滬科技版（2020）選修第二冊(cè)第二節(jié) 交變電流當(dāng)堂檢測(cè)題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

查補(bǔ)易混易錯(cuò)10 恒定電流和交變電流本考點(diǎn)在高考試題中屬于必考知識(shí)點(diǎn)，經(jīng)常以選擇題形式命題考查，主要考查學(xué)生對(duì)交流電的圖像、四值、理想變壓器及遠(yuǎn)距離輸電等知識(shí)的理解。2021年廣東卷第7題、北京卷第5題、湖南卷第6題等均單獨(dú)考查了恒定電流和交變電流的結(jié)合題目，其它新高考地區(qū)也都在不同的情境和不同的題型中考查了這一知識(shí)點(diǎn)。【真題示例·2021·山東卷·9】 9. 輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負(fù)載R的阻值為。開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為；接2時(shí)，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是（　?。?/span>A. B. C. D. 【易錯(cuò)01】對(duì)電阻、電阻定律的理解和應(yīng)用1．電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量，電阻大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積及材料等有關(guān)，電阻率是描述導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積無(wú)關(guān)．(2)導(dǎo)體的電阻大，導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小，電阻不一定?。?/span>(3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)．2．電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式R＝ρR＝區(qū)別電阻定律的決定式電阻的定義式說(shuō)明了電阻的決定因素提供了一種測(cè)定電阻的方法，并不說(shuō)明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體 3.某一導(dǎo)體的形狀改變后，討論其電阻變化應(yīng)抓住以下三點(diǎn)：(1)導(dǎo)體的電阻率不變．(2)導(dǎo)體的體積不變，由V＝lS可知l與S成反比．(3)在ρ、l、S都確定之后，應(yīng)用電阻定律R＝ρ求解．【易錯(cuò)02】　對(duì)伏安特性曲線的理解　1．圖甲中的圖線a、b表示線性元件，圖乙中的圖線c、d表示非線性元件．2．圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故Ra＜Rb(如圖甲所示)．3．圖線c的電阻減小，圖線d的電阻增大(如圖乙所示)． 4．伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻．5.解決這類問(wèn)題的兩點(diǎn)注意：(1)首先分清是I－U圖線還是U－I圖線．(2)對(duì)線性元件：R＝＝；對(duì)非線性元件R＝≠，即非線性元件的電阻不等于U－I圖象某點(diǎn)切線的斜率．【易錯(cuò)03】　電功、電熱、電功率和熱功率　1.純電阻電路與非純電阻電路的比較 2.(1)無(wú)論是純電阻還是非純電阻，電功均可用W＝UIt，電熱均可用Q＝I2Rt來(lái)計(jì)算．(2)判斷是純電阻電路還是非純電阻電路的方法：一是根據(jù)電路中的元件判斷；二是看消耗的電能是否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(3)計(jì)算非純電阻電路時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關(guān)系求解．【易錯(cuò)04】閉合電路歐姆定律及其能量分析1．閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化(1)時(shí)間t內(nèi)電源輸出的電能(等于非靜電力做功的大小)為W＝Eq＝EIt.(2)時(shí)間t內(nèi)外電路產(chǎn)生的內(nèi)能為Q外＝I2Rt.內(nèi)電路產(chǎn)生的內(nèi)能為Q內(nèi)＝I2rt.(3)根據(jù)能量守恒定律，在純電阻電路中應(yīng)有W＝Q外＋Q內(nèi)，即EIt＝I2Rt＋I2rt.2．閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比．(2)表達(dá)式：I＝.(3)另一種表達(dá)形式：E＝U外＋U內(nèi)．即：電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和．【易錯(cuò)05】路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1．路端電壓的表達(dá)式：U＝E－Ir.2．路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當(dāng)外電阻R增大時(shí)，由I＝可知電流I減小，路端電壓U＝E－Ir增大．(2)當(dāng)外電阻R減小時(shí)，由I＝可知電流I增大，路端電壓U＝E－Ir減?。?/span>(3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，電流I變?yōu)?/span>0，U＝E.即斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)．當(dāng)電源短路時(shí)，外電阻R＝0，此時(shí)I＝.【易錯(cuò)06】　交變電流的變化規(guī)律　　 1．正弦式交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)) 函數(shù)圖象磁通量Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt電動(dòng)勢(shì)e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt電壓u＝Umsin ωt＝sin ωt電流i＝Imsin ωt＝sin ωt2.兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)(1)線圈平面與中性面重合時(shí)，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，電流方向?qū)l(fā)生改變．(2)線圈平面與中性面垂直時(shí)，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，電流方向不改變．3.解決交變電流圖象問(wèn)題的三點(diǎn)注意(1)只有當(dāng)線圈從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，電流的瞬時(shí)值表達(dá)式才是正弦形式，其變化規(guī)律與線圈的形狀及轉(zhuǎn)動(dòng)軸處于線圈平面內(nèi)的位置無(wú)關(guān)．