专题（八）电磁学中的“路”
一、大纲解读
本专题包含的内容有直流电路、交流电路的分析以及电磁感应现象与电路的综合应用
等，涉及的考点较多，考纲对这一部分的要求，除了电阻率与温度的关系和电阻、半导体及其应用，超导及其应用、电感和电容对交变电流的作用、电能的输送，这几部分知识点为I 级要求，《大纲》中定为Ⅱ级要求的知识点有：电流、欧姆定律、电阻和电阻定律；电阻的串联、并联，串联电路的分压作用，并联电路的分流作用；电功和电功率，串联、并联电路的功率分配；交流发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图象和三角函数表达式，
最大值与有效值，周期与频率；变压器的原理，电压比和电流比．
直流电路的分析与计算是高考的热点，可以结合实验的分析进行考查，重点考查欧姆定
律的应用及功率的求解．交流电路部分由于与工农业生产和日常生活紧密结合，在近几年的
高考中考查的频度较高，重点考查交流电有效值、变压器的有关知识．电磁感应中的电路问
题是综合性较强的高考热点之一，该内容一般综合法拉第电磁感应定律、楞次定律、直流电
路知识、磁场知识等多个知识点，还可以结合图象进行考查，解答过程中对考生的综合应用能力要求较高．
二、重点剖析
电路这一部分以部分电路欧姆定律为中心，包括六个基本物理量（电压、电流、电阻、电功、电功率、电热），三条定律（部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律），以及若干基本规律（串、并联电路特点等）；其二是以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势的概念，闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化；其三，对高中物理所涉及的三种不同类别的电路进行比较，即恒定电流电路、变压器电路、远距离输电电路，比较这些电路哪些是基本不变量，哪些是变化量，变化的量是如何受到不变量的制约的,其能量是如何变化的。
本题专题的重点内容有：
（1）动态直流电路的分析：电路中某些元件（如滑线变阻器的阻值）的变化，会引起电流、电压、电阻、电功率等相关物理量的变化，解决这类问题涉及到的知识点多，同时还要掌握一定的思维方法。
（2）非纯电阻电路的分析与计算。非纯电阻电路是指电路含有电动机、电解槽等装置，这些装置的共同特点是可以将电能转化为机械能、化学能等其他形式的能量。
（3）稳态、动态阻容电路的分析与计算。此类问题往往较难，但却是高考考查的重点。由于此类问题能够考查考生理论联系实际的能力，对灵活运用知识的能力要求较高，所以可能成为近几年考查重点。
（4）非线性电路的分析与求解。非线性电路包括含二极管电路和白炽电灯电路，由于
这类元件的伏安特性不再是线性的，所以求解这类问题难度更大。
（5）交流电的产生，变压器的原理、电压比电流比公式的简单应用，远距离输电中的电能损失等在高考中时常出现。
三、考点透视
考点一：直流电路的分析和计算
例题1。一个T型电路如图所示，电路中的电
110
R=Ω, 120,40
R R
=Ω=Ω。另
有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则（）
A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40Ω
B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40Ω
C. 当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V
D. 当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V
解析：本题考查电路的串并联知识。当cd端短路时，R2与R3并联电阻为30Ω后与R1串联，ab间等效电阻为40Ω，A对；若ab端短路时，R1与R2并联电阻为8Ω后与R3串联，cd间等效电阻为128Ω，B错；但ab两端接通测试电源时，电阻R2未接入电路，cd两端的
电压即为R3的电压，为U cd= 40
50
×100V=80V，C对；但cd两端接通测试电源时，电阻R1
未接入电路，ab两端电压即为R3的电压，为U ab= 40
160
100V=25V，D错。本题正确答案
AC。
点拨：恒定电流常见一些比较复杂的电路，分析时需要画出等效电路图。注意电流表的分析认为是短路，电压表认为是断路，若问某两点间的电压，千万别给该两点间臆想上一段之路。
例题2．（2008年广东）电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是( )
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大，电流表读数减小
D.电压表读数减小，电流表读数增大
答案：A
解析触头由中点滑向b端时，外电路总电阻R
总
增大，干路电流I减小，故电源内部压降U r、定值电阻R1上压降U R1减小，路端电压U、并联电路电压U′增大，即电压表、电流表示数均增大。
点拨：电路中某些元件的变化，会引起电流、电压、电阻、电功率等相关物理量的变化，解决这类问题涉及到的知识点多，同时还要掌握一定的思维方法，能很好的考查考生的综合应用能力，在近几年高考中已多次出现。
考点二：交流电路的分析与计算
例2．某理想变压器原、副线圈的匝数比如图8－2所示．负
载中每个电阻均为110Ω．若输入电压为220V，则输入电流和功
率分别是（ ）
A ．5A ，1100W
B ．5A ，880W
C ．4A ，1100W
D ．4A ，880W
解析：当两电阻串联时，总电阻为2R ，此时两端的电压为440V ，所以880
220
4402
1
==
P W ，
而220
55
1102
2
==P W ，所以110021=+=P P P W ，5
==
U
P I
A ．
考点三：电磁感应中的电路综合计算
例题3．如图所示，水平放置的金属细圆环半径为0.1m ，竖直放置的金属细圆柱（其半径比0.1m 小得多）的端面与金属圆环的上表面在同一平面内，圆柱的细轴通过圆环的中心O ，将一质量和电阻均不计的导体棒一端固定一个质量为10g 的金属小球，被圆环和细圆柱端面支撑，棒的一端有一小孔套在细轴O 上，固定小球的一端可绕轴线沿圆环作圆周运动，小球与圆环的摩擦因素为0.1，圆环处于磁感应强度大小为4T 、方向竖直向上的恒定磁场中，金属细圆柱与圆环之间连接如图电学元件，不计棒与轴及与细圆柱端面的摩擦，也不计细圆柱、圆环及感应电流产生的磁场，开始时S 1断开，S 2拔在1位置，R 1=R 3=4Ω，R 2=R 4=6Ω，C =30uF ，求：
（1）S 1闭合，问沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A 端，才能使棒稳定后以角速度10rad/s 匀速转动？ （2）S 1闭合稳定后，S 2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不变，则至棒又稳定匀速转动的过程中，流经R 3的电量是多少？
解析：（1）金属细圆柱产生的电动势为2
2
12
==
L B E
ωV ，对整个系统由功能关系得
2
12
)(R R E
L f F +=
-ω，代入数据解得F =0.41N ．
（2）S 1闭合，S 2拔到2位置，稳定后的金属细柱的解速度为ω′，由对整个系统由功能
关系得212
2)
2
1()(R R L B L f F +'=
'-ωω，代入数据解得ω′=ω=10r ad/s ．S 2拔1稳定后电容器两端的
电压为2
.11
22
1
=+=
R R ER
U V ，且上板带正电S 2拔2稳定后电容器两端的电压为
8.01
212
=+=
R R ER U
V ，且上板带负电．电容器上的电量变化为5
21106)(-?=+=?C U U Q C ，
所以流过R 3的电量为5
3
10
6.35
3-?=?=Q Q C ．
答案：（1） 0.41N （2）5106.3-? C
点拨：本题解答关键在于正确确定各电键在断开与闭合时对应的电路结构图．
四、热点分析
热点三：交流电的四值
例4.（2007宁夏）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图8－3所示。由图可知（ ） A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin(25t)V B ．该交流电的频率为25 Hz
C ．该交流电的电压的有效值为
D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50 W
本题简介：本题考查交流电的瞬时值、有效值、最大值的理解，正确理解有效值的热效应定义。
解析：从图象上可得交流电的电压的最大值为100V ，周期为2410s -?，得频率为25 Hz ， 所以得电压瞬时值的表达式为u ＝100sin(50πt)V ；交流电的电压的有效值为
50；计
算电阻消耗的功率用有效值，由2
50W U
P R
=
=。
答案：BD
反思：正确理解交流电的瞬时值、有效值、最大值是解题的关键，在复习时，特别注意对交流电有效值的理解和计算。 热点四：变压器的动态分析
