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文檔簡介

H第一篇專題復(fù)習(xí)

專題四電路與電磁感應(yīng)

?知識體系II

總功率:P=E/

輸出功率:為="

內(nèi)耗功率:為="r宜流電路的動態(tài)分析

電源

部分電路歐姆定律/=2

克流電路K含容克流電路的分析

閉合電路歐姆定律/=上電路故障的分析

用電器

電阻:犬=p(電路中的能試轉(zhuǎn)化

電功:w)〃

電熱。嚴(yán)后

(產(chǎn)生

交流電"四值

路交變電流(正弦)描述

與周期、班率

基本關(guān)系

電變壓器

磁輸送制約關(guān)系

遠(yuǎn)距離輸電

應(yīng)

感應(yīng)電流方向的判定:幺用電磁感應(yīng)與歐姆定律的仃關(guān)知識分析圖像、

場、電路結(jié)合問題

楞次定律、右手定則

運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律分析導(dǎo)體棒切割磁感線訶版

感應(yīng)電動勢的大小:運(yùn)用動最定理、動跋守定律分析導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌

E=n^^,E=Blv上的運(yùn)動問您

運(yùn)用能戰(zhàn)守恒定律分析電磁感應(yīng)中的能枷庭

第10講直流電路與交變電流

【命題規(guī)律】1.命題角度:(1)直流電路的分析與計算;(2)交變電流的產(chǎn)生與描述;(3)變壓器

與遠(yuǎn)距離輸電2常用方法:直流電路和變壓器的動態(tài)分析法,計算有效值的等效法.3.??碱}

型;選擇題.

考點一直流電路的分析與計算

1.閉合電路歐姆定律的三個公式

(1)E=U外+U內(nèi);(任意電路)

(2)E=U外+?。ㄈ我怆娐罚?/p>

(3)£=/(R+r).(純電阻電路)

2.動態(tài)電路分析的三種方法

(1)程序法:部分電路阻值變化f電路總電阻Ra變化一干路電流/變化f路端電壓U變化一

(增大增大[減小]增大J7分

各支路電流、電壓變化,即跖減小堿小71增大f"寸減小「力.

(2)串反并同法:所謂“串反”,即某一電阻阻值增大(減?。r,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻

中的電流、兩端的電壓、電功率都減?。ㄔ龃螅?所謂“并同”,即某一電阻阻值增大(減小)

時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端的電壓、電功率都增大(減?。?

(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,使滑動變阻器接入電路的電阻最大或電阻為零云討論.

3.電容器的特點

(1)只有當(dāng)電容器充、放電時,電容器所在支路中才會有電流,當(dāng)電路穩(wěn)定時,電容器所在的

支路相當(dāng)于斷路.

(2)電路穩(wěn)定時,與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流,同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線,電容器兩端的

電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓.

例1(2022?上海市松江區(qū)一模)如圖電路中,電阻A隨溫度升高均勻增大,用這個電阻做探

頭測溫,把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度.下列說法止確的是()

—H|----------------

E,rS

A.低溫對應(yīng)電流較大的刻度上,且溫度刻度均勻

B.低溫對應(yīng)電流較大的刻度上,且溫度刻度不均勻

C.高溫對應(yīng)電流較大的刻度上,且溫度刻度均勻

D.高溫對應(yīng)電流較大的刻度上,且溫度刻度不均勻

答案B

解析當(dāng)溫度升高時,封阻R增大,業(yè)路中總也阻增大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律,電路中

的電流減小,即高溫對應(yīng)也流較小的刻度上;同理分析可知低溫對應(yīng)電流較大的刻度上:由

p

題意知電阻R隨溫度升高均勻增大,可得R=R()+kl,艱據(jù)閉合電路的歐姆定律/=而=

E

/與溫度/不成線性關(guān)系,所以溫度刻度是不均勻的,所以A、C、D錯誤,B正

Ro+kf+r'

確.

