资源简介

专题十二　直流电路和交流电路
[考情分析]
高考命题点 高考广东卷 其他高考卷(供参考)
1.直流电路的规律和应用 广西卷 T6　 广西卷T6，海南卷T16 海南卷T7
2.交变电流的产生和描述 广东卷T1 广东卷T4 北京卷 T4，山东卷 T7　 湖北卷T5，河北卷T4，新课标卷T20，山东卷T8，广西卷T15　 湖南卷T9
3.变压器的原理和基本关系 广东卷T6 广东卷T7 安徽卷 T8，福建卷 T2，广西卷 T2，河北卷 T6，湖南卷 T6，江苏卷 T2，云南卷 T8　 海南卷T9，黑吉辽卷T13 北京卷T7，海南卷T11
4.远距离输电问题 广东卷T2 湖北卷 T8，重庆卷 T9　 湖南卷T6　 山东卷T7，天津卷T6
命题点1　直流电路的规律和应用
1．闭合电路欧姆定律的三个公式
(1)E＝U外＋U内(任意电路)。
(2)E＝U外＋Ir(任意电路)。
(3)E＝I(R＋r)(纯电阻电路)。
2．两种电路的比较
3．动态电路分析的三种方法
程序法 部分电路阻值变化→电路总电阻R总变化→干路电流I变化→路端电压U端变化→各支路电流、电压变化，即R局→R总→I总→U端→
结论法 即“串反并同”，所谓“串反”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都减小(增大)；所谓“并同”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都增大(减小)
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，使滑动变阻器接入电路的电阻最大或电阻为零去讨论
　(2025·广西卷，T6)如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为S1、S2，长度分别为l1、l2。闭合开关后，a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为(　　)
A．l1∶2l2 B．2l2∶l1
C．l2S1∶2l1S2 D．2l2S2∶l1S1
[解析]　由并联电路规律可知＝，其中Ra＝，Rb＝，a、b材质相同，则ρa＝ρb，故＝；由Ia＝naeS1va，Ib＝nbeS2vb，a、b材质相同，na＝nb，则＝，可得＝，B正确。
[答案]　B
　(2025·广东省一模联考)如图所示为某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时(不考虑车灯电阻随温度的变化)(　　)
A．路端电压增大 B．车灯的电流增大
C．电路的总电流减小 D．电源的总功率增大
[解析]　S闭合，车灯变暗，则车灯电流减小，由I灯＝可知，路端电压减小，由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可知，电路中的总电流增大，由P＝EI可知，电源的总功率增大，故D正确，A、B、C错误。
[答案]　D
　(多选)(2025·四川成都市二模)光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件，其内部电路的简化原理图如图，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)，忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分，闭合开关，环境光照稳定时，电容器两板间小液滴处于静止状态，则环境光照逐渐增强时(　　)
A．L1灯、L2灯均逐渐变暗
B．L2灯两端电压与电流的变化量之比不变
C．电源的输出功率一定是先变大后变小
D．小液滴向上运动，在接触极板前机械能增大
[解析]　光照逐渐增强时，光敏电阻阻值减小，总电阻减小，总干路电流增大，路端电压减小，结合串反并同，L1灯、L2灯均变暗，故A正确；L2灯是定值电阻，电压与电流的变化量之比为定值，故B正确；由于Rt的电阻减小，电源的外电阻在减小，因无法确定外电阻与电源内电阻的关系，即无法确定电源的输出功率的变化，故C错误；由于L1两端电压减小，电容器C的电压减小，场强减小，小液滴受到的电场力减小后小于重力，小液滴向下运动，电场力做负功，机械能减小，故D错误。
[答案]　AB
命题点2　交变电流的产生和描述
1．两个特殊位置
(1)线圈平面与中性面重合时(如图甲所示)，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。
(2)线圈平面与中性面垂直时(如图乙所示)，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变。
　　
2．有效值的计算
(1)正弦式交变电流：E＝，I＝，U＝。
(2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据电流的热效应，即“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，分段求和列式，求得有效值。
3．交变电流的“四值”问题
考向1　交变电流的产生和描述
　(2025·广西南宁市适应性测试)通过某定值电阻的电流随时间变化的图像如图所示，其周期为0.8 s，则电流的有效值为(　　)
