1、第 4 讲 Error!考法学法直流电路和交流电路部分考查的题型一般为选择题，难度中等或中等偏上。考查的内容主要包括：串、并联电路的特点； 闭合电路欧姆定律； 电路的动态变化分析；含容电路； 交变电流的产生和描述； 理想变压器的规律； 远距离输电问题。用到的思想方法有： 等效电路法； 动态电路的分析方法；图像法；比例法；等效思想；守恒思想。提 能 点 一 直 流 电 路 的 分 析 基 础 保 分 类 考 点练 练 就 能 过 关 知能全通 1恒定电流(1)闭合电路中的电压、电流关系：EU 外 U 内 ，I ，UE Ir。ER r(2)闭合电路中的功率关系：P 总 EI，P 内 I 2r，P
2、出 IUP 总 P 内 。(3)直流电路中的能量关系：电功 WqUUIt ，电热 QI 2Rt。纯电阻电路中 W Q，非纯电阻电路中 WQ。2直流电路动态分析的 3 种常用方法(1)方法 1：程序法R 局 I 总 U 内 I 总 r U 外 EU 内 确定 U 支 、I 支 。 增 大 减 小 ER r 减 小 增 大 减 小 增 大 增 大 减 小(2)方法 2：结论法“串反并同”“串反”：指某一电阻增大(减小) 时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)。“并同”：指某一电阻增大(减小) 时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)。(
3、3)方法 3：极限法因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论。题点全练 1多选 (2018江苏高考)如图所示，电源 E 对电容器 C 充电，当 C 两端电压达到 80 V 时，闪光灯瞬间导通并发光， C 放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对 C 充电。这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。该电路( )A充电时，通过 R 的电流不变B若 R 增大，则充电时间变长C若 C 增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D若 E 减小为 85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变解析：选 BCD 给电容器充电过程中，随着两极板间所带电
4、荷量增多，电路中的电流逐渐减小，故 A 错误；充满一次电，电容器增加的电荷量是相同的，即通过 R 的电荷量Q 是一定的，电源恒定，R 增大，则电流 I 减小，根据 I 可知，充电时间变长，故 B 正Qt确；若 C 增大，电容器两端达到 80 V 时所带电荷增大，所以闪光时通过闪光灯的电荷量也增大，故 C 正确；因为 C 两端电压达到 80 V 时，电容器就不再充电，只要外接电源提供的电压超过 80 V，产生的效果均相同，闪光灯闪光一次通过的电荷量也相同，故 D正确。2.(2019 届高三自贡模拟) 如图所示的电路中，电源电动势为 E、内阻为 r，R 2、R 3 为总阻值一定的滑动变阻器，R 0
5、 为定值电阻，R 1 为光敏电阻( 其阻值随光照强度增大而减小 )。当开关 S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是( )A只逐渐增大对 R1 的光照强度，电阻 R0 消耗的电功率变大，电阻 R3 中有向上的电流B只调节电阻 R3 的滑动端 P2 向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻 R3 中有向上的电流C只调节电阻 R2 的滑动端 P1 向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D若断开开关 S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动解析：选 A 只逐渐增大对 R1 的光照强度，R 1 的阻值减小，总阻值减小，总电流增大，电阻 R0 消耗的电功率变大，电阻 R
