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备战2020届高考复习：直流电路和交流电路题型分类
【问题一】电路的动态分析问题
【规律总结】
一．直流电路动态分析方法
(1)程序法；(2)“串反并同”法；(3)极限法．
二．电容器的特点
(1)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支路相当于断路．
(2)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．
1．在如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑片，G为灵敏电流表，A为理想电流表。开关S闭合电路稳定后，电容器C的两板间有一带电油滴恰好处于静止状态。若将滑片P向上移动，则( )

A．A表的示数变大 B．电源的输出功率一定变大
C．G中有由b→a的电流 D．油滴向上加速运动
【答案】CD
【解析】
A．滑片向上移动时，电阻变大，电路的总电阻变大，则总电流变小，则表的示数变小，故A错误；
B．根据当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，可知外电阻在变大，但不知外电阻与内电阻的关系，因此无法确定输出功率如何变化，故B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可得电容器两端电压为：

总电流减小，则电容器两端电压变大，带电量变大，电容器充电，故G中电流从，故C正确；
D．带电油滴原来处于平衡状态，重力和电场力平衡；电容器电压增大，板间场强增大，油滴所受的电场力变大，将油滴将向上加速运动，故D正确；
故选CD。
2．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2是定值电阻，当滑动变阻器R3的滑片向下端移动时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数减小 B．电压表示数减小 C．灯泡L的亮度变亮 D．R2消耗的功率增大
【答案】BC
【解析】
当滑动变阻器R3的滑片向下端移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，由串反并同可知，由于电流表与滑动变阻器串联，所以电流表示数增大，电压表与滑动变阻器并联，所以电压表示数减小，灯泡L与滑动变阻器串联，所以灯泡L变亮，R2与滑动变阻器并联，所以R2消耗的功率减小，故BC正确。
故选BC。
3．如图所示，图中的三个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向左端缓慢移动时，下面说法中正确的是（　　）

A．电压表V2的读数减小，电流表A的读数增大
B．电压表V1的读数增大，电压表V2的读数增大
C．电压表V2的读数增加，电流表A的读数减小
D．无法确定电阻消耗的功率变化，电容器所带电量增加
【答案】D
【解析】
由图可知，当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻增大，则总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故电流表A示数减小；根据欧姆定律知，R2的电压减小，则电压表V2的读数减小。电压表V1的读数U1=E-I（R1+r），I减小，则U1增大。将R1、R2看成电源的内阻，由于等效电源的内电阻与RP的大小未知，不能判断RP消耗的功率变化。电容器的电压等于电压表V2的读数，则知电容器的电压减小，电量减少。故D正确，ABC错误。
4．图示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω，电表可视为理想电表。只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V，再接通S2，启动电动机时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是

A．2A B．8A C．42A D．50A
【答案】D
【解析】
只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V，，再接通S2后，流过电动机的电流为：，故选D。
5．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．计算：
（1）定值电阻R2的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电源的电动势和内阻．

【答案】（1）5Ω（2）300Ω （3）20V；20Ω
【解析】
（1）当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：

（2）滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大．设此时外电路总电阻为R，由图像中A点坐标求出：


代入数据解得滑动变阻器最大阻值

（3）由闭合电路欧姆定律得：

将图像中A、B两点的电压和电流代入得：


解得


【问题二】电路中的能量问题
1．如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随着电流I变化的图线，抛物线OBC为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，A、B两点对应的横坐标为2A，则下面说法中正确的有（　　）

A．电源电动势为3V，内电阻为1Ω
B．线段AB表示的功率为2W
C．电流为2A时，外电路电阻为0.5Ω
D．电流为3A时，外电路电阻为2Ω
【答案】ABC
【解析】
AD．C点表示电源的总功率全部转化为热功率，即C点表示外电路短路，外电阻为零，电源的总功率P=EI，I=3A，P=9W，则电源的电动势E=3V。

选项A正确，D错误；
B．AB段表示的功率为
PAB=EI′-I′2r=3×2-22×1（W）=2W．
故B正确；
C．根据闭合电路欧姆定律，有

解得

故C正确。
故选ABC。
2．手机已走入千家万户，成为人们出行必不可少的工具，如图所示为某手机电池的照片，则( )

