選擇7恒定電流與交變電流

考點內(nèi)容考情分析

考向一電路的動態(tài)分析高考對于這部分知識點主要以創(chuàng)

考向二純電阻電路和非純電阻電路中的電功與電熱

設的情景或者模型進行命題，強

考向三交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較化對物理基本概念、基本規(guī)律的

考核試題的呈現(xiàn)形式豐富，提問

考向四變壓器及動態(tài)分析遠距離輸電

角度設置新穎。

蜀深究懈題攻略”

1.思想方法

一、理清直流電路知識點體系

總功率：P=/E輸出功率：尸￡=/U損耗功率：心=R

一——

電源q直沆電路的動態(tài)分析含容直沆電路的分析

直流電路＞f----------------＞閉合電路的歐姆定律

＞用電器電路故障的分析電路中的能量轉(zhuǎn)化

電阻：/?=〃(電功：w=u〃電熱：Q=r放

0

二、正弦交變電流“四值”的理解與應用

?計算電容器的耐壓值

3t—計算閃光電里的閃光時間等

■?電友的淡數(shù)及計算電熱、電功及保險絲的熔斷電流

?計算通過導體的電荷量

三、理想變壓器和遠距離輸電

P,-PPi-4h_="2

>~'U2~n2'l2ni

理想變壓器）—

IL.=Jh

FlA-?i、P尸

制約》U)/,決定1'

決定^u2決定決定3B

2.模型建構

一、直流電路的分析與計算

1.閉合電路的歐姆定律的三個公式

（1）E=U外+U內(nèi)（任意電路）:

⑵E=U外+1（任意電路）:

(3)E=I(R+r)(純電阻電路):

2.動態(tài)電路分析的三種方法

（1）程序法

|并聯(lián)分流

侵路?

|串聯(lián)分壓|

2、需要記住的幾個結論

①當外電路的任何一個電阻增大（或減小）時，整個電路的總電阻一定增大（或減?。?。

②若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多時，總電阻增大；若電鍵的通斷使并聯(lián)的用電器增多時，總

電阻減小

③用電器斷路相當于該處電阻增大至無窮大，用電器短路相當于該處電阻減小至零。

(2)“串反并同”結論法

①所謂“串反”，即某一電阻增大時，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，反之則增大。

②所謂“并同“，即某一電阻增大時，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，反之則減小。

u串J、(U并f

即：[串1_Rf_I箱

P串1/[P并T

(3)極限法

因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端，讓電阻最大或為零

再討論。

二、交變電流的產(chǎn)生和描述

1.公式法

E.UI

利用￡=亍、〃=)、/=)計算，只適用于正(余)弦式交變電流。

2.有效值的定義計算法(非正弦式電流)

計算時要抓住“三同”：“相同時間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，列式求解，注意時間至

少取一個周期或為周期的整數(shù)倍。

3.能量關系法

當有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來求有效值。

三、變壓器

1.理想變壓器的基本關系式

(1)功率關系：出。

(2)電壓關系：—O若小＞幾2,為降壓變壓器；若孫＜幾2,為升壓變壓器。

Uim

J1

(3)電流關系：只有一個副線圈時，一=一；有多個副線圈時，UI=UI+UI+...+UI

hn\XX2233nnO

四、遠距離輸電

1.降低輸電損耗的兩個途徑

減少輸電損耗的理論依據(jù)：P損=尸八

⑴減小輸電線的電阻：根據(jù)電阻定律尸不，要減小輸電線的電阻z在輸電距離一定的情況下,

可采用減小材料的電阻率、增大導線的橫截面積的方法。

(2)減小輸電導線中的電流：在輸電功率一定的情況下，根據(jù)P=S,要減小電流，必須提高輸

電電壓。

2.遠距離輸電問題的分析方法

對高壓輸電問題，應按“發(fā)電機一升壓變壓器-遠距離輸電線一降壓變壓器一用電器”這樣的順

序，或從“用電器”倒推到“發(fā)電機”一步一步進行分析。

3.遠距離高壓輸電的幾個基本關系(以下圖為例)

