（全國(guó)通用）2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10 直流電路與交流電路學(xué)案

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1、 專(zhuān)題10 直流電路與交流電路 考題一　直流電路的分析 1.明確1個(gè)定律、2個(gè)關(guān)系 (1)閉合電路的歐姆定律：I＝. (2)路端電壓與電流的關(guān)系：U＝E－Ir. (3)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系 U＝IR＝E＝E，路端電壓隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減小而減小. 2.直流電路動(dòng)態(tài)分析的3種常用方法 方法1：程序法 R局I總＝U內(nèi)＝I總rU外＝E－U內(nèi)確定U支、I支 方法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

2、阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小). 方法3：極限法 因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，使電阻最大或電阻為零去討論. 例1　如圖1所示，圖甲中M為一電動(dòng)機(jī)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示.已知電流表讀數(shù)在0.2 A以下時(shí)，電動(dòng)機(jī)沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).不考慮電表對(duì)電路的影響，以下判斷正確的是(　　) 圖1 A.電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.4 V B.變阻器的觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，V2讀數(shù)逐漸減小 C.此電路中，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為0.9 W D.變阻器的最大阻值為30 Ω

3、解析　由題圖甲知，電壓表V2測(cè)量路端電壓，電流增大時(shí)，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線表示V2的電壓與電流的關(guān)系，此圖線斜率的絕對(duì)值大小等于電源的內(nèi)阻，為r＝ Ω＝2 Ω.當(dāng)電流I＝0.1 A時(shí)，U＝3.4 V，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝U＋I(xiàn)r＝3.4 V＋0.1×2 V＝3.6 V，故A錯(cuò)誤；變阻器的觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，R阻值變大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓即為V2讀數(shù)逐漸增大，故B錯(cuò)誤；由題圖乙可知，電動(dòng)機(jī)的電阻rM＝ Ω＝4 Ω.當(dāng)I＝0.3 A時(shí)，U＝3 V，電動(dòng)機(jī)的輸入功率最大，最大輸入功率為P＝UI＝3×0.3 W＝0.9 W，則最大輸出功率一定小于0.9 W，故C錯(cuò)誤；當(dāng)I

4、＝0.1 A時(shí)，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以R＝－r－rM＝(－2－4) Ω＝30 Ω，故D正確. 答案　D 變式訓(xùn)練 1.(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2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2 A. B. C. D. 答案　C 解析　S斷開(kāi)時(shí)等效電路圖如圖甲所示. 電容器兩端電壓為U1＝×R×＝E； S閉合時(shí)等效電路圖如圖乙所示. 電容器兩端電壓為U2＝×R＝E， 由Q＝CU得＝＝，故選項(xiàng)C

5、正確. 　　 甲　　　　　　　　　乙 2.(2016·江蘇·8)如圖3所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出，閉合開(kāi)關(guān)S，下列說(shuō)法正確的有(　　) 圖3 A.路端電壓為10 V B.電源的總功率為10 W C.a、b間電壓的大小為5 V D.a、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1 A 答案　AC 解析　外電路的總電阻R＝ Ω＝10 Ω，總電流I＝＝1 A，則路端電壓U＝IR＝10 V，A對(duì)；電源的總功率P總＝EI＝12 W，B錯(cuò)；a、b間電壓大小為Uab＝0.5×15 V－0.5×5 V＝ 5 V，C對(duì)；a、b間用導(dǎo)線連接后，外電路

6、的總電阻為R′＝2× Ω＝7.5 Ω，電路中的總電流I＝≈1.26 A，D錯(cuò)誤. 考題二　交變電流的產(chǎn)生及描述 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.交變電流“四值”的應(yīng)用 (1)最大值：Em＝nBSω，分析電容器的耐壓值； (2)瞬時(shí)值：E＝Emsin ωt(由中性面開(kāi)始計(jì)時(shí))，計(jì)算閃光電器的閃光時(shí)間、線圈某時(shí)刻的受力情況； (3)有效值：電表的讀數(shù)及計(jì)算電熱、電功、電功率及保險(xiǎn)絲的熔斷電流； (4)平均值：E＝n，計(jì)算通過(guò)電路截面的電荷量. 例2　圖4