A．该电池电动势为4.2V
B．现有一款超级电容器，其标有“2.7V，2000F”，则超级电容器存储的电量多
C．若使用过程中，该手机待机电流为20-50 mA，则该手机待机时间最长不超过2天
D．若该电池一天充电一次，则一年消耗电能约为
【答案】D
【解析】
A．由图可知，电池的电动势为3.7V；充电电压为4.2V；故A错误；
B．由图可知，该电源的电量为：

而“2.7V，2000F”的电容器存储的电量为：

故，故B错误；
C．根据，得最长待机时间：

故C错误；
D．若该电池一天充电一次，则一年消耗电能：

故D正确．
3．移动电源（俗称充电宝）解决了众多移动设备的“缺电之苦”，受到越来越多人的青睐． 目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3.7 V）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等．其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压(5 V)．
由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸．为安全起见，中国民航总局做出了相关规定，如图1所示．
为了给智能手机充电，小明购买了一款移动电源，其铭牌如图2所示．给手机充电时该移动电源的效率按80%计算．
根据以上材料，请你判断( )

A．这款移动电源能为手机提供的最大充电量为8000 mAh
B．这款移动电源充满电后所储存的总化学能为37 Wh
C．乘飞机出行时，这款移动电源可以托运
D．Wh与mAh均为能量单位
【答案】B
【解析】
A．由图2可知，这款移动电源能为手机提供的最大充电量为10?000mAh；故A错误．
B．这款移动电源充满电后所储存的总化学能等于可以对外做的功，即
E=W=UIt=qU=10000×10-3A?h×3.7V=37?W?h
故B正确．
C．由图1可知，37?W?h的这款移动电源不可以托运，可以随身携带；故C错误．
D．W?h是能量的单位，但mA?h是电量的单位；故D错误．
【点睛】
该题结合电源的铭牌考查对电源的电动势、电源的容量的理解，会根据W=UIt=qU求电源储存的电能的解答的关键.
4．某电源内电路中非静电力在5s内把10 C的电量从电源的负极移送到电源的正极，做功300 J，则通过电源的电流和电源的电动势分别为：
A．2 A，60 V B．10 A，30 V C．2 A，30 V D．30 A，300 V
【答案】C
【解析】
由电流强度的定义式可得

由电动势的定义式可得

由以上分析可知C正确，ABC错误，故选择C。
【问题三】交变电流的产生和描述
【规律总结】
交流电的“四值”
(1)最大值Em＝NBSω，电容器的击穿电压指最大值．
(2)瞬时值(从中性面开始计时)e＝NBSωsin_ωt.
(3)有效值：正弦式交流电的有效值E＝；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解．计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值．
(4)平均值：＝n，常用来计算通过电路的电荷量．
1．如图，是磁电式转速传感器的结构简图。该装置主要由测量齿轮、T形软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材料，N个齿等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动过程中，当齿靠近T形软铁时，由于磁化作用，软铁中的磁场增强，相反，远离时磁场减弱。现测得线圈中感应电流的变化频率为f，旋转体角速度为。则（　　）

A．
B．当齿距离T形软铁最近的时候，线圈中电流最大
C．线圈中的感应电流方向不变，只是大小发生周期性变化
D．随着旋转体转速的增加，线圈中的电流的有效值也随之增大
【答案】D
【解析】
A.旋转体转一圈，测量齿轮靠近和远离线圈N次，线圈中的感应电流变化N次，旋转体的角速度为，故转速为，故线圈中感应电流的变化频率为

故A错误；
B.当齿距离T形软铁最近的时候，通过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，线圈中电流最小，故B错误；
C.测量齿轮靠近和远离线圈时，线圈中磁通量的变化相反，产生的感应电流方向相反，故C错误；
D.旋转体转速越高，测量齿轮靠近和远离线圈越快，线圈中磁通量的变化越大，线圈中感应电动势越大，线圈中的感应电流越强，故D正确。
故选D。
2．如图甲所示为某种测量风速的简易装置,风杯在风力作用下带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速的大小与风速成正比,电流传感器测得线圈中的感应电流随风速的变化而变化,当风速为v1时,测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示,则