例5.如图8－4所示，电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关。P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1 为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2 分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是（ ）
A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小
B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，则I 2 减小
C ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则I 1增大
D ．保持U 1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动，则 I 1减小
本题简介：本题考查理想变压器的工作原理，变压器电路的原、副线圈的功率、电流、电压的关系；对于变压器的动态分析问题要弄清那些是不变量。
解析：当S 由b 切换a 时，副线圈匝数增多，即n 2增大，根据
112
2
U n U n =
可知，输出电
压U 2增大，R 1消耗的功率R
U P 2
2=
也增大，所以A 错；由变压器功率关系可知，其输入功
率也增大，故I 1增大，所以C 对；S 由a 切换b 时，副线圈匝数n 2减少，则输出电压U 2也减小，由R
U I 22=
得，I 2 减小，所以B 对；P 向上滑动时，R 减小，由R
U I 22=
得I 2 增大，
由电流与匝数的关系
122
1
I n I n =可知，I 1增大，故D 错；所以选BC 。
答案：BC
反思：如果对变压器工作原理理解不透彻，对原副线圈中哪些是变量，哪些是不变量分不清楚，或不能清楚的知道各量间"谁决定谁"的关系，就不能正确解题。
4. 电路功率的分析与计算
例4（2008年重庆）某同学设计了一个转向灯电路（如图所示），其中L 为指示灯，L 1、L 2分别为左、右转向灯，S 为单刀双掷开关，E 为电源.当S 置于位置1时，以下判断正确的是（ ）
A. L 的功率小于额定功率
B. L 1亮，其功率等于额定功率
C. L 2亮，其功率等于额定功率
D. 含L 支路的总功率较另一支路的大
解析:当S 置于位置1时，由电路图知，L 与L 2串联再与L 1并联，由于含L 支路的电阻较大，由R
U
p 2
=
知，消耗的功率较另一支路的小，故D
错.因为电源的电动势为6V,且内阻为1Ω，所以三盏灯两端的电压均小于6V （额定电压）,消耗的功率均小于额定功率，故A 选项正确。
答案：A
反思：本题考查的是闭合电路欧姆定律、电功率，其误区在于B 、C 选项的判断，正正确电源电动势、闭合电路欧姆定律、电功率，是解决本题的关键。
5.闭合电路欧姆定律
例5（2007重庆）汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图8－5所示,在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A
，电动机启动时电流表读
数为58A ，若电源电动势为12.5 V 、内阻为0.05Ω, 电流表内阻不计, 则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )
A. 35.8W
B. 43.2W
C. 48.2 W
D. 76.8 W
解析 电动机未启动时，U 灯 = E - I 1r =（12.5 - 10×0.05V=12V, 电灯功率 P 灯=U 灯I =120W.
电动机启动时,U 灯’ =E –I 2r =（12.5 - 58×0.05V=9.6V, 设电灯阻值不变，由R
U
P 2
=
，
可得120)12
6.9(
)'(
'2
2
?==灯灯
灯P U U P W =76.8 W.
电功率的减少量'P P P -=?=（120-76.8）W =43.2W. 答案 B
反思：本题考查了应用闭合电路欧姆定律求解路端电压及功率问题，要求学生处理问题时，能自主探究，排除次要因数影响(灯丝电阻不变)．为考查学生的审题能力，本题设置了“陷阱”选项D ，题中求电功率“降低了”，而D 项为“降
低到”．《物理课程新标准》在课程性质中指出：“高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能，增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情”, 近年高考中出现了许多考查自主学习能力的探究性试题，这类习题的解题关键是准确地提取有效信息，多角度分析，全方位联想，注意物理知识的综合应用.
6.电路故障的判断问题
例6如图所示的电路中，电源的电动势为6V,当开关S 接通后，灯泡L 1和L 2都不亮，用电压表测得各部分的电压是U ab =6V,U ad =0V,U cd =6V,由此可断定（ ） A ．L 1和 L 2的灯丝都烧短了 B ．L 1灯丝烧短了 C ．L 2的灯丝烧断了 D.变阻器R 断路
解析：由U ab =6V 可知，电源完好，灯泡都不亮，说明电路当中出现断路故障，且在a 、b 之间。由U cd =6V 可知，灯泡L 1与变阻器R 是通的，断路故障出现在c 、d 之间，故灯L 2断路。所以选（C ）正确。
反思：（1）断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，说明电源正常。再逐
段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点；（2）短路故障的判断：电流表有示数而用电器不工作则该支路短路，用电压表与该部分并联，若有电压时，未短路；若电压则该两点间可能短路，或被短路。
热点六：用电路知识探究实际问题
例7（2007年北京）环保汽车将为2008年奥运会场馆服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m = 3×103
kg, 当它在水平路面上以v =36 km/h 的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I =50A, 电压U =300V , 在此行驶状态下 (1)求驱动电机的输入功率P 电；
(2)若驱动电机能够将输入功率的90％转化为用于牵引汽车前进的机械功率P 机
, 求汽
车所受阻力与车重的比值 (g 取10m/s 2
)；
(3)设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变, 求所需太阳能电池板的最小面积. 结合计算结果, 简述你对该设想的思考．
已知太阳辐射的总功率P 0 = 4×1026 W ，太阳到地球的距离r =1.5×1011m ，太阳光传播到达地面的过程中大约有30％的能量损耗, 该车所用太阳能电池的能量转化效率约为 l5％.
解析 (1) 驱动电机的输入功率P 电= U I =1.5×104 W ．
(2)在匀速行驶时 P 机=0.9P 电 , P 机=F v =f v , 得 f =0.9P 电 /v , ∴汽车所受阻力与车重之比 f /mg = 0.9P 电 /mg v =0.045．
(3)当阳光垂直P 电 入射时, 所需板面积最小, 设其为S , 距太阳中心为r 的球面
面积 2
04r S π=,
若没有能量损耗, 太阳能电池板接收到的太阳能功率为P', 则
'S S P P =
,
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为为P , P =(1-30％)P ,
0)
30.01(S S P P =-,
由于P 电 =15％P ，所以电池板的最小面积 0
2
07.015.047.0P P r P PS S 电?=
=
π=101m 2.
分析可行性并提出合理的改进建议如下：由于所需太阳能电池板面积过大，远超过一般汽车的面积，因此只有大幅度提高电池板的效率, 才可以投入实际应用．
答案 (1) 1.5×104W (2)f /mg =0.045 (3) 电池板的最小面积101m 2, 分析可行性并
提出合理的改进建议见解析．
反思：本题涉及电机的功率、能量守恒、效率概念、平衡条件等知识, 考查考生运用电路知识解决联系实际问题的能力.第（3）问“结合计算结果, 简述你对该设想的思考”,考查了考生“分析与论证”和“自主探究”的能力.“科学、技术和社会”（STS）教育是世界各国教育改革中形成的一股潮流，它主张教育中应该强调科学技术在社会生产、生活中的应用, 新课程改革体现了这一理念,《考试大纲》明确提出：要求考生“了解自然科学发展的最新成就和成果及其对社会发展的影响，并能与已学的知识结合起来解决问题”, 近年高考试卷上出现了许多结合社会实际和科技前沿的好题，这些试题比较真实和全面地模拟现实, 复习中要关注这些社会热点，关注科技前沿的发展及其应用，并注意这些命题背景与《考试大纲》的知识结构、能力要求的联系.
