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重难点12电路(直流电路闭合回路欧姆定律等的分析和计算、交变电流的分析和计算、远距离输电)(解析版)_04-物理-高考总复习_专项复习_2025年

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文档文本内容

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重难点12 电路
(直流电路闭合回路欧姆定律等的分析和计算、交变电流的分析和计算、远距离输电)
考点分析
三年考情分析
2025 命题热点
直流电路闭合回路
欧姆定律等的分析
和计算
2024:广西卷、甘肃卷
2023:全国乙卷、海南卷
2022:浙江卷、江苏卷
1、交变电流的产生和描
述
2、变压器的基本原理和
应用
交变电流的分析和
计算
2024:广东卷、北京卷、湖北卷、新课标
卷、河北卷、山东卷
2023:辽宁卷、湖南卷
2022:广东卷、河北卷
理想变压器和远距
离输电
2024:海南卷、湖南卷、全国甲卷
2023:广东卷、山东卷
2022:山东卷、湖南卷、湖北卷、河北卷、
福建卷
【课标要求】
1.会用闭合电路欧姆定律分析电路各部分之间的相互关系。
2.能利用能量守恒定律和焦耳定律分析电学中的能量转化问题。
3.掌握交变电流的产生和描述、四值得特点和相关计算。
4.理解变压器的原理,会分析交流电路得动态变化以及远距离输电问题。
【考查方向】
本章单独考查电路知识的时候很少,主要考查科学探究素养,通过实验考查电路知识的掌握
情况。实验的原理、仪器的选择、电路的分析是高考的重点。测量电阻类实验、测量电源电
动势和内阻类的实验、电路设计等创新类实验是高考命题的热点。
高考命题突出考查理想变压器的规律、远距离输电问题以及结合图像考查交变电流的产
生与描述等问题。
【备考建议】
在复习实验时,需要注意以下几点:
(1)一定要把握实验的灵魂—原理,会分析并弄清每个实验的原理,在原理掌握之后,学
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会数据的处理和误差分析方法。在备考中要立足教材中的基本实验,弄透教材中的各种实验仪
器的使用方法。
(2)加强实验“可参与”环节的训练。高考实验试题非常重视对实验可参与环节的考查,
因此要加强对基本仪器的读数、点迹处理、图像法、电路连接、电路改装与设计、误差分析
及有效数字等的训练。
复习交变电流时,熟练掌握交变电流的产生过程及“四值”的理解和应用;要熟练掌握
变压器的原理及“三个关系”;对于远距离输电问题要特别注意输电线上损失电压和电功率
的计算问题。
【情境解读】
直流电路命题情境
基本电路分析与计算:给出简单的串联、并联电路或混联电路,考查电阻的串并联规
律、欧姆定律、焦耳定律等基本概念和规律的应用,如计算电路中的电流、电压、电阻、电
功率等物理量。
含源电路与电动势测量:以测量电源电动势和内阻的实验电路为背景,考查闭合电路欧
姆定律的应用,可能会涉及到实验数据的处理和误差分析,如根据伏安法、安阻法、伏阻法
等实验电路测量结果绘制图像并求解电动势和内阻。
动态电路分析:通常会设置电路中某一元件的参数发生变化,如滑动变阻器滑片移动、
开关闭合或断开等,要求考生分析电路中各部分电流、电压、功率等物理量的变化情况,考
查考生对电路动态变化的理解和分析能力。
非纯电阻电路问题:以含有电动机、电解槽等非纯电阻元件的电路为背景,考查电功、
电功率、电热等概念的区别和计算,以及能量转化和守恒定律在非纯电阻电路中的应用。
交变电流命题情境
交变电流的产生与描述:通过给出交变电流的产生装置,如发电机的原理图,考查交变
电流的产生原理、瞬时值表达式、最大值、有效值、周期、频率等基本概念,以及交变电流
的图像特点和应用。
理想变压器问题:常见的情境包括理想变压器原、副线圈的电压、电流、匝数关系的应
用,以及变压器的动态分析。
远距离输电问题:以远距离输电的原理图为背景,考查输电线路中的电压损失、功率损
失的计算,以及提高输电效率的方法等,通常会涉及到变压器在输电过程中的作用和相关物
理量的计算。