例2(2022?山東濟(jì)寧市高三期末)如圖所示,電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E和八在滑溝變阻

器的滑片戶由。向力緩慢移動的過程中,下列說法正確的是()

A.電路的總電阻先減小后增大

B.電源的總功率先增大后減小

C.電容器所帶電荷量先減少后增多

D.電源的效率先減小后增大

答案C

解析滑動變阻器Pa段與列;段并聯(lián),然后與R1和電源串聯(lián),滑片。位于。、b中點時并

聯(lián)部分電阻最大,則滑片從。向〃緩慢移動的過程中,電路的總封阻先增大后減小,故A錯

誤;由閉合電路歐姆定律可知干路中的電流先減小后增大,因此電源總功率。=日先減小后

增大,故B錯誤:尺兩端的電壓先減小后增大,它與電容器并聯(lián),根據(jù)Q=CU可知電容器

所帶電荷量先減少后增多,故C正確;泡源的效率〃=告乂100%=%X100%,滑片從口向方

匕1匕

緩慢移動的過程中,路端電壓為U=E-",由于/先減小后增大,因此U先增大后減小,可

知電源效率先增大后減小,故D錯誤.

例3(2021?湖南省1月適應(yīng)性考試4)有四個電源甲、乙、丙、丁,其路端電壓U與電流/

的關(guān)系圖像分別如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示.將一個6Q的定值電阻分別與每個電源的兩極

相接,使定值電阻消耗功率最大的電源是()

電源

A甲

C.丙電源D.丁電源

答案D

解析U-I圖像的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻,由題圖知丁電源內(nèi)阻r最小,再由P=

(赤7)2.R知,「越小,定伍電阻消耗的功率越大,故選D.

?總結(jié)提升?

1.當(dāng)R一定、「變化(針對不同電源)時,由P出=苗二知,「越大,夕也越小.

K-rr

2.當(dāng),?一定、R變化時,P出隨R的變化情況可通過下面兩個圖像進(jìn)行分析.

E

短路/=:,尸出=0

E2肝

PLR圖像「出一(「+寵)2A斷路/=0,。士=0

O~R

當(dāng)/?=/?時,P出最大,f出=聶

R凡=產(chǎn)

F

短路/=;,產(chǎn)出=0

P比一/圖像P=El-I2r斷路J=0,P出=0

O-£二正/當(dāng)/=*時,P*最大,?=金

7

考點二交變電流的產(chǎn)生

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(yīng)電動勢為零.

(3)線圈每經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流的方向改變一次.

2.有效值的計算

(1)正弦式交變電流:E=寮―金'U噂.

(2)非正弦式交變電流:計算有效值時?,要根據(jù)電流的熱效應(yīng),即“一個周期”內(nèi)“相同電阻”

上產(chǎn)生“相同熱量”,然后分段求和列式,求得有效值.

3.正弦式交流電“四值”的應(yīng)用

表達(dá)式應(yīng)用

最大值計算電容器的耐壓值

Em=nBSa)

瞬時值e=Ems\r\a)t計算某時刻所受安培力

En

有效值E-啦電表的讀數(shù)及計算電熱、電功及保險絲的熔斷電流

—/iA0

平均值F-Z計算通過導(dǎo)體的電荷量

例4圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場,

A為理想交流電流表.線圈繞垂直于磁場的水平軸OO'沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,已知發(fā)電

機(jī)線圈電阻為5Q,外接一只阻值為5c的電阻R,不A電路的其他電阻,已知電阻R兩端

的電壓隨時間變化的圖像如圖乙所示.則()

A.線圈的轉(zhuǎn)速為100r/s

B.交流電流表的示數(shù)為入住A

C.0.01s時線圈平面與磁場方向平行

D.電阻R在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為4800J

答案D

解析由題圖乙可知,交變電流的周期為0.02s,所以線圖的轉(zhuǎn)速為〃=*=50r/s,A錯誤:

電阻R兩端的電壓的有效苞為20V,交流電流表的示數(shù)為有效值,其值為/=萬=4A,B錯

誤:0.01s時電壓為零,則感應(yīng)電動勢為零,線圖處于中性面位置,C錯誤;電阻R在I分

鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為0=r氏=4800J,D正確.