五、能力突破
例1.如图8－6所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制
成的传感器，值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间
接报警器.当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、
报警器两端的电压U的变化情况是（）
A、I变大，U变大
B、I变大，U变小
C、I变小，U变小
D、I变小，U变大
解析：当出现火情、温度升高，对于半导体热敏电阻，其电阻减小，所以显示器的电流I、报警器两端的电压U均减小。
答案：C
反思：本题与实际相联系，考查了半导体的电阻随温度变化的规律及电路的动态分析问题，能很好地考查同学们的分析问题的能力，提高学习物理的兴趣。
例2.高温超导限流器被公认为目前最好的且唯一行之有效的短路故障电流限制装置。中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图8－7所示.超导部件有一个超导临界电流I c，当通过限流器的电流I＞I c时，将造成超导体失超，从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯电阻)，以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常态电阻
为R1=3Ω，超导临界电流I c=1.2A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V6W”，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω.原来电路正常工作，现L突然发生短路，则（）
A、短路前通过R1的电流为2/3A
B、超导部件将由超导态转为正常态
C、短路后通过R1的电流为4/3A
D、短路后通过R1的电流为2A
解析：小灯泡L上标有“6V6W”，故该灯泡的电阻R L=U2/P=62/6Ω=6Ω，短路前电路的总电阻为R=(R1R2)/(R1+R2)+R L+r=2Ω+6Ω+2Ω=10Ω，总电流为I=E/R=0.8A，超导部件两端的电压为U1=E-I(R L+r)=1.6V，所以短路前通过R1的电流为I1=1.6V/3Ω=8/15A，所以A选项错误；当L突然短路后，则电路中总电阻为R′，R′=2Ω+2Ω=4Ω，总电流I′=E/R′=8V/4Ω=2A，则超导部件两端的电压为U′=E-I′r=4V，所以短路后通过R1的电流为I1′=4V/3Ω=4/3A，故C 选项正确；由上述计算可知L突然短路后，超导部件的电流为4/3A，超过了临界电流1.2A，故短路后超导部件将由超导态转为正常态，B选项正确，D错。
答案：BC
反思：本题以新情景下考查了闭合电路的欧姆定律及部分电路的欧姆定律的知识，同学们要能从长篇的背景介绍中提取有用的解题信息。
例3.如图8－8所示是实验时用的原、副线圈都有中间抽头的理想变压器，在原线圈上通过一个单刀双掷开关1S 与一
只安培表
连接，在副线圈上
通过另一个单刀双掷开关与一个定值电阻0R 相连接，通过1S 、2S 可以改变原、副线圈的匝数，
在原线圈上加一电压为U 的交流电后，①当1S 接a ，2S 接c 时，安培表的示数为1I ；②当1
S 接a ，2S 接d 时，安培表的示数为2I ；③当1S 接b ，2S 接c 时，安培表的示数为3I ；④当1S 接b ，2S 接d 时，安培表的示数为4I ，则（ ）
A 、1I ＝2I
B 、1I ＝4I
C 、2I ＝3I
D 、2I ＝4I
解析：设变压器原、副线圈的匝数分别为1n 、2n ，所接交流电的电压1U ，理想变压器在原线圈上的输入功率与在副线圈的输出功率相同，即出入P P =，①当1S 接a ，2S 接c 时，在定值电阻上消耗的功率0
2
2R U P =
出而在原线圈的输入功率11U I P =入，∴0
12
2
1R U U I =
，
又∵
2
12
1n n U U =
，
∴2
1
2011)(n n R U I =
②当1S 接a ，2S 接d 时，1n 不变，2
22n n ='，∴12
1
2
01
24
1)2(
I n n R U I =
=
③1S 接b ，2S 接c 时，即2
11n n =
'，22n n'=；12
1
20134)2(I n n R U I ==
④，当1S 接b ，2S 接d 时，即2
11n n =
'，2
22n n'=
，∵121
201212
014)()(I n n R U n n R U I ==''=
答案：B
反思：本题的情况多，物理量也多，同学们要能分步进行分析，对于变压器的动态分析问题要注意谁决定谁的问题。
例4.图1中所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，可见两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这根曲线，回答下列问题(不计电流表和电池的内阻).
(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V 的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻.
(2)如图8－10所示，将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V 的电源上，求通过电流表的电流值及各灯泡的电阻值.
解析：(1)由于三个电灯完全相同中，所以每个电灯两端的电压
U L =12/3V=4V ，在图3中画出U=4V 的直线，得到和曲线的交点坐标为(4V ，0.4A)，所以流过电灯的电流为0.4A ，此时每个电灯的电阻值为
Ω==
10L
L I U R .
(2)设此时电灯两端的电压为U ，流过每个电灯的电流为I ，根据闭合电路欧姆定律得：E=2IR 0+U ，代入数据得：U=8-20I.
在图8－9上画出此直线，得到如图8－11所示的图象，可求得到直线和曲线的交点坐标为(2V ，0.3A)，即流过电灯的电流为0.3A ，流过电流表的电流强度为0.6A ，此时电灯的电阻为Ω==
7.6L
L
I U
R .
反思：题中的电阻变化是非线性的，所以其电阻值不能直接求得，只能从图象上得出电流和电压再求之，另外要注意图象中交点的物理意义。
例5.如图8－12所示电路中，电源电动势E=6V ，内阻r=1Ω，电阻R 1=3Ω，R 2=6Ω，电容器的电容C=3.6μF ，二极管D 具有单向导电性，开始时开头S 1闭合，S 2断开. (1)合上S 2，待电路稳定以后，求电容器C 上电量变化了多少？
(2)合上S 2，待电路稳定以后再断开S 1，求断开S 1后，流过R 2的电量是多少？
图8－
9
图8－10
图8－11
解析：s 1闭合，s 2断开时，电容器两端电压：U 1=I 1R 1=
11R r
R E +=4.5V
S2闭合后有：I 2=
r
R R R R E ++2
121=2A
电压U 2=I 2
2
121R R R R +=4V
电容器上电量变化了ΔQ=(U 2-U 1)C=-1.8×10-6C (2)合上S 2后电容器上的电量Q=CU 2=1.44×10-6
C
断开s 1后，R 1，R 2并联，电阻与电流成反比，又q=It ，因此流过的电量与电阻成反比， 流过R 2的电量Q 2=
2
11R R R +Q=4.8×10-6
C
反思：含容电路和分析是高考的热点，解决此类问题要明确电容器两极板的电压是多少，有时还需注意极板带电的电性。
例6.如图甲所示为一个灯泡两端的电压与通过的电流的关系曲线，参考这根曲线回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）．
（1）若把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为12 V 的电源上，则流过灯泡的电流为 A ，每个灯泡的电阻为 Ω．
（2）如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与l 0Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V 的电源上，求通过电流表的电流为 A ，各灯泡的电阻值为 Ω．
解析：（1）因三个灯泡的电阻相同，故每个灯泡的电压也相同，都为4V ．结合灯泡的伏安特性曲线可知，此时流过灯泡的电流为0.4A ，每个灯泡的电阻为10Ω． （2）设每盏灯的电压为U ，电流为I ．则有： U +?=0R 2I 8，I U 208-=，作图线如图所示．解得 2=U V ，0.3A
I =，故通过电流表的电流为0.6A ，各灯泡的电阻值为
