電器變化與電阻變化相反,與變化的電阻并聯(lián)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 Ω,R2=R3m=2 Ω,電源電動勢E=3 V,內(nèi)阻r=1.5 Ω.電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)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9-2 A.I減小,U增大 B.減小,不變 C.電源的最大輸出功率為1.5 W D.R1獲得的最大功率為1.5 W 考點二　交變電流的產(chǎn)生及描述 2 如圖9-3所示,N匝矩形導線框以角速度ω繞對稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動,線框面積為S,線框電阻不計,在OO左側(cè)有磁感應(yīng)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9-3 A.從圖示時刻起,線框產(chǎn)生的瞬時電動勢為e=NBSωsin ωt B.電流表的示數(shù)I= C.R兩端電壓有效值U= D.一個周期內(nèi)R的發(fā)熱量為Q= [導思] ①線圈轉(zhuǎn)動一圈的過程中,哪些邊的導線切割了磁感線?②電壓表和電流表的讀數(shù)與最大值有何關(guān)系? ③計算熱量應(yīng)用交流電的什么數(shù)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(yīng)電動勢為零;線圈每經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流的方向改變一次. (2)瞬時值表達式: 書寫瞬時值表達式時要弄清三個關(guān)鍵:最大值、角速度、零時刻線圈所處的位置. ①確定交流電的峰值,根據(jù)已知圖像或由Em=NBSω求出相應(yīng)峰值; ②明確線圈的初始位置,找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式:從中性面開始計時,函數(shù)表達式為e=Emsin ωt;從垂直中性面開始計時,函數(shù)表達式為e=Emcos ωt. (3)交變電流“四值”的應(yīng)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(yīng)有關(guān)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,線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉(zhuǎn)動,磁場只分布在bc邊的左側(cè),磁感應(yīng)強度大小為B,線圈面積為S,轉(zhuǎn)動角速度為ω,匝數(shù)為N,線圈電阻不計.下列說法正確的是 (　　) 圖9-4 A.將原線圈抽頭P向上滑動時,燈泡變亮 B.線圈abcd轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?ω,則變壓器原線圈電壓的有效值為NBSω 式2 給額定功率為60 W、額定電壓為220 V的白熾燈加上如圖9-5所示的電壓,恰使燈正常發(fā)光,則所加電壓U0的大小約為 (　　) 圖9-5 A.220 V　　 B.310 V　　 C.350 V　　 D.440 V 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,圖中各電表均為理想電表.開始時開關(guān)S未閉合,下列說法正確的是 (　　) 圖9-6 A.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(shù)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(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 [導思] ①變壓器的輸入功率與副線圈電路消耗的功率是什么關(guān)系?②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?③閉合開關(guān)S,負載的總電阻怎樣變化? 歸納 理想變壓器的動態(tài)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(shù)比不變,其他物理量可能隨電路的變化而發(fā)生變化. (2)明確動態(tài)變化過程中的決定關(guān)系:當原、副線圈匝數(shù)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(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置使小燈泡A正常發(fā)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9-8 A.f1︰f2=3︰2 B.P1︰P2=2︰1 C.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(fā)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(fā)光  專題四　電路與電磁感應(yīng) 第9講　恒定電流和交變電流 高頻考點探究 考點一 例1　D　[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(shù)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(guān)S2,電路總電阻減小,干路電流增大,則電壓表示數(shù)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(shù)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(lián),對電壓表的影響可忽略,電壓表測量R1兩端的電壓,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(shù)U=IR1減小,選項A錯誤;根據(jù)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 Ω,則R由1 Ω增大到2 Ω,而當R=r=1.5 Ω時電源的輸出功率最大,Pm==1.5 W,選項C正確;當R3=0時,干路電流最大,R1的功率最大,R1m=R1=1.44 W,選項D錯誤. 考點二 例2　B　[解析] 由圖可知,線框只有一半在磁場中,故產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em=NBω=,瞬時值表達式為e=sin ωt,選項A錯誤;電流表的示數(shù)為I==,選項B正確;R兩端電壓的有效值U=E==ωNBS,選項C錯誤;一個周期內(nèi)R的發(fā)熱量Q=I2RT=R=,選項D錯誤. 例2變式1　D　[解析] 將原線圈抽頭P向上滑動時,原線圈匝數(shù)變多,根據(jù)U1∶U2=n1∶n2可得,輸出電壓減小,燈泡變暗,選項A錯誤;線圈abcd轉(zhuǎn)動加速時,原線圈兩端電壓增大,根據(jù)U1∶U2=n1∶n2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(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?ω,則變壓器原線圈電壓的最大值Em=2NBSω,根據(jù)T=+0可得,變壓器原線圈兩端電壓的有效值U1=NBSω,選項D正確. 例2變式2　C　[解析] 所加電壓的周期T= 2010-3 s =20 ms,一個周期內(nèi)通電時間t=8 ms,設(shè)電燈的電阻為R,加上圖示的電壓時功率為PL,有PLT=t,得PL=,而PL=,則=,解得U0≈350 V,選項C正確. 考點三 例3　B　[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(lián)電路的電壓變大,即電壓表V示數(shù)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(shù)變小,選項C錯誤;閉合開關(guān)S后,并聯(lián)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(lián)電路的電壓變小,通過R2的電流變小,即電流表A2示數(shù)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2∶1,兩種情況下副線圈兩端的電壓有效值之比為2∶1,所以兩種情況下通過燈泡的電流之比為2∶1,根據(jù)P=I2R可知=,選項B錯誤;若將滑動變阻器滑片向左移動,滑動變阻器連入電路的電阻增大,通過燈泡的電流更小了,所以不可能使小燈泡正常發(fā)光,選項C錯誤;若將變壓器動片P向下移動,即減小,根據(jù)=可知,U2增大,即副線圈兩端電壓增大,電源乙可能使小燈泡正常發(fā)光,選項D正確.