例5(2022?河北省模擬)某周期性變化電流隨時間變化的規(guī)律如圖所示,已知該電流的有效

值為2,5A,則該交流電的周期為()

A.37.5sB.40s

C.42.5sD.45s

答案C

解析設(shè)周期為7,由題可知,根據(jù)電流的熱效應(yīng)有

Iq*57=lrRti+I?Rti+左?7一八一,2),

把fi=10s,

Z2=(20-10)S=10S,

4=3A,

,2=4A,

,3=2A,

IKA=2y[2A,

代入解得7=42.5s,故選C.

考點三變壓器與遠(yuǎn)距離輸電

1.三個關(guān)系搞清變壓器問題

(1)變與不變的關(guān)系:不變的是功率關(guān)系、磁通量的變化率和周期頻率.理想變壓器工作不損

失能量,即輸入功率等于輸出功率;原、副線圈交變電流頻率相同:在沒有漏磁時,原、副

線圈磁通最的變化率相同.

(2)高與低,大與小,多與少,粗與細(xì)的關(guān)系:電壓高的線圈電流小,匝數(shù)多,導(dǎo)線細(xì);電壓

低的線圈電流大,匝數(shù)少,導(dǎo)線粗.

(3)正比與反比的關(guān)系:原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比,單一副線圈的變壓器電流與匝數(shù)成

反比.

2.遠(yuǎn)距離輸電問題

⑴理清三個回路

(2)抓住兩個聯(lián)系

①理想的升壓變壓器中線圖1(匝數(shù)為川)和線圈2(匝數(shù)為〃力中各個最間的關(guān)系是卷=",£=

②理想的降壓變壓器中線圈3(匝數(shù)為〃3)和線圈4(匝數(shù)為〃4)中各個量間的關(guān)系是件巧,牛=

C/4*14/4

詈P3=P“

⑶掌握一個守恒:能量守晅關(guān)系式尸|=尸投+尸3.

3.輸電線路功率損失的計算

(1)輸送功率P、用戶得到的功率P與線路損失功率。相的關(guān)系:P產(chǎn)P—P'.

合匹為尸/小氏線二筆里二白〃./線,/找為輸電線路上的電流,AU為輸電線路上損失的電壓,

Kei

R找為輸電線路的電阻.

例6(2022?山東卷4)如圖所示的變壓器,輸入電壓為220V,可輸出12V、18V、30V電壓,

匝數(shù)為小的原線圈中電壓殖時間變化為〃=UmCos(100m).單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓

表,電壓表的示數(shù)為().1V.將阻值為I2Q的電阻R接在8C兩端時,功率為12W.下列說

法正確的是()

A.m為1100匝,Um為220V

B.AC間線圈匝數(shù)為120匝,流過R的電流為L4A

C.若將R接在AB兩端,R兩端的電壓為I8V,頻率為100Hz

D.若將A接在AC兩端,流過R的電流為2.5A,周期為0.02s

答案D

解析變壓器的輸入電壓為220V,原線圖的交流電,的電壓與時間成余弦函數(shù)關(guān)系,故輸入

交流電壓的最大值為22閃2V,根據(jù)理想變壓器原線圖與單匝線圖的匝數(shù)比為,=言■小解

得原線圖為2200匝,A錯誤;根據(jù)題圖可知,當(dāng)原線圖輸入電壓為220V時,8c間的電壓

為UBC=4即=12V,故BC間的線圈與單匝線圈匝數(shù)關(guān)系有等=茅得,則8c間的線圈匝

p1?W

數(shù)為120匝,流過R的電流.為/“=77一=亍7=1A,B錯誤;若將R接在43兩端,根據(jù)題

圖可知,當(dāng)原線圖輸入電壓為220V時,/W間的電壓應(yīng)該為18V.根據(jù)交流電原線圖電壓

的衰達(dá)式可知,交流電的角速度為IOOTTrad/s,故交流電的頻率為/=*=今=50Hz,C錯誤;

14/I

若將R接在4c兩端,根據(jù)題圖可知,當(dāng)原線圖輸入電壓為220V時,4c間的電壓應(yīng)該為

30V,根據(jù)歐姆定律可知,流過電阻R的電流為/億二駕=得A=2.5A,交流電的周期為丁

A1/

2兀

=—=0.02s,D正確.