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交变电流的实际应用:以日常生活中的电器设备或电力系统为背景,如日光灯、电磁
炉、电力变压器等,考查交变电流在实际生活中的应用原理和相关物理量的计算,要求考生
能够从实际问题中抽象出物理模型,运用交变电流的知识进行分析和解决。
【高分技巧】
一、电功和电热的比较
项目
电功
电热
电功与电热
的比较 
电功实质是静电力移动电荷做
功,W=qU=UIt。
电热是由于电流的热效应,电流通过
导体发热,Q=I2Rt。
电功与电热
的联系与区
别
纯电阻电路(白炽灯、电炉、
电熨斗)
非纯电阻电路(电动机、电解槽)
电功与电热
的联系与区
别
电流做功全部转化为内能W=Q
=UIt=I2Rt=t。
电流做功转化为内能和其他形式的能
量:电功W=UIt;电热Q=I2Rt,W
=Q+W 其他
电功率与电
热功率的关
系 
纯电阻电路中,P=UI=I2R=
非纯电阻电路中UI>I2R,t 既不能表
示电功,也不能表示电热。
二、纯电阻和非纯电阻的比较
电路
纯电阻电路
非纯电阻电路
电功率
P 电=UI=I2R=
P 电=UI
热功率
P 热=UI=I2R=
P 热=I2R
关系
P 电=P 热
P 电>P 热
三、电路中的能量转化
电动机的能量转化如下表所示:
能量关系
电动机从电源获得的能量一部分转化为机械能,还有一
部分转化为内能。
能量关系的图例
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总功率(输入功率)
P 总=UI。
发热的功率
P 热=I2R。
输出功率(机械功
率)
P 机=P 总-P 热=UI-I2R。
功率关系
电动机消耗的功率P 电等于电动机的输出功率P 机与电动
机损失的功率P 损之和,即:P 电=P 机+P 损,P 电=UI,
P 损=I2R。
电路中的能量转化:
电功计算:W=UIt。
电功率计算:P==UI。
焦耳定律:Q=I2Rt。
热功率:P=I2R。
四、线圈在中性面位置开始计时交变电流的变化规律
物理量
函数
图象
磁通量
Φ=Φm·cos ωt=BScos ωt
电动势
e=Em·sin ωt=NBSωsin ωt
电压
u=Um·sin ωt=sin ωt
电流
i=Im·sin ωt= sin ωt
五、远距离输电
三个回路
远距离输电的示意图如下图所示,总共有三个回路。
电源回路:P 发电机=U1I1=P1。
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输送回路:I2=I 线=I3,U2=ΔU+U3,ΔU=I2R 线,ΔP=I2
2R 线。
用户回路:P4=U4I4=P 用户。
两个联系
电源回路和输送回路:=,=,P1=P2。
输送回路和用户回路:=,=,P3=P4。
一个守恒
能量守恒关系式P1=P 损+P4。
电压损失和功率损失计算
电压损失:输电线路上I2=I 线=I3,总电阻R 线导致的电压损失ΔU=U2-U3=I 线R 线。
功率损失:P 损=P1-P4;P 损=I 线·ΔU=IR 线=(
P2
U 2)
2
R线。
一、单选题
1.(2025·全国·模拟预测)一黑箱有两个接线柱a、b,黑箱中接有一定值电阻R 和两相同二
极管。通过测量得到通过a 的电流和a、b 两端电压的关系如图甲所示,二极管的正向伏安特
性曲线如图乙所示。则黑箱内电路连接方式和定值电阻的阻值正确的是(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】黑箱问题
【详解】AB.根据题图乙可知,二极管的导通电压为0.7V,根据题图甲可知当
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时,两二极管均不导通,当
时,有一只二极管导通,当
时,两只二极管均导通,则三个元件不可能全部串联,也不可能全部并联,故AB 错误;
CD.两二极管均导通瞬间,临界电压为1.4V,则两二极管串联,定值电阻与其中一个二极管
并联,电阻为
C 错误,D 正确。
故选D。
2.(2024·北京朝阳·模拟预测)我们一般把变压器分成左右两个电路来看待,使得在分析时