7、甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′(OO′沿水平方向)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R＝10 Ω連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表，示數(shù)為10 V.圖乙是矩形線圈中磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象.則(　　) 圖4 A.此交流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)平均值為10 V B.t＝0.02 s時(shí)R兩端的電壓瞬時(shí)值為零 C.R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是 u＝10cos (100πt) V D.當(dāng)ab邊速度方向向上時(shí)，它所受安培力的方向也向上 解析　矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦交流電，

8、外電阻R＝10 Ω，電壓表示數(shù)10 V，說(shuō)明＝10 V即Em＝10 V.根據(jù)題圖乙t＝0時(shí)磁通量等于0可判斷t＝0時(shí)R兩端的電壓最大，所以R兩端的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律為u＝10cos ωt＝10cos(100πt) V，選項(xiàng)C對(duì).t＝0.02 s代入電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式，此刻u＝10 V，選項(xiàng)B錯(cuò).根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流總是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以當(dāng)ab邊速度方向向上時(shí)，它所受安培力的方向向下，選項(xiàng)D錯(cuò).電動(dòng)勢(shì)平均值為磁通量和時(shí)間的比值，而該比值最大為Em＝10 V，所以平均值一定比Em＝10 V小，選項(xiàng)A錯(cuò). 答案　C 變式訓(xùn)練 3.如圖5所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于水平方向的勻強(qiáng)磁

9、場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)的感應(yīng)電流為I，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5 A.線框中感應(yīng)電流的有效值為2I B.線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的最大值為 C.從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為 D.線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為 答案　BC 解析　由Em＝nBSω，中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則電流i＝sin ωt，當(dāng)ωt＝時(shí)電流為I，則I＝，則2I＝；由＝2I為電流的最大值，則線框中感應(yīng)電流的有效值為＝I，故A錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的最大值為BS＝.因n＝1，則B正確；中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)

10、過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為t＝＝，則C正確；電流的有效值為I，則Q＝(I)2R·＝，則D錯(cuò)誤. 4.如圖6甲為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比.某一風(fēng)速時(shí)，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，則(　　) 圖6 A.電流的表達(dá)式為i＝0.6sin (10πt) A B.磁鐵的轉(zhuǎn)速為10 r/s C.風(fēng)速加倍時(shí)電流的表達(dá)式為i＝1.2sin (10πt) A D.風(fēng)速加倍時(shí)線圈中電流的有效值為1.2 A 答案　A 解析　通過(guò)題圖乙可知電流的最大值為0.6 A，周期T＝0.2 s，故ω＝＝10π rad/s，故電流的

11、表達(dá)式為i＝0.6sin (10πt) A，故A正確；電流的周期為T(mén)＝0.2 s，故磁體的轉(zhuǎn)速為n＝＝5 r/s，故B錯(cuò)誤；風(fēng)速加倍時(shí)，角速度加倍，根據(jù)Em＝nBSω可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加倍，形成的感應(yīng)電流加倍，故風(fēng)速加倍時(shí)電流的表達(dá)式為i＝1.2sin (20πt) A，故C錯(cuò)誤；根據(jù)分析，形成的感應(yīng)電流Im＝1.2 A，故有效值為I＝＝ A，故D錯(cuò)誤. 考題三　變壓器及遠(yuǎn)距離輸電 1.理想變壓器的基本關(guān)系式 (1)功率關(guān)系：P入＝P出. (2)電壓關(guān)系：＝. 若n1＞n2，為降壓變壓器；若n1＜n2，為升壓變壓器. (3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，＝； 有多個(gè)副線圈時(shí)，

12、U1I1＝U2I2＋U3I3＋……＋UnIn. 2.原、副線圈中各量的因果關(guān)系 (1)電壓關(guān)系：U1決定U2. (2)電流關(guān)系：I2決定I1. (3)功率關(guān)系：P出決定P入. 3.輸電過(guò)程的電壓關(guān)系 4.輸電過(guò)程功率的關(guān)系 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 Ω、1 Ω和4 Ω，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(　　) 圖7 A.2 B.3 C.4 D.5 [思維

13、規(guī)范流程] 設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k S斷開(kāi) S閉合 ?U＝k2·5I＋3I ?U＝k2·4I＋12I 即：k2·5I＋3I＝k2·4I＋12I 得k＝3 變式訓(xùn)練 5.(2016·天津·5)如圖8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.下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖8 A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大 B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大 D.若閉合開(kāi)關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大 答案　B 解析　當(dāng)滑動(dòng)變

