1、易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:/1专题十五 直流电路和交流电路重点难点重点难点1电路的动态变化 进行动态分析的常见思路是:由部分电阻变化推断外电路总电阻( )的变化,再由全电路外R欧姆定律 讨论干路电流 的变化,最后再根据具体情况分别确定各元件上其他量的rREI外总 总I变化情况(使用的工具是部分电路欧姆定律、电路中各元件上的电压关系和电流关系) 2电路故障分析:断路的表现是电路的端电压不为零而电流为零,一般是用电压表测量电路中某两点电压,若电压不为零,则说明这两点与电源的连接完好,断路点就在该两点之间,这样逐渐缩小测量范围即可找到断路点(用电流表也可类似得出)
2、短路的表现是电流不为零而电压为零3电源输出的最大功率电源输出功率最大的条件为:Rr,即外电阻等于电源内阻,此时的最大输出功率为 Pm,电源的效率为 50%E424电流表和电压表在电路中的作用:可分为两种情形理想情况:电流表内阻为零,电压表内阻可视为无穷大,都对电路没有影响在分析和计算时,常将电流表视为短路,将电压表视为断路; 实际情况:可将电流表看作阻值为其内阻、能测量其本身电流的特殊电阻串入电路中,可将电压表看作阻值为其内阻、能测量其本身电压的特殊电阻并入电路中5交流电的有效值:有效值的概念是根据电流的热效应规定的,具有等效的含义在交流电路中,电表的测量值,计算电功用的电流和电压值,电器设备
3、上所标的额定电流和电压值均指的是有效值6理想变压器:变压器的输入功率等于输出功率,且输出功率随负载的变化而变化,输入功率随输出功率变化而变化;由 可知: ,即变压器副线圈两端电压由原、副线圈的匝数比 和输21nU12Un 21n入电压 U1 决定;变压器副线圈上的电流由副线圈的输出电压和负载决定,即 RUI2规律方法规律方法【例 1】在如图所示的电路中,电源电动势为 E设电流表的示数为 I电压表的示数为 U,电容器 C 所带的电荷量为 Q将滑动变阻器 R1 的滑动触头 P 向上移动,待电流达到稳定后,则与 P移动前相比 ( AC )A若电源内阻不可忽略,则 U 减小 B若电源内阻不可忽略,则
4、I 增大C若电源内阻不可忽略,则 Q 减小 D若电源内阻可以忽略,则 Q 减小易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:/2训练题如图所示,两只相同的白炽灯泡 D1 和 D2 串联后接在电压恒定的电路中若 D1 的灯丝断了,经过搭丝后(搭丝后灯泡的电阻减小)仍然与 D2 串联,重新接人原来的电路假设在此过程中,灯丝电阻随温度变化的因素可忽略不计,且每只灯泡两端的电压均未超过其额定电压则此时每只灯泡所消耗的功率与原来各自的功率相比( BC )AD 1 的功率变大 BD 1 的功率变小CD 2 的功率变大 DD 2 的功率变小【例 2】如图所示是一个电热器电路指示灯、电键、电热丝
5、构成串联回路,接在电源上发现该电路有一个元件断路、有一个元件短路,但不知道是哪个元件上有故障,今用一个校验电灯分别依次接在各处进行检测,得到如下表所示的结果,请根据表格回答下列问题: (1)由前两次检测可以知道: (2)由第三次检测可以知道: (3)由以上检测可以知道: 断路; 短路【解析】 (1)第 1 次检测,将电灯接在 af 点,正常发光,说明电路从电源af 电源是连通的,即电源正常,且灯泡的额定电压等于电源电压第 2 次检测,将电灯接在 ab 点,不发光,说明电路不通,所以从前两次检测可判定:电源正常,电键或电热丝断路(2)第 3 次检测,将电灯接在 cd 点,发光但不正常,说明电路是
6、通的,即指示灯、电热丝没有断路(3)第 4 次检测,将电灯接在 ef 点,不发光,说明电路不通,综上各次检测可判定:电键断路第 5 次检测,将电灯接在 ad 点,发光但不正常,说明电路是通的,灯泡两端电压小于电源电压,所以电热丝有电阻即是正常的第 6 次检测,将电灯接在 cf 点,正常发光,说明电路是通的,灯泡两端电压等于电源电压,而ac 间电压为零,即指示灯短路综上所述,电路故障是:电键断路,指示灯短路训练题图为一电路板的示意图,a、b、c、d 为接线柱,a、d 与 220V 的交流电源连接,ab 间、bc 间、cd 间分别连接一个电阻现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别
7、测得 b、d 两点间以及 a、c 两点间的电压均为 220V ( CD )Aab 间电路通,cd 间电路不通 Bab 间电路不通,bc 间电路通 Cab 间电路通,bc 间电路不通 Dbc 间电路不通,cd 间电路通【例 3】如图所示的电路中,电源电动势 E=9 V,电阻 R1=2.5,R 2=3,当电阻箱 Rx调到3 时,电流表的示数为 2 A求:校验次序 1 2 3 4 5 6校验接入点 af ab cd ef ad cf发光情况 正常发光 不发光 发 光 不 正 常 不发光 发 光 不 正 常 正常发光易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:/3(1)电源的内电阻;(
8、2)调节电阻箱,使电流表的示数为 1.8 A 时,电阻 R2 消耗的电功率【解析】 (1)当 Rx=3 时,则电路外电阻为 14x由闭合电路欧姆定律 有: EIr0.5I(2)调节电阻箱后,由闭合电路欧姆定律 12()RrU有: (V )=3.6V1()9.8(25.)UIR所以电阻 R2 消耗的电功率为 =4.32W2UP训练题在图电路中,电源由 6 个电动势为 1.5 V、内电阻为 0.1 的电池串联而成,R 1 为 4.4, R2 为 6,变阻器 R3 开始时接入电路的阻值为 12, R2 的额定功率为 3 W问:(1)此时通过 R1 的电流是多大?(2)此时电源的输出功率是多大?(3)