A．电流的有效值为1.2A
B．0.1s时线圈中的磁通量最大
C．若风速变为2v1,此时传感器测得的电流随时间的变化为(A)
D．若风速变为2v1,线圈中电流的峰值为2.4A
【答案】BD
【解析】A、通过乙图可以知道电流的最大值为1.2A，所以电流的有效值为 ，故A错误；
B、0.1s时线圈中的电流为零，此时的磁通量最大，故B 正确；
C、由于转速的大小与风速成正比，所以当风速变为2v1,转速也增大为原来的2倍，角速度也增大为原来的2倍，所以电流的瞬时值表达式为 故C错误；
D、若风速变为2v1,线圈中电流的峰值为2.4A，故D正确
综上所述本题答案是：BD
3．南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意如图甲．浮桶*（轻密度绝缘材料制成）内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随周期T=3s的波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连．如图乙所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成，其截面积S=0.2m2（图乙中斜线阴影部分），其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N=200的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度B=0.2T，线圈直径D=0.4m，电阻r=1Ω．假设浮桶随波浪上下运动可视为受迫振动，浮桶振动的速度可表示为 ，取重力加速度g=10m/s2，π2≈10．

(1)图甲中，当浮桶上下运动通过平衡位置时，判断流过灯泡的电流 方向 （向左或向右），并计算此时的电流大小；
(2)画出电流i随时间t的变化图像，并求线圈在1小时内产生的焦耳热；
(3)已知浮桶与线圈总质量为450kg，它们在运动过程中受到安培力与其他力的共同作用，试求0到0.75s时间内，其他力的冲量．（本题线圈中产生的交变电流与同匝数线圈在匀强磁场中以周期T=3s匀速转的产生的交变电流等效，如图丙所示）．
【答案】（1）4A电流向左（2）28800J（3）(180π+16)N?s
【解析】
（1）根据右手定则，通过小灯泡的电流向左
当线圈通过平衡位置时，速度最大，切割产生的电动势最大即

其中：，解得
Emax=64V
根据闭合电路欧姆定律

（2）电流最时间的变化关系

i-t图像如图所示 ：

电流的有效值为

电流产生的焦耳热

（3）浮筒与线圈在安培力及其他力的共同冲量作用下，动量发生改变
根据动量定理


交变电流与同匝数线圈在匀强磁场中以T=3s匀速转动产生的交变电流等效，则有

四分之一周期内通过的电量满足

则

【问题四】理想变压器和远距离输电
【规律总结】
一．理想变压器动态分析的两种情况
(1)负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况．
(2)匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况．
二．理想变压器问题分析技巧
(1)根据题意分清变量和不变量；
(2)弄清“谁决定谁”的制约关系．对电压而言，输入决定输出；对电流、电功(率)而言，输出决定输入．
三．远距离输电问题的解题关键
(1)整个输电线路由三个回路组成，回路间通过变压器建立联系．
(2)关键是通过分析，利用题目条件，首先求出中间回路的电流．
1．一个含有理想变压器的电路如图所示，图中L1、L2和L3是完全相同的三个灯泡，U为正弦交流电源．当开关S断开时，电路中的灯泡均能正常发光．下列说法正确的是

A．理想变压器原、副线圈匝数比为2:1
B．理想变压器原、副线圈匝数比为1:1
C．开关S闭合稳定后，灯泡L1和L2消耗的功率之比为1:4
D．开关S闭合稳定后，灯泡L1能正常发光而L2无法正常发光
【答案】B
【解析】
A、B、设三个灯泡的电阻为R，正常发光的电流为I，电压为U0，有流过原线圈的电流，流过副线圈的电流也为，由变压器知识得，故A错误，B正确．C、开关S闭合稳定后，设流过副线圈的电流为，可知流过原线圈的电流，根据功率可知L1和L2的功率之比为1:1，故C错误．D、开关S闭合前，对原线圈电路有，而S闭合后有，解得可得三个灯泡均不能正常发光.D错误．故选B．
2．如图甲、乙所示的电路中，当A、B接10V交流电压时，C、D间电压为4V；当M、N接10V直流电压时，P Q间电压也为4V。现把C、D接4V交流电压，P、Q接4V直流电压，则A、B间和M、N间的电压分别是（ ）

