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(新高考)高考物理二轮复习课件专题4 第14课时 直流电路与交流电路 (含解析)
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这是一份(新高考)高考物理二轮复习课件专题4 第14课时 直流电路与交流电路 (含解析)，共60页。PPT课件主要包含了知识体系，内容索引，考题示例，命题预测，D正确，图10，图11，图12，专题强化练等内容，欢迎下载使用。
NEIRONGSUOYIN
第14课时 直流电路与交流电路
高考题型1 直流电路的分析与计算
直流电路动态分析的三种常用方法
例1 (2020·全国卷Ⅰ·17)图1(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC.如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是
解析 电阻R两端的电压UR＝IR，其中I为线路上的充电电流或放电电流.
1～2 s内，电容器充电，令I充＝I；2～3 s内，电容器两端的电压不变，则电路中电流为0；
结合UR＝IR可知，电阻R两端的电压随时间变化的图像与A对应.
例2 (2016·全国卷Ⅱ·17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图2所示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2，Q1与Q2的比值为
解析 S断开时等效电路图如图甲所示.
S闭合时等效电路图如图乙所示.
1.(2020·北京市高三一模)在如图3所示电路中，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表.开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中A.电压表的示数增大，电流表的示数减小B.电容器C所带电荷量减小C.R1消耗的电功率增大D.电源的输出功率一定增大
解析 滑动变阻器的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，R2接入电路中的阻值变大，总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律知，总电流减小，即电流表示数减小，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压U＝E－I(R1＋r)，总电流减小，R2的电压变大，即电压表示数增大，故A正确；
电容器两端电压即电压表两端电压，由Q＝CU知，电压增大，电容器所带电荷量增多，故B错误；流过电阻R1的电流减小，由公式P＝I2R1可知，R1消耗的电功率变小，故C错误；
当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，题干中没有明确外电阻与内阻的关系，故滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，电源的输出功率不一定增大，故D错误.
2.(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图4所示.当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时A.车灯的电流变小B.路端电压变小C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大
解析 汽车启动时，车灯变暗，I灯减小，U灯减小，路端电压变小，则电路的总电流变大，故A、B正确，C错误；由P＝IE知电源的总功率变大，故D正确.
高考题型2 交变电流的产生
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.有效值的计算
(2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据串联电路中“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式，然后分段列式求得有效值.
3.正弦式交流电“四值”的应用
例3 (多选)(2019·天津卷·8)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Ф与时间t的关系图像如图5所示.下列说法正确的是
解析 由Ф－t图像可知， 时刻穿过线框的磁通量最大，则线框位于中性面，A错误；
例4 (2018·全国卷Ⅲ·16)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，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6所示.则Q方∶Q正等于
解析 由有效值概念知，一个周期内产生热量
故Q方∶Q正＝2∶1.
3.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图7甲所示.产生的交变电动势的图像如图乙所示，则A.t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零B.t＝0.01 s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311 VD.线框产生的交变电动势频率为100 Hz
由题图乙可知t＝0.01 s时，e＝0，所以此时线框平面与中性面重合，故B正确；t＝0.005 s时，e＝311 V，由法拉第电磁感应定律可得磁通量的变化率不为零，故A错误.
4.(2020·山东聊城市高三下学期二模)如图8所示，磁极N、S间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为B0，矩形线圈ABCD的面积为S，线圈共n匝，电阻为r，线圈通过滑环与理想交流电压表 和阻值为R的定值电阻相连，AB边与滑环E相连，CD边与滑环F相连.线圈绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线方向垂直.以下说法正确的是A.线圈在图示位置时，电阻R中的电流方向为从M到NB.线圈从图示位置开始转过180°的过程中， 通过电阻R的电荷量为C.线圈转动一周的过程中克服安培力做的功 为D.线圈在图示位置时电压表示数为0
解析 线圈在图示位置时，穿过线圈的磁通量最大，此时电流为0，故A错误；
高考题型3 变压器与远距离输电
1.变压器动态分析方法(1)变压器动态分析常见的两种情况：①负载电阻不变，匝数比变化；②匝数比不变，负载电阻变化.(2)处理此类问题应注意三点：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——电压是输入决定输出，电流和功率是输出决定输入.
2.解决远距离输电问题的一般思路
例5 (多选)(2020·全国卷Ⅲ·20)在图9(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表.已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示.下列说法正确的是A.所用交流电的频率为50 Hz B.电压表的示数为100 VC.电流表的示数为1.0 AD.变压器传输的电功率为15.0 W
解析 根据i2－t图像可知T＝0.02 s，则所用交流电的频率f＝ ＝50 Hz，故A正确；
变压器传输的电功率P＝I22R2＋I2R3＝15.0 W，故D正确.