将问题变得复杂。现在我们将变压器与负载视为一个整体,等效为一个新的电阻
,变成一
个单一的回路。若已知原、副线圈的匝数比为,副线圈所接电阻为
,则
等于(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】理想变压器两端功率的计算、理想变压器两端电压与匝数的关系
【详解】设原线圈的输入电压为
,则副线圈的输出电压为
则电阻
消耗的功率为
将变压器与负载视为一个整体,等效为一个新的电阻
,则
消耗的功率为
6
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又
联立可得
故选B。
3.(2024·重庆·模拟预测)在如图所示的电路中
为压敏电阻,施加在压敏电阻表面的压力
越大,其阻值越小;
为定值电阻,电流表为理想电流表,电源电动势恒定不变。现增大
压力
,则(  )
A.电流表示数减小
B.
两端电压减小
C.电流通过
的发热功率变大
D.电流通过
的发热功率不变
【答案】C
【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路
【详解】增大压力
,则压敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,
电路总电流增大,路端电压减小,则电流表示数增大,通过的
电流增大,所以
两端电压
增大,电流通过
的发热功率变大。
故选C。
4.(2024·湖南·模拟预测)如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,且r<R0,
电容器的电容为C。闭合开关S,调节可变电阻R 的阻值,电流稳定时,电压表示数为U,电
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流表示数为Ⅰ,电压表示数的变化量为
,电流表示数的变化量为
,则(  )
A.将可变电阻R 调大,电流稳定时,电源输出功率会增加
B.电容器中电荷的变化量为
C.
D.
【答案】B
【知识点】闭合电路欧姆定律的内容和三个公式、电源的最大输出功率及其条件、含容电路
中有关电荷量及其变化的计算
【详解】A.令电路的外电阻为
,则电源输出功率
根据数学知识可知,电源输出功率随外电阻变化的图像如图所示
当外电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,由于
可知,将可变电阻R 调大,外电阻增大,由于外电阻总大于电源内阻,则电流稳定时,电源
输出功率会减小,故A 错误;
B.根据电容的定义式有
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解得该过程电容器的电荷量变化量
故B 正确;
C.可变电阻R 两端电压为电压表示数U,电流表示数Ⅰ为流过可变电阻R 的电流,由电阻的
定义可知,可变电阻的阻值
故C 错误;
D.由闭合电路欧姆定律可知
可知
故D 错误。
故选B。
5.(2024·河北·模拟预测)变压器被誉为“电魔术师”,在生产和生活中有着重要的作用。
从家里的电视机、电风扇,到大街上的路灯、广告牌,都有变压器的身影。如图所示是实验
小组研究的一种家用台灯的原理图,理想自耦变压器的、间接入
的交
变电流,交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是(  )
A.
的滑片不动,滑片
位于线圈中点时,电流表
与
示数之比为2:1
B.
的滑片不动,滑片
上移时灯泡变亮,两电流表示数均变大
C.滑片
不动,
的滑片右移时,电流表
示数不变,电流表
示数变小
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D.滑片
不动,
的滑片右移时,灯泡变暗,灯泡消耗的电功率变大
【答案】B
【知识点】变压器两端电路的动态分析、自耦变压器
【详解】A.根据题意,
的滑片不动,滑片
位于线圈中点时,原、副线圈匝数比为
根据理想变压器的电流与匝数比关系有
可知电流表
与
示数之比为
,故A 错误;
B.