A．20V，4V B．10V，4V C．4V，10V D．10V，0
【答案】B
【解析】
如图甲所示是一个自耦变压器，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，是一个降压变压器，两边的电压之比等于两边线圈的匝数之比。当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，是一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4V交流电压时，A、B间将得到10V交流电压；如图乙所示是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，M、P两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4V直流电压时，M、N两端电压也是4V.
故选B。
3．钳式电流表的外形和结构如图所示，图甲中钳式电流表的读数为1.2A。图乙中用同一通电导线在铁芯上绕了3匝，则

A．这种电流表能测直流电流，图乙的读数为0.4A
B．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6A
C．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为0.4A
D．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6A
【答案】B
【解析】
由于变压器工作原理是通过原线圈的电流发生变化，则原线圈产生的磁场发生变化，故穿过副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈中产生感应电流，故这种电流表只能测交流电流，根据理想变压器的输入电压和输出电压的关系有

输入功率和输出功率的关系有

即

所以

所以

由题意可知当n1=1时I2=1.2A，故当n1=3时

故选B。
4．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为3∶1，图中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3正常发光，若保持电源输出电压U不变，滑动变阻器的滑片向上滑动，则L1、L2、L3亮度的变化为 （ ）

A．L1变亮 B．L2、L3变亮
C．L1变暗 D．L2、L3不变
【答案】BC
【解析】
试题分析：滑动变阻器的滑片向上滑动，接入电路部分电阻增大，输出电流减小，变压器匝数比不变，变流比不变，原线圈电流减小，L1变暗，A错误；C正确；L1两端电压减小，电源输出电压U不变，变压器的输入电压增大，输出电压增大，L2、L3消耗的功率变大，变亮，B正确；D 错误；故选BC．
5．有四个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，如图所示。若开关接在位置1时，四个灯泡发光亮度相同；若将开关接在位置2时，灯泡均未烧坏。下列说法正确的是（　　）

A．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数之比为3∶1
B．该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数之比为1∶3
C．开关接在位置2时，副线圈中的灯泡发光亮度均减弱
D．开关接在位置2时，副线圈中的灯泡发光亮度均加强
【答案】AD
【解析】
AB．四个灯泡发光程度相同，所以原线圈电流与副线圈电流之比为1：3，根据

可知该变压器是降压变压器，原副线圈匝数比为3：1，故A正确，B错误；
CD．接到2位置，原线圈电压变大，根据电压与匝数的关系可知副线圈电压变大，所以副线圈中的灯泡的电流变大，发光亮度均加强，故D正确，C错误。
故选AD。
6．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1︰n2=22︰5，原线圈所接电压随时间变化规律为u=220sin100πt(V)的交流电源，定值电阻R1=R2=25Ω，二极管为理想二极管，四个电表均为理想交流电表，则以下说法正确的是

A．电流表A2的示数为2A
B．电压表V1的示数为50V
C．电压表V2的示数为50V
D．副线圈中电流频率为50Hz
【答案】BD
【解析】
B．变压器的初级电压有效值为U1=220V，则次级电压

则电压表V1的示数为50V，选项B正确；
AC．若无二极管，则电流表A2的电流有效值为

因二极管有单向导电性，则有一半时间内R2中无电流流过，可知电流表A2的示数小于2A，电压表V2的示数小于50V，选项AC错误；
D．原线圈电压频率为

可知副线圈中电流频率为50Hz，选项D正确；
故选BD.
7．如图甲所示的变压器电路中．理想变压器原、副线圈匝数之比为2：1，a、b端输入如图乙所示的电流，副线圈电路中电阻R=10Ω，电路中的电流表、电压表都是理想电表，下列说法正确的是（　　）