A． A B． A
C．1.0 A D．2.0 A
[解析]　设电流有效值为I，电阻阻值为R，则根据有效值的定义有I2RT＝IRt1＋IRt2＋IRt3，代入数据解得I＝ A。
[答案]　A
　(2025·北京卷，T4)如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为e＝10sin (100πt)V。下列说法正确的是(　　)
A．该交流电的频率为100 Hz
B．线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C．线圈转到图示位置时，AB边受到的安培力方向向上
D．仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为10 V
[解析]　根据题意可知，该交流电的频率f＝＝50 Hz，故A错误；线圈转到图示位置时，磁场与线圈平面平行，穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故B错误；根据题意，由右手定则可知，线圈转到图示位置时，电流由B→A，由左手定则可知，AB边受到的安培力方向向上，故C正确；由公式Em＝NBSω可知，仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为原来的2倍，为20 V，故D错误。
[答案]　C
　(2025·广州市一模)某发电机的结构简化如图，N、S是永磁铁的磁极，M是圆柱形铁芯，磁极与铁芯之间的缝隙形成沿半径方向的磁场。铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕M中心的固定转轴匀速转动。若从图示位置开始计时，取此时线圈中的电动势为正值，在一个周期内感应电动势e随时间t变化的图像是(　　)
[解析]　线圈匀速转动，两杆切割磁感线的线速度大小保持不变，根据磁感线的分布，线圈转动过程中两杆所处位置的磁感应强度大小也保持不变，根据E＝BLv可知，产生的感应电动势大小保持不变，故C、D错误；从题图位置转动90°后，两杆所处位置磁感应强度方向变化，因此产生的电动势方向也会变化，故B错误；接下来每转动180°后，两杆所处位置磁感应强度方向都会发生变化，则产生的电动势方向随之变化，故A正确。
[答案]　A
考向2　交变电流的“四值”问题
　(多选)(2025·湖北十一校联考)如图所示，边长为L、绕线N匝、总电阻为r的正方形线圈abcd处于磁感应强度为B、方向水平向右的匀强磁场中，线圈以角速度ω绕轴OO′匀速转动，外接电阻的阻值为R，则下列说法正确的是(　　)
A．图示状态时理想电压表的示数为NBωL2
B．线圈从图示位置转过90°时理想电压表的示数为NBωL2
C．线圈从图示位置转过90°时理想电压表的示数为0
D．线圈从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为
[解析]　线圈在匀强磁场中以恒定角速度转动，产生感应电动势的最大值Em＝NBωL2，电压表的示数为有效值，电压表示数U＝·＝NBωL2，A、C错误，B正确；设线圈从题图位置转过90°用时Δt，通过电阻R的电荷量q＝Δt，由闭合电路欧姆定律可知＝，由法拉第电磁感应定律可知＝N，在Δt时间段内，磁通量的变化量ΔΦ＝BL2，由以上各式联立解得q＝，D正确。
[答案]　BD
命题点3　变压器和远距离输电
1．理想变压器基本关系
2．远距离输电的分析思路
厘清三个回路
抓住两个联系 (1)理想的升压变压器联系了电源回路和输送回路。由理想变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个物理量间的关系为＝，I1n1＝I2n2，P1＝P2(2)理想的降压变压器联系了输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个物理量间的关系为＝，I3n3＝I4n4，P3＝P4
掌握一个能量守恒定律 发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈1，线圈1上的能量就是远程输电的总能量，在输送过程中，先被输送回路上的导线电阻损耗一小部分，剩余的绝大部分被用户使用消耗，所以能量关系为P1＝P线损＋P用户
3.变压器等效电阻
当理想变压器的副线圈接纯电阻元件时，可以把理想变压器(含副线圈中的元件)等效成一个电阻来处理，设原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原线圈输入电压为U1，电流为I1，副线圈输出电压为U2，电流为I2，副线圈负载电阻为R，则等效电阻R等效＝＝＝＝R。
考向1　变压器的原理和应用
　(2025·安徽卷，T8)某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比n1∶n2＝1∶3，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压u＝12sin (100πt) V的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为6 Ω。要使电流表的示数变为2.0 A，下列操作正确的是(　　)