=
=
I
U R 6.7Ω．
答案：（1）0.4A 10Ω （2）0.6A 6.7Ω
反思：不能通过图象的转换，巧妙利用图象交点的物理含义求解．
例2．在磁感应强度为B =0.4 T 的匀强磁场中放一个半径r 0=50 cm 的圆形导轨，上面搁有互相垂直的两根导体棒，一起以角速度ω=103 rad/s 逆时针匀速转动．圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，若每根导体棒的有效电阻为R 0=0.8 Ω，外接电阻R =3.9 Ω，如图所示，求：
（1）每半根导体棒产生的感应电动势．
（2）当电键S 接通和断开时两电表示数分别为多少？（假定两电表均为理想电表）．
解析：（1）每半根导体棒产生的感应电动势为
：
2
4 6
8
0.2
0.4 0.6
E 1=Bl v =
2
1Bl 2
ω=
2
1×０.4×103×（0.5）2
V=50 V ．
（2）两根棒一起转动时，每半根棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同（从边缘
指向中心），相当于四个电动势和内阻相同的电池并联，得总的电动势和内电阻：为E =E 1=50 V ，r =
2
141?R 0=0.1 Ω．
当电键S 断开时，外电路开路，电流表示数为零，电压表示数等于电源电动势，为50 V ． 当电键S ′接通时，全电路总电阻为：R ′=r +R =（0.1+3.9）Ω=4Ω．由全电路欧姆定律得电流强度（即电流表示数）为：I =
4
50='
+R r E A=12.5 A ．此时电压表示数即路端电压为：
U =E -Ir =50-12.5×0.1 V=48.75 V （电压表示数）或U =IR =12.5×3.9 V=48.75 V ．
答案：（1）50V （2）电键S 断开 0A 50V 电键S ′接通 12.5 A 48.75 V 反思：本题在求解两导体棒产生电动势时容易出错，不能正确理解各电源的连接关系。
六、规律整合：
1．等效简化电路：电路等效简化的方法是：无电流的支路除去，电势相等的点合并，理想导线任意长度，可伸可缩；理想的电流表视为短路，理想的电压表和电压稳定时的电容器视为断路。
2．电路故障问题的分析：一般若用电压表测量两点间有读数，表明从两测量点到电源部分的电路部分无断路，若读数等于电源的电动势，表明两测量点之间有断路。
3．电路分析法：在恒定电流电路中，如果题目不加特殊强调，电源的电动势和内电阻是基本不变量，在外电阻改变时其他量的变化受到基本不变量的制约。欧姆定律将这些物理量联系起来。在变压器电路中，如果题目不加特殊强调，变压器的输入电压不变，其他量改变时受到这个基本不变量的制约．在远距离输电电路中，如果题目不加特殊强调，发电厂输出的电功率不变，其他量改变时受到这个基本不变量的制约．
4．能量守恒法：在电路这一部分内容中，不论是直流电路，还是交流电路，也要学会从能量转化和守恒的角度去解决这些问题．例如在纯电阻电路中，电路消耗的电能，当然只能在电阻上转化为热能．如果电路中接有电动机、蓄电池等非纯电阻元件，电能大部分就要转化成机械能输出对外做功，或者转化成化学能储存在蓄电池中，对整个电路来说欧姆定律就不再适用了。 七、高考预测
本专题内容主要讨论了恒定电流的产生，电源的作用，电路的组成，电流、电压、功率以及能量转化关系，还有闭合电路欧姆定律、串并联电路等等内容，与实际联系紧密，象超导现象及其在生产、科技方面的应用，该知识点与高科技，日常生活的联系较大，贴近生活．
符合现代高考的对知识应用和能力的考查，本专题的内容在2009年高考中大约占总分的百分之十五左右，以单独命题占多数，也可以与牛顿运动定律、动量和能量、电磁感应相结合，基本题型是以选择题、实验题或计算题出现。如以选择题出现难度一般不大，若以实验题和计算题出现，则属于较难的题。
八、专题专练：（时间90分钟 满分120分）
一、选择题（共10小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分） 1.如图1所示，电阻t R 是热敏电阻，电阻Ｒ是标准电阻（阻值不随温度变化），现将它们串联在一起，在两端加上恒定的电压Ｕ，在室温下，两电阻的阻值相等，当环境温度改变时，有（ ）
Ａ.温度升高时，t R 上电流变小 Ｂ.温度降低时，t R 上电流变小
Ｃ.温度降低时，t R 上消耗的电功率变小，温度升高时，t R 上消耗的电功率变大
Ｄ不论温度升高还是降低，t R 上消耗的电功率都变小
2.在生产实际中，有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关Ｓ由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关Ｓ处产生电弧，危及操作人员的人身安全，为了避免电弧的产生，可在线圈出并联一个元件，下列方案可行的是（ ）
3.设长度为l 、横截面积为S ，单位体积自由电子数为n 的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U ，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子(-e )受匀强电场作用而加速.而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v 成正比，其大小可以表示成kv (k 是常数)。 电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v 成为一定值，这时v 为（ ）
A ．
l
ekU B ．
lk
eU C ．
k
elU D ．
kU
e
4. 如图2为一电池、电阻R 和平行板电容器C 组成的串联电路，在增大电容器
两极板间距离的过程中( )
A 、电阻R 中没有电流
B 、电容器的电容变小
C 、电阻R 中有从a 到b 的电流
D 、电阻R 中有从b 到a 的电流
5.在如图3所示电路中，当变阻器风的滑动头P 向b 端移动时
( )
A ．电压表示数变大，电流表示数变小
B ．电压表示数变小，电流表示数变大
C ．电压表示数变大，电流表示数变大
D ．电压表示数变小，电流表示数变小
6.如图4所示，ＭＮ和ＰＱ为两光滑且电阻不计的水平金属导轨，Ｎ、Ｑ接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件Ｒ、电感元件Ｌ、电容元件Ｃ。今在水平金属杆部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法正确的是（R L C I I I 、、均为有效值，Ｌ为非纯电感元件） （ ）
Ａ.若ａｂ棒匀速运动，则0R L C I I I ≠≠≠0、0、 Ｂ. 若ａｂ棒匀速运动，则0R L C I I I ==0、=0、
Ｃ.若ａｂ棒在某一中心位置两侧做简谐振动，则
0R L C I I I ≠≠≠0、0、
Ｄ.若ａｂ棒匀加速运动，则0R L C I I I ≠≠=0、0、
7.如图5所示，电路中除电阻Ｒ外，其余电阻均不计，足够长的导电轨道水平放置且光滑，导体棒ＭＮ水平放在导轨上，磁场方向如图所示，当开关Ｓ闭合后，下列关于能量转化的描述正确的是（ ）
Ａ.电源输出的能量等于导体棒ＭＮ所获得的动能
Ｂ.导体棒ＭＮ从开始到运动稳定，电源输出的能量等于电阻Ｒ所产生的热量
C.导体棒ＭＮ运动稳定后，等于不再输出能量
Ｄ.导体棒ＭＮ运动稳定后，电源输出的能量等于导体棒ＭＮ的动能和电阻Ｒ产生的热量之和
8.如图6所示的电路中，闭合电键Ｓ后，灯ａ和灯ｂ都正常发光，后来由于某种故障使灯ｂ突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是（ ）
Ａ.ａ灯丝烧断 Ｂ.电阻2R 断路 Ｃ.电阻2R 短路 Ｄ.电容器被击穿短路
9.目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图7所示表示出了它的原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射入磁场，磁场中有两块金属Ａ、Ｂ，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，如果摄入的等离子体的初速度为ｖ，两金属板的板长（沿初速度方向）为Ｌ，板间距离为ｄ，金属板的正对面积为Ｓ，匀强磁场的磁感应强度为Ｂ，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为Ｒ，电离气体充满两板间的空间，当发电机稳定发电时，电流表的示数为Ｉ，那么板间电
离气体的电阻率为（ ） Ａ.()S Bdv R d I - Ｂ.
()S B Iv R d I
-
Ｃ.()S Bdv R L I - Ｄ.