(1)功率關系：2|=尸2,

,q、務乂kUin\hth〃3U

(2)電壓、電流關系：一=—=一,—=—=一,

UlYl2/1。4〃4h

仿=八。+。3，/2=，3=/線。

尸2_23_。2—。3

(3)輸電電流：/線

U3—R線

2

(4)輸電線上損耗的電功率尸損=/線八。=題?線=R線。

當輸送的電功率一定時，輸電電壓增大到原來的〃倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的士。

/親臨"高考練場"

考向一電路的動態(tài)分析

1.（2024?丹陽市校級一模）如圖所示，電源電動勢為E,內(nèi)阻為r。電路中的R2、R3分別為總阻

值一定的滑動變阻器，Ro為定值電阻，Ri為光敏電阻（其電阻隨光照強度增大而減?。?。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（）

Ri

A.若斷開開關S,帶電微粒向上運動

B.只逐漸減小對Ri的光照強度時，電壓表示數(shù)變大，電阻Ro消耗電功率變大

C.只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動端Pi向下端移動時，電壓表示數(shù)不變，帶電微粒向上運動

D.只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端移動時，電源消耗的電功率變大，電阻R3中有向上的電

【解答】解：A、帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài)，則帶電微粒受到向下的重力和向上的電場力平衡。

當斷開開關S,電容器通過所處的回路放電，板間電場減小，帶電微粒所受電場力減小，所以帶

電微粒將向下運動，故A錯誤;

B、只減小對Ri的光照強度時，心的阻值增大，電路中的總電阻增大，總電流減小，則電源的內(nèi)

壓減小，路端電壓增大，所以電壓表示數(shù)增大。根據(jù)熱功率的公式Po=/&Ro可知，電阻Ro消耗

的電功率減小，故B錯誤；

C、分析電路可知，電容器的電壓與R2上半部分電阻的電壓相等，只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動端Pi向

下端移動時，電路中的總電流不變，但是R2上端電阻增大，電壓增大，即電容器兩端電壓增大,

U

根據(jù)公式E=：可知，板間場強增大，帶電微粒所受電場力增大，則帶電微粒將向上運動，故C

正確；

D、由電路結構可知，電路穩(wěn)定時，R3沒有電流通過，所以當只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端

移動時，不會影響電路中的電流，即電路中的電流不變，電源消耗的電功率不變，電容器帶電量

不變，電阻R3中也沒有電流通過，故D錯誤。

故選：Co

2.（2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）如圖所示，C為平行板電容器，D為理想二極管。當滑動變阻器R2