例7(多選)(2021.山東卷.9)輸電能耗演示電路如圖所示.左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

1:3,輸入電壓為7.5V的正弦交流電.連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為「,負(fù)載R的阻值

為10Q.開關(guān)S接1時,右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1,R上的功率為10W;接2時,

匝數(shù)比為1:2,R上的功率為P.以下判斷正確的是()

A.r=10QB.r=5Q

C.P=45WD.P=22.5W

答案BD

解析當(dāng)開關(guān)S接1時,左側(cè)變壓器副線圖兩端電壓s琮U1=3X7.5V=22.5V,電阻R

上的電壓,即右側(cè)變壓器副線圖兩端電壓“=<而=/10X10V=1()V,曲流/斗=牛=1A,

則右側(cè)變壓器原線圈兩端也壓5=1乂10V=20V,電流/3=£/4=^XlA=0.5A,則,?=

與產(chǎn)=5。,當(dāng)開關(guān)S接2時,設(shè)輸電電,流為/,則右惻變壓器副線圖中的電流為0.5/;根

據(jù)右側(cè)變壓器兩邊電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知9解得/=3A,則R上的功率P=

(0.57)2^=22.5W,故選B、D.

高考預(yù)測

1.(多選)(2022?山東省模擬)某電動車總質(zhì)量為6.75X103kg,若它勻速前進(jìn)500m用時250s,

該過程中驅(qū)動電機(jī)的輸入電流/=10A,電壓為300V,電動車行駛時所受阻力大小為車總重

力大小的吉,重力加速度g取10m*,機(jī)械效率是輸出功率占輸入功率的百分比.不考慮其

他損耗,下列說法正確的是()

A.驅(qū)動電機(jī)的輸入功率為3000W

B.電動車的機(jī)械功率為2500W

C.驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻為3。

D.驅(qū)動電機(jī)的機(jī)械效率為85%

答案AC

解析驅(qū)動電機(jī)的輸入功率為尸入=67=300X10W=3000W,選項A正確;電動車的速度

S11

為o=:=2m/s,電動車行駛時所受阻力大小為&=而叫=^X6.75X|()3xioN=1.35X103N,

電動車句速行駛時牽引力大小等于阻力大小,即尸=8,收電動車的機(jī)械功率P足=成,=2700W,

選項B錯誤:設(shè)驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻為此由能量守恒定律得P"=Pd+-放,解得驅(qū)動電機(jī)的

內(nèi)阻為R=3Q,選項C正確;驅(qū)動電機(jī)的機(jī)械效率為,7=*X1OO%=9()%,選項D錯誤.

I入

2.(2022?湖北省九師聯(lián)盟高三聯(lián)考)如圖所示的電路中,變壓器為可調(diào)理想自耦式變壓器,R

為定值電阻,R?為滑動變阻器,在M、N兩端輸入恒定的正弦交流電,則下列判斷正確的是

A.僅將滑片Pi向上移,電壓表示數(shù)變大

B.僅將滑片P向上移,電流表示數(shù)變大

C.僅將滑片P2向上移,電壓表示數(shù)變大

D.僅將滑片P2向上移,電流表示數(shù)變大

答案c

5U

解析僅將滑片Pi向上移,原線圖匝數(shù)增大,根據(jù)變壓比山=幺2,可知S減小,根據(jù)分壓

〃1〃2

原理可知,電壓表的示數(shù)變小,A錯誤;僅將滑片Pi向上移,副線圈電壓變小,根據(jù)「=萼

可知電路消耗的功率減小,原線圖輸入功率變小,也流表的示數(shù)變小,B錯誤;僅將滑片P2

向上移,&接入電路的電阻變大,因此副線圖中的電流減小,R兩端的電壓變小,電壓表的

示數(shù)變大,根據(jù)變流比,電流表的示數(shù)變小,ClE確,D錯誤.