例6 (多选)(2020·全国Ⅱ·19)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU.在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电.输电线上损耗的电功率变为ΔP′，到达B处时电压下降了ΔU′.不考虑其他因素的影响，则
例7 (2016·全国卷Ⅰ·16)一含有理想变压器的电路如图10所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω， 为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(2020·广东东莞市线上检测)在如图11所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.现将滑动变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表 A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是A.该变压器起升压作用B.电压表V2示数增大C.电压表V3示数减小D.滑动变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
电压表V3的示数U3＝U2－I2R0由于U2不变，I2增大，则U3减小，故C正确；
6.(多选)如图12所示为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，输电线电阻可等效为电阻r，L1、L2为两个规格相同的灯泡，且阻值不变.现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯L1正常发光.则下列说法正确的是A.仅闭合开关S，灯L1会变亮B.仅闭合开关S，r消耗的功率会变大C.仅将滑片P下移，r消耗的功率会变小D.仅将滑片P上移，电流表示数会变小
解析 仅闭合开关S，负载电阻变小，变压器T2副线圈电流增大，根据交变电流规律知，T2原线圈电流增大，即输电线上电流增大，输电线上损耗的电压ΔU＝I2r增大，损耗的功率ΔP＝I22r增大，T2的输入电压U3＝U2－ΔU减小，所以U4减小，即灯L1两端电压减小，L1变暗，故A错误，B正确；
1.(2020·云南玉溪峨山县模拟)随着社会发展，人类对能源的需求日益增加，节能变得愈加重要.甲、乙两地采用电压U进行远距离输电，输电线上损耗的电功率为输入总功率的k倍(0
从题图乙中可知在t＝0.2 s时，磁通量为0，线圈中的感应电动势最大，电流方向不变，B错误；图示位置线圈平面与磁场方向平行，磁通量为0，磁通量的变化率最大，穿过线圈的磁通量变化最快，转过90°，磁通量最大，磁通量的变化率为0，D错误.
3.(2020·山东卷·5)图2甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示.灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V.定值电阻R1＝10 Ω、R2＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为A.1 Ω B.5 Ω C.6 Ω D.8 Ω
R1两端电压UR1＝U2－UL＝30 V－24 V＝6 V
通过R的电流IR＝I－I1＝1 A
可解得R＝1 Ω，选项A正确.
4.(多选)如图3甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R＝8 Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成闭合电路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示.下列说法正确的是A.电源的电动势E＝ ，内阻r＝2 ΩB.图乙中Rx＝25 ΩC.当滑动变阻器的滑片向左移动时， R上消耗的功率先增大后减小D.调整滑动变阻器RP的阻值可以得到 该电源的最大输出功率为1.28 W
当滑动变阻器的滑片向左滑动时，其接入电路的电阻增大，则电路中电流减小，R上消耗的功率减小，C项错误；
5.(2020·湖北宜昌市高三年级3月线上统一调研测试)两个完全相同的电热器，分别通以如图4甲、乙所示的交变电流，在一段相同且较长时间内，它们的发热量之比为Q1∶Q2＝4∶1，则I1∶I2等于
题图乙中正反向电流大小相等，电流的有效值为I2，故功率P2＝I22R因Q1∶Q2＝4∶1，Q1＝P1t，Q2＝P2t故I1∶I2＝4∶1.故选A.
6.(2018·天津卷·4)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5所示，理想交流电流表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
7.(2020·江西上饶市高三第一次模拟)如图6甲，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、线圈电阻为2 Ω的电动机M.原线圈输入的交流电压如图乙.闭合开关S，电动机正常工作，理想电流表示数为1 A.下列说法正确的是A.副线圈两端的电压有效值为22 VB.滑动变阻器R的接入电阻为10 ΩC.电动机输出的机械功率为12 WD.若电动机突然卡住，原线圈输入 功率将变小
电动机输出的机械功率为P出＝IUM－I2r＝1×12 W－12×2 W＝10 W，选项C错误；若电动机突然卡住，副线圈电流将变大，副线圈输出的功率变大，则原线圈输入功率将变大，选项D错误.
8.(2020·浙江7月选考·11)如图7所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V.已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是A.发电机输出的电流I1＝40 AB.输电线上的电流I线＝625 AC.降压变压器的匝数比n3∶n4＝190∶11D.用户得到的电流I4＝455 A
9.(多选)(2020·河北高三零模)如图8所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是A.理想电压表V2的示数增大B.ΔU3>ΔU1>ΔU2C.电源的输出功率减小D.ΔU3与ΔI的比值不变
解析 理想电压表内阻无穷大，相当于断路，理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R的电压、路端电压和滑动变阻器两端的电压.