A．电阻箱R的阻值调为18 Ω
B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的
C．输入端电压调为u＝12sin (50πt) V
D．输入端电压调为u＝6sin (100πt) V
[解析]　原线圈接入的电压u＝12sin (100πt)V，可知原线圈两端电压的有效值为12 V，根据＝，可知副线圈两端电压有效值为36 V，由题意可知电阻箱R分得一半的电压，为18 V，若电流表的示数为2.0 A，则R＝＝9 Ω，即电阻箱R的阻值应调为9 Ω，故A错误；电阻箱R的阻值为6 Ω，若电流表的示数为2.0 A，则电阻箱R两端的电压应为12 V，占副线圈两端电压有效值的，所以副线圈接入电路的匝数应调为其总匝数的，故B正确；原线圈输入电压可变，电阻箱R的阻值为6 Ω，若电流表的示数为2.0 A，则电阻箱R两端的电压应为12 V，滑动触头P位于副线圈的正中间，则副线圈两端电压有效值应为24 V，根据＝，可知原线圈两端电压有效值应为8 V，输入端电压最大值应调为8 V，故C、D错误。
[答案]　B
　(多选)(2025·云南卷，T8)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1，输入电压U1＝1.1 kV；两副线圈的匝数分别为n2和n3，输出电压U2＝U3＝220 V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0 kW和3.5 kW，下列说法正确的是(　　)
A．n1∶n2＝5∶1
B．n1∶n3＝1∶5
C．变压器的输入功率为10.5 kW
D．两副线圈输出电压最大值均为220 V
[解析]　由变压器的工作原理可知＝、＝，代入数据得＝、＝，A正确，B错误；理想变压器的输入功率等于输出功率，则P1＝P2＋P3＝10.5 kW，C正确；两副线圈输出电压的最大值均为Um＝U2＝220 V，D错误。
[答案]　AC
　(2025·天河区综合测试)电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将3 V直流电压通过转换器转变为正弦交变电压u＝3sin 10 000πt(V)，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到2 100 V时可击杀蚊虫，正常工作时(　　)
A．交流电压表的示数为3 V
B．电击网上的高频电压的频率为10 000 Hz
C．副线圈与原线圈匝数比需满足≥700
D．将3 V直流电压连接在变压器的原线圈两端，电蚊拍也可以正常工作
[解析]　正弦交变电压的有效值U＝＝V，交流电压表的示数为V，故A错误；电击网上的高频电压的周期T＝＝ s＝ s，则电击网上的高频电压的频率f＝＝5 000 Hz，故B错误；根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比，可知副线圈与原线圈匝数比需满足＝≥＝700，故C正确；将3 V直流电压连接在变压器的原线圈两端，副线圈不会产生感应电动势，电蚊拍不可以正常工作，故D错误。
[答案]　C
考向2　含变压器电路的动态分析
　(2025·安徽江南十校一模)如图所示，理想变压器的原线圈接入电压恒定的交流电源，电表均为理想电表，导线电阻不计，R0为定值电阻。现将滑动变阻器R的滑片向上滑动，则下列说法正确的是(　　)
A．电流表示数均变大
B．电压表示数均不变
C．变压器输入功率变小
D．定值电阻R0消耗的功率变大
[解析]　滑片向上滑动，R变大，副线圈总电阻变大，副线圈电流变小，又因为原、副线圈匝数比不变，所以原线圈电流也变小，故A错误；原、副线圈两端电压均不变，所以电压表V1示数不变，电阻R分压变大，电压表V2示数变大，故B错误；由P＝UI可知，原线圈电流变小，电压表V1示数不变，则变压器输入功率变小，故C正确；由P＝I2R可知，副线圈电流变小，则定值电阻R0消耗的功率变小，故D错误。
[答案]　C
考向3　远距离输电问题
　(2025·广东卷，T2)如图所示，某光伏电站输出功率1 000 kW、电压400 V的交流电，经理想变压器升压至10 kV后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为5 Ω。下列说法正确的是(　　)
A．变压器原、副线圈匝数比为1∶100
B．输电线上由R造成的电压损失为500 V
C．变压器原线圈中的电流为100 A
D．变压器原、副线圈中电流的频率不同
[解析]　设变压器原、副线圈的匝数为n1、n2，变压器原、副线圈两端的电压为U1、U2，变压器原、副线圈中的电流为I1、I2，由P1＝1 000 kW，U1＝400 V，U2＝10 kV，则I1＝＝2 500 A，故C错误；＝＝，故A错误；由I2＝＝100 A，UR＝I2R，联立可得UR＝500 V，故B正确；变压器不能改变频率，原、副线圈中电流的频率相同，故D错误。
[答案]　B
　(多选)(2025·重庆卷，T9)2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的1.6×106 V直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为1.0×104 V的交流电，再经配电房中的变压器(视为理想变压器)降为220sin (100πt) V的家用交流电，若输电线路输送功率为8.0×109 W，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则(　　)