的滑片在中點時，閉合開關K,帶電小球恰能在兩平行板間靜止，下列說法正確的是（）

I

C9

DZS一j

A——II_——C_H

為R2

A.若將滑動變阻器R2的滑片向右移動，電容器帶電量不變

B.若將滑動變阻器R2的滑片向右移動，則帶電小球?qū)⑾蛳录铀龠\動

C.若電容器的上金屬板向下平移一小段距離，則帶電小球向下加速運動

D.若電容器的上金屬板向上平移一小段距離，則帶電小球仍保持靜止

【解答】解：由圖可知，電阻Ri和R2串聯(lián)分壓，電容器與Ri并聯(lián)，則電路穩(wěn)定時，電容器兩

端的電壓與Ri兩端的電壓相等。

A、滑動變阻器R2的滑片向右移動時，R2接入電路的電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，

Q-

電路中電流增大，Ri兩端的電壓增加，則電容器的電壓增加。由公式C=;可知，電容C不變，U

增加時，Q增加，二極管處于導通狀態(tài)，電容器充電，電容器帶電量增加，故A錯誤；

B、閉合開關K時，帶電小球恰能在兩平行板間靜止，由平衡條件可知，小球受到的豎直向下的

重力mg和豎直向上的電場力Eq大小相等。由A分析可知，滑動變阻器R2的滑片向右移動，電

U

容器的電壓增加，由公式E=:可知，U增加，板間距離d不變時，則板間場強E增加，則小球

a

受到的電場力增加，帶電小球?qū)⑾蛏霞铀龠\動，故B錯誤；

Sr'S

C、電容器的上金屬板向下平移一小段距離時，板間距離d減小，由公式C=石而可知，電容器

Q4

的電容C增大，由公式C=5可知，電容C增大，若U不變時，Q增加，二極管處于導通狀態(tài),

U

電容器充電。由公式E=：可知，U不變，d減小時，場強E增加，則小球受到的電場力增加，帶

a

電小球?qū)⑾蛏霞铀龠\動，故c錯誤；

Er'S

D、電容器的上金屬板向上平移一小段距離，板間距d增大，由公式C=￡赤可知，d增大時，

Q

電容C減小，由公式C=5可知，電容C減小，若U不變時，Q減小，流經(jīng)二極管的電流為負向

UQSr-S4nkQ

電流,電容器不能放電，即Q不變，則U增加。由公式E=￡,C=常，C=薪啟聯(lián)立得E=方/

可知,板間場強E不變，則小球受到的電場力不變，帶電小球靜止不動，故D正確。

故選:Do

3.（2024?鏡湖區(qū)校級二模）在如圖所示的電路中，燈泡A和Ri的阻值均為2。，燈泡B和R2的

阻值均為4Q,電源電動勢E=15V,內(nèi)阻r=5Q,燈泡A和B的額定電壓均為2.4V,R3為定

值電阻，閉合開關S,燈泡A和B恰好正常發(fā)光。若某時刻R2突然發(fā)生斷路，設A、B均不會

被燒壞。則（）

%

A.A、B燈泡均變亮

B.燈泡A和燈泡B的功率之和變大

C.燈泡A兩端電壓變化比燈泡B兩端電壓變化大

D.R3消耗的電功率變小

【解答】解：A、若電阻R2斷路，外電路電阻增大，干路電流減小，內(nèi)電壓減小，則外電路分得

的電壓增大，R3所在電路電流增大，Ri所在電路電流減小，所以燈泡A變暗。燈泡A和Ri的

電壓均減小，而路端電壓增大，則燈泡A、卬和燈泡B的電壓之和增大，則燈泡B的電壓增大,

B燈泡變亮，故A錯誤；

B、R2斷開前，燈泡A的功率為

2.42

P4=d=-^-W=2.88W

KA2

燈泡B的功率為

CUB2.42

PB=十=—r-w=1.44W

RB4

燈泡A電流為

U2.4

1“=豆A=丁=1.2A

因燈泡A和Ri的阻值均為2。，燈泡A和B的電壓均為2.4V,則路端電壓為

U=3UA=3X2.4V=7.2V

干路電流為

E-U15-7.2

I=------=----------A=1.56A

r5

R3的阻值為

U7.2

口3=7~7~=TT7~7^^—20（1

i-iA1.5o—l.z

R2斷開后，外電路電阻為

R外=R3+RA+R1+RB

此時的路端電壓為

R外

U—R外+廠匕

通過兩燈泡的電流為

U'

r=---------------

RZ+AI+RB

燈泡A和燈泡B的功率分別為

PA=/2偌，Pg=I2RB

聯(lián)立解得：PA=2W,PB=4W,可見燈泡A和燈泡B的功率之和變大，故B正確；

C、因為燈泡A和B電壓之和增大，而燈泡A兩端電壓減小，則燈泡B兩端電壓增大，并且燈

泡B兩端電壓變化的值大于燈泡A兩端電壓變化的值，故C錯誤;

D、由于R3兩端電壓變大，所以R3消耗功率變大，故D錯誤。

故選：Bo

4.（2024?姜堰區(qū)校級模擬）在如圖所示的電路中，E為電源，其內(nèi)阻為r,L為小燈泡（其燈絲

電阻可視為不變），Ri、R2為定值電阻（Ri>r）,R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強

度的增大而減小，V為理想電壓表。若將照射R3的光的強度減弱，則（）

A.電壓表的示數(shù)變大B.電源輸出功率變小

C.通過R2的電流變小D.小燈泡變亮

【解答】解：A、照射R3的光的強度減弱，光敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大，由閉合

電路歐姆定律可知干路中電流減小，故Ri兩端的電壓減小，電壓表示數(shù)減小，故A錯誤；

CD、因干路中電流減小，根據(jù)U=E-Ir可知，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，同時Ri兩端

的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大，則流過R2的電流變大，流過小燈泡的電流一定變小，

小燈泡變暗，故CD錯誤；

B、因Ri>r,電路中的總電阻增大，根據(jù)電源的內(nèi)外電阻相等時電源的輸出功率最大，可知，電

源輸出功率變小，故B正確。

故選：B?