当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V2的示数减小，故A错误；当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大，故C错误；
根据闭合电路的欧姆定律得U2＝E－Ir
则得ΔU1＞ΔU2同理U3＝E－I(R＋r)
则ΔU3＞ΔU1＞ΔU2，故B、D正确.
10.(多选)(2020·内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区高考模拟)在如图9甲所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，外电路接有三个定值电阻R1＝2 Ω、R2＝3 Ω、R3＝6 Ω，虚线框内的电路可等效为一个电源，如图乙所示，其等效电动势E′等于CD间未接入用电器时CD间的电压，若用导线直接将C、D两点连接起来，通过该导线的电流等于等效电源的短路电流.下列说法正确的是A.等效电源的电动势E′＝5 VB.等效电源的短路电流为1.2 AC.等效电源的内阻r′＝7.5 ΩD.等效电源的最大输出功率为0.3 W
11.(多选)在如图10甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个规格相同的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时A.L1两端电压为L2两端电压的2倍B.L1消耗的电功率为0.75 WC.L2的电阻为4 ΩD.L1、L2消耗的电功率的比值大于12
解析 电路中的总电流为0.25 A，L1中电流为0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知，L1两端电压为3.0 V，L1消耗的电功率为P1＝U1I1＝0.75 W，选项B正确；根据并联电路规律，L2中电流为0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知，L2两端电压小于0.5 V，所以L1两端电压比L2两端电压的6倍还大，选项A错误；
12.(2020·山东泰安市高三下学期二模)如图11所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶4，正弦交流电源电压的有效值为U＝100 V，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，滑动变阻器R3最大阻值为40 Ω，滑片P处于正中间位置，则A.通过R1的电流为8 AB.电压表读数为400 VC.若向上移动P，电压表读数将变大D.若向上移动P，电源输出功率将变小
若向上移动P，则R3接入电路的电阻减小，副线圈电流变大，原线圈电流也变大，根据P＝IU，可知电源输出功率将变大，电阻R1的电压变大，变压器输入电压变小，副线圈电压变小，电压表读数将变小，故C、D错误.
13.如图12所示，电源电动势为E，内电阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器.闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内.在温度降低的过程中，分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值.关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是
C.带电液滴一定向下加速运动D.电源的工作效率一定变大
解析 由题图知，V3测路端电压，V2测热敏电阻RT的电压，V1测定值电阻R的电压，
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第14课时 直流电路与交流电路
高考题型1 直流电路的分析与计算
直流电路动态分析的三种常用方法
例1 (2020·全国卷Ⅰ·17)图1(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC.如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是
解析 电阻R两端的电压UR＝IR，其中I为线路上的充电电流或放电电流.
1～2 s内，电容器充电，令I充＝I；2～3 s内，电容器两端的电压不变，则电路中电流为0；
结合UR＝IR可知，电阻R两端的电压随时间变化的图像与A对应.
例2 (2016·全国卷Ⅱ·17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图2所示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2，Q1与Q2的比值为
解析 S断开时等效电路图如图甲所示.
S闭合时等效电路图如图乙所示.
1.(2020·北京市高三一模)在如图3所示电路中，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表.开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中A.电压表的示数增大，电流表的示数减小B.电容器C所带电荷量减小C.R1消耗的电功率增大D.电源的输出功率一定增大
解析 滑动变阻器的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，R2接入电路中的阻值变大，总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律知，总电流减小，即电流表示数减小，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压U＝E－I(R1＋r)，总电流减小，R2的电压变大，即电压表示数增大，故A正确；
电容器两端电压即电压表两端电压，由Q＝CU知，电压增大，电容器所带电荷量增多，故B错误；流过电阻R1的电流减小，由公式P＝I2R1可知，R1消耗的电功率变小，故C错误；
当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，题干中没有明确外电阻与内阻的关系，故滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，电源的输出功率不一定增大，故D错误.
2.(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图4所示.当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时A.车灯的电流变小B.路端电压变小C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大
解析 汽车启动时，车灯变暗，I灯减小，U灯减小，路端电压变小，则电路的总电流变大，故A、B正确，C错误；由P＝IE知电源的总功率变大，故D正确.
高考题型2 交变电流的产生
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.有效值的计算
(2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据串联电路中“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式，然后分段列式求得有效值.