A．直流输电导线中的电流为250 A
B．直流输电导线总阻值不超过16 Ω
C．家用交流电的电压最大值为220 V，频率为50 Hz　
D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为11∶500
[解析]　直流输电电流由公式I＝计算得I＝＝5 000 A，故A错误；导线允许的最大功率损耗为5%的输送功率，P损＝0.05×8.0×109 W＝4×108 W，由 P损＝I2R得导线总阻值上限R＝＝ Ω＝16 Ω，故B正确；家用交流电表达式为220sin (100πt) V，其最大值为220 V，频率f＝＝ Hz＝50 Hz，故C错误；变压器原线圈电压U1＝1.0×104 V，副线圈电压U2＝220 V，匝数比＝＝，电流比与匝数比成反比可知＝＝，故D正确。
[答案]　BD(共52张PPT)
模块四　电磁感应和电路
专题十二　直流电路和交流电路
命题点1　直流电路的规律和应用
01
1．闭合电路欧姆定律的三个公式
(1)E＝U外＋U内(任意电路)。
(2)E＝U外＋Ir(任意电路)。
(3)E＝I(R＋r)(纯电阻电路)。
2．两种电路的比较
3．动态电路分析的三种方法
程序法
结论法
极限 法
即“串反并同”，所谓“串反”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都减小(增大)；所谓“并同”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都增大(减小)
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，使滑动变阻器接入电路的电阻最大或电阻为零去讨论
　　　(2025·广西卷，T6)如图电路中，材质相同的金属导体a和b，横截面积分别为S1、S2，长度分别为l1、l2。闭合开关后，a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为(　　)
A．l1∶2l2
B．2l2∶l1
C．l2S1∶2l1S2
D．2l2S2∶l1S1
B
D
　　　(2025·广东省一模联考)如图所示为某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时(不考虑车灯电阻随温度的变化)(　　)
A．路端电压增大
B．车灯的电流增大
C．电路的总电流减小
D．电源的总功率增大
　　　(多选)(2025·四川成都市二模)光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件，其内部电路的简化原理图如图，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)，忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分，闭合开关，环境光照稳定时，电容器两板间小液滴处于静止状态，则环境光照逐渐增强时(　　)
A．L1灯、L2灯均逐渐变暗
B．L2灯两端电压与电流的变化量之比不变
C．电源的输出功率一定是先变大后变小
D．小液滴向上运动，在接触极板前机械能增大
AB
[解析]　光照逐渐增强时，光敏电阻阻值减小，总电阻减小，总干路电流增大，路端电压减小，结合串反并同，L1灯、L2灯均变暗，故A正确；
L2灯是定值电阻，电压与电流的变化量之比为定值，故B正确；
由于Rt的电阻减小，电源的外电阻在减小，因无法确定外电阻与电源内电阻的关系，即无法确定电源的输出功率的变化，故C错误；
由于L1两端电压减小，电容器C的电压减小，场强减小，小液滴受到的电场力减小后小于重力，小液滴向下运动，电场力做负功，机械能减小，故D错误。
命题点2　交变电流的产生和描述
02
(2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据电流的热效应，即“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，分段求和列式，求得有效值。
3．交变电流的“四值”问题
A
C
线圈转到图示位置时，磁场与线圈平面平行，穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故B错误；
根据题意，由右手定则可知，线圈转到图示位置时，电流由B→A，由左手定则可知，AB边受到的安培力方向向上，故C正确；
由公式Em＝NBSω可知，仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为原来的2倍，为20 V，故D错误。
　　　(2025·广州市一模)某发电机的结构简化如图，N、S是永磁铁的磁极，M是圆柱形铁芯，磁极与铁芯之间的缝隙形成沿半径方向的磁场。铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕M中心的固定转轴匀速转动。若从图示位置开始计时，取此时线圈中的电动势为正值，在一个周期内感应电动势e随时间t变化的图像是(　　)