的滑片不动,滑片
上移时,副线圈两端电压变大,副线圈的总电阻不变,则电流表
示数变大,灯泡变亮,总功率增大,输入电压不变,则电流表
示数变大,故B 正确;
CD.滑片
不动,
的滑片右移时,接入电路的电阻变大,副线圈两端电压不变,电流表
示数变小,电流表
示数变小,灯泡变暗,灯泡消耗的电功率变小,故CD 错误。
故选B。
6.(2025·广东·模拟预测)某吹风机内部的简化电路图如图甲所示,理想变压器原、副线圈
的匝数比为
,已知当开关K 断开时变压器副线圈中的电流I 随时间t 的变化图像如图乙所
示,电动机两端的电压为
。当开关K 闭合后,原线圈的输入功率变为原来的3 倍。下列说
法正确的是(  )
A.原线圈中电流的周期为0.04s
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B.当开关K 断开时,原线圈的输入功率为
C.定值电阻R 的阻值为
D.当开关K 闭合后,副线圈的输出电压变大
【答案】C
【知识点】交流电的u-t 图像和i-t 图像、变压器两端电路的动态分析
【详解】A.由图乙可知副线圈中电流的周期为0.02s,变压器只改变交变电流的电压不改变
周期,A 错误;
B.由图乙可知,当开关K 断开时,副线圈中电流的有效值为
,此时原线圈的输入功率为
B 错误;
C.由题意可知,当开关K 闭合后,定值电阻R 消耗的功率为电动机消耗功率的2 倍,有
解得
C 正确;
D.副线圈的输出电压由原线圈的输入电压和变压器原、副线圈的匝数比决定,所以开关K
闭合后,副线圈的输出电压不变,D 错误。
故选C。
二、多选题
7.(2024·云南昆明·模拟预测)如图所示,水平导体棒 ab 的质量  
 长L=1m 电阻
  其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上,两圆环半径均为
r=1m,电阻不计。阻值R=0.25Ω 的电阻用导线与圆环相连接,理想交流电压表V 接在电阻R
两端。整个空间有磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒 ab 在外力F
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作用下以速率
1m /s 绕两圆环的中心轴OO'匀速转动。
时,导体棒 ab 在圆环最低点。
重力加速度为 
,下列说法正确的是(  )
A.导体棒中的电流
B.电压表的示数为
 
C.从
到0.5πs 的过程中通过R 的电量为2C
D.从
到0.5πs 的过程中外力F 做功为0.5J
【答案】AC
【知识点】计算转动过程中通过线圈截面的电量、根据有效值计算交流电路中的电功、电功
率和焦耳热、正弦式交流电的电动势和电流有效值
【详解】A.导体棒ab 在圆环最低点时,速度v 垂直与磁感线,有效切割速度最大,感应电
动势为最大值
感应电流最大值为
设经过时间t 导体棒速度与磁感线夹角为
此时导体棒有效切割速度为
在导体棒中电流随时间变化规律为
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故A 正确; 
B.电压表示数为电阻R 两端电压有效值,则
故B 错误;
C.导体棒圆周运动的周期为
0.5πs 等于周期的四分之一,则在0~0.5π s 时间内通过R 的电量为
故C 正确;
D.根据能量守恒定律可知,从t=0 到0.5πs 的过程中外力F 做功等于导体棒增加的重力势能
与电路产生的焦耳热之和,电流的有效值为
则焦耳热为
导体棒增加的重力势能为
则外力做功为
故D 错误。
故选AC。
8.(2025·山东·模拟预测)在如图所示的电路中
,
,滑动变阻器
的最大
阻值为
,电源电动势恒定,内阻不计。闭合开关S 时,滑动变阻器的滑片置于a 端;电
容器C 始终未被击穿,下列说法正确的是(  )
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A.开始时电容器下极板带负电
B.开始时电容器下极板带正电
C.在滑动变阻器的滑片缓慢向b 端滑动的过程中,电容器的带电量一直减少
D.在滑动变阻器的滑片缓慢向b 端滑动的过程中,电容器的带电量可能先减少后增加
【答案】BC
【知识点】含有电容的电桥问题
【详解】AB.当滑动变阻器的滑片置于a 端时,
被短路,电容器与
并联,下极板与电源
正极相连,所以下极板带正电,B 正确,A 错误;
CD.开始时下极板与电源正极相连电势高,带正电,当滑片向b 端滑动时,下极板电势变低,
当滑到b 端时,此时
,此时电容器两端的电势相同,电势差为0,电容器的带电量0,
所以在滑片从a 端向b 端滑动的过程中,电容器的下极板一直带正电,但随着电容器两极板