A．电流表的示数为
B．副线圈中电流的最大值为
C．副线圈中电流表的有效值为
D．电压表的示数为10V
【答案】AC
【解析】
A．设电流表的示数为I1，则

求得
I1=A
故A正确；
B．由于原线圈中电流只有交流部分电流才能输出到副线圈中，故副线圈中电流交流部分的电流最大值为2A，故B错误；
CD．设副线圈交流电的有效值为I2，则

求得
I2=A
因此电压表的示数为
U=I2R=10V
故C正确，D错误；
故选AC．
8．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，当滑动触头P转动时，改变了副线圈匝数，从而调节输出电压。图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器。则

A．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小
B．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电压表读数变小
C．当变压器滑动触头P顺时针转动时，电压表读数变大，电流表读数变大
D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，变压器输入功率变大
【答案】BD
【解析】
ABD．当保持P的位置不动，即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则MN两端的电压不变，当将触头向下移动时，连入电路的电阻的阻值变小，因而总电流增大，即电流表示数变大；R1分担的电压增大，并联支路的电压即电压表的示数减小，根据P=UI可知，输出功率增大，则输入功率也增大，故A错误，BD正确；
C．保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将P沿顺时针方向移动时，变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数减少，MN两端的电压减小，总电流减小，滑动变阻器两端的电压将变小，电流表的读数变小，C错误；
9．如图所示远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则（ ）

A．用户端的电压为
B．理想变压器的输入功率为
C．输电线路上损失的电功率为
D．当用户消耗的功率增大时，输电效率将下降
【答案】AD
【解析】
由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是，则，得，A正确；理想变压器的输入功率为线路上消耗的电功率与用户消耗功率之和，故为，B错误；发电厂的输出电压是U，末端间的电压为U1，输电线路上损失的电功率是：I1（U-U1），故C错误；当用户消耗的功率增大时，用户端的电流增大，根据可知输送电线上的电流增大，电厂的输出功率增大，则：，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大；输电效率随着发电厂输出功率的增大而减小，故D正确。
故选AD。
10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是（）

甲 乙
A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V
B．当单刀双掷开关与b连接且在t=0.01s时，电流表的示数4.4A
C．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz
D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大
【答案】BD
【解析】
A项：由图象可知，电压的最大值为311V，交流电的周期为2×10-2s，所以交流电的频率为；原线圈两端输入电压的最大值为311V，故有效值为：，根据电压与匝数程正比可知，副线圈的电压为22V，故A错误，
B项：当单刀双掷开关与b连接时，副线圈电压为44V，所以副线圈电流为4.4A，电流表示数为交流电的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为4.4A，故B正确；
C项：变压器不会改变电流的频率，所以当单刀双掷开关由a拨到b时，副线圈输出电压的频率依然为50Hz，故C错误；
D项：当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变为一半，所以副线圈的输出电压要变大一倍，变为44V，电阻R上消耗的功率,电压变为2倍，则功率变为原来的4倍，而原线圈的输入功率由副线圈的消耗功率决定，故原线圈的输入功率变为原来的4倍，故D正确。
故应选：BD。








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备战2020届高考复习：直流电路和交流电路题型分类
【问题一】电路的动态分析问题
【规律总结】
一．直流电路动态分析方法
(1)程序法；(2)“串反并同”法；(3)极限法．
二．电容器的特点
(1)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支路相当于断路．
(2)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．
1．在如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑片，G为灵敏电流表，A为理想电流表。开关S闭合电路稳定后，电容器C的两板间有一带电油滴恰好处于静止状态。若将滑片P向上移动，则( )

A．A表的示数变大 B．电源的输出功率一定变大
C．G中有由b→a的电流 D．油滴向上加速运动
2．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2是定值电阻，当滑动变阻器R3的滑片向下端移动时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数减小 B．电压表示数减小 C．灯泡L的亮度变亮 D．R2消耗的功率增大
3．如图所示，图中的三个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向左端缓慢移动时，下面说法中正确的是（　　）