6、2 两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器下极板带的电荷量变大，所以电阻 R3 中有向上的电流，故 A 正确；电路稳定时，电容器处相当于断路，只调节电阻 R3 的滑动端 P2 向上端移动时，对电路没有影响，故 B 错误；只调节电阻 R2 的滑动端 P1 向下端移动时，电容器并联部分的阻值变大，所以电容器两端的电压变大，由 E 可知，电场力变大，带电微粒向上运动，故 C 错误；若断开开关 S，Ud电容器处于放电状态，电荷量变小，故 D 错误。3.在如图所示的电路中，电源电动势为 E、内阻为 r，L 1 和L2 为两个相同的灯泡，每个灯泡的电阻和电源内阻的阻值均相同，D 为理想二极管，C 为
7、电容器，R 为滑动变阻器，开关 S 处于断开状态，下列说法中正确的是( )A滑动变阻器滑片向右移动，电流表示数变小B滑动变阻器滑片向右移动，电源内阻的发热功率变小C开关 S 闭合后，L 2 亮度变暗D开关 S 闭合后，电流表示数不变解析：选 D 电容器处可视为断路，所以只有 L2 中有电流通过，滑动变阻器滑片向右移动，电流表的示数不变，故 A 错误；滑动变阻器滑片向右移动，电路电流不变，电源内阻的发热功率不变，故 B 错误；开关 S 闭合后，因为二极管具有单向导电性， L1 中无电流，电路总电阻不变，总电流不变，电流表的示数不变，L 2 亮度不变，故 C 错误，D 正确。提 能 点 二 交 变
8、 电 流 的 产 生 及 描 述 基 础 保 分 类 考 点练 练 就 能 过 关 知能全通 1线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大。(2)线圈中的感应电动势为零。(3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次。2交变电流“四值”的应用最大值 EmnBS，分析电容器的耐压值瞬时值EE msin t(由中性面开始计时)，计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况有效值 电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流平均值En ，计算通过电路截面的电荷量t题点全练 1(2018全国卷)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q 方 ；若该电阻接到正弦交流电源上，
9、在一个周期内产生的热量为 Q 正 。该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为 T，如图所示。则 Q 方 Q 正 等于( )A1 B. 12 2C12 D21解析：选 D 由焦耳定律和有效值概念知，一个周期内产生热量 Q 方 T， Q 正 T T T，故 Q 方 Q 正 21，D 正确。u02R T2 u02R T2 u02R U有 效 2R (u02)2R 12u02R2多选 (2018太原模拟)图 1 中，单匝矩形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO转动。改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图 2 中图线甲、乙的规律变化。已知线圈的电阻为 1.0 ，则( )A图线甲对应线圈在
10、 t0 时产生的感应电动势最大B图线甲、乙对应的线圈在 t0.2 s 时，线圈平面均平行于磁感线C图线甲、乙对应的线圈转速之比为 54D图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为 2.5 A解析：选 BC 在 t0 时， 甲 最大，则产生的感应电动势最小，故 A 错误；因为在t0.2 s 时， 甲 乙 0，所以线圈平面均平行于磁感线，故 B 正确；由题图 2 可知图线甲、乙对应的周期之比为 45，而线圈的转速 n ，所以图线甲、乙对应的线圈转速之比1T为54，故 C 正确；图线甲对应的线圈中交流电压的峰值 EmBS m0.4 V20.165 V，电流的峰值 Im 5 A ，故 D 错误。EmR3多选