(2)注意峰值公式Em＝nBSω中的S為有效面積．(3)在解決有關(guān)交變電流的圖象問(wèn)題時(shí)，應(yīng)先把交變電流的圖象與線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)位置對(duì)應(yīng)起來(lái)，再根據(jù)特殊位置求特征解．【易錯(cuò)07】　交流電有效值的求解　　1．正弦式交流電有效值的求解利用I＝，U＝，E＝計(jì)算．2．非正弦式交流電有效值的求解交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)(電流通過(guò)電阻生熱)進(jìn)行定義的，所以進(jìn)行有效值計(jì)算時(shí)，要緊扣電流通過(guò)電阻生熱(或熱功率)進(jìn)行計(jì)算．注意“三同”：即“相同電阻”，“相同時(shí)間”內(nèi)產(chǎn)生“相同熱量”．計(jì)算時(shí)“相同時(shí)間”要取周期的整數(shù)倍，一般取一個(gè)周期．【易錯(cuò)08】　交變電流的“四值”的比較物理含義重要關(guān)系適用情況瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值e＝Emsin ωt計(jì)算線圈某一時(shí)刻的受力情況峰值最大的瞬時(shí)值Em＝nBSωIm＝確定用電器的耐壓值，電容器的擊穿電壓有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值E＝ U＝ I＝(1)計(jì)算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量(如功率、熱量)(2)交流電表的測(cè)量值(3)電器設(shè)備標(biāo)注的額定電壓、額定電流(4)保險(xiǎn)絲的熔斷電流平均值交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸所夾面積與時(shí)間的比值＝＝計(jì)算通過(guò)電路截面的電荷量 1.書(shū)寫交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的基本思路(1)求出角速度ω，ω＝＝2πf.(2)確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象讀出或由公式Em＝nBSω求出相應(yīng)峰值．(3)明確線圈的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式．①線圈從中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，則i－t圖象為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為i＝Imsin ωt.②線圈從垂直中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，則i－t圖象為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為i＝Imcos ωt【易錯(cuò)09】　理想變壓器原、副線圈關(guān)系的應(yīng)用 1．基本關(guān)系(1)P入＝P出，(有多個(gè)副線圈時(shí)，P1＝P2＋P3＋……)(2)＝，有多個(gè)副線圈時(shí)，仍然成立．(3)＝，電流與匝數(shù)成反比(只適合一個(gè)副線圈)n1I1＝n2I2＋n3I3＋……(多個(gè)副線圈)(4)原、副線圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量變化率也相同，頻率也就相同．2．制約關(guān)系(1)電壓：副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定．(2)功率：原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定．(3)電流：原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定．3.關(guān)于理想變壓器的四點(diǎn)說(shuō)明：(1)變壓器不能改變直流電壓．(2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率．(3)理想變壓器本身不消耗能量．(4)理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值．【易錯(cuò)10】　理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析1.匝數(shù)比不變的情況(如圖所示)(1)U1不變，根據(jù)＝可以得出不論負(fù)載電阻R如何變化，U2不變．(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，根據(jù)＝可以判斷I1的變化情況．(3)I2變化引起P2變化，根據(jù)P1＝P2，可以判斷P1的變化．2.負(fù)載電阻不變的情況(如圖所示)(1)U1不變，發(fā)生變化，U2變化．(2)R不變，U2變化，I2發(fā)生變化．(3)根據(jù)P2＝和P1＝P2，可以判斷P2變化時(shí)，P1發(fā)生變化，U1不變時(shí)，I1發(fā)生變化．3.變壓器動(dòng)態(tài)分析的思路流程【易錯(cuò)11】　關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的分析 1．遠(yuǎn)距離輸電的處理思路對(duì)高壓輸電問(wèn)題，應(yīng)按“發(fā)電機(jī)→升壓變壓器→遠(yuǎn)距離輸電線→降壓變壓器→用電器”這樣的順序，或從“用電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”一步一步進(jìn)行分析．2．遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以下圖為例)：(1)功率關(guān)系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P損＋P3.(2)電壓、電流關(guān)系：＝＝，＝＝U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I線．(3)輸電電流：I線＝＝＝.(4)輸電線上損耗的電功率：P損＝I線ΔU＝I2線R線＝2R線．3.解決遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題應(yīng)注意下列幾點(diǎn)(1)畫(huà)出輸電電路圖．(2)注意升壓變壓器副線圈中的電流與降壓變壓器原線圈中的電流相等．(3)輸電線長(zhǎng)度等于距離的2倍．(4)計(jì)算線路功率損失一般用P損＝I2R線． 1.（2021·江蘇卷）有研究發(fā)現(xiàn)，某神經(jīng)細(xì)胞傳遞信號(hào)時(shí)，離子從細(xì)胞膜一側(cè)流到另一側(cè)形成跨膜電流，若將該細(xì)胞膜視為的電容器，在內(nèi)細(xì)胞膜兩側(cè)的電勢(shì)差從變?yōu)?/span>，則該過(guò)程中跨膜電流的平均值為（　?。?/span>A． B． C． D．2.（2021·湖南卷）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，輸入端、接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器的滑片從端滑動(dòng)到端的過(guò)程中，兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>