專題強(qiáng)化練

[保分基礎(chǔ)練]

1.(多選)(2022?北京市朝陽區(qū)期末)金屬導(dǎo)電是一種典型的導(dǎo)電模型,值得深入研究.一金屬

直導(dǎo)線的電阻率為P,若在其兩端加上電壓,自由電子將在靜電力作用下定向加速,但電子

加速運(yùn)動很短時間就會與品格碰撞而發(fā)生散射,緊接著又定向加速,設(shè)每一次加速的時間為

小,這個周而復(fù)始的過程可簡化為電子以速度。沿導(dǎo)線方向做勻速運(yùn)動.我們將導(dǎo)線中電流

與導(dǎo)線橫截面積的比值定義為電流密度,其大小用/表示,可以“精細(xì)”描述導(dǎo)線中各點電

流的強(qiáng)弱.設(shè)該導(dǎo)線內(nèi)電場強(qiáng)度大小為£單位體積內(nèi)有〃個自由電子,電子電荷量為e、

質(zhì)量為〃?,電子在導(dǎo)線中定向運(yùn)動時受到的平均阻力為R.則下列表達(dá)式正確的是()

A-J=nV€B.p=,

廠E、?

C.p=—D.Fr=nevp

答案AC

解析電流的微觀表達(dá)式為/=〃RS,所以電流密度為故A正確;設(shè)導(dǎo)線的長度

為L,導(dǎo)線兩端的也壓為U,則U=EL,R=4,l=nveS,根據(jù)歐姆定律R=,,聯(lián)立解得〃

E

=—,故B錯誤,C正確;電子做勻速運(yùn)動時,有Ff=Ee=pev,故D錯誤.

2.(2021.福建省1月適應(yīng)性考試?1)一手搖交流發(fā)電機(jī)線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動.轉(zhuǎn)軸位于線

圈平面內(nèi),并與磁場方向垂直.產(chǎn)生的交變電流,隨時間/變化關(guān)系如圖所示,則()

A.該交變電流頻率是0.4Hz

B.該交變電流有效值是0.8A

C.f=O.ls時,穿過線圈平面的磁通量最小

D.該交變電流瞬時值表達(dá)式是i=0.86sin(5九)A

答案C

解析由題圖可知,該交變電流的周期7=0.4s,則頻率為尸*=2.5Hz,故A錯誤;該交

變電流的最大值/m=0.8A,則有效值/=卷=0.4■A,故B錯誤;f=0.1s時,電流最大,

說明線圖與磁場方向平行,穿過線圈的磁通量為零,故C正確:線圈轉(zhuǎn)動的角速度/=爺=

5nrad/s,該交變電流的瞬時值表達(dá)式為i=0.8sin(5MA,故D錯誤.

3.(多選)(2022?湖北卷?9)近年來,基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,其簡化

的充電原理圖如圖所示.發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為I100匝,接收線圈的匝數(shù)為

50匝.若工作狀態(tài)下,穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%,忽略其它損耗,下列說

法正確的是()

A.接收線圈的輸出電壓約為8V

B.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1

C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同

D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同

答案AC

解析根據(jù)第=蟹士可得接收線圖的輸出電壓約為S=8V,故A正確;根據(jù)肝=而聶,

可得£=弋,故B錯誤;變壓器是不改變其交變電流的頻率的,故C正確;由于穿過發(fā)射線

圉的磁通量g穿過接收統(tǒng)圈的磁通量大小不相同,所以穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率身穿過

接收線圖的不相同,故D錯誤.