11、(2018洛阳模拟)如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 OO沿逆时针方向匀速转动，角速度为 ，线圈匝数为 n，电阻为 r，外接电阻为 R，电流表为理想交流电流表，线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)转过 60时的瞬时感应电流为 i，下列说法正确的是( )A电流表的示数为 2iB转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为2iR rnC从图示位置开始转过 90的过程中，通过电阻 R 的电荷量为2iD线圈转动一周的过程中，电阻 R 产生的热量为4Ri2解析：选 BCD 由题意可得 ii mcos 60，则得感应电流的最大值 im2i，有效值 i 有 im i，则电流表的示数
12、为 i，故 A 错误；感应电动势的最大值 Emi m(Rr)22 2 22i (Rr )，又 EmnBS，磁通量的最大值 mBS，联立解得 mBS ，故 B2iR rn正确；从题图所示位置开始转过 90的过程中，通过电阻 R 的电荷量 qn n nR r BSR r ，故 C 正确；线圈转动一周的过程中，电阻 R 产生的热量 Qi 有 2RT1R r2iR rn 2i( i)2R ，故 D 正确。22 4Ri2提 能 点 三 变 压 器 与 远 距 离 输 电 问 题 基 础 保 分 类 考 点练 练 就 能 过 关 知能全通 1理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P 入 P 出 。(2)电
13、压关系： 。U1U2 n1n2(3)电流关系：只有一个副线圈时， ；I1I2 n2n1有多个副线圈时，U 1I1U 2I2U 3I3U nIn。2原、副线圈中各量的因果关系(1)电压关系：U 1 决定 U2。(2)电流关系：I 2 决定 I1。(3)功率关系：P 出 决定 P 入 。3远距离高压输电的工作原理(1)功率关系：P 1P 2，P 3P 4，P 2P 3P。(2)电压关系： ， ，U 2U 3U。U1U2 n1n2 U3U4 n3n4(3)电流关系： ， ，I 2I 3I 线 。I1I2 n2n1 I3I4 n4n3(4)输电电流：I 线 。P2U2 P3U3 UR线(5)输电线路上
14、损失的电功率：PP 2P 3I 线 2R 线 2R 线 。(P2U2) U2R线题点全练 1(2018江苏高考)采用 220 kV 高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的 ，输电电压应变为( )14A55 kV B110 kVC440 kV D880 kV解析：选 C 输送功率 PUI，输电线上损耗的功率 P 损 I 2r 2r 。当 P 损 减小(PU) 1U2为原来的 时，输电电压应变为原来的 2 倍，C 正确。142(2018天津高考)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R 供电，电路如图所示，理想交
15、流电流表 A、理想交流电压表 V 的读数分别为I、U， R 消耗的功率为 P。若发电机线圈的转速变为原来的 ，则( )12AR 消耗的功率变为 P12B电压表 V 的读数变为 U12C电流表 A 的读数变为 2ID通过 R 的交变电流频率不变解析：选 B 发电机产生的感应电动势最大值 EmNBS，其中 2n，理想变压器的输入电压(有效值)U 1 ，若线圈的转速 n 变为原来的 ，根据 ，则电压表 V 的Em2 12 U1U2 n1n2读数变为 U，通过 R 的电流变为原来的 ，R 消耗的功率变为 P，根据 ，电流表 A12 12 14 I1I2 n2n1的读数变为 I，故 B 正确，A 、C
16、错误；交变电流的频率 f 等于线圈的转速 n，故 D 错误。123.(2019 届高三济宁七校联考)如图所示，理想变压器的原线圈接有频率为 f、电压为 U 的交流电，副线圈接有光敏电阻 R1(光照增强时，光敏电阻阻值减小)、用电器 R2。下列说法正确的是 ( )AP 位置不动，当光照增强时，变压器的输入功率减小B光照强度不变，当 P 向上滑动时，用电器消耗的功率增大C当 f 减小时，变压器副线圈交流电的频率不变DP 位置不动，光照强度不变，当 U 增大时，用电器消耗的功率增大解析：选 D P 位置不动，当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，变压器的输出功率增大，故输入功率也增大，故 A 错误；光照