A．电压表V2的读数减小，电流表A的读数增大
B．电压表V1的读数增大，电压表V2的读数增大
C．电压表V2的读数增加，电流表A的读数减小
D．无法确定电阻消耗的功率变化，电容器所带电量增加
4．图示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω，电表可视为理想电表。只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V，再接通S2，启动电动机时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是

A．2A B．8A C．42A D．50A
5．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．计算：
（1）定值电阻R2的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电源的电动势和内阻．

【问题二】电路中的能量问题
1．如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随着电流I变化的图线，抛物线OBC为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，A、B两点对应的横坐标为2A，则下面说法中正确的有（　　）

A．电源电动势为3V，内电阻为1Ω
B．线段AB表示的功率为2W
C．电流为2A时，外电路电阻为0.5Ω
D．电流为3A时，外电路电阻为2Ω
2．手机已走入千家万户，成为人们出行必不可少的工具，如图所示为某手机电池的照片，则( )

A．该电池电动势为4.2V
B．现有一款超级电容器，其标有“2.7V，2000F”，则超级电容器存储的电量多
C．若使用过程中，该手机待机电流为20-50 mA，则该手机待机时间最长不超过2天
D．若该电池一天充电一次，则一年消耗电能约为
3．移动电源（俗称充电宝）解决了众多移动设备的“缺电之苦”，受到越来越多人的青睐． 目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3.7 V）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等．其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压(5 V)．
由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸．为安全起见，中国民航总局做出了相关规定，如图1所示．
为了给智能手机充电，小明购买了一款移动电源，其铭牌如图2所示．给手机充电时该移动电源的效率按80%计算．
根据以上材料，请你判断( )

A．这款移动电源能为手机提供的最大充电量为8000 mAh
B．这款移动电源充满电后所储存的总化学能为37 Wh
C．乘飞机出行时，这款移动电源可以托运
D．Wh与mAh均为能量单位
4．某电源内电路中非静电力在5s内把10 C的电量从电源的负极移送到电源的正极，做功300 J，则通过电源的电流和电源的电动势分别为：
A．2 A，60 V B．10 A，30 V C．2 A，30 V D．30 A，300 V
【问题三】交变电流的产生和描述
【规律总结】
交流电的“四值”
(1)最大值Em＝NBSω，电容器的击穿电压指最大值．
(2)瞬时值(从中性面开始计时)e＝NBSωsin_ωt.
(3)有效值：正弦式交流电的有效值E＝；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解．计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值．
(4)平均值：＝n，常用来计算通过电路的电荷量．
1．如图，是磁电式转速传感器的结构简图。该装置主要由测量齿轮、T形软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材料，N个齿等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动过程中，当齿靠近T形软铁时，由于磁化作用，软铁中的磁场增强，相反，远离时磁场减弱。现测得线圈中感应电流的变化频率为f，旋转体角速度为。则（　　）

A．
B．当齿距离T形软铁最近的时候，线圈中电流最大
C．线圈中的感应电流方向不变，只是大小发生周期性变化
D．随着旋转体转速的增加，线圈中的电流的有效值也随之增大
2．如图甲所示为某种测量风速的简易装置,风杯在风力作用下带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速的大小与风速成正比,电流传感器测得线圈中的感应电流随风速的变化而变化,当风速为v1时,测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示,则

A．电流的有效值为1.2A
B．0.1s时线圈中的磁通量最大
C．若风速变为2v1,此时传感器测得的电流随时间的变化为(A)
D．若风速变为2v1,线圈中电流的峰值为2.4A
3．南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意如图甲．浮桶*（轻密度绝缘材料制成）内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随周期T=3s的波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连．如图乙所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成，其截面积S=0.2m2（图乙中斜线阴影部分），其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N=200的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度B=0.2T，线圈直径D=0.4m，电阻r=1Ω．假设浮桶随波浪上下运动可视为受迫振动，浮桶振动的速度可表示为 ，取重力加速度g=10m/s2，π2≈10．