A
[解析]　线圈匀速转动，两杆切割磁感线的线速度大小保持不变，根据磁感线的分布，线圈转动过程中两杆所处位置的磁感应强度大小也保持不变，根据E＝BLv可知，产生的感应电动势大小保持不变，故C、D错误；
从题图位置转动90°后，两杆所处位置磁感应强度方向变化，因此产生的电动势方向也会变化，故B错误；
接下来每转动180°后，两杆所处位置磁感应强度方向都会发生变化，则产生的电动势方向随之变化，故A正确。
BD
命题点3　变压器和远距离输电
03
1．理想变压器基本关系
2．远距离输电的分析思路
厘清三 个回路

抓住两 个联系

掌握 一个能量 守恒定律
发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈1，线圈1上的能量就是远程输电的总能量，在输送过程中，先被输送回路上的导线电阻损耗一小部分，剩余的绝大部分被用户使用消耗，所以能量关系为P1＝P线损＋P用户
B
　　　(多选)(2025·云南卷，T8)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1，输入电压U1＝1.1 kV；两副线圈的匝数分别为n2和n3，输出电压U2＝U3＝220 V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0 kW和3.5 kW，下列说法正确的是(　　)
A．n1∶n2＝5∶1
B．n1∶n3＝1∶5
C．变压器的输入功率为10.5 kW
D．两副线圈输出电压最大值均为220 V
AC
理想变压器的输入功率等于输出功率，则P1＝P2＋P3＝10.5 kW，C正确；
C
将3 V直流电压连接在变压器的原线圈两端，副线圈不会产生感应电动势，电蚊拍不可以正常工作，故D错误。
　考向2　含变压器电路的动态分析
　　　(2025·安徽江南十校一模)如图所示，理想变压器的原线圈接入电压恒定的交流电源，电表均为理想电表，导线电阻不计，R0为定值电阻。现将滑动变阻器R的滑片向上滑动，则下列说法正确的是(　　)
A．电流表示数均变大
B．电压表示数均不变
C．变压器输入功率变小
D．定值电阻R0消耗的功率变大
C
[解析]　滑片向上滑动，R变大，副线圈总电阻变大，副线圈电流变小，又因为原、副线圈匝数比不变，所以原线圈电流也变小，故A错误；
原、副线圈两端电压均不变，所以电压表V1示数不变，电阻R分压变大，电压表V2示数变大，故B错误；
由P＝UI可知，原线圈电流变小，电压表V1示数不变，则变压器输入功率变小，故C正确；
由P＝I2R可知，副线圈电流变小，则定值电阻R0消耗的功率变小，故D错误。
　考向3　远距离输电问题
(2025·广东卷，T2)如图所示，某光伏电站输出功率1 000 kW、电压400 V的交流电，经理想变压器升压至10 kV后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为5 Ω。下列说法正确的是(　　)

A．变压器原、副线圈匝数比为1∶100
B．输电线上由R造成的电压损失为500 V
C．变压器原线圈中的电流为100 A
D．变压器原、副线圈中电流的频率不同
B
变压器不能改变频率，原、副线圈中电流的频率相同，故D错误。
BD(共29张PPT)
复习效果自测
C
C
3．(2025·肇庆市二模)热水器中，常用热敏电阻实现温度控制。如图是一学习小组设计的模拟电路，R1为加热电阻丝，R2为正温度系数的热敏电阻(温度越高电阻越大)，灯泡L的电阻不随温度而变化，C为电容器。S闭合后，当温度升高时(　　)
A．电容器C所带的电荷量减小
B．灯泡L变暗
C．电容器C两板间的电场强度增大
D．R1消耗的功率增大
C
根据I＝IL＋I1，可知流过R1的电流I1减小，根据U1＝I1R1，可知R1两端的电压U1减小，根据U外＝U1＋U2，可知R2两端的电压U2增大，即电容器两端的电压增大，可知电容器C两板间的电场强度增大，根据Q＝U2C，可知电容器所带的电荷量增大，故A错误，C正确；
4．(多选)(2025·八省八校一模)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴P处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则(　　)
A．带电液滴P一定带正电
B．R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，
电压表示数增大
C．若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴P将向上极板运动
D．若将开关S断开，带电液滴P将向下极板运动
BC
解析：闭合开关S且电路稳定后，带电液滴处于静止状态，由平衡条件得电场力竖直向上，与电场强度方向相反，故带电液滴带负电，故A错误；
R4的滑片向上端移动时，电路总电阻增大，总电流I减小，外电路电压U＝E－Ir增大，又由U＝IR1＋U3可知U3增大，流过R2和R3的电流分别为I2、I3，根据I＝I2＋I3，I3增大，故I2减小，即电流表示数减小，由U3＝U2＋U4＝I2R2＋U4，可知U4增大，即电压表示数增大，故B正确；