4.(多選)(2022?福建莆田市二模)如圖所示是一種調(diào)壓變壓器的原理圖,線圈A8繞在?個圓形

的鐵芯上,A、B端加上〃=22(Ssin(lOOnz)V的交流電壓,通過移動滑動觸頭P來調(diào)節(jié)C、

。端輸出電壓.當(dāng)P處于圖示位置時,原、副線圈的匝數(shù)比?。骸?=2:1,現(xiàn)將一個“38MI9

W”的燈泡接到輸出端C、D,下列操作可使燈泡正常發(fā)光的是()

A

L-L-_______工

A.僅將。順時針旋轉(zhuǎn)到合適位置

B.僅將P逆時針旋轉(zhuǎn)到合適位置

C僅將燈泡并聯(lián)一個阻值為144c的電阻

D.僅將燈泡串聯(lián)一個阻值為144Q的電阻

答案AD

解析輸入電壓的有效值為Ui=j1=22()V,根據(jù)變壓器兩端的電壓與線圖匝數(shù)的關(guān)系可知

t/2=^t/i=110V,燈泡的額定電壓為38V,可知現(xiàn)想要將一個"38V,19W”的燈泡接到輸

出端。、Q,可以僅將尸順時針旋轉(zhuǎn)到合適位置減小副線圈的匝數(shù)或串聯(lián)一個電阻,根據(jù)RL:R

jf2

=U]:UR,又RL=¥,UL+UR=U()V,聯(lián)立解得R=144Q,故A、D正確,B、C錯誤.

5.(2022?廣東惠州市第三次調(diào)研)如圖甲所示的電路中,S為單刀雙擲開關(guān),電表均為理想電

表,用為熱敏甩阻(阻值隨溫度的升高而減小),理想變壓器原線圈接如圖乙所示的正弦交流

電,貝")

A.變壓器原線圈中交流電壓的表達(dá)式為u=1l(h/2sin(50n/)V

B.開關(guān)S接在。端,尺溫度升高時,變壓器的輸入功率變小

C.開關(guān)S接在。端,R.溫度升島.時,電壓表和電流表的示數(shù)均變大

D.開關(guān)S由。切換到從凡消耗的功率變小

答案D

解析由題圖乙可知,變壓器原線圖中交流電壓的表達(dá)式為〃=11附5曲(100叫V,A?皆誤;

開關(guān)S接在。端,用溫度升高時,電路的電阻減小,而根據(jù)卷=俏,可知電壓表的示數(shù)不變,

根據(jù)歐姆定律,電流表的示數(shù)變大,根據(jù)尸=U/知回路消耗的功率增大,變壓器的輸入功率

變大,B、C錯誤;開關(guān)S由。切換到"副線圈接入電路的匝數(shù)減少,根據(jù)玦=年,可知加

在Ri兩端的電壓降低,根據(jù)阿=用消耗的功率變小,D正確.

6.(2022?陜西咸陽市一模)如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R是光敏電阻(阻值隨光照

強(qiáng)度的增大而減小),必是定值電阻,。是平行板電容器,V,,V2都是理想電壓表.閉合開

關(guān)S后,電容器中的帶電小球處于靜止?fàn)顟B(tài).在光照強(qiáng)度增大的過程中,分別用AS'AS

表示電壓表V,和電壓表V2示數(shù)變化的絕對值,且則下列說法正確的是()

A.』的示數(shù)增大,V2的示數(shù)減小

B.M的示數(shù)減小,V2的示數(shù)增大

C.帶電小球仍處于靜止?fàn)顟B(tài)

D.帶電小球向上運(yùn)動

答案B

解析在光照強(qiáng)度增大的過程中,尺的阻值減小,電路總電阻減小,總電流增大,則凡的電

壓增大,V2的示數(shù)增大.內(nèi)電壓和色的電壓增大,則路端電壓減小,V|的示數(shù)減小,R的

電壓減小,故A錯誤,B工確;R的電壓減小,則電容器板間電壓減小,板間場強(qiáng)減小,帶

電小球受到的靜電力減小,則帶電小球向下運(yùn)動,故C、D錯誤.

7.(2022.北京八十中三模)利用某半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度

計.圖甲表示該半導(dǎo)體的電阻R隨溫度/變化的情況.把該半導(dǎo)體與電動勢為E、內(nèi)阻為,?