(1)图甲中，当浮桶上下运动通过平衡位置时，判断流过灯泡的电流 方向 （向左或向右），并计算此时的电流大小；
(2)画出电流i随时间t的变化图像，并求线圈在1小时内产生的焦耳热；
(3)已知浮桶与线圈总质量为450kg，它们在运动过程中受到安培力与其他力的共同作用，试求0到0.75s时间内，其他力的冲量．（本题线圈中产生的交变电流与同匝数线圈在匀强磁场中以周期T=3s匀速转的产生的交变电流等效，如图丙所示）．
【问题四】理想变压器和远距离输电
【规律总结】
一．理想变压器动态分析的两种情况
(1)负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况．
(2)匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况．
二．理想变压器问题分析技巧
(1)根据题意分清变量和不变量；
(2)弄清“谁决定谁”的制约关系．对电压而言，输入决定输出；对电流、电功(率)而言，输出决定输入．
三．远距离输电问题的解题关键
(1)整个输电线路由三个回路组成，回路间通过变压器建立联系．
(2)关键是通过分析，利用题目条件，首先求出中间回路的电流．
1．一个含有理想变压器的电路如图所示，图中L1、L2和L3是完全相同的三个灯泡，U为正弦交流电源．当开关S断开时，电路中的灯泡均能正常发光．下列说法正确的是

A．理想变压器原、副线圈匝数比为2:1
B．理想变压器原、副线圈匝数比为1:1
C．开关S闭合稳定后，灯泡L1和L2消耗的功率之比为1:4
D．开关S闭合稳定后，灯泡L1能正常发光而L2无法正常发光
2．如图甲、乙所示的电路中，当A、B接10V交流电压时，C、D间电压为4V；当M、N接10V直流电压时，P Q间电压也为4V。现把C、D接4V交流电压，P、Q接4V直流电压，则A、B间和M、N间的电压分别是（ ）

A．20V，4V B．10V，4V C．4V，10V D．10V，0
3．钳式电流表的外形和结构如图所示，图甲中钳式电流表的读数为1.2A。图乙中用同一通电导线在铁芯上绕了3匝，则

A．这种电流表能测直流电流，图乙的读数为0.4A
B．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6A
C．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为0.4A
D．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6A
4．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为3∶1，图中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3正常发光，若保持电源输出电压U不变，滑动变阻器的滑片向上滑动，则L1、L2、L3亮度的变化为 （ ）

A．L1变亮 B．L2、L3变亮
C．L1变暗 D．L2、L3不变
5．有四个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，如图所示。若开关接在位置1时，四个灯泡发光亮度相同；若将开关接在位置2时，灯泡均未烧坏。下列说法正确的是（　　）

A．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数之比为3∶1
B．该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数之比为1∶3
C．开关接在位置2时，副线圈中的灯泡发光亮度均减弱
D．开关接在位置2时，副线圈中的灯泡发光亮度均加强
6．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1︰n2=22︰5，原线圈所接电压随时间变化规律为u=220sin100πt(V)的交流电源，定值电阻R1=R2=25Ω，二极管为理想二极管，四个电表均为理想交流电表，则以下说法正确的是

A．电流表A2的示数为2A
B．电压表V1的示数为50V
C．电压表V2的示数为50V
D．副线圈中电流频率为50Hz
7．如图甲所示的变压器电路中．理想变压器原、副线圈匝数之比为2：1，a、b端输入如图乙所示的电流，副线圈电路中电阻R=10Ω，电路中的电流表、电压表都是理想电表，下列说法正确的是（　　）

A．电流表的示数为
B．副线圈中电流的最大值为
C．副线圈中电流表的有效值为
D．电压表的示数为10V
8．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，当滑动触头P转动时，改变了副线圈匝数，从而调节输出电压。图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器。则

A．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小
B．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电压表读数变小
C．当变压器滑动触头P顺时针转动时，电压表读数变大，电流表读数变大
D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，变压器输入功率变大
9．如图所示远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则（ ）

A．用户端的电压为
B．理想变压器的输入功率为
C．输电线路上损失的电功率为
D．当用户消耗的功率增大时，输电效率将下降
10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是（）

甲 乙
A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V
B．当单刀双掷开关与b连接且在t=0.01s时，电流表的示数4.4A
C．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz
D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大











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