若仅将电容器下极板稍微向上平移，板间电压不变，电场强度增大，电场力会大于重力，带电液滴P将向上极板运动，故C正确；
若将开关S断开，电容器板间电压增大，带电液滴P将向上极板运动，故D错误。
5．(2025·西南名校联盟联考)一理想变压器示意图如图所示，其原线圈与一个理想电流表串联后接在电压有效值恒定的交流电源两端，两副线圈分别接上定值电阻R1和R2。若仅闭合开关S1，电流表读数为2I；若仅闭合开关S2，电流表读数为I。若同时闭合开关S1和S2，则电流表读数为(　　)
A．2I
B．2.5I
C．3I
D．3.5I
C
解析：由于变压器原线圈上的电压和原、副线圈的匝数不变，故同时闭合开关S1和S2时，电阻R1和R2上消耗的功率与单独闭合开关S1和S2时各自消耗的功率相等，分别设为P1、P2，由U·2I＝P1，UI＝P2，UI′＝P1＋P2，解得I′＝3I。
6．(2025·佛山市质检)如图甲所示，理想变压器的原线圈与发电机相连，副线圈与电流表A和滑动变阻器R相连，发电机输出电压如图乙所示，发电机内阻不计，则下列说法正确的是(　　)

A．t＝0.01 s时，线圈经过中性面
B．1 s内，交流电方向改变25次
C．滑片P往下滑动时，电流表示数变大
D．滑片P往上滑动时，变压器输出电压变大
C
解析：t＝0.01 s时，发电机输出的电压最大，则磁通量的变化率最大，磁通量为0，线圈处于垂直于中性面的位置，故A错误；
交变电流在一个周期内电流方向改变2次，交变电流的周期为0.04 s，所以1 s内交变电流方向改变50次，故B错误；
滑片P往下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，原、副线圈两端的电压不变，则电流表示数变大，故C正确；
变压器输出电压与输入电压及原、副线圈匝数比有关，与输出电路阻值大小无关，故变压器输出电压不变，故D错误。
7．(2025·福建卷，T2)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，在副线圈的回路中接有理想交流电压表和阻值分别为R1、R2的电阻，其中R1＝2R2，原线圈接到如图乙所示的正弦式交流电路中，则(　　)
A．交流电的周期为2.5 s
B．电压表示数为12 V
C．副线圈干路中的电流为R1中电流的2倍
D．原、副线圈功率之比为4∶1
B
解析：副线圈交流电的周期与原线圈交流电的周期相同，即等于输入电压的周期T，由题图乙可得T＝2.5 s－0.25 s＝2.25 s，A错误；
根据理想变压器的特点可知，原、副线圈的功率相等，即功率之比P1∶P2＝1∶1，D错误。
8．(多选)目前困扰5G发展的大难题之一是供电。如图所示，电压为100 kV的主供电线路为某5G基站供电，基站用电器功率为9 kW，线路电阻为40 Ω，线路损耗功率占总功率的10%(变压器均视为理想变压器)，则(　　)

A．输电线路中的电流为5 A
B．高压变压器原、副线圈的匝数比为50∶1
C．输电线路中的电流为2 500 A
D．高压变压器原、副线圈的匝数比为100∶1
AB
9．如图所示，理想变压器原线圈接稳压交流电源，R1为定值电阻，小灯泡与电阻箱R并联。现增大电阻箱R的阻值，小灯泡可视为定值电阻，则下列说法正确的是(　　)
A．小灯泡的电功率减小
B．小灯泡的电功率增大
C．变压器的输出功率增大
D．变压器的输出功率先减小后增大
B
解析：增大电阻箱R的阻值，副线圈总电阻增大，副线圈两端电压一定，通过副线圈的电流减小，变压器的输出功率减小，R1分压减小，小灯泡两端的电压增大，通过小灯泡的电流相对增大，则小灯泡的电功率增大，故A、C、D错误，B正确。
CD
滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则副线圈电流I2减小，副线圈输出功率减小，即变压器的输入功率减小，故C正确；
11．(2025·广东省考前适应性测试)我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家。如图所示的是特高压直流输电系统的模拟图(只显示变压与传输部分)，则以下说法正确的是(　　)
A．题中描述的“特高压直流输电”，说明
变压器可以直接对直流电进行变压作用
B．变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高
C．在输电功率一定的条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一
D．在图中，用户接入电路的用电器越多，流过n4的电流越大，由匝数比等于电流的反比可知，流过电阻r的电流变小
C
解析：根据变压器工作原理可知，变压器不可以直接对直流电进行变压作用，故A错误；
变压器在升压过程中频率保持不变，故B错误；
D
电动机的输出功率P出＝mgv＝10 W，故D正确。1．如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R，则(　　)
A．样品的电阻率ρ＝
B．样品的电阻率ρ＝
C．若电流沿CD方向，样品的电阻R′＝R
D．若电流沿CD方向，样品的电阻R′＝R
解析：选C。根据R＝ρ，得ρ＝，故电流沿AB方向时有ρ＝，A、B错误；若电流沿CD方向，样品的电阻R′＝ρ＝R，C正确，D错误。