电压的减小,带电量一直减少,C 正确,D 错误。
故选BC。
9.(2024·全国·模拟预测)如图甲所示,圆形线圈内有垂直于线圈平面的磁场,已知线圈面
积为
,线圈匝数
,线圈总电阻
,线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙
所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向,则下列有关线圈的电动势
、感应电流、
热功率
、焦耳热
随时间的变化图像正确的是(    )
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A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【知识点】电功和电功率定义、表达式及简单应用、由B-t 图象计算感生电动势的大小、增
反减同、焦耳定律的内容和含义
【详解】A.图乙可知0~1s 内,磁感应强度向里增加,根据楞次定律和安培定则可知,线圈
中感应电流的方向沿逆时针方向,线圈产生的感应电动势大小
同理,
内,线圈中感应电流的方向沿顺时针方向,产生的感应电动势大小
同理,
内,线圈中感应电流的方向沿逆时针方向,产生的感应电动势大小
故A 正确;
B.由楞次定律得
内的感应电流方向沿逆时针方向(正值),结合以上分析,得电流大
小
同理,由楞次定律得
内的感应电流方向沿顺时针方向(负值),结合以上分析,电流大
小
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同理,由楞次定律得
内的感应电流方向沿逆时针方向(正值),结合以上分析,电流大
小
故B 错误;
C.线圈在
内的热功率
同理,
内的热功率
同理,
内的热功率
故C 错误;
D.线圈产生的焦耳热
结合以上分析,
内产生的热量为
同理,
内产生的热量为
同理,
内产生的热量为
故D 正确。
故选AD 。
10.(2025·陕西宝鸡·一模)图甲所示的电路图中, 电源的电动势为E, 内阻不计。虚线框
Ⅰ、Ⅱ中有定值电阻
和最大阻值为20Ω 的滑动变阻器R, 图乙和图丙分别为变阻器R 全部
接入和一半接入电路时沿 abcd 方向电势变化的图像, 导线上的电势降落为零。则下列说法
正确的是(  )
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A.定值电阻R0在虚线框I 中
B.滑动变阻器R 在虚线框Ⅰ中
C.电源的电动势大小为2.0V
D.定值电阻R0的阻值为5Ω
【答案】AD
【知识点】闭合电路欧姆定律的内容和三个公式
【详解】AB.由两图像可知,ab 电势差增大,cd 电势差减小,根据“串反并同”法可知,
滑动变阻器在II 中,定值电阻在I 中。故A 正确,B 错误;
CD.根据欧姆定律
全部接入
一半接入
得
故C 错误,D 正确。
故选AD。
11.(2024·河南·二模)如图所示,理想变压器原线圈接电压
的交流电,
原副线圈的匝数比
,副线圈上接一定值电阻R0与电动机,电动机的内阻RM=1Ω,定
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值电阻R0=2Ω。下列说法正确的是(  )
A.电动机消耗的最大功率为4.5W
B.原线圈上电流为3A 时,电动机消耗功率最大
C.若把电动机换成滑动变阻器(0~5Ω),滑动变阻器消耗的最大功率也为4.5W
D.若把电动机换成滑动变阻器(0~5Ω),当R0与滑动变阻器阻值相等时,R0的功率最
大
【答案】AC
【知识点】理想变压器原副线圈的电流关系及其推导、理想变压器两端电压与匝数的关系、
根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热、含有电动机电路综合计算
【详解】AB.副线圈两端电压为
将n1:n2=2:1 和U1=12V 代入上式解得
U2=6V
电动机消耗的功率
当
时电动机消耗的功率最大,即
由于是理想变压器,所以
电动机消耗功率最大时,原线圈上电流为
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故A 正确,B 错误;
CD.把电动机换成滑动变阻器,滑动变阻器消耗的功率为
滑动变阻器消耗的最大功率跟电动机消耗的最大功率相同,故C 正确;
R0上的功率为
当电流最大时,定值电阻R0的功率最大,即滑动变阻器的阻值为零时,R0上的功率最大,故
D 错误。
故选AC。
12.(24 重庆模拟)半径分别为l 和3l 的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为2l、电