5.（多選）（2024?棗強縣校級模擬）圖甲為交警正在用氣體酒精濃度測試儀查酒駕的情景，圖乙

為氣體酒精濃度測試儀的原理圖，&為氣敏電阻，其阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小，Ro

為報警器的電阻（阻值不變），Ro大于電源內(nèi)阻，當報警器兩端的電壓達到一定值時，報警器

報警。測試儀使用前應先調(diào)零，即當氣體中酒精濃度為0時，調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的滑片，使電

壓表示數(shù)為Uo,調(diào)零后R2的滑片位置保持不變。測試時，當氣體酒精濃度達到酒駕指定濃度

時，電壓表示數(shù)增大為U,報警器報警。當一位酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，下列說法正確

A.當Ri兩端的電壓減小U-Uo時，報警器開始報警

B.電源的輸出功率增大

C.移去電壓表，報警時氣體酒精濃度比指定的濃度小

D.若不小心將R2的滑片向下移了一些，報警時氣體酒精濃度比指定的濃度大

【解答】解：A.根據(jù)題意可知R］、R2及電源內(nèi)阻總的電壓減小U-Uo時，報警器才開始報警,

故A錯誤；

B.當外電阻等于電源內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，小變小，由于R）大于電源內(nèi)阻，因此外電

阻減小，電源的輸出功率變大，故B正確；

C.移去電壓表，報警器部分的電阻變大，兩端要達到報警時的電壓，傳感器的電阻必須更大，因

此報警時氣體酒精濃度比指定的濃度小，故C正確；

D.若不小心將R2的滑片向下移了一些，滑動變阻器的電阻減小，則報警時傳感器的電阻比正常

設計報警時的電阻大，報警時氣體酒精濃度比指定的濃度小，故D錯誤。

故選：BCo

考向二純電阻電路和非純電阻電路中的電功與電熱

6.（2023?杭州一模）如圖是某品牌排煙風機的相關參數(shù)，若已知空氣密度為1.3kg/m3,則下列表

述判斷正確的是（）

風機流量22000m3/h

風機效率65%

電機電功率5.5kW

風機轉(zhuǎn)速1450r/min

工作電壓220V/50Hz

A.風機的轉(zhuǎn)動的角速度為314rad/s

B.排風扇的內(nèi)電阻約為8.8。

C.空氣排出的速度約為15m/s

D.出風口半徑約為0.26m

145

【解答】解：A、風機轉(zhuǎn)速n=1450r/min=-^―r/s

145兀

風機轉(zhuǎn)動的角速度為3=2irn=--~~rad/s

故A錯誤；

B、由表格得，風機的工作電壓U=220V

電功率為P電=5.5kW=5500W

由P9=UI得，電流I=25A

風機的輸出功率P出=1^電=65%X5500W=3575W

熱功率為P熱=P電-P出=5500W-3575W=1925W

c192577

由P執(zhí)=KR得，排風扇的內(nèi)電阻R==^Q=.Q=3.08Q

故B錯誤；

1c

C、設空氣排出的速度為v,時間t內(nèi)，由能量守恒定律的：P*t=^Qtpv2

代入數(shù)據(jù)解得：v=30m/s

故C錯誤；

D、風機的流量Q=virr2

代入數(shù)據(jù)解得，出風口半徑r^O.26m

故D正確。

故選：D。

7.（2023?浙江模擬）如圖為某人設計的電吹風電路圖，a、b、c、d為四個固定觸點?？蓜拥纳?/p>

形金屬觸片P可同時接觸兩個觸點。觸片P處于不同位置時，電吹風可處于停機、吹熱風和吹

冷風三種工作狀態(tài)。卬和皿分別是理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)。該電吹風的各項參數(shù)如表所

示。下列說法中正確的是（）

熱風時輸入功率460W

冷風時輸入功率60W

小風扇額定電壓60V

正常工作時小風扇輸出功率52W

電

熱

絲

B.吹熱風時流經(jīng)電熱絲的電流約為2.1A

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比卬：112為3：11

D.吹冷風時P的c觸點與a接觸、P的d觸點與b接觸

【解答】解：D、當電吹風送出來的是冷風時，電路中只有電動機工作，觸片P應與觸點b、c接

觸，故D錯誤；

A、由表格數(shù)據(jù)得，冷風時輸入功率為60W,正常工作時小風扇輸出功率為52W,說明小風扇內(nèi)