17、强度不变，光敏电阻的阻值不变，当 P 向上滑动时，原线圈匝数增大，根据 知变压器的输出电压减小，即用电器两端电压减小，U1U2 n1n2则用电器消耗的功率减小，故 B 错误；变压器不改变交流电的频率，故 C 错误；P 位置不动，光照强度不变，当 U 增大时，根据 知变压器的输出电压增大，即用电器两端电U1U2 n1n2压增大，则用电器消耗的功率增大，故 D 正确。提 能 点 四 交 变 电 流 的 综 合 问 题 重 难 增 分 类 考 点讲 练 结 合 过 关 研一题 (2018泉州模拟)如图所示，一面积为 S、匝数为 N 的矩形线框处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO
18、匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡 L1、 L2 均正常发光，理想电流表的示数为 I。已知 L1、L 2 的额定功率均为P，额定电流均为 I，线框及导线电阻不计，则 ( )A图示位置穿过线框的磁通量变化率为零B线框转动的角速度为22PINBSC理想变压器原、副线圈的匝数之比为 12D若 L1 灯丝烧断，电流表示数将增大解析 题图所示位置线框平面与磁场方向平行，产生的瞬时感应电动势最大，磁通量变化率最大，故 A 错误；理想变压器输入功率等于输出功率，又两灯泡均正常发光，可知线框的输出功率为 2P，则有 2P I NBSI，可得 ，故 B 正确；原线圈的Em2 12 22PINBS电流为 I
19、，因两灯泡并联且均正常发光，则副线圈中电流为 2I，可知原、副线圈的匝数之比 n1n22I I 21，故 C 错误；若 L1 灯丝烧断，则副线圈电流减小，原线圈的电流也相应减小，电流表示数减小，故 D 错误。答案 B悟一法 交变电流的综合问题，常涉及交变电流的四值、变压器、远距离输电等知识与电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律的综合应用，解答时应注意以下两点：1分清交变电流“四值”的不同计算方法和物理意义。2能够将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路中。通一类 1.多选 (2018南宁模拟)手摇发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡供电，其电路如图所示，当发电机线圈以角速度 匀速转动时，
20、电压表示数为 U，灯泡正常发光。已知发电机线圈的电阻为 r，灯泡正常发光时的电阻为 R，其他电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为 k，变压器视为理想变压器。则( )A灯泡的额定电压为UkB灯泡的额定功率为k2U2RC发电机线圈中产生的电动势最大值为 U2R rRD从发电机线圈位于中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为 u Usin 2t解析：选 AD 电压表测量的是原线圈的电压有效值，因为此时灯泡正常发光，则灯泡的额定电压等于此时副线圈的电压，则由 k 得灯泡的额定电压 UL ，A 正确；灯UUL Uk泡的额定功率 PL ，B 错误；副线圈的电流 IL ，因原、副线圈的电流UL2
21、R U2k2R ULR UkR之比 ，故原线圈的电流 I1 ，因此发电机线圈中产生的电动势的有效值I1IL 1k Uk2REU I1r，最大值 Em E U ，C 错误；原线圈输2 2 (1 rk2R)入电压最大值为 U，则从发电机线圈位于中性面开始计时，原2线圈输入电压的瞬时值表达式为 u Usin t，D 正确。22多选 如图所示，矩形线圈 abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电路，电压表为理想交流电压表。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的 bc 边匀速转动，磁场只分布在 bc边的左侧，磁感应强度大小为 B，线圈转动的角速度为 、匝数为 N，线圈电阻不计。下列说法正确的是( )A将原线圈抽