14、阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，接入電路的阻值變大，變壓器副線圈兩端電壓不變，副線圈中的電流減小，則R1消耗的功率及其兩端電壓均變小，故電壓表的示數(shù)變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈中的電流減小，則原線圈中的電流也減小，電流表A1示數(shù)變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若閉合開(kāi)關(guān)S，副線圈電路中總電阻減小，副線圈中的電流變大，R1兩端電壓變大，R2兩端電壓減小，電流表A2示數(shù)減??；原線圈中的電流也變大，電流表A1示數(shù)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 6.如圖9所示，理想變壓器副線圈1、2之間的匝數(shù)是總匝數(shù)的一半，二極管D具有單向?qū)щ娦?正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大)，R是可變電阻，K是單刀雙

15、擲開(kāi)關(guān)，原線圈接在電壓不變的正弦交流電源上.下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖9 A.若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時(shí)，電壓表讀數(shù)之比為2∶1 B.若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時(shí)，電壓表讀數(shù)之比為∶1 C.若K分別接1和2時(shí)，R消耗功率相等，則R阻值之比為2∶1 D.若K分別接1和2時(shí)，R消耗功率相等，則R阻值之比為∶1 答案　BC 解析　設(shè)原線圈與副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，原線圈輸入電壓為U1，副線圈兩端電壓為U2，當(dāng)K接2時(shí)：＝，此時(shí)電壓表示數(shù)與副線圈兩端的電壓相等，即U2＝U22＝U1，功率為P2＝；若K與1相連，則＝，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2′，則·＝·T，得U2′＝，

16、此時(shí)的功率為：P1＝.由上分析知：電壓表的示數(shù)之比為∶1，電阻值之比為2∶1，B、C對(duì). 7.如圖10所示是發(fā)電廠通過(guò)升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電，接近用戶(hù)端時(shí)再通過(guò)降壓變壓器降壓給用戶(hù)供電的示意圖(圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表).設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定，兩條輸電線總電阻用R0表示，變阻器R相當(dāng)于用戶(hù)用電器的總電阻.當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R變小，則當(dāng)用電進(jìn)入高峰時(shí)(　　) 圖10 A.電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變，電流表A1、A2的讀數(shù)均增大 B.電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小，電流表A3的讀數(shù)也減小 C.電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變

17、 D.發(fā)電廠的輸出功率增大 答案　ACD 解析　電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變，因?yàn)檩斎腚妷汉驮褦?shù)都不變，用電高峰期，電阻減小，電流增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知電流都增大，故A正確；輸電線上的電壓損失增大，故電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小，電流表A2的讀數(shù)增大，電流表A3的讀數(shù)增大，故B錯(cuò)誤；電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變，等于輸電線的電阻值，變壓器的輸入功率等于輸出功率，都增大，故C、D正確. 專(zhuān)題規(guī)范練 1.(多選)(2016·全國(guó)丙卷·19)如圖1，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光.

18、下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A.原、副線圈匝數(shù)比為9∶1 B.原、副線圈匝數(shù)比為1∶9 C.此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1 D.此時(shí)a和b的電功率之比為1∶9 答案　AD 解析　設(shè)燈泡的額定電壓為U0，兩燈泡均能正常發(fā)光，所以原線圈輸出端電壓為U1＝9U0，副線圈兩端電壓為U2＝U0，故＝，＝＝，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)公式＝可得，＝，由于燈泡兩端的電壓相等，所以根據(jù)公式P＝UI可得，燈泡a和b的電功率之比為1∶9，C錯(cuò)誤，D正確. 2.(多選)如圖2所示，A為巨磁電阻，當(dāng)它周?chē)拇艌?chǎng)增強(qiáng)時(shí)，其阻值增大；C為電容器.當(dāng)有磁鐵靠近A時(shí)，下列說(shuō)法正確的有(　　) 圖2