阻为R 的均匀金属棒AB 置于圆导轨上面,BA 的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如
图所示,整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下。在两环之间
接阻值也为R 的定值电阻和电容为C 的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度ω 绕O 顺
时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触,导轨电阻不计。下列说法正确的是
(  )
A.电容器的M 板带负电
B.金属棒两端电压为4Bωl2
C.电容器所带电荷量为2CBωl2
D.将金属棒转动角速度由ω 变为2ω,金属棒运动一周通过R 的电荷量变为原来的2 倍
【答案】AC
【知识点】导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势、求导体棒运动过程中通过其截面的电
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量、作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压、含容电路中有关电荷
量及其变化的计算
【详解】A.金属棒AB 转动做切割磁感线运动,产生感应电动势,金属棒AB 相当于电源,
由右手定则可知B 端电势高,A 端电势低,可知电容器的M 板带负电,A 正确;
B.金属棒AB 转动做切割磁感线运动,产生感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得
B 错误;
C.由电容的定义式
可得电容器所带电荷量为
C 正确;
D.将金属棒转动角速度由ω 变为2ω,则有金属棒AB 转动产生感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得此时电路中的电流为
由电流的定义式
可得,金属棒运动一周通过R 的电荷量
可知金属棒运动一周通过R 的电荷量与金属棒转动角速度ω 无关,D 错误。
故选AC。
13.(2024·河北·模拟预测)如图所示,矩形线圈切割磁感线产生一交流电压
,矩形线圈的电阻
,将其接在理想降压变压器原线圈上。标有“
”的灯泡
正常发光,风扇正常工作,风扇的内阻为
,交流电流表A(不考虑内
阻)的示数为
,导线电阻不计。下列说法正确的是(  )
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A.风扇输出的机械功率是
B.原、副线圈的匝数比
C.若风扇所在支路发生断路故障,灯泡L 的功率不变
D.若风扇被卡住(停止转动),变压器的输出功率变小
【答案】AD
【知识点】理想变压器两端电压与匝数的关系、理想变压器两端功率的计算、变压器两端电
路的动态分析
【详解】A.电流表的示数
,灯泡
正常发光,可知其两端电压为
,根据
,
可得通过灯泡
的电流
由并联电路电压和电流特点可知,风扇所在支路两端的电压
,电流
风扇输出的机械功率
故A 正确;
B.矩形数圈产生的正弦式交流电压的有效值为
,原、副线圈的电压比等于匝数比,
有
原、副线圈的电流之比等于匝数的反比,有
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由题意知
解得
故B 错误;
C.由原、副线圈电压之比、电流之比与线圈匝数之比的关系有
、
可得
可将发电机和变压器看作等效电源,等效电动势
等效内阻
若风扇所在支路发生断路故障,则副线圈负载电阻变大,则电流
减小,电压
变大,由
可知灯泡
的功率变大,故C 错误;
D.当风扇未被卡住时,副线圈负载电阻
风扇被卡住后副线圈负载电阻变小,因此变压器的输出功率变小,故D 正确。
故选AD。
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14.(2024·河北·模拟预测)某同学研究远距离输电的电路如图所示,a、b 端接入电压有效
值为
的交流电源,升压变压器
和降压变压器
均为理想变压器,且两变压器线圈的匝数
比
。已知
、
的阻值均为
,
的阻值为
,电阻
、
消耗的功率相同,电表均
为理想交流电表,下列说法正确的是(  )
A.升压变压器
线圈的匝数比
B.电压表的示数为
C.电流表的示数为
D.若
断路,电流表示数将增大
【答案】BC
【知识点】理想变压器两端电压与匝数的关系、理想变压器两端功率的计算、理想变压器原
副线圈的电流关系及其推导
【详解】A.