(
)S B L v R L
I
-
10. 如图8所示，甲图中的电容器C 原来不带电，除电阻R 外，其余部分电阻均不计，光滑且足够长的导轨水平放置，现给导体棒ab 水平向右的初速度v ，则甲、乙、丙三种情形下ab 棒最终的运动状态是( )
A.三种情形下导体棒ab 最终均作匀速运动
B.甲、丙中导体棒ab 最终将以不同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab 最终静止
C.甲、丙中导体棒ab 最终将以相同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab 最终静止
D.三种情形下导体棒ab 最终均静止
二、填空题（共2小题，把答案填在题中的横线上）
11. 一正方形线圈在匀强磁场中向右做加速运动，如图9所示，已知正方形的边长为L ，磁场范围足够大，磁感应强度为B ，某时刻线圈速度为V ，则线圈回路中感应电动势为 ，感应电流为 ，BC 两端的电势差为 ，AB 两端的电势差为 。
12.某同学采用如图10所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势为1.5Ｖ，内阻约2Ω，电压表（0 3Ｖ，3ｋΩ），电流表（0 0.6Ａ，1.0Ω），滑动变阻器有1R （10Ω，2Ａ）和2R （100Ω，0.1Ａ）各一只。
（１）实验中滑动变阻器应选用 （填“1R ”或“2R ”）
（２）在图11中用笔画线代替导线连接实验电路。
（３）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图12所示的Ｕ－Ｉ图像,由图可较准确地求出电源电动势Ｅ＝ Ｖ，内阻ｒ＝ Ω。
三、计算题（共6小题，解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 如图13所示，长为L 、电阻Ω=3.0r 、质量kg m 1.0=的金属棒CD 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L ，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R =0.5Ω的电阻，量程为0～3.0A 的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0V 的电压表接在电阻R 的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外力F 使金属棒右移，当金属棒以v =2m/s 的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路
中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏，问： （1）此满偏的电表是什么表？说明理由；
（2）拉动金属棒的外力F 多大？ （3）此时撤去外力F ，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上；求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R 的电量。
14.如图14所示，电源电动势Ｅ＝4.5Ｖ，内阻ｒ＝1Ω，滑动变阻器总阻值1R ＝12Ω，小
灯泡电阻2R ＝12Ω不变，3R ＝2.5Ω。当滑片Ｐ位于中点，Ｓ闭合时，灯泡恰能正常发光，求： （１）流过小灯泡的电流；
（２）Ｓ断开时，小灯泡能否正常发光？如果它正常发光，滑片Ｐ应如何移动？
15. 如图15所示，光滑的平行导轨P 、Q 相距l =1m ，处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器C 两极板间距离d =10mm ，定值电阻R 1=R 3=8Ω，R 2=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B =0.4T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动（开关S 断开，金属棒电阻也不计）时，电容器两极板之间质量m =1×10－14
kg ，带电荷量q = -1×10－15
C 的粒子恰好静止不动；当S 闭合时，粒子以加速
度a =7m/s 2向下做匀加速运动，取g =10m/s 2
，求：
（1）金属棒ab 运动的速度多大？电阻多大？
（2）S 闭合后，使金属棒ab 做匀速运动的外力的功率多大？
16. 在磁感应强度为B=0.4 T的匀强磁场中放一个半径r0=50 cm的圆形导轨，上面搁有互相
垂直的两根导体棒，一起以角速度ω=103rad/s逆时针匀
速转动。圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，
若每根导体棒的有效电阻为R0=0.8 Ω，外接电阻R=3.9
Ω，如图16所示，求：
（1）每半根导体棒产生的感应电动；
（2）当电键S接通和断开时两电表示数（电压表和电流
表为理想电表）.
17.如图17所示，平行的光滑金属导轨ＥＦ和ＧＨ相距L，处于同一竖直平面内，ＧＥ间解有阻值为Ｒ的电阻，轻质金属杆ａｂ长为２L，近贴导轨数值放置，离ｂ端0.5L处固定有质量为ｍ的小球，整个装置处于磁感应强度为Ｂ并与导轨平面垂直的匀强磁场中，当ａｂ杆由静止开始紧贴导轨绕ｂ端向右倒下至水平位置时，球的速度
为ｖ，若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，求在此过程
中：
（１）通过电阻Ｒ的电量；
（２）Ｒ中通过的最大电流强度.
18. 如图18所示，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中有一折成30°角的足够长的金属导轨aob，导轨平面垂直于磁场方向。一条长度m
=的直导线MN垂直ob方向放置在轨道
l10
上并接触良好。当MN以v=4m/s从导轨O点开始向右平
动时，若所有导线单位长度的电阻m
=。求：经
1.0Ω
r/
过时间s
=后：
t2
（1）闭合回路的感应电动势的瞬时值?
（2）闭合回路中的电流大小和方向?
（3）MN两端的电压
U
MN
参考答案：
1. ＢＤ
2. D
3. B
4. C
5.B
首先将电压表、电流表理想化处理，简化电路，R2与R3并联后与R1串联，当滑动头P向b端移动时，R3阻值变小，R2与R3并联部分总电阻变小，总电阻R减小，由闭合电路欧姆定律知总电流增大，内电压增大，从而使路端电压减小，即电压表示数减小；由于通过R1的电流增大，电压升高，从而使R2上的电压降低，通过R2的电流减小，但干路中电流变大，因此R3中电流变大，电流表示数变大，选项B正确。
6. ＢＣＤ
7. C
8. B
9. A 10.B 11. 0 0 BLV 0 12.（１）1R （２）图略
（３）1.48（1.47 1.49均正确）；1.79（1.78 1.80均正确）
13.解（1）假设电压表满偏，则R 两端的电压为 1.0V ，通过电流表的电流应为
25
.00.1===
R U I （A ）<3.0A ，所以假设正确，满偏的电表是电压表。
（2）根据题意：由Ir E U -=可得：6.13.020.1=?+=E （V ） 又BLv E = 所以 8.026.1===
v E BL
当金属棒匀速滑动时， 拉动金属棒的外力6.128.0=?===BIL F F 安（N ） （3）对金属棒利用动量定理可得：mv t F =?安 即 mv t L I B =? 由上式得通过电阻R 的电量：25.08
.021.0=?==?=BL
mv t I Q （C ）
14. 解：（１）当滑片Ｐ位于中点时，此时16R Ω下＝，则ＡＢ两端的电阻
AB R 211210AB R R R R R =
Ω下上1下
＋＝＋R ，则33
2AB AB R R R R R =Ω+外＝
由闭合电路欧姆定律知， 1.5E I A R r
=
=+外，3U E Ir V =-=外
由部分电路欧姆定律知，0.3AB AB AB
U I A R =
=，那么
122R I R =下AB 1下
I =0.1A ＋R
（２）若滑片Ｐ不动，则Ｓ断开时，相当于外电阻增大，由闭合电路欧姆定律E I R r
=+知
Ｉ减小，由U E Ir =-外知，外电压必增大，Ｒ２的电压也将增大，故不能正常发光，要想正常发光，必须降低Ｒ２两端的电压，只有降低并联电阻，即Ｐ只有向下移动。
15. 解：（1）当开关S 断开时，金属棒ab 沿导轨向右匀速运动，带电粒子恰好静止不动，根据题意得： q d
U Eq mg 电容
=
=
所以 110
110
101010
115
3
14
=?????=
=
=---q
mgd U U ab 电容 (V)
设金属棒ab 运动的速度为v ，则金属棒产生的电动势为：
v v Blv U E ab 4.014.0=??=== ? )/(5.24
.0s m U v ab ==
（2）S 闭合后，粒子以加速度a =7m/s 2向下做匀加速运动，由牛顿第二定律得：
ma q E mg ='-
有 ma q d
U mg ='-
电容
得 3.0)(=-='q
d
a g m U 电容
（V ）
又22IR U U =='电容
，电源电流为：15.02
='=R U I 电容（A ）
根据
v R R R R R v Bl R
E I '
?=
++
'='=
-3
10
23
3
1312
得 s m v /225
=' 又因为：(10601.015.04.04
-?=??===BIl F F 安外N ）
所以外力的功率是：135.02251064
=??='=-v F P 外（W ）
16. 解：（1）当导体棒在垂直于磁场中的平面内绕一端点匀速转动时，其产生的电动势为：
ω2
21Bl
所以每半根导体棒产生的感应电动为：50105.04.02
1213
22
0=???=
=
ωBr E （V ）
（2）根据题意画出等效电路图如图所示，每个电源的电动势50=E （V ），内阻Ω==
4.02
0R r
当S 接通时：电流表的示数：
5.121
.09.3504
1=+=+
=r R E I （A ）
电压表的示数：75.489.35.1211=?==R I U （V ） 当S 断开时：电流表的示数：02=I ；电压表的示数：502==E U （V ） 17. 解：（1）ａｂ脱离ＥＦ前，电路中的磁通量的变化为
高中物理：交变电流练习题 1.判断图中哪个是正弦式交变电流( ) 【解析】选D。正弦式交变电流，首先应该是交变电流，C虽然形状符合，但不是交变电流；B虽然是交变电流，但不是正弦式交变电流。 2.如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线OO′与磁场边界重合，线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动，t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcd为正方向，则图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的是( ) 【解题指南】解答本题应明确以下两点： (1)产生正弦式交变电流的条件。 (2)线圈转轴的位置对交变电流的影响。 【解析】选B。在0～内，ab一侧的线圈在磁场中绕OO′轴转动产生正弦式交变电 流，电流方向由楞次定律判断为dcba且越来越大。～内，ab一侧线圈在磁场外，而dc一侧线圈又进入磁场产生交变电流，电流方向为dcba且越来越小，以此类推可
知i-t图像正确的为B。 3.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交流电动势e=220sin100πtV，则下列判断正确的是( ) A.t=0时，线圈位于中性面位置 B.t=0时，穿过线圈平面的磁通量最大 C.t=0时，线圈的有效切割速度方向垂直磁感线 D.t=0时，线圈中感应电动势达到峰值 【解析】选A、B。因按正弦规律变化，故t=0时线圈位于中性面，A正确；此时穿过线圈的磁通量最大，B正确；t=0时，线圈的有效切割速度方向与磁感线平行，不产生感应电动势，故C、D错误。 4.如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动。沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω。则当线圈转至图示位置时( ) A.线圈中的感应电流的方向为abcda B.线圈中的感应电流为 2 nB R ω l C.穿过线圈的磁通量为B l2 D.穿过线圈的磁通量的变化率为0 【解析】选B。图示位置为垂直于中性面的位置，此时通过线圈的磁通量为零，但磁 通量的变化率最大，感应电流也最大，则I== 2 nB R ω l ，由右手定则可判断出线 圈中感应电流的方向为adcba。 5.如图所示，矩形线圈abcd的匝数为n=50，线圈ab的边长为l1=0.2m，bc的边长为