的電源,理想電壓表和保護(hù)電阻Ro連成如圖乙所示的電路.用該半導(dǎo)體作測溫探頭,把電壓

表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個簡易的電子溫度計.下列說法正確的是

()

A.溫度升高后,電源的效率將升高

B.該電子溫度計表盤上溫度的刻度是均勻的

C./八和融相比,/八應(yīng)標(biāo)在電壓較小的刻度上

D.若電池用久后內(nèi)阻「變大,用該溫度計測量的溫度要比真實值偏高

答案D

解析電源的效率〃=rX100%=G,X100%=-47X100%,溫度升高后,R阻值減小,

,乙*1r.I「

1+M

FR

外電阻減小,則電源的效率將降低,選項A錯誤:由題圖甲可知U=,,

AD十nDo-rr

F

—了丁,則該電子溫度計表盤上溫度的刻度是不均勻的,溫度越高,U越小,即"應(yīng)標(biāo)在

r0—kt

電壓較大的刻度上,S應(yīng)標(biāo)在電壓較小的刻度上,選項B、C錯誤;若電池用久后內(nèi)限r(nóng)變

FR

大,根據(jù)可知相同的R值時U值偏小,則對應(yīng)的溫度偏高,即用該溫度計測量

A-rno-rr

的溫度要比真實值偏高,選項D正確.

[爭分提能練]

8.(2022.江蘇南京市模擬)某溫度檢測、光電控制加熱裝置原理圖如圖所示.圖中RT為熱敏

電阻(隨溫度升高阻值減?。?,用來探測加熱電阻絲R的溫度,RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大

阻值減?。邮招襞軱的光照,除R「、RG外,其他電阻均為定值電阻.當(dāng)R處溫度降低

時()

A.L變亮

B.通過R3的電流減小

C.&的路端電壓減小

D.R消耗的功率減小

答案B

解析當(dāng)R處溫度降低時,熱敏電(阻RT阻值增大,由閉合電路歐姆定律可知,左側(cè)電路中

的電流減小,即通過小燈泡L的電流減小,小燈泡L的光照強(qiáng)度減小,所以光敏電阻RG的

阻值增大,則右側(cè)電路中總電阻增大,由閉合電路歐姆定律可知,干路電流減小,電源Ei

的路端電壓增大,R兩端電壓增大,通過R的電流也增大,R消耗的功率增大,根據(jù)并聯(lián)也

路分流規(guī)律可知通過R的電流減小,綜E所述可知R正確,A、C、D錯誤.

9.(2022?浙江1月選考42)某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示,水以如=15m/s的速度水平噴出,每秒

噴出水的質(zhì)量為2.0kg.噴出的水是從井卜抽取的,噴M離水面的高度保持"=3.75m不變.水

泵由電動機(jī)帶動,電動機(jī)正常工作時,輸入電壓為220V,輸入電流為2.0A.不計電司機(jī)的

摩擦損耗,電動機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率.已知水泵的抽水效率(水泵的輸出

功率與輸入功率之比)為乃%,忽略水在管道中運(yùn)動的機(jī)械能損失,重力加速度g取l()m/s2,

則()

A.每秒水泵對水做功為75J

B.每秒水泵對水做功為225J

C.水泵輸入功率為440W

D.電動機(jī)線圈的電阻為10Q

答案D

解析每秒噴出水的質(zhì)量為加0=2.。kg,抽水增加了水的重力勢能和動能,則每秒水泵對水

做功為卬=〃咋"+)如女)2=300J,故A、B錯誤:水泵的輸出能量轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能,則

產(chǎn)出=7=300W,而水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%,則2入=菽

=400W,故C錯誤;電動機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率,則電動機(jī)的機(jī)械功率

為。也=。入=400W,而電動機(jī)的電功率為。電=67=440W,由能量守恒定律可知。電=尸寵

+P札,聯(lián)立解得R=1()Q,故D正確.