3.正弦式交流电“四值”的应用
例3 (多选)(2019·天津卷·8)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Ф与时间t的关系图像如图5所示.下列说法正确的是
解析 由Ф－t图像可知， 时刻穿过线框的磁通量最大，则线框位于中性面，A错误；
例4 (2018·全国卷Ⅲ·16)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，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6所示.则Q方∶Q正等于
解析 由有效值概念知，一个周期内产生热量
故Q方∶Q正＝2∶1.
3.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图7甲所示.产生的交变电动势的图像如图乙所示，则A.t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零B.t＝0.01 s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311 VD.线框产生的交变电动势频率为100 Hz
由题图乙可知t＝0.01 s时，e＝0，所以此时线框平面与中性面重合，故B正确；t＝0.005 s时，e＝311 V，由法拉第电磁感应定律可得磁通量的变化率不为零，故A错误.
4.(2020·山东聊城市高三下学期二模)如图8所示，磁极N、S间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为B0，矩形线圈ABCD的面积为S，线圈共n匝，电阻为r，线圈通过滑环与理想交流电压表 和阻值为R的定值电阻相连，AB边与滑环E相连，CD边与滑环F相连.线圈绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线方向垂直.以下说法正确的是A.线圈在图示位置时，电阻R中的电流方向为从M到NB.线圈从图示位置开始转过180°的过程中， 通过电阻R的电荷量为C.线圈转动一周的过程中克服安培力做的功 为D.线圈在图示位置时电压表示数为0
解析 线圈在图示位置时，穿过线圈的磁通量最大，此时电流为0，故A错误；
高考题型3 变压器与远距离输电
1.变压器动态分析方法(1)变压器动态分析常见的两种情况：①负载电阻不变，匝数比变化；②匝数比不变，负载电阻变化.(2)处理此类问题应注意三点：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——电压是输入决定输出，电流和功率是输出决定输入.
2.解决远距离输电问题的一般思路
例5 (多选)(2020·全国卷Ⅲ·20)在图9(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表.已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示.下列说法正确的是A.所用交流电的频率为50 Hz B.电压表的示数为100 VC.电流表的示数为1.0 AD.变压器传输的电功率为15.0 W
解析 根据i2－t图像可知T＝0.02 s，则所用交流电的频率f＝ ＝50 Hz，故A正确；
变压器传输的电功率P＝I22R2＋I2R3＝15.0 W，故D正确.
例6 (多选)(2020·全国Ⅱ·19)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU.在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电.输电线上损耗的电功率变为ΔP′，到达B处时电压下降了ΔU′.不考虑其他因素的影响，则
例7 (2016·全国卷Ⅰ·16)一含有理想变压器的电路如图10所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω， 为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(2020·广东东莞市线上检测)在如图11所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.现将滑动变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表 A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是A.该变压器起升压作用B.电压表V2示数增大C.电压表V3示数减小D.滑动变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
电压表V3的示数U3＝U2－I2R0由于U2不变，I2增大，则U3减小，故C正确；
6.(多选)如图12所示为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，输电线电阻可等效为电阻r，L1、L2为两个规格相同的灯泡，且阻值不变.现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯L1正常发光.则下列说法正确的是A.仅闭合开关S，灯L1会变亮B.仅闭合开关S，r消耗的功率会变大C.仅将滑片P下移，r消耗的功率会变小D.仅将滑片P上移，电流表示数会变小
解析 仅闭合开关S，负载电阻变小，变压器T2副线圈电流增大，根据交变电流规律知，T2原线圈电流增大，即输电线上电流增大，输电线上损耗的电压ΔU＝I2r增大，损耗的功率ΔP＝I22r增大，T2的输入电压U3＝U2－ΔU减小，所以U4减小，即灯L1两端电压减小，L1变暗，故A错误，B正确；
1.(2020·云南玉溪峨山县模拟)随着社会发展，人类对能源的需求日益增加，节能变得愈加重要.甲、乙两地采用电压U进行远距离输电，输电线上损耗的电功率为输入总功率的k倍(0
从题图乙中可知在t＝0.2 s时，磁通量为0，线圈中的感应电动势最大，电流方向不变，B错误；图示位置线圈平面与磁场方向平行，磁通量为0，磁通量的变化率最大，穿过线圈的磁通量变化最快，转过90°，磁通量最大，磁通量的变化率为0，D错误.
3.(2020·山东卷·5)图2甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示.灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V.定值电阻R1＝10 Ω、R2＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为A.1 Ω B.5 Ω C.6 Ω D.8 Ω
R1两端电压UR1＝U2－UL＝30 V－24 V＝6 V
通过R的电流IR＝I－I1＝1 A
可解得R＝1 Ω，选项A正确.