19、A.電流表的示數(shù)減小 B.電容器C的電荷量增大 C.電壓表的示數(shù)變小 D.電源內(nèi)部消耗的功率變大 答案　AB 解析　當(dāng)有磁鐵靠近A時(shí)，它周?chē)拇艌?chǎng)增強(qiáng)，其阻值增大，則外電路電阻變大，干路電流減小，電流表的示數(shù)減小，選項(xiàng)A正確；電源內(nèi)阻上的電壓減小，故路端電壓變大，則電壓表的示數(shù)變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)Q＝CU可知，電容器C的電荷量增大，選項(xiàng)B正確；根據(jù)P內(nèi)＝I2r可知，I減小，則電源內(nèi)部消耗的功率變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，故選A、B. 3.(2016·江蘇·4)一自耦變壓器如圖3所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈.通過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈，

20、在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中(　　) 圖3 A.U2>U1，U2降低 B.U2>U1，U2升高 C.U2n2知U2

21、功率為(　　) 圖4 A.() B.() C.4()2()2r D.4()2()2r 答案　C 解析　輸入電壓為：U1＝，由＝得：U2＝，又由P＝I2U2，輸電線上損失的電功率為：Pr＝I·2r＝4()2()2r，C對(duì). 5.(多選)(2016·海南·9)如圖5(a)中，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表.原線圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖(b)所示.下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5 A.變壓器輸入、輸出功率之比為4∶1 B.變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4

22、 C.u隨t變化的規(guī)律為u＝51sin (50πt) V D.若熱敏電阻RT的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大 答案　BD 解析　由題意知，變壓器是理想變壓器，故變壓器輸入、輸出功率之比為1∶1，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變壓器原、副線圈中的電流之比與匝數(shù)成反比，即＝＝，故選項(xiàng)B正確；由題圖(b)可知交流電壓最大值Um＝51 V，周期T＝0.02 s，可由周期求出角速度的值為ω＝100π rad/s，則可得交流電壓u的表達(dá)式u＝51sin (100πt) V，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；RT處溫度升高時(shí)，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變，故選項(xiàng)D正確. 6.(多選)在如圖6所示的電路中，

23、電表均為理想電表，閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，下列結(jié)論正確的是(　　) 圖6 A.燈泡L變亮 B.電壓表讀數(shù)變大 C.電容器C上電荷量減少 D.電流表讀數(shù)變小 答案　BD 解析　滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，變阻器R接入回路的電阻增加，回路中的總阻值增大.由I＝知，回路中的電流減小，燈泡L變暗，電流表的示數(shù)變小，A錯(cuò)，D對(duì)；由U＝E－Ir知，電流減小，路端電壓增大，電壓表的示數(shù)增大，B對(duì)；由UR＝E－I(r＋rL)，知R兩端的電壓增大，電容器C上的電荷量增加，C錯(cuò). 7.(多選)(2016·上?！?8)如圖7所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計(jì).閉合開(kāi)關(guān)，電壓表

24、示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過(guò)程中(　　) 圖7 A.U先變大后變小 B.I先變小后變大 C.U與I比值先變大后變小 D.U變化量與I變化量比值等于R3 答案　BC 解析　據(jù)題意，由于電源內(nèi)阻不計(jì)，電壓表的示數(shù)總是不變，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑片滑動(dòng)過(guò)程中，電阻R1的阻值先增大后減小，電壓不變，所以電流表示數(shù)先減小后增大，故選項(xiàng)B、C正確；由于電壓表示數(shù)沒(méi)有變化，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 8.(多選)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車(chē)燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖8為汽車(chē)啟動(dòng)原理圖，在打開(kāi)車(chē)燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為10 A；電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為58 A.若電源電動(dòng)

25、勢(shì)為12.5 V，內(nèi)阻為0.05 Ω，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為0.02 Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，則電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)(　　) 圖8 A.車(chē)燈的電壓為9.6 V B.通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為48 A C.電動(dòng)機(jī)的功率為50 W D.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為430 W 答案　AD 解析　當(dāng)電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，此時(shí)U外1＝E－I1r＝12.5 V－10×0.05 V＝12 V 則車(chē)燈的電阻為：R＝＝ Ω＝1.2 Ω 當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后：U外2＝E－I2r＝12.5 V－58×0.05 V＝9.6 V，由于電動(dòng)機(jī)和車(chē)燈并聯(lián)，故車(chē)燈的電壓為9.6 V，即選項(xiàng)A正確；則此時(shí)通過(guò)車(chē)燈的電流為I燈1＝＝8 A，故通過(guò)電動(dòng)機(jī)的