10.(2022?山東德州市高三期末)海浪機(jī)械能是未來可使用的綠色能源之一,利用海浪發(fā)電可加

速地球上碳中和的實現(xiàn).某科技小組設(shè)計的海浪發(fā)電裝置的俯視圖如圖所示,圓柱體磁芯和

外殼之間有輻射狀磁場,它們可隨著海浪上下浮動,磁芯和外殼之間的間隙中有固定的環(huán)形

導(dǎo)電線圈,線圈的半徑為L,電阻為八所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為用磁芯和外殼

隨海浪上下浮動的速度為力。隨時間/的變化關(guān)系為o=Oosin爺/,其中的7為海浪上下浮

動的周期.現(xiàn)使該發(fā)電裝置與阻值為A的電阻形成回路,則該發(fā)電裝置在?個周期內(nèi)產(chǎn)生的

電能為()

2冗心(沌2T47r叨2ML27

B,--

222222

2BU0LT4BP0L7-

C,D.

R+rR+r

答案A

解析環(huán)形導(dǎo)電線圖隨著磁芯和外殼隨海浪上下浮動而切割磁感線,由法拉第電磁感底定律

E=Blv,環(huán)形線圈各部分產(chǎn)生的電動勢對回路來說是同向的(實際指感應(yīng)電流方向),其有效

切割長度由微元法可知/=2冗心,聯(lián)立o=oosin爺/,可得線圖中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式e

=2jr8L的sin爭,根據(jù)正弦交變電流的特點知其電動勢的有效值為E有火=啦兀)力0,則該發(fā)

電裝矍在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的電能后電=圣三7=警等工,故B、C、D錯誤,A正確.

R-1~r/?+r

11.(2022?山東濟(jì)南市、聊城市等高三學(xué)情檢測)如圖所示,理想變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)

比為2:1,(而端接交流電源,此時電路消耗的總功率為P.若將電阻R)與電阻R互換位置,

電路消耗的總功率為2P,則Ro與R的比值為()

C.I:4D.4:1

答案A

解析設(shè)他端輸入的總電壓為U,原線圖兩端電壓為S,電流為1\,副線圖兩端電壓為S,

電流為4則U=/iR()+U,又由作=股=\,則S=、Ui,所以U=/IR()+2S=/IRO+2/2R,

U\n\L2

又根據(jù)《=念=;得/2=2/I,則U=/iRo+4/|R,當(dāng)電阻&與電阻R互換位置后U=h'R+5',

i2n\z

又由舁==生=),則s',所以U=/JR+2£=/irR+212'Ro,又根據(jù)右=

U\n\zL12

竽=3,所以/=2卜,則U=/JR+4/JRo,又因為總功率g=懸一,得卜=2/1,則

〃12%(7/|

聯(lián)立可得/iRo+4/IR=24火+8/1R),即R():R=2:7,故A正確,B、C、D錯誤.

12.(多選)(2022?黑龍江省八校高三期末)某同學(xué)通過實驗正確作出標(biāo)有“5V,2.5W”的小燈

泡的U-1圖線如圖甲所示,現(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中,其中電源

電動勢E=6V,內(nèi)阻r=lQ,定值電阻R=9Q,則()

A.由圖甲可.知,小燈泡的電陽值隨電壓的升高而增大

B.由圖甲可知,小燈泡的電阻值隨電壓的升高而減小

C.閉合圖乙開關(guān),小燈泡的實際功率約為2.7W

D.閉合圖乙開關(guān),小燈泡的實際功率約為0.84W

答案AD

解析由題圖甲可知,隨也壓的升高各點與原點連線的斜率變大,則小燈泡的電阻值增大,

選項A正確,B錯誤;將也阻R看作電源的內(nèi)阻,則U=E-/(R+r)=6-IO/(V),將此函數(shù)

關(guān)系的圖像畫在燈泡的U-/圖像上,如圖所示兩圖像的交點為電路的工作點,則/=O.38A,

t7=2.2V,則小燈泡的實際功率約為尸=/U=0.38X2.2W%0.84W,選項C錯誤,D正確.

13.(2022.貴州畢節(jié)市4月第二次診斷)如圖甲為利用理想變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電的示意圖,

升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:50,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為〃3:心,發(fā)電機(jī)到

升壓變壓器間兩條輸電線的總電阻為0.2。,兩條遠(yuǎn)距離

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