恒定电流提高篇 1.如图所示是一实验电路图，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是 A ．路端电压变小 B ．电流表的示数变大 C ．电源内阻消耗的功率变小 D ．电路的总电阻变大 2.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、.由图可知、的值分别为 A 、 、 B 、、 C 、、 D 、、 3.在右图的闭合电路中，当滑片向右移动时，两电表读数的变化是 （A ）○A 变大， ○V 变大 （B ）○A 变小，○V 变大（C ）○A 变大， ○V 变小 （D ）○A 变小，○V 变小 4.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是 （ ） A.电压表和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大，电流表读数减小 D.电压表读数减小，电流表读数增大 ηa ηb ηa ηb η3414132312122313 P
5.如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F 。调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是 A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大 B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小 C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大 D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小 6.如图所示，电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S 1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S 2，则下列表述正确的是 A ．电源输出功率减小 B ．L 1上消耗的功率增大 C ．通过R 1上的电流增大 D ．通过R 3上的电流增大 7.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R 1＝20 ，R 2＝30 ，C 为电容器。已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则 A.交流电的频率为0.02 Hz B.原线圈输入电压的最大值为200 V C.电阻R 2的电功率约为6.67 W D.通过R 3的电流始终为零 8.如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时，下面判断正确的是（ ） A ．L 1和L 3变暗，L 2变亮 B ．L I 变暗，L 2变亮，L 3亮度不变 C ．L 1中电流变化值大于L 3中电流变化值 D ．L l 上电压变化值小于L 2上的电压变化值 m ΩΩ2E S R 0 R 1 R 2 M N
高中物理-《交变电流》专题复习试卷 第I卷选择题 一、选择题（每小题4分,共48分）。 1、如图(a)为电热毯的示意图,电热丝接在U=311sin100πt（V）的交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过理想二极管,使输入电压变为图(b)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时电压表的示数约为（） A、110V B、156V C、220V D、211V 2、如图所示,某电子电路的输入端输入电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下 一级,那么关于该电路中各器件的作用,下列说法中不正确 的有( ) A．L在此的功能为通直流,阻交流 B．L在此的功能为通低频、阻高频 C．C1在此的功能为通交流,隔直流 D．C2在此的功能为通高频、阻低频 3、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R．与R并联的是一个理想交流电压表, D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零,反向电
阻为无穷大）。在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u＝20sin100πt （V）,则交流电压表示数为 A．10V B．20V C．15V D．14.1 V 4、图中闭合铁芯上绕有两组线圈,金属棒可在平行金属导轨上沿导轨滑行,若电流计G中电流方向向下,则导体棒的运动可能是（） A.向左匀速运动 B.向右匀速运动 C.向左匀加速运动 D.向右匀加速运动 5、如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1：n 2 ＝3 ：1,L 1 、L 2 为两只相 同的灯泡,R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,其中C＝10μF。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时,下列说法中正确的是（） A．灯泡L 1一定比L 2 暗 B．副线圈两端的电压有效值为12 V C．因电容器所在支路处于断路状态,故无电流通过二极管D．二极管D两端反向电压最大值是12V
精心整理 高二物理教案:交变电流 以下是为大家整理的关于《高二物理教案:交变电流》，供大家学习参考！ 12 34说明：交流发电机是由定子和转子构成，有的发电机的磁体转动，线圈不动；有的发电机的磁体转动，线圈不动。 问：无论是线圈转动，还是磁体转动，转子的作用是什么？（转子的
转动使得穿过线圈的磁通量发生变化) 演示实验 实验仪器：交流发电机、电灯、电流表 实验过程：将交流发电机、电灯、电流表连接成电路，摇动交流发电 实验现象：显示的电压图象为正弦曲线 说明：严格的数学分析表明，电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，这样的电流称之为正弦式电流 问：如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压？（i=Imsinωtu=Umsinωt）
说明：Im、Um分别是电流和电压的值，叫做交流的峰值 说明：交变电流的大小和方向在不断地变化，我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期，通常用T表示，它的单位是秒。交流在1s内发生周期性变化的次数，叫做交流的颇率通常用f表示， 称做交流电压、电流的有效值） 说明：经过实验和理论分析表明有效值和值之间存在着这样的关系：Ie=Im/√2Ue=Um/√2 其中Ue、Ie分别代表交流电压、电流的有效值 说明：在各种使用交变电流的电器设备上，所标注的额定电压、额定
电流值，都是交流的有效值。 四、交流能够通过电容器 说明：当电容器上两端连接直流电源时，正负电荷聚集在极板上，不能移动，因此电路中不会形成长时间的电流，因此我们说电容器具有 1 2、直流电流：方向不变的电流称之为直流 二、交流的变化规律 1、正弦式电流：电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流 i=Imsinωtu=UmsinωtIm、Um分别是电流和电压的值
, > ; 1．交变电流产生( （b）、（c）、（(d)为直流其中 （ （二）、正弦交流的产生及变化规律。 】 (1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值:I=I m sinωt 峰值:I m= nsBω/R 有效值:2 / m I I= 周期和频率的关系:T=1/f ~ 图像：正弦曲线 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 应 用 ~ 交 变 电 流 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频 > 变 压 器 变流比： ， 电能的输送 原理：电磁感应 变压比：U1/U2=n1/n2 只有一个副线圈：I1/I2=n2/n1 有多个副线圈：I1n1= I2n2= I3n3=…… 功率损失： 线 损 R ） U P （ P2 = 电压损失： 线 损 R U P U= 远距离输电方式：高压输电
变化的。即正弦交流。 (2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 (3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中, 电流I= R R e m ε= sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ' (3)有效值： a 、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2 m I U=2m U 。 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2 m ε，U=22m m I I U =的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系， 但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。 e 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电 若没有特殊说明的均指有效值。 f 、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 (4)峰值、有效值、平均值在应用上的区别。 | 峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容
一．选择题（共30小题） 1．（2014?安徽模拟）安培提出来著名的分子电流假说．根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是 电流强度为，电流方向为顺时针 电流强度为，电流方向为顺时针 电流强度为，电流方向为逆时针 电流强度为，电流方向为逆时针 n的均匀导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子（﹣e）受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，即可以表示为kv（k是常数），当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中形成 B C 3．（2013秋?台江区校级期末）如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（） 5．（2015?乐山一模）图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（）
流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω．图中电阻箱读数为5.0Ω．现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G 刚好满偏，则根据以上数据计算可知（） 准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进（） g g g g
11．（2014秋?衡阳期末）相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，把它们接入图所示的电路，闭合开关后（） 1212 13．（2013秋?宣城期末）如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻R g=500Ω，满刻度电流为I g=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1和R2分别为（） X 正确的是（） 132 变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）