A. L1先變暗后變亮，L2一直變亮B. L1先變亮后變暗，L2一直變亮C. L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗3.（2021·河北卷）. 如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為、寬為L，匝數(shù)為N，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、和，兩個(gè)副線圈分別接有電阻和，當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I，不計(jì)線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A. 通過(guò)電阻的電流為 B. 電阻兩端的電壓為C. 與的比值為 D. 發(fā)電機(jī)的功率為4.（2020·江蘇卷）某汽車的電源與啟動(dòng)電機(jī)、車燈連接的簡(jiǎn)化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，電機(jī)工作，車燈突然變暗，此時(shí)（　?。?/span>A．車燈的電流變小 B．路端電壓變小C．電路的總電流變小 D．電源的總功率變大5．（2020·北京卷）圖甲表示某金屬絲的電阻隨攝氏溫度變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(lái)（圖乙），用這段金屬絲做測(cè)溫探頭，把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易溫度計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，且溫度與電流是線性關(guān)系B．應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，且溫度與電流是非線性關(guān)系C．應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，且溫度與電流是線性關(guān)系D．應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，且溫度與電流是非線性關(guān)系6．（2020·全國(guó)卷）圖（a）所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時(shí)間t的變化如圖（b）所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．7．（2022·廣東揭西一模）智能手機(jī)耗電量大，移動(dòng)充電寶應(yīng)運(yùn)而生，它是能直接給移動(dòng)設(shè)備充電的儲(chǔ)能裝置。充電寶的轉(zhuǎn)化率是指電源放電總量占電源容量的比值，一般在0.60～0.70之間（包括移動(dòng)電源和被充電池的線路板、接頭和連線的損耗）。如圖為某一款移動(dòng)充電寶，其參數(shù)見(jiàn)表，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>容量20000mAh兼容性所有智能手機(jī)邊充邊放否保護(hù)電路是輸入DC：5V2AMAX輸出DC：5V0～1A～2.5A尺寸56×82×22mm轉(zhuǎn)換率0.60產(chǎn)品名稱索揚(yáng)SY10-200重量約430gA．給充電寶充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．20000mA?h的mA?h是能量的單位C．參數(shù)“DC5V”中“DC”指直流電的意思D．充電寶以最大電流輸出時(shí)可工作10小時(shí)8．（2022·河南郟縣一模）某同學(xué)用如圖甲所示的電路測(cè)得理想電壓表與理想電流表的讀數(shù)關(guān)系圖像如圖中直線所示，同時(shí)電路中電源的輸出功率與電流表讀數(shù)的關(guān)系圖像如圖中曲線表示，則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．電源的電動(dòng)勢(shì)為B．電源的內(nèi)阻為C．電流為時(shí)，外電路的電阻為D．電源輸出功率為時(shí)，輸出電壓是9．（2022·安徽黃山摸底）如圖，E為電源，其內(nèi)阻為為小燈泡（其燈絲電阻值視為定值），為定值電阻，且，為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小，閉合開(kāi)關(guān)后，若照射的光照強(qiáng)度減弱，則（　?。?/span>A．通過(guò)的電流變大 B．兩端的電壓變大C．小燈泡消耗的功率變小 D．電源的輸出功率變大10．（2022·廣東深圳一模）具有巨磁阻效應(yīng)（GMR）的電阻R2在外加特定方向的磁場(chǎng)時(shí)，阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而減小?，F(xiàn)將R2接在圖示電路中，并置于該磁場(chǎng)，已知R1為定值電阻，此時(shí)R2<R1，電表均為理想電表。保持磁場(chǎng)方向不變，使磁場(chǎng)增強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1示數(shù)變化量的絕對(duì)值，V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值為，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．電流表A的示數(shù)減小B．電壓表V1的示數(shù)增大C．電源的總功率先減小后增大D．一定小于11．（2021·北京·高考真題）一正弦式交變電流的i - t圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）A．在t0.4 s時(shí)電流改變方向 B．該交變電流的周期為0.5 sC．該交變電流的表達(dá)式為 D．該交變電流的有效值為12．（2021·浙江·高考真題）如圖所示，虛線是正弦交流電的圖像，實(shí)線是另一交流電的圖像，它們的周期T和最大值相同，則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值U滿足（　?。?/span> A． B． C． D．

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