22、头 P 向上滑动时，灯泡变暗B电容器的电容增大时，灯泡变暗C线圈处于图示位置时，电压表读数为 0D若线圈转动的角速度变为 2，则电压表读数变为原来的 2 倍解析：选 AD 根据 可得 U2 U1，P 向上滑动， n1 增大，而 U1 不变，所以U1U2 n1n2 n2n1U2 减小，故灯泡变暗，A 正确；电容器的电容增大，容抗减小，故灯泡变亮， B 错误；线圈处于题图所示位置时，感应电动势的瞬时值为零，交流电路中交流电表示数为有效值，所以电压表读数不为 0，C 错误；根据 EmNBS 可得交流电最大值变为原来的 2 倍，所以有效值变为原来的 2 倍，D 正确。3多选 如图甲所示的电路中，理想变
23、压器原、副线圈匝数比为 51，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出) ，电压表和电流表均为理想电表，R0 为定值电阻，R 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法中正确的是( )A图乙中电压的有效值为 110 V2B电压表的示数为 44 VCR 处出现火警时电流表示数增大DR 处出现火警时电阻 R0 消耗的电功率增大解析：选 ACD 根据电流的热效应 0.01 J 0.02 J，解得 U110 V，(22022 )2R U2R 2即题图乙中电压的有效值为 110 V，故 A 正确；由 ，可得 ，解得 U22U1U2 n1n2 1102 VU2 5131.1
24、V，所以电压表的示数为 31.1 V，故 B 错误；R 处出现火警时，阻值减小，由于电压不变，所以副线圈电流增大，输出功率增大，根据输入功率等于输出功率知，输入功率增大，根据 P1U 1I1，可知电流表的示数增大，故 C 正确；R 处出现火警时，阻值减小，由于电压不变，电流增大，R 0 消耗的电功率增大，故 D 正确。专题强训提能 1.(2018重庆一诊)利用如图所示电路可测量待测电阻 Rx 的阻值。定值电阻 R1、R 2 的阻值已知，闭合开关 S，调节电阻箱使其接入电路的阻值为 R3 时，电流表示数为零，则 Rx 的阻值等于( )AR 2 B.R1R2R3C. D.R1R3R2 R3R2R1
25、解析：选 D 根据串并联电路特点及欧姆定律可知 ：I 1(R1R 2)I 2(RxR 3)，由于电流表示数为零，则说明电流表两端的电势相等，则一定有：I 1R1I 2R3，两式联立可得：R x，故 D 正确。R3R2R12.(2018闽粤大联考)如图所示， A 和 B 为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球。开始时开关 S 闭合且滑动变阻器的滑动头 P 在 a 处，此时绝缘线向右偏离竖直方向的偏角为 (电源的内阻不能忽略)。下列判断正确的是 ( )A小球带负电B当滑动头从 a 向 b 滑动时，绝缘线的偏角 变大C当滑动头从 a 向 b 滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D当
26、滑动头从 a 向 b 滑动时，电源的输出功率一定变大解析：选 C 由题图知，A 板带正电， B 板带负电，电容器内电场方向水平向右，绝缘线向右偏，小球所受电场力向右，则小球带正电，故 A 错误；滑动头向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压 UEIr 变小，电容器电压变小，小球所受电场力变小，绝缘线的偏角 变小，故 B 错误；滑动头从 a 向b 滑动时，电容器电压变小，电容器放电，因 A 板带正电，则流过电流表的电流方向向下，故 C 正确；根据外电阻等于内阻时电源的输出功率最大，可得当外电阻大于内阻时，外电阻减小，输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻
27、减小，输出功率减小。由于外电阻与内阻大小关系未知，故无法判断电源输出功率大小的变化，故 D 错误。3多选 (2018南平质检)如图所示电路中，由于理想变压器原线圈的输入电压降低，使灯泡 L 变暗，下列哪些措施可以使灯泡 L 重新变亮( )A其他条件不变，P 1 上移，同时 P2 下移B其他条件不变，P 1 下移，同时 P2 上移C其他条件不变，断开开关 SD其他条件不变，将滑动变阻器滑片 P 向下移动解析：选 BC 其他条件不变，P 1 上移，即原线圈匝数增多， P2 下移，即副线圈匝数减少，由 U2 U1 可得 U2 减小，灯泡 L 变暗，故 A 错误；其他条件不变，P 1 下移，即原n2n