4.(多选)如图3甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R＝8 Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成闭合电路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示.下列说法正确的是A.电源的电动势E＝ ，内阻r＝2 ΩB.图乙中Rx＝25 ΩC.当滑动变阻器的滑片向左移动时， R上消耗的功率先增大后减小D.调整滑动变阻器RP的阻值可以得到 该电源的最大输出功率为1.28 W
当滑动变阻器的滑片向左滑动时，其接入电路的电阻增大，则电路中电流减小，R上消耗的功率减小，C项错误；
5.(2020·湖北宜昌市高三年级3月线上统一调研测试)两个完全相同的电热器，分别通以如图4甲、乙所示的交变电流，在一段相同且较长时间内，它们的发热量之比为Q1∶Q2＝4∶1，则I1∶I2等于
题图乙中正反向电流大小相等，电流的有效值为I2，故功率P2＝I22R因Q1∶Q2＝4∶1，Q1＝P1t，Q2＝P2t故I1∶I2＝4∶1.故选A.
6.(2018·天津卷·4)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5所示，理想交流电流表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
7.(2020·江西上饶市高三第一次模拟)如图6甲，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、线圈电阻为2 Ω的电动机M.原线圈输入的交流电压如图乙.闭合开关S，电动机正常工作，理想电流表示数为1 A.下列说法正确的是A.副线圈两端的电压有效值为22 VB.滑动变阻器R的接入电阻为10 ΩC.电动机输出的机械功率为12 WD.若电动机突然卡住，原线圈输入 功率将变小
电动机输出的机械功率为P出＝IUM－I2r＝1×12 W－12×2 W＝10 W，选项C错误；若电动机突然卡住，副线圈电流将变大，副线圈输出的功率变大，则原线圈输入功率将变大，选项D错误.
8.(2020·浙江7月选考·11)如图7所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V.已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是A.发电机输出的电流I1＝40 AB.输电线上的电流I线＝625 AC.降压变压器的匝数比n3∶n4＝190∶11D.用户得到的电流I4＝455 A
9.(多选)(2020·河北高三零模)如图8所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是A.理想电压表V2的示数增大B.ΔU3>ΔU1>ΔU2C.电源的输出功率减小D.ΔU3与ΔI的比值不变
解析 理想电压表内阻无穷大，相当于断路，理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R的电压、路端电压和滑动变阻器两端的电压.
当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V2的示数减小，故A错误；当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大，故C错误；
根据闭合电路的欧姆定律得U2＝E－Ir
则得ΔU1＞ΔU2同理U3＝E－I(R＋r)
则ΔU3＞ΔU1＞ΔU2，故B、D正确.
10.(多选)(2020·内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区高考模拟)在如图9甲所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，外电路接有三个定值电阻R1＝2 Ω、R2＝3 Ω、R3＝6 Ω，虚线框内的电路可等效为一个电源，如图乙所示，其等效电动势E′等于CD间未接入用电器时CD间的电压，若用导线直接将C、D两点连接起来，通过该导线的电流等于等效电源的短路电流.下列说法正确的是A.等效电源的电动势E′＝5 VB.等效电源的短路电流为1.2 AC.等效电源的内阻r′＝7.5 ΩD.等效电源的最大输出功率为0.3 W
11.(多选)在如图10甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个规格相同的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时A.L1两端电压为L2两端电压的2倍B.L1消耗的电功率为0.75 WC.L2的电阻为4 ΩD.L1、L2消耗的电功率的比值大于12
解析 电路中的总电流为0.25 A，L1中电流为0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知，L1两端电压为3.0 V，L1消耗的电功率为P1＝U1I1＝0.75 W，选项B正确；根据并联电路规律，L2中电流为0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知，L2两端电压小于0.5 V，所以L1两端电压比L2两端电压的6倍还大，选项A错误；
12.(2020·山东泰安市高三下学期二模)如图11所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶4，正弦交流电源电压的有效值为U＝100 V，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，滑动变阻器R3最大阻值为40 Ω，滑片P处于正中间位置，则A.通过R1的电流为8 AB.电压表读数为400 VC.若向上移动P，电压表读数将变大D.若向上移动P，电源输出功率将变小
若向上移动P，则R3接入电路的电阻减小，副线圈电流变大，原线圈电流也变大，根据P＝IU，可知电源输出功率将变大，电阻R1的电压变大，变压器输入电压变小，副线圈电压变小，电压表读数将变小，故C、D错误.
13.如图12所示，电源电动势为E，内电阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器.闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内.在温度降低的过程中，分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值.关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是
C.带电液滴一定向下加速运动D.电源的工作效率一定变大
解析 由题图知，V3测路端电压，V2测热敏电阻RT的电压，V1测定值电阻R的电压，
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