阻消耗的功率為8W,則有匕=I2r

P入60

I=----=—A=1A

U60

聯(lián)立解得：r=8Q

故A正確；

B、吹熱風時，電熱絲的熱功率為P=460W-60W=400W

P400

流經(jīng)電熱絲的電流為I'=斤=9#=1.84

故B錯誤；

niur22011

C、理想變壓器原副線圈的匝數(shù)之比等于電壓比，有二二弁二二二元

幾2U6U3

故C錯誤。

故選：Ao

8.（2024?九龍坡區(qū)模擬）工程師對某款新能源汽車的直流蓄電池進行性能測試，測試過程中系統(tǒng)

P1

輸出的莉一7圖像如圖，其中P為直流電源的輸出功率，I為總電流，下列說法正確的是（）

「（W-A-2）

-ir24

A.該蓄電池的電動勢為12V

B.該蓄電池的內(nèi)阻為2C

C.該蓄電池的最大輸出功率為144W

D.該蓄電池的短路電流為12A

【解答】解：AB.根據(jù)題意可知，直流電源的輸出功率P=EI-12r

PE

變形可得77=7-r

結合題圖可得

E=24V,r=lQ

故AB錯誤;

EE2

C.根據(jù)閉合電路歐姆定律P=EI-12r=一。一二）2+

2r4r

E24

可知，當I=T^=77J7A=12A

2r2x1

￡2242

時有最大的輸出功率，最大輸出功率Pmax=K=RrW=144W

4r4x1

故C正確；

E24

D.該蓄電池的最大電流即為短路電流，短路電流Imax=-=丁A=24A,故D錯誤。

故選：Co

9.（2023?湖南模擬）如圖所示電路中，電源電動勢E=8V,內(nèi)阻r=lQ,定值電阻Ri=9。，R2=

ion,R3=5Q；滑動變阻器R4的取值范圍為o?15。。閉合開關S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，

使必取不同的阻值接入電路，則下列說法正確的是（）

A.&=0時，定值電阻Ri消耗的功率最大，為2W

B.2=5。時，電源內(nèi)阻消耗的功率最小，為0.5W

C.2=10。時，取消耗的功率最大，為0.4W

D.&=15。時，電源的效率最高，為90%

【解答】解：A、R4=0時，外電阻最小，總電流最大，則定值電阻Ri消耗的功率最大，此時并

R2R310x510

聯(lián)部分的總阻值為R并=n,p=12匚。=刀。

丹K2+K310+53

E8

由閉合電路歐姆定律得干路電流為I=R并+夫1+「=1。?9I]A=0.6A

則定值電阻Ri消耗的功率為PI=I2RI=0.62X9W=3.24W,故A錯誤；

B、電源內(nèi)阻消耗的功率P內(nèi)=Fr

當電源內(nèi)阻消耗的功率最小時，電路中的總電流應最小，對應的外電路電阻最大，即當網(wǎng)=15。

時，電源內(nèi)阻消耗的功率最小，故B錯誤；

C、為求滑動變阻器R4消耗的最大功率，可對原電路進行如下圖所示的等效變換。

易知，等效電源的等效電動勢E，=4V,等效內(nèi)阻r占10。，故當后=/=10。時，孔消耗的功率

E'242,~

取大，且為Pmax=石7=4X10-=04"'故C正確；

UR1

D、當R4=15Q時，總的外電阻最大。由于電源效率n=-x100%--x100%=77^x100%

7?2，（〃3+厲4）

顯然，當總的外電阻R最大時，T］取最大值，當R4=15Q時，總的外電阻為R,MR?二、+

1尺2+（尺3+及4）

10x(5+15)47

R1=12+9。=-12

10+5+15

R'