28、1线圈匝数减少，P 2 上移，即副线圈匝数增多，由 U2 U1 可得 U2 增大，可以使灯泡 L 重n2n1新变亮，故 B 正确；其他条件不变，断开开关 S，并联部分电阻增大，副线圈中电流减小，R1 分担电压减小，灯泡 L 两端电压增大，可以使灯泡 L 重新变亮，故 C 正确；其他条件不变，将滑动变阻器滑片 P 向下移动，并联部分电阻减小，灯泡 L 两端电压减小，灯泡 L 变暗，故 D 错误。4多选 (2019 届高三衡水中学调研)某电路如图所示，电源电动势为 E、内阻为 r，R 1、R 2 为定值电阻，R 为电位器( 滑动变阻器) ，L 是小灯泡，电压表和电流表均为理想电表。当电位器的触片滑
29、向 b 端时，下列说法正确的是( )A小灯泡 L 将变亮B电压表示数与电流表 A1 示数的比值将变大C电流表 A1 的示数将变大D电源的总功率将变大解析：选 ACD 电位器的触片滑向 b 端时，电位器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，总电流变大，电流表 A1 的示数将变大，则内阻分担电压变大，路端电压变小，电压表 V 的示数将减小，流过 R1 和 R2 的电流均减小，流过 L 的电流将增大，L 将变亮，故 A、 C 正确；电压表的示数与电流表 A1 示数的比值等于外电路总电阻，可 知 该 比 值 将 变 小 ， 故 B 错 误 ； 总 电 流 变 大 ， 由 P EI
30、 知，电源的总功率将变大，故 D正确。5.多选 (2018湖北八校联考)如图所示，矩形单匝线圈 abcd 放置在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中绕轴 OO匀速转动，转动的周期为 T，ab 中点和 cd 中点的连线恰好位于转轴所在直线上，且转轴 OO位于匀强磁场的边界线上，转轴 OO垂直于磁场方向，线圈电阻阻值为 R，外电阻的阻值也为 R，从图示位置开始计时，线圈转过 30时的瞬时感应电流为 I，则以下判断正确的是( )A线圈的面积为4IRTBB线圈消耗的电功率为 4I2RC线圈中感应电动势的表达式为 e2 IRsin t22TDt 时刻穿过线圈的磁通量为 cos t2IRT 2T解析：选 A
31、D 设线圈面积为 S，从题图所示位置开始计时，感应电动势的表达式为eB sin t sin ，转过 30时的瞬时感应电流 I sin 30 ，故 SS2 BST E2R BS2RT BS4RT，则 e4IR sin t，A 正确，C 错误；线圈消耗的电功率为4IRTB 2TP 2R2I 2R，B 错误；t 时刻穿过线圈的磁通量为 B cos t cos Em2R R S2 2IRTt，D 正确。2T6.(2018福建大联考)如图所示为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器 T1 的原、副线圈匝数比 n1n 21k，降压变压器 T2 的原、副线圈匝数比 n3n 4k1，模拟输电导线的电阻 r3 ，
32、T 2 的负载是规格为“15 V 45 W”的灯泡L。当 T1 的输入电压为 16 V 时 L 正常发光，两个变压器可视为理想变压器，则 k 的值为( )A. B332C4 D9解析：选 B 根据 ，得 U2kU 116k，灯泡的额定电流为 I A3 A，U1U2 n1n2 PU 4515降压变压器副线圈电流 I43 A，根据电流与匝数成反比，得 ，即 I3 ，根据I3I4 1k I4k 3k ，得 U3kU 415k，由 U2U 3I 3r，整理得U3U4 k116k15k 3，解得 k3， B 对。3k7.多选 (2018厦门高三质检)如图所示，电路中变压器为理想变压器，其原线圈接在 u2
33、0 sin 50t(V)的交流电源上，副线圈与阻值为 R12 的电阻2连接成闭合电路，电流表为理想电流表。另有一阻值 R232 的电阻与变压器原线圈并联，电阻 R1 与 R2 消耗的电功率恰好相等。则( )A电阻 R1 消耗的电功率为 12.5 WB通过电阻 R1 的交变电流的周期为 0.02 sC电流表的示数为 10 AD变压器原、副线圈匝数之比为 41解析：选 AD 加在 R2 两端电压的有效值为 UR2U V20 V，R 2 消耗的功率2022为 PR2 12.5 W，又电阻 R1 与 R2 消耗的电功率恰好相等，故 A 正确；由 u20 UR22R2sin 50t(V)，知 50 ra