2．(2025·广西卷，T2)某变压器输入正弦交流电的电压有效值为220 V，输出电压最大值为11 V，该变压器视为理想变压器，其原、副线圈匝数之比为(　　)
A．20∶ B．20∶1
C．20∶1 D．1∶20
解析：选C。理想变压器输入电压有效值U1＝220 V，输出电压有效值U2＝＝11 V，由＝可知原、副线圈匝数之比为20∶1，故C正确。
3．(2025·肇庆市二模)热水器中，常用热敏电阻实现温度控制。如图是一学习小组设计的模拟电路，R1为加热电阻丝，R2为正温度系数的热敏电阻(温度越高电阻越大)，灯泡L的电阻不随温度而变化，C为电容器。S闭合后，当温度升高时(　　)
A．电容器C所带的电荷量减小
B．灯泡L变暗
C．电容器C两板间的电场强度增大
D．R1消耗的功率增大
解析：选C。由题图可知，R2与R1串联，再与L并联，S闭合后，当温度升高时，R2的电阻增大，外电路的总电阻增大，根据I＝，可知干路中的总电流I减小，根据U外＝E－Ir，可知路端电压U外增大，即灯泡L两端的电压增大，根据IL＝，可知流过灯泡的电流IL增大，故灯泡变亮，故B错误；根据I＝IL＋I1，可知流过R1的电流I1减小，根据U1＝I1R1，可知R1两端的电压U1减小，根据U外＝U1＋U2，可知R2两端的电压U2增大，即电容器两端的电压增大，可知电容器C两板间的电场强度增大，根据Q＝U2C，可知电容器所带的电荷量增大，故A错误，C正确；根据P1＝IR1，可知R1消耗的功率减小，故D错误。
4．(多选)(2025·八省八校一模)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴P处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则(　　)
A．带电液滴P一定带正电
B．R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大
C．若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴P将向上极板运动
D．若将开关S断开，带电液滴P将向下极板运动
解析：选BC。闭合开关S且电路稳定后，带电液滴处于静止状态，由平衡条件得电场力竖直向上，与电场强度方向相反，故带电液滴带负电，故A错误；R4的滑片向上端移动时，电路总电阻增大，总电流I减小，外电路电压U＝E－Ir增大，又由U＝IR1＋U3可知U3增大，流过R2和R3的电流分别为I2、I3，根据I＝I2＋I3，I3增大，故I2减小，即电流表示数减小，由U3＝U2＋U4＝I2R2＋U4，可知U4增大，即电压表示数增大，故B正确；若仅将电容器下极板稍微向上平移，板间电压不变，电场强度增大，电场力会大于重力，带电液滴P将向上极板运动，故C正确；若将开关S断开，电容器板间电压增大，带电液滴P将向上极板运动，故D错误。
5．(2025·西南名校联盟联考)一理想变压器示意图如图所示，其原线圈与一个理想电流表串联后接在电压有效值恒定的交流电源两端，两副线圈分别接上定值电阻R1和R2。若仅闭合开关S1，电流表读数为2I；若仅闭合开关S2，电流表读数为I。若同时闭合开关S1和S2，则电流表读数为(　　)
A．2I B．2.5I
C．3I D．3.5I
解析：选C。由于变压器原线圈上的电压和原、副线圈的匝数不变，故同时闭合开关S1和S2时，电阻R1和R2上消耗的功率与单独闭合开关S1和S2时各自消耗的功率相等，分别设为P1、P2，由U·2I＝P1，UI＝P2，UI′＝P1＋P2，解得I′＝3I。
6．(2025·佛山市质检)如图甲所示，理想变压器的原线圈与发电机相连，副线圈与电流表A和滑动变阻器R相连，发电机输出电压如图乙所示，发电机内阻不计，则下列说法正确的是(　　)
A．t＝0.01 s时，线圈经过中性面
B．1 s内，交流电方向改变25次
C．滑片P往下滑动时，电流表示数变大
D．滑片P往上滑动时，变压器输出电压变大
解析：选C。t＝0.01 s时，发电机输出的电压最大，则磁通量的变化率最大，磁通量为0，线圈处于垂直于中性面的位置，故A错误；交变电流在一个周期内电流方向改变2次，交变电流的周期为0.04 s，所以1 s内交变电流方向改变50次，故B错误；滑片P往下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，原、副线圈两端的电压不变，则电流表示数变大，故C正确；变压器输出电压与输入电压及原、副线圈匝数比有关，与输出电路阻值大小无关，故变压器输出电压不变，故D错误。
7．(2025·福建卷，T2)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，在副线圈的回路中接有理想交流电压表和阻值分别为R1、R2的电阻，其中R1＝2R2，原线圈接到如图乙所示的正弦式交流电路中，则(　　)
A．交流电的周期为2.5 s
B．电压表示数为12 V
C．副线圈干路中的电流为R1中电流的2倍
D．原、副线圈功率之比为4∶1
解析：选B。副线圈交流电的周期与原线圈交流电的周期相同，即等于输入电压的周期T，由题图乙可得T＝2.5 s－0.25 s＝2.25 s，A错误；由题图乙得输入电压的最大值U1m＝48 V，则原线圈两端电压的有效值U1＝48 V，电压表示数为副线圈两端电压的有效值，由＝得U2＝12 V，B正确；由题意得R1＝2R2，副线圈干路中的电流I2＝＋＝，通过R1的电流IR1＝，故副线圈干路电流为流过R1电流的3倍，C错误；根据理想变压器的特点可知，原、副线圈的功率相等，即功率之比P1∶P2＝1∶1，D错误。