此時n最大，且為n=-^7^xioo%=X100%=94%故D錯誤。

故選：Co

10.（2023?臺州二模）某款電動自行車的內(nèi)部電路可簡化為如圖所示，電源銘牌上標有“36V,12A

?h”字樣。正常工作時，電源的輸出功率為180W,工作效率為75%,電動機機械效率為80%。

已知自行車運動時受到阻力恒為40N。正常工作時（）

A.電動機兩端電壓為36V

B.電動機的電流約為5A

C.自行車勻速行駛的最長時間約為1.8h

D.自行車勻速行駛的最遠距離約為30km

【解答】解：AB、正常工作時，電源的輸出功率為180W,工作效率為75%,則電源的輸入功率

P輸出180

為P輸入元而加=24。勿

且由公式P=UI

P輸入240

解得電動機的額定電流約為I=77/=示■力?6.74

設電動機的內(nèi)阻為「M，電動機的效率為80%,貝ljP-0.8P=PrM

(1-0.8)x180

解得=,Qx0.8/2

6.72

P180

由于電源與電動機都有內(nèi)阻，故電動機兩端電壓U=7=7yX277

IO.7/

故AB錯誤;

Q12

CD.根據(jù)電池容量Q=12Ah,放電電流為6.7A,則可得t=彳=%二/=1.8%

自行車勻速行駛時牽引力與阻力相等，即F=f=40N

則由80%P=fv

0.8P0.8x180

解得v==---------m/s=3.6m/s

自行車勻速行駛的最遠距離約為x=vt=3.6X1.8X3600m=23328m=23.328km

故C正確，D錯誤。

故選：C。

考向三交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較

11.（2024?和平區(qū)校級模擬）電蚊拍利用高壓電擊網(wǎng)來擊殺飛近的蚊蟲。如圖所示，將3V直流電

壓通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)檎医蛔冸妷簎=3sinl0000m（V）,再將其加在理想變壓器的原線圈上，

副線圈兩端接電擊網(wǎng)，電壓峰值達到2700V時可擊殺蚊蟲，正常工作時（）

電蚊拍的高

壓電擊網(wǎng)

高

頻

轉(zhuǎn)

換

器

A.交流電壓表的示數(shù)為3V

712

B.副線圈與原線圈匝數(shù)比需滿足二2900

C.電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為10000Hz

D.將3V直流電壓連接在變壓器的原線圈兩端電蚊拍也可以正常工作

UIm3_3_

【解答】解：A、正弦交變電壓的有效值為：U1=F=7、叵匕交流電壓表的示數(shù)為泊也故

V2乙，

A錯誤；

九2U2m2700

B、根據(jù)變壓器原的變壓規(guī)律，可知副線圈與原線圈匝數(shù)比需滿足：￡n=-2-^=900,故

lUim3

B正確：

3100007T

C、從題設表達式可以求出，電擊網(wǎng)上的高頻電壓的頻率為：f===-；-----Hz=5000Hz,故

/兀Z7T

C錯誤：

D、將3V直流電壓連接在變壓器的原線圈兩端，由于通過副線圈的磁通量不變，那么副線圈不

會產(chǎn)生感應電動勢，電蚊拍不可以正常工作，故D錯誤。

故選：B。

12.（2024?廬陽區(qū)校級模擬）如圖為某電吹風的設計電路圖，a、b、c、d為四個固定觸點，可動

的扇形金屬觸片P可同時接觸兩個觸點。觸片P處于不同位置時，電吹風可處于停機、吹熱風

和吹冷風三種工作狀態(tài)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別記為5和叫。下列說法中正確的是

熱風時輸入功率500W

冷風時輸入功率60W

小風扇額定電壓60V

正常工作時小風扇48W

輸出功率

?

電?

熱?

絲<

A.觸片P位于ab時，電吹風屬于吹冷風狀態(tài)