34、d/s，故周期 T 0.04 s，变压器不改变交变电流的周期，故22B 错误； R1 的消耗功率 PR1 PR212.5 W，通过 R1 的电流 IR1 2.5 A，则电流表的PR1R1示数为 2.5 A，故 C 错误；副线圈两端电压为 U2I R1R15 V，原线圈两端电压 U1U20 V，则原、副线圈匝数之比 n1n2U 1U24 1，故 D 正确。8(2018山西五地市联考)如图所示， L1、L 2、L 3、L 4 为四盏规格均为“12 V,6 W”的灯泡，分别接入理想变压器原、副线圈回路中，a、b 两端连接交流电源，交流电流表 A 的示数为 0.5 A，已知灯泡 L2 正常发光，以下说
35、法正确的是 ( )Aa、b 端输入功率为 18 WBa、b 端输入电压为 36 VC灯泡 L1 的功率为 6 WD若副线圈回路再并联一盏同样的灯泡，灯泡 L2 仍能正常发光解析：选 C 灯泡的额定电流 IL A0.5 A，因交流电流表 A 的示数为 0.5 PLUL 612A，所以 L1 正常发光，其功率为 6 W，因 L2 正常发光，则 L3、L 4 也正常发光，则变压器的输出功率为三盏灯泡的总功率，变压器的输入功率等于输出功率，则 a、b 端输入功率等于四盏灯泡的总功率，即 Pab64 W24 W，故 A 错误，C 正确；根据 PabU abIA 可得UabV48 V，故 B 错误；若副线
36、圈回路再并联一盏同样的灯泡，使得副线圈的总电流增大，240.5则原线圈的电流也增大，L 1 分担的电压增大，原线圈两端电压减小，副线圈两端电压减小，L2 不能正常发光，故 D 错误。9.(2018石家庄质检)如图所示，理想变压器三个线圈的匝数之比 n1n 2n 31051，其中匝数为 n1 的原线圈接到 220 V 的交流电源上，匝数为 n2 和 n3 的两个副线圈分别与电阻 R2、R 3 组成闭合回路。已知通过电阻 R3 的电流 I32 A，电阻 R2110 ，则通过电阻 R2 的电流 I2 和通过原线圈的电流 I1 分别是( )A10 A,12 A B10 A,20 AC1 A,0.7 A
37、 D1 A,3 A解析：选 C 由 ，得 U2 U1110 V，则 I2 1 A。由 ，得 U3U1U2 n1n2 n2n1 U2R2 U3U1 n3n1U122 V，又 I1U1I 2U2 I3U3，解得 I10.7 A，选项 C 正确。n3n110(2019 届高三南昌模拟)如图甲所示是一台交流发电机的构造示意图，线圈转动产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示；发电机线圈电阻为 1 ，负载电阻为 4 ，则( )A线圈转速为 50 r/sB电压表的示数为 2.5 VC负载电阻的电功率为 2 WD若线圈转速加倍，电压表读数变为原来的 4 倍解析：选 C 由题图乙可知，线圈转动周期为 0.0
38、4 s，则转速为 n r/s25 r/s，10.04故 A 错误；电动势的最大值为 5 V，有效值为 E V2.5 V，则电压表的示数为 U52 2R 4 V2 V，故 B 错误；负载电阻消耗的电功率 P W2 Er R 2.521 4 2 U2R 2224W，故 C 正确；若线圈转速加倍，则角速度加倍，电压最大值 EmNBS，故最大值变为原来的 2 倍，有效值也变为原来的 2 倍，故电压表示数变为原来 2 倍，故 D 错误。11多选 (2018上饶六校联考)如图所示，一正弦式交流电瞬时值为 e220sin 100 t(V)，通过一个理想电流表接在一个理想变压器两端，变压器起到降压作用，开关闭
39、合前后 A、B 两端输出的电功率相等，以下说法正确的是( )A流过 r 的电流方向每秒钟变化 50 次B变压器原线圈匝数小于副线圈匝数C开关从断开到闭合时，电流表示数变大DR r2解析：选 CD 由正弦式交流电瞬时值表达式知交流电的频率 f Hz50 Hz，因1002变压器不改变交流电的频率，所以流过 r 的电流方向每秒钟变化 100 次，A 错误；降压变压器原线圈匝数大于副线圈匝数，B 错误；开关从断开到闭合时，副线圈回路总电阻减小，副线圈两端电压不变，所以副线圈回路中电流增大，再根据 I1U1I 2U2 知，原线圈电流即电流表示数变大，C 正确；开关闭合前， A、B 两端输出的电功率为 P