8．(多选)目前困扰5G发展的大难题之一是供电。如图所示，电压为100 kV的主供电线路为某5G基站供电，基站用电器功率为9 kW，线路电阻为40 Ω，线路损耗功率占总功率的10%(变压器均视为理想变压器)，则(　　)
A．输电线路中的电流为5 A
B．高压变压器原、副线圈的匝数比为50∶1
C．输电线路中的电流为2 500 A
D．高压变压器原、副线圈的匝数比为100∶1
解析：选AB。由题意可知，总功率P总＝＝10 kW，线路损耗功率ΔP＝10%P总＝1 kW，又ΔP＝I2r，解得输电线路中的电流I＝5 A，故A正确，C错误；高压变压器副线圈的电压U2＝＝2 kV，高压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝U1∶U2＝50∶1，故B正确，D错误。
9．如图所示，理想变压器原线圈接稳压交流电源，R1为定值电阻，小灯泡与电阻箱R并联。现增大电阻箱R的阻值，小灯泡可视为定值电阻，则下列说法正确的是(　　)
A．小灯泡的电功率减小
B．小灯泡的电功率增大
C．变压器的输出功率增大
D．变压器的输出功率先减小后增大
解析：选B。增大电阻箱R的阻值，副线圈总电阻增大，副线圈两端电压一定，通过副线圈的电流减小，变压器的输出功率减小，R1分压减小，小灯泡两端的电压增大，通过小灯泡的电流相对增大，则小灯泡的电功率增大，故A、C、D错误，B正确。
10．(多选)(2025·福建莆田市二模)如图，电阻不计、匝数为N的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。理想变压器的原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表。当线圈以角速度ω匀速转动、滑动变阻器的阻值为R时，电压表的示数为U，则(　　)
A．电流表的示数为
B．穿过线圈的磁通量的最大值为
C．滑动变阻器滑片向下滑动时，变压器的输入功率减小
D．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈产生电动势的瞬时值表达式为e＝U cos ωt
解析：选CD。根据题意可知，副线圈电流I2＝，根据＝＝，可得电流表的示数I1＝2I2＝，故A错误；根据＝＝，可知原线圈的输入电压有效值U1＝U2＝U，则矩形线圈产生的电动势最大值Em＝NBSω＝U，解得穿过线圈的磁通量的最大值Φm＝BS＝，故B错误；滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则副线圈电流I2减小，副线圈输出功率减小，即变压器的输入功率减小，故C正确；从线圈平面与磁场平行开始计时，此时穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大，则线圈产生电动势的瞬时值表达式为e＝Emcos ωt＝U cos ωt，故D正确。
11．(2025·广东省考前适应性测试)我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家。如图所示的是特高压直流输电系统的模拟图(只显示变压与传输部分)，则以下说法正确的是(　　)
A．题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用
B．变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高
C．在输电功率一定的条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一
D．在图中，用户接入电路的用电器越多，流过n4的电流越大，由匝数比等于电流的反比可知，流过电阻r的电流变小
解析：选C。根据变压器工作原理可知，变压器不可以直接对直流电进行变压作用，故A错误；变压器在升压过程中频率保持不变，故B错误；根据P送＝UI，P损＝I2r，联立可得P损＝2r，在输电功率一定的条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一，故C正确；在题图中，用户接入电路的用电器越多，流过n4的电流越大，根据＝可知，随着I4增大，流过电阻r的电流I2变大，故D错误。
12．如图甲所示，变压器为理想变压器，图乙为ab端的输入电压随时间变化的图像，电阻R＝1 Ω，电动机上标有“9 V　18 W”字样，电动机通过轻绳拉一个质量m＝1 kg的物体以v＝1 m/s的速度竖直向上匀速上升，此时电动机恰好正常工作，g取10 m/s2，以下说法正确的是(　　)
A．变压器原、副线圈的匝数比是10∶1
B．电流表示数是 A
C．电动机的电阻r＝1 Ω
D．电动机的输出功率为10 W
解析：选D。电动机正常工作，则I2＝＝2 A，副线圈的电压U2＝UM＋I2R＝11 V，则＝＝，故A错误；根据＝，得I1＝0.1 A，故B错误；由P＝Ir＋mgv，得电动机的电阻r＝2 Ω，故C错误；电动机的输出功率P出＝mgv＝10 W，故D正确。

展开更多......

收起↑