B.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n2=ll：3

C.小風扇工作時的電流為2A

D.電熱絲的電阻為100。

【解答】解：A、當電吹風送出來的是冷風時，電路中只有電動機工作，觸片P應與觸點b、c接

觸，故A錯誤；

niUi22011

B、變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為：—=—=—=故B正確；

幾2U26U3

C、冷風時輸入功率為60W,I=2=MA=1A,故C錯誤；

U6U

D、吹熱風時電熱絲的功率為：P=500W-60W=440W,吹熱風時電熱絲兩端電壓為220V,所

U22202

以其電阻R=2"=工-。=110。，故D錯誤。

P60

故選：B。

13.阻值相等的甲、乙兩電阻分別接到圖（a）和（b）所示的方波交變電壓、正弦式交變電壓電路

中，兩種電壓的周期和峰值都相等，則甲、乙兩電阻的電功率之比為（）

A.1：1B.2：1C.V2：1D.1：V2

【解答】解：乙電阻接到正弦交流電源上，兩端電壓的有效值為：u=^=號為,則乙電阻的

U2Uo

功率為：「乙=萬=而

甲電阻接到方波交流電源上，設兩端電壓的有效值為U',則由有效值的定義可得：與r=2X

UlT混「甲塔2

—X-,解得：U,=Uo，則電阻甲的功率為：P甲=一二==，則有：/一二溟=彳，故B正確，

R2*RR尸乙￡o1

2R

ACD錯誤。

故選：B?

14.某交流發(fā)電機產(chǎn)生交變電流的裝置如左圖所示，產(chǎn)生的感應電動勢與時間的關系如右圖所示，

下列說法正確的是（）

A.t=0時，線圈平面處于中性面位置，磁通量變化率最大

B.線圈通過中性面時，交變電流不改變方向

C.線框中產(chǎn)生的感應電動勢e=100sin50t(V)

D.如果僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則電動勢的最大值和周期分別變?yōu)?00V、0.02s

【解答】解：AB、由圖像可知，t=0時，電動勢為零，此時線圈平面處于中性面位置，磁通量

變化率為零，線圈每通過中性面一次，交變電流方向就會改變一次，故AB錯誤；

C、線框中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值和周期分別為100V和0.04s,則感應由動勢瞬時值為

27r

e=t)=100sm(507rt)(y)

故c錯誤；

D、如果僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，

由Em=NBSco=2irNBSn可知，

電動勢的最大值變?yōu)?00V,

2兀1

根據(jù)T=——=-可知，

a)n

周期變?yōu)?.02s,

故D正確。

故選：D。

15.(2024?溫州一模)如圖為手動發(fā)電式手電筒的原理圖，固定在圓盤邊緣處的小圓柱隨圓盤繞軸

心O,按順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，小圓柱通過豎槽帶動T形絕緣支架運動，從而驅(qū)動導體棒在光

滑的水平導軌上運動。已知導體棒運動的速度隨時間變化的關系為v=0.2sin2t(m/s),導軌間

距L=0.2m,導軌間存在垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度B=2T,定值電阻Ri=R2

=mo導體棒與軌道接觸良好，且不計導體棒和軌道的電阻，電壓表為理想交流電表，D為理

想二極管，則()

B.電壓表的示數(shù)為0.08V

C.小圓柱圓周運動的半徑為0.2m

D.電阻Ri和R2的總功率為4.8Xl()3w

【解答】解：A.根據(jù)題中數(shù)據(jù)可得

co=2irn=2rad/s

可得

1

n=-r/s

n

故A錯誤；

B.導體棒切割磁感線，最大的電壓為

Um=BLvm=2X0.2X0.2V=0.08V

電壓表的電壓為交流電的有效值，則電壓表的示數(shù)為

Um0.08

U=^=^V=°.04VR

故B錯誤；

C.根據(jù)題意可知轉(zhuǎn)盤的線速度為0.2m/s,角速度為2rad/s,則小圓柱圓周運動的半徑

v0.2

r=~==0.1m

故c錯誤；

D.根據(jù)功率的定義式

代入數(shù)據(jù)解得：P=4,8X103W

故D正確。

故選：D。

考向四變壓器及動態(tài)分析遠距離輸電

2、

16.（2024?天河區(qū)三模）如圖，在磁感應強度大小為B=-T的勻強磁場中，有一面積為S=lm2的

71

矩形單匝閉合導線框ABCD,AB邊與磁場方向垂直，線框電阻不計。理想變壓器原副線圈匝

數(shù)比th：n2=2：1,電阻R=50Q。使線框以恒定角速度3=100nrad/s繞過AD、BC中點的軸

旋轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（）

0E

A.副線圈中的電流表A示數(shù)為內(nèi)