40、AB 2R，开关(U2R r)闭合后，A、B 两端输出的电功率为 PAB 2 2R，又开关闭合前后(U2r R2) R2 U22R 2r2A、B 两端输出功率相等，则有 PABP AB，解得 R r，D 正确。212.(2018天津河东区模拟)在日常生活中，各种家用电器所使用的电压不同，经常需要用变压器把 220 V 交流电变成所需的电压。如图所示为原、副线圈匝数比为 n1n 2101 的理想变压器，b 是原线圈中的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈c、d 两端加上 u220 sin 100t(V)的交变电压，则( )2A当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为
41、 22 V2B当单刀双掷开关与 a 连接时，在滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小C当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，原线圈输入功率变小D当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，调节滑动变阻器滑片 P 到适当位置，有可能实现调节前、后原线圈输入功率相等解析：选 D 当 单 刀 双 掷 开 关 与 a 连 接 时 ， 由 ，又 n1n2 101， 有 效 值 U1 U1U2 n1n2 22022V220 V，可得副线圈的电压 U222 V，则电压表的示数为 22 V，故 A 错误；当单刀双掷开关与 a 连接时，在滑片 P 向上移动的过程中，因输入电压及原、副线圈匝数之比
42、不变，则副线圈两端电压不变，所以电压表的示数不变；滑片 P 向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则副线圈电流变小，电流表示数变小，故 B 错误；当单刀双掷开关由 a 扳向b 时，原线圈匝数变小，根据 ，可知副线圈两端的电压 U2 变大，输出功率 P2U1U2 n1n2变大，又输入功率等于输出功率，所以原线圈输入功率变大，故 C 错误；当单刀双掷U22R开关由 a 扳向 b 时，副线圈两端电压变大，调节滑片 P 到适当位置使其连入电路的电阻 R变大，输出功率 P2 可能不变，又输入功率等于输出功率，所以有可能实现调节前、U22R后原线圈输入功率相等，故 D 正确。13.(2018上海虹口区模
43、拟)如图所示，电源电动势为 E、内阻为 r, R1、R 2 为定值电阻，R 2R1r，且 R1 大于滑动变阻器 R0 的最大阻值。闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 由最上端滑到最下端，若电压表 V1、V 2、电流表 A 的读数改变量的大小分别用 U1、U 2、I 表示，则下列说法中正确的是( )A. R 2U2IB. R1r 知，外电阻一定大于内电阻，而在滑片向下滑动过程中外电阻减小，故外电阻越来越接近内电阻，故电源的输出功率一直增大，故 D 错误。14.如图所示的电路中，R 为光敏电阻(随光照强度的增大阻值会减小) 、C 为电容器，灯泡 L 的额定电压为 50 V，理想变压器原、副线圈的
44、匝数比为 21。闭合开关 S，在a、b 两端输入正弦式交变电流 u100 sin 10t(V)，则下列说法正确的是( )2A灯泡会正常发光B光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等C增大照射光敏电阻的照射光强度，灯泡会变亮D断开开关 S，灯泡会熄灭解析：选 C 由题可知，理想变压器原、副线圈的匝数比为 21，原线圈两端电压的有效值为 100 V，根据 ，可知副线圈两端电压的有效值为 50 V，由于电容器和光敏U1U2 n1n2电阻都会阻碍交变电流的通过，因此灯泡两端的电压小于 50 V，不会正常发光，A 错误；由于电容器能通交流，因此光敏电阻中的电流小于灯泡中的电流，B 错误；增大照射光敏电阻的照射光强度，光敏电阻的阻值减小，因此灯泡中的电流增大，灯泡会变亮，C 正确；断开开关 S，由于电容器能通交流，因此灯泡不会熄灭，D 错误。