学习必备欢迎下载 第十一章恒定电流 第一单元基本概念和定律 知识目标 一、电流、电阻和电阻定律 1．电流：电荷的定向移动形成电流． （1）形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差． （2）电流强度：通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。 ①I=Q/t；假设导体单位体积内有n个电子，电子定向移动的速率为V，则I=neSv；假若导体单位长度有N个电子，则I＝Nev． ②表示电流的强弱，是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． ③单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA 2．电阻、电阻定律 （1）电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值. R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关. (2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R＝ρL/S (3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响． ①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻. ②单位是:Ω·m. 3．半导体与超导体 (1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10－5Ω·m ～106Ω·m (2)半导体的应用: ①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化. ②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用. ③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路. ④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等. （3）超导体 ①超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象. ②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度 ③应用:超导电磁铁、超导电机等 二、部分电路欧姆定律 1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。I=U/R 2、适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件． 3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I～U或U～I图象,对于线性元件 伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的. 注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大，随电流大而小． ②I、U、R必须是对应关系．即I 是过电阻的电流，U是电阻两端的电压．
2015届高中物理交变电流专项复习 知识梳理： 一、交变电流 1.交变电流：电流强度的大小和方向 ，这种电流叫交变电流。 2.交变电电流的产生和变化规律 （1）产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是 交变电流. （2）规律（瞬时值表达式）： ①中性面的特点： ②变化规律：（交变电流瞬时值的表达式） 电动势： 电压： 电流： ③正弦（余弦）交变电流的图象 二、描述交变电流的物理量 1. 交变电流的最大值： （1）交变电流的最大值（m m I E 、）与 无关，但是转动轴应与磁感线 . （2）某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压指的是交变电压的最大值. 2.交变电流的有效值： （1）有效值是利用 定义的.（即 ，则直流电的数值就是该交流电的有效值.） （2）正弦交变电流的有效值： （3）通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值，都是指交变电流的 值.此外求解交变电流的电热问题时，必须用 值来进行计算. 3.交变电流的周期、频率、角速度：
（1）周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间. （2）频率f：1s内完成周期性变化的次数. （3）角速度ω：1s内转过的角度. （4）三者关系： 我国民用交变电流的周期T= s、频率f= Hz、角速度ω= rad/s. 4.交变电流平均值： （1）交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值. （2）平均值是利用来进行计算的，计算时只能用平均值. 三、电感和电容对交流的作用 电感是“通流、阻流、通频、阻频”. 电容是“通流、隔流、通频、阻频”. 四、变压器 1.变压器的构造图： 2.变压器的工作原理： 3. 理想变压器 （1）电压跟匝数的关系： （2）功率关系： （3）电流关系： （4）决定关系：
选择题（共20小题） 1、如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（） A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到A B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C． 溶液内电流方向从A到B，电流I= D． 溶液内电流方向从A到B，电流I= 2、某电解池，如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（） A．0A B．0.8A C．1.6A D．3.2A 3、图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（） A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．甲表是电流表，R增大时量程减小 C．乙表是电压表，R增大时量程减小 D．上述说法都不对 4、将两个相同的灵敏电流计表头，分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则（） A．两表头指针都不偏转 B．两表头指针偏角相同 C．改装成电流表的表头指针有偏转，改装成电压表的表头指针几乎不偏转 D．改装成电压表的表头指针有偏转，改装成电流表的表头指针几乎不偏转 5、如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω．图中电阻箱读数为5.0Ω．现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知（）
A．M、N两端的电压为1mV B．M、N两端的电压为100mV C．流过M、N的电流为2μA D．流过M、N的电流为20mA 6、一伏特表有电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进（） A．在R上串联一比R小得多的电阻 B．在R上串联一比R大得多的电阻 C．在R上并联一比R小得多的电阻 D．在R上并联一比R大得多的电阻 7、电流表的内阻是R g=200Ω，满偏电流值是I g=500μA，现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方法是（） A．应串联一个0.1Ω的电阻B．应并联一个0.1Ω的电阻 C．应串联一个1800Ω的电阻D．应并联一个1800Ω的电阻 8、相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，把它们接入图所示的电路，闭合开关后（） A．A1的读数比A2的读数大 B．A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大 C．V1的读数比V2的读数大 D．V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大 9、如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻R g=500Ω，满刻度电流为I g=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1和R2分别为（） A．9500Ω，9.95×104ΩB．9500Ω，9×104Ω C．1.0×103Ω，9×104ΩD．1.0×103Ω，9.95×104Ω 10、用图所示的电路测量待测电阻R X的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（） A．电压表的内电阻越小，测量越精确 B．电流表的内电阻越小，测量越精确 C．电压表的读数大于R X两端真实电压，R X的测量值大于真实值 D．由于电流表的分流作用，使R X的测量值小于真实值
高考综合复习恒定电流专题 一、电流和电流强度I 二、电阻R 1、定义式： 2、电阻定律：，ρ为电阻率。 3、测量：伏安法测电阻，欧姆表。 4、超导体 三、闭合电路欧姆定律： 1、U—I关系曲线 2、电源的输出功率、内阻消耗的电功率、电源的总功率P总=Iε P出=IU P内=I2r 当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大。 例题分析： 例1、一个电源的电动势为ε、内阻为r，在外电路上接一个电阻R0和一滑动变阻器R，求①滑动变阻器消耗的最大电功率是多少？②定值电阻R0消耗的最大电功率是多少？
分析：（1）由前面的知识复习，已知道：若外电路电阻与内电路电阻阻值相等，则外电路消耗的电功率最大。因此，我们可以用等效思想将R0与r看作新电源的内阻（r+R0），新电源的电动 势仍为ε。这样，当R的阻值与内阻（r+R0）相等时，变阻器R消耗的电功率最大，等于。 （2）第2问与第1问的问题看起来相似，但实际上却是完全不同的两个问题。区别就在于第2问涉及的是一个定值电阻消耗的最大电功率问题。由电功率定义知，R0消耗的电功率P=I2R0，可见， I取最大值时，R0消耗的电功率最大，由于，所以R取最小值即R等于零时，定值 电阻消耗的功率最大，等于。 小结：此题两问分别涉及定值电阻与可变电阻消耗的最大电功率问题，处理方法不同。切不可将“外电路电阻与内电阻相等时，外电路消耗的电功率最大”这一结论无条件地、任意的推广。 例2、如图，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与其中电流I的图象。用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率为___________，电源的效率为_____________。 分析：A图线是U—I特性曲线，从A图线上可以获取的信息是：纵轴截距—ε，横轴截距—— 短路电流，所以，知道电源电动势ε=3V，内阻r=0.5Ω。电阻R的阻值可由图线B的斜率得出：R=1Ω。电路见上图。据闭合电路欧姆定律和P R=I2R，可得电源的输出功率为4W，效率 。 小结：A、B两图线分别给出了电路中电源及电阻的信息，应注意利用图象寻找有关信息，另外，也应注意区分两条图线。 例3、在如图所示的电路中，电源的电动势为ε。内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于R 的中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同。若将滑片向左滑动时，三个小灯泡的亮度如何变化？
高二物理恒定电流公式大全 方向不随时间而改变的电流叫直流，方向和大小都不随时间改变的电流，恒定电流属于直流电。 1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横 载面的电量(C)，t:时间(s)｝ 2.欧姆定律：I=U/R{I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝ 3.电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝ 4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U 外 {I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝ 5.电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流 (A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝ 6.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导 体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU， η=P出/P总 {I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝ 9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与 R成反比) 电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+ 电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3 功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成(2)测量原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R 中+Rx) 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)｝、拨off挡。 (4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法：电流表外接法： 电压表示数：U=UR+UA电流表示数：I=IR+IV Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真Rx的测量值 =U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R) 选用电路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]选用电路条件Rx< 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 限流接法 电压调节范围小,电路简单,功耗小电压调节范围大,电路复杂,功耗较大 便于调节电压的选择条件Rp>Rx便于调节电压的选择条件Rp