9、为确保 R2 消耗的实际功率不超过它的额定功率,变阻器 R3 接入电路的阻值应满足什么条件?答案:(1)I=1A(2)P=84W(3)变阻器 R3 接入电路的阻值应小于、等于 17【例 4】如图所示,一理想变压器原线圈匝数 n1=1100 匝,副线圈匝数 n2=180 匝,交流电源的电压 ,电阻 R=45,电压表、电流表均1U20sin1tV为理想电表,则( BD )A交流电的频率为 50Hz BA 1 的示数约为 0.13ACA 2 的示数约为 1.1A DV 的示数为 36V能力训练能力训练1在图示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R1、R 2 及另外两根导线都是好的,为了查出断
10、导线,某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极 a,再将黑表笔分别连电阻器 R1的 b 端和 R2 的 c 端,并观察万用表指针的示数,在下列选档中,符合操作规程的是( A ) A直流 10V 挡 B直流 0.5A 挡C直流 2.5V 挡 D欧姆挡2电路如图,电源内阻不能忽略,R 110,R 28 ,开关接通 1 时,电压表的示数 U12.0V,则当开关接通 2 时,电压表的示数可能是( C )A2.2V B2.0V C1.8V D1.6V 3如图所示,是测定两个电源的电动势 E 和内电阻 r 实验中得到的路R 1R 3R 2Er,易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:
11、/4端电压 U 和电流 I 的图线,则应有 ( ACD )A当 I1=I2 时,电源总功率 P1=P2B当 I1=I2 时,外电阻 R1=R2C当 U1=U2 时,电源输出功率 P 出 1P 出 2D当 U1=U2 时,电源内部消耗的电功率 P 内 1P 内 2 4如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴 以恒定的角速度转动,当线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化在 t= 时刻 ( CD )2A线圈中的电流最大 B穿过线圈的磁通量为零C线圈所受安培力的力矩为零D线圈消耗的电功率为零5 (06 年南京)所示电路中,电源电动势 E=1
12、0V,内阻r=1 ,电容器电容 C=40F,电阻 R1=R2=4,R 3=5。接通电键 S,待电路稳定后,求:(1)理想电压表 V 的读数;(2)电容器的带电量。答案:当开关合上后,等效电路如图所示,这时电压表测得 的是 R3 两端的电压 U3,电容器两端的电压为 R1 两端的电压 U1(1)流过电路中的总电流 rEI31代入数据得 I=1A U3=IR3 U3=5V(2)U 1=IR1 U1=4V C=Q/U1 Q=CU=1.610 -4C6 (05 年南通)如图所示,电源的电动势 ,内阻不计,2VE电阻 , ,电容器的电容 ,其中1234R42R10F有一带电微粒恰好处于静止状态。若在工作
13、的过程中,电阻 突然发2R生断路。电流表可看作理想电表。求:(1)带电微粒加速度的大小和方向。(2)从电阻 断路到电路稳定的过程中,流经电流表的电量。2答案:(1) 2R6EUV12断 路 前 , 由 于 =R, 两 端 电 压 为34 3194EV4由 于 : : , 两 端 电 压 为 U电容器两端电压为 ,带电量 (上板带负电)3CV6510310ccQCC带电微粒静止 cqmgd断路后,电路稳定后,电容器两端电压 ,2R3CUEVVCErSR1R2R3ErR1R3易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:/5电容器带电量为 (上板带正电) 5310CQUC带电微粒的加
14、速度 ,方向竖直向下。 2ccUmgqgqmgda(2)从电阻 断路到电路稳定的过程中,流经电流表的电量2R 5610ACqQ7 (05 年宿迁)如图所示,是用直流电动机提升重物的装置示意图,电源电动势 E100V,内电阻r11 ,电动机的线圈电阻 r24 。重物质量m36kg,重物被电动机以 v0.5m/s 的速度匀速提起,不计重物运动中所受的阻力,取 g10m/s 2,试求:电路中的电流 I 和电源的输出功率 P。答案:电源的输出功率:PUI 由闭合电路欧姆定律 E UIr 1 即 P I(EIr 1) 电动机的热功率:P 热 I 2r2 电动机的输出机械功率:P 出 mgv 则:Pmgv
15、+I 2r2 所以得:I 2(r 2r 1)IE mgv0 代入数据化简,得:I 220I360所以 I2(A) (I18A 舍去) 得 P196(W)8 (05 年连云港)一个矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动,产生的交变电动势表达式为 V,试求:te314sin(1)电动势的最大值、有效值和频率;(2)若矩形线圈是 100 匝,线圈平面面积为 0.02m2,匀强磁场的磁感应强度 B 是多少?(3)当线圈平面从中性面开始转过 时,电动势的瞬时值是多大?4答案:(1)将 (V) 跟 对应比较,可知 V te31sintesinmax31max有效值: V220V 2max频率: Hz50Hz 14.3f(2)由 得 T0.5T SNBmax 02.314max(3)线圈从中性面转过 ,即 V3110.707V 220V t 43sine:电动机Iv0