B.線框ABCD中感應電動勢的最大值200V^U

C.線框平面與磁場方向平行時，流經(jīng)線框的電流最小

D.副線圈電流的頻率為100Hz

【解答】解：AB.電動勢最大值為

Em=NBSo）

解得Em=200V

根據(jù)變壓器原、副線圈電壓與線圈匝數(shù)關系有

（舞）%

~uTn2

副線圈中的電流表A示數(shù)為

U2

解得I2=V2A

故A正確，B錯誤；

C.線框平面與磁場方向平行時，磁通量最小，磁通量變化率最大，則流經(jīng)線框的電流最大，故

c錯誤；

D.原、副線圈頻率相同，均為

3IOOTT

f==——Hz=50Hz

27r27r

故D錯誤；

故選：Ao

17.（2024?道里區(qū)校級四模）如圖所示，理想變壓器左側原線圈通過輸電線與理想交流電流表Ai

和發(fā)電機連接，其中發(fā)電機部分由長為L、電阻不計的導體棒以及兩個半徑也為L的電阻不計

的金屬圓環(huán)組成。使導體棒的兩個端點分別位于金屬圓環(huán)的同一水平面上，導體棒以角速度3

在豎直面內(nèi)繞圓環(huán)中心軸勻速轉(zhuǎn)動，整個空間存在方向豎直向下、與金屬圓環(huán)平行、磁感應強

度為B的勻強磁場。變壓器右側副線圈中接有阻值為R的定值電阻和變阻箱RP，以及理想交

流電壓表Vi、72、V3和理想交流電流表A2，初始時調(diào)節(jié)電阻箱阻值使其大小等于R,此時電

路能正常工作，之后再次調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值等于2R,已知蟲：皿=1：2,上述過程中，下列

B'

A.電流表Ai的示數(shù)減小，電流表A2的示數(shù)增加

B.電壓表Vi的示數(shù)不變，電壓表V3的示數(shù)增加

C.電壓表V2的示數(shù)為

D.電阻箱消耗的電功率增大

【解答】解：A.設導體棒此時的速度與豎直方向夾角為3則導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動

勢為：E=BLwLcose=BL2（Dcose,電阻箱的阻值變大，故副線圈的總電阻變大，副線圈的總電

流變小，則原線圈的電流變小，故電流表A］的示數(shù)減小，電流表A2的示數(shù)也減小，故A錯誤;

B.由于導體棒轉(zhuǎn)速不變，故原線圈的電壓不變，則電壓表V2示數(shù)不變，電阻箱的阻值變大，故

副線圈的總電阻變大，副線圈的總電流變小，由于R和RP是串聯(lián)關系，則R的電壓變小，故Vi

變小，由于副線圈的總電壓不變，故Rp的電壓變大，即電壓表V3的示數(shù)增加，故B錯誤；

UmBL23U1九1

C.原線圈電壓有效值Ui=、=—根據(jù)變壓器變壓特點：TT=~＞可得U2=V^BL23,故

V2V2U2n2

C正確;

D.初始時電阻箱消耗的電功率為：「=譬=量="，調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值等于2R后，電功率為：

RpR4A

p=%=^=舞，故消耗電功率應減小，故D錯誤。

Kp2RLoK

故選：Co

18.（2024?浙江模擬）如圖所示為高壓輸電電路圖，發(fā)電站輸送的電壓為u=UmSin50nt,變壓器

為理想變壓器。將兩個相同的電壓互感器甲和乙分別接入遠距離輸電線路的前后端，電流互感

器接入遠距離輸電線路。電壓互感器的原、副線圈匝數(shù)比為k：1,電流互感器的原、副線圈匝

數(shù)比為1：k,且k>100。高壓輸電線路正常工作時，電壓互感器甲、乙的示數(shù)分別為Ui、U2,

電流互感器的示數(shù)為I。則（）

升壓變壓器遠距離輸電線路險壓變壓器

--II----------------

前r后用

端

端戶

rt?-

電壓互感器甲電流互感器電壓互感器乙

A.用戶使用的電流是頻率為50Hz的交流電

(Ul-t/2)

B.該遠距離輸電線路上的電阻為k

C.該遠距離輸電線路上損耗的功率為k2l（Ui-U2）

D.該遠距離輸電線路上的電流空

,3507r

【解答】解：A、根據(jù)u=UmSin50m可知3=50in*ad/s,則用戶使用的電流是頻率為f=