26、電流為I機(jī)＝58 A－8 A＝50 A，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；此時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率為：P＝I機(jī)U外2＝50×9.6 W＝480 W，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為：P出＝P－Ir機(jī)＝430 W，故選項(xiàng)D正確. 9.如圖9所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的單匝純電阻矩形線圈的周期為T(mén)，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2 Ω.從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的感應(yīng)電流為1 A.下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖9 A.線圈消耗的電功率為1 W B.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2 A C.任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e＝2cost D.任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為Φ＝sint

27、 答案　D 解析　從垂直中性面開(kāi)始其瞬時(shí)表達(dá)式為i＝Imcos θ，則電流的最大值為：Im＝＝2 A；線圈消耗的電功率為：P＝I2r＝(Im)2r＝4 W，故A錯(cuò)誤；有效值為：I＝＝ A，故B錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：Em＝Imr＝2×2 V＝4 V；任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：e＝Emcost＝4cos t.故C錯(cuò)誤；任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為：Φ＝Φmsin t；根據(jù)公式Em＝NBSω＝NΦm可得：Φm＝，故Φ＝sin t，故D正確. 10.如圖10所示，矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接有一

28、只“11 V,33 W”的燈泡.當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，變壓器輸入電壓u＝33cos (10πt) V.下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖10 A.圖示位置可能是計(jì)時(shí)起點(diǎn) B.圖示位置線框中產(chǎn)生的磁通量變化率最小 C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為3∶1 D.通過(guò)電流表A的電流為 A 答案　B 解析　根據(jù)瞬時(shí)值表達(dá)式可知，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的計(jì)時(shí)起點(diǎn)是線框平面與磁感線平行的位置，不是圖示的位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖示位置線框中的磁通量最大，磁通量的變化率最小，選項(xiàng)B正確；變壓器原線圈的電壓有效值為33 V，副線圈電壓為11 V，根據(jù)＝，則變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為3∶1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)輸出功率與輸入功率相

29、等可知，通過(guò)電流表A的電流為I＝＝ A＝1 A，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 11.(多選)如圖11所示，圖線①表示某電池組的輸出電壓－電流關(guān)系，圖線②表示其輸出功率－電流關(guān)系.根據(jù)圖線可以求出(　　) 圖11 A.電源電動(dòng)勢(shì) B.電源內(nèi)阻 C.電池組的輸出電壓為45 V時(shí)輸出功率為100 W D.電池組的輸出功率為120 W時(shí)，電路消耗的總功率為200 W 答案　ABD 解析　U－I圖線與U軸交點(diǎn)表示電路處于斷路狀態(tài)，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝U＝50 V.電源的內(nèi)阻等于圖線斜率絕對(duì)值大小，則有r＝||＝ Ω＝5 Ω，故A、B正確；電池組的輸出電壓為45 V時(shí)，內(nèi)電壓為5 V，故電流為＝1 A，

30、故輸出功率為：P＝UI＝45 V×1 A＝45 W，故C錯(cuò)誤；電池組的輸出功率為120 W時(shí)，由P－I圖線讀出電流I＝4 A，故電路消耗的總功率為P＝EI＝50 V×4 A＝200 W，故D正確. 12.如圖12所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝1∶5，原線圈接u1＝110sin (100πt) V的交流電，電阻R1＝R2＝25 Ω，D為理想二極管，則(　　) 圖12 A.通過(guò)電阻R1的電流為2 A B.二極管的反向耐壓值應(yīng)大于550 V C.原線圈的輸入功率為200 W D.通過(guò)原線圈的電流為 A 答案　B 解析　由原線圈接u1＝110sin 100πt V與原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝1∶5，根據(jù)＝可知，副線圈的電壓為U2＝× V＝275 V，通過(guò)電阻R1的電流為IR1＝＝11 A，故A錯(cuò)誤；變壓器副線圈電壓最大值為U2m＝U2＝550 V，故二極管的反向耐壓值應(yīng)大于550 V，選項(xiàng)B正確；R1消耗的功率為PR1＝U2IR1＝6 050 W，故原線圈消耗的功率大于6 050 W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；通過(guò)電阻R1的電流為IR1＝11 A，則通過(guò)原線圈的電流應(yīng)該大于I＝IR1＝55 A，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 16