、
的阻值相等,消耗的功率相同,故通过
、
的电流相同,设为
,
的阻值为
,由并联电路电流规律知,通过
的电流为
,则通过降压变压器
副线圈的
电流为
,由理想变压器原、副线圈匝数与电流关系得
则有
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故A 错误;
B.结合上述可知,通过变压器
原线圈的电流
由于变压器
原线圈的输入功率等于
、
、
的总功率,而
、
的阻值相等,消耗的功
率相同,令
副线圈两端电压为
,则有
解得
即电压表示数为
,故B 正确;
C.结合上述可知,电流表的示数为
,等于通过
的电流,则有
故C 正确;
D.将降压变压器
与其副线圈负载等效为一个电阻,令
原线圈两端电压为
,则等效电
阻为
若
断路,则
副线圈所在回路的负载电阻变大,则等效电阻
变大, 令
副线圈两端电压
为
,则
副线圈中的电流
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由于
一定,根据电压匝数关系可知,
一定,则电流表示数将减小,故D 错误。
故选BC。
15.(2024·西藏拉萨·一模)如图所示为某风力发电机发电及输送电能的示意图,升压变压
器为理想变压器,电表均为理想电表,发电机线圈所在平面与磁场方向垂直,风轮机叶片通
过齿轮箱带动发电机线圈以恒定的转速转动,发电机线图中磁通量随时间变化的规律为
,线圈匝数为
,匀强磁场的磁感应强度大小为
。变压器原、副线圈的匝数比为
,电压表的示数为
,电流表的示数为,则(   )
A.发电机线圈转速为
B.发电机线圈中的最大电动势为
C.发电机线圈的电阻为
D.用户消耗的功率为
【答案】BD
【知识点】理想变压器两端功率的计算、理想变压器两端电压与匝数的关系、线圈转动产生
的交变电流的峰值及其表达式
【详解】A.发电机线圈的转速为,则
解得
故A 错误;
B.发电机线圈中的最大电动势为
故B 正确;
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C.根据变压比,原线圈两端的电压为
则发电机的电阻
故C 错误;
D.用户消耗的功率
故D 正确。
故选BD 。
16.(2024·湖南娄底·二模)如图所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡均
正常发光,两个电路两端的电压分别为
、
,两个电路的总功率分别为
、
,两个电
路中电阻箱接入电路的阻值分别为
、
;
两端的电压为
,功率为
;
两端的电压
为
,功率为
;则(  )
A.若
,则
B.若
,则
C.若
,则
D.若
,则
【答案】BCD
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【知识点】计算串联和并联电路的电功和电功率
【详解】设灯泡正常工作时的电流为I,电压为
。
A.甲图中
所以若
,则
故A 错误;
B.若
,则
所以
又
所以
故B 正确;
C.若
,根据欧姆定律得
即
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所以
故C 正确;
D.若
,则
所以
即
解得
即
故D 正确。
故选BCD。
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