高二物理交流电专题训练及答案（全套） 一、交变电流变化规律练习题 一、选择题 1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】 A．磁感强度B．线圈匝数 C．线圈面积D．线圈转速 E．线圈初始位置 2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】A．甲乙都是B．甲是乙不是 C．乙是甲不是D．甲乙都不是
3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】 A．t1，t3线圈通过中性面 B．t2，t4线圈中磁通量最大 C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大 D．t2，t4线圈平面与中性面垂直
4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】 A．磁通变化率为零 B．感应电流为零 C．磁力矩为零 D．感应电流最大 D 5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次
6．下列说法正确的是【】 A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值 B．交流电流表和电压表测定的是有效值 C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值 D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值 7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】
A．正常发光的额定功率为100W的灯泡 B．电流最大值为0.6A的电熨斗 C．每秒发热1·70j的电热器 D．额定电流I=0.5A的电烙铁 8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】 A．电压表的读数为311V B．电流表读数为1.41A C．电流表读数是1A D．2s内电阻的电热是440J 二、填空题 为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______ 10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为
2019衡水名师原创物理专题卷 专题八恒定电流 考点23 部分电路欧姆定律及应用 (1、2、14、19） 考点24 闭合电路欧姆定律及应用（3—13、15—18、20—22） 第I卷（选择题 80分） 一、选择题（本题共20个小题，每题4分，共80分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1．【2017·重庆市高三上学期（一诊）期末测试】考点23中 利用如图所示电路可测量待测电阻R x的阻值.定值电阻R1、R2阻值已知，闭合电键S，调节电阻箱接入电路阻值为R3时，电流表示数为零，则R x阻值等于（） A．R2 B． 12 3 R R R C． 13 2 R R R D． 32 1 R R R 2．【2017·株洲市高三教学质量统一检测】考点23中 右图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24V，如果电阻R=6kΩ，R1=6kΩ，R2=3kΩ，则BB′不可能输出的电压是（） A．12V B．8V
C ．6V D ．3V 3．【2017·辽宁省铁岭市协作体高三上学期第三次联考】考点24中 如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R 的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为（） A ．4R B ．5R C ．10R D ．16R 4．【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】考点24中 如图所示电路中，闭合开关S 后当变阻器R 3的滑动头P 向b 移动时，下列说法正确的是（ ） A ．电压表示数变大 B ．电流表示数变大 C ．电源消耗的总功率变小 D ．电源的效率（电源的输出功率/电源消耗的总功率）变大 5．【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】考点24中 如图所示，L 1、L 2、L 3、L 4为四个完全相同的灯泡.在变阻器R 的滑片P 向下移动过程中，下列判断中正确的是（ ） R 1 R 2
恒定电流 1.电流： 1)定义：电荷的定向运动。 2)形成条件： a)导体中有能自由移动的电荷 导体提供大量的自由电荷。金属导体中的自由电荷是自由电子，电解液中的自由电 荷是正、负离子。 b)导体两端有电压。 3)电流的大小——电流强度——简称电流 I q a)宏观定义： t b)微观定义： I nqsv c)国际单位：安培 A d)电流的方向：规定为正电荷定向运动的方向相同（电流是标量） e)电流的分类：方向不随时间变化的电流叫直流，方向随时间变化的电流叫交流， 大小方向都不随时间变化的电流叫做稳恒电流。 2.电阻 1)物理意义：反映了导体的导电性能，即导体对电流的阻碍作用。 U R 2)定义式：I 国际单位Ω（R既不与U成正比，也不与I 成反比） L R 3)决定式（电阻定律）：S 3.电阻率： 1)意义：反映了材料的导电性能。 RS 2)定义： L 3)与温度的关系 金属：ρ随 T ↑而↑ 半导体：ρ随 T ↑而↓有 些合金：几乎不受温度影响
4. 串并联电路 1) 欧姆定律： a) 内容：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 U U I IR 或 R b) 表达式： R 或 U I c) 适用条件：金属或电解液导电（纯电子电路） 。 2) 串联电路 a) 电路中各处电流相同． I=I 1=I 2=I 3=?? b) 串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2 +U 3?? c) 串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即 R=R ＋R ＋?＋ R 12 n U 1 U 2 L U n I R 1 R 2 R n d) 串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即 P 1 P 2 L P I 2 n e) 串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即 R 1 R 2 R n 3) 并联电路 a) 并联电路中各支路两端的电压相同．U=U 1=U 2=U 3?? b) 并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和 I=I 1＋ I 2＋ I 3=?? 1 1 1 c) 并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。 R = R 1 + R 2 +? + 1 R n 4) 伏安特性曲线： a) 定义：导体的电流随电压变化的关系曲线叫做伏安特性曲线。 b) 意义：斜率的倒数表示电阻。 c) 对于金属、电解液在不考虑温度的影响时其伏安特性曲线是过原点的倾斜的直线，这样的导体叫线性导体，否则为非线性导体。 金属 非金属 一些合金
交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。 2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 中性面位置与中性面垂直的位置 图像
4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 （1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T 表示，其单位是秒（s ）。 （2）频率：交变电流在1s 内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f 表示，其单位是赫兹（Hz ）。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ?? →?? ?? →?? ?? →?? 直接读取：最大值、周期最大值有效值图像信息间接获取周期频率、角速度、转速瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 （1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即 E =、U =、I 。 （2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。平均值的计算需用E t Φ ?= ?和
E I R = 。切记12 2 E E E +≠，平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表
高二物理知识点：恒定电流 为了帮助同学们更加有效的学习，今天小编给大家整理了一下高中物理知识点高二物理知识点：恒定电流，希望能对同学们的物理学习有所帮助。 高二物理知识点：恒定电流 1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝ 2.欧姆定律：I=U/R{I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝ 3.电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ：电阻(Ω/m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝ 4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝ 5.电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝ 6.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ 7.纯电阻电路中：由于I=U/R，W=Q，因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU，η=P出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝ 9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+ 电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3 功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成(2)测量原理 两表笔短接后，调节Ro使电表指针满偏，得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法：机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)｝、拨off挡。 (4)注意：测量电阻时，要与原电路断开，选择量程使指针在中央附近，每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法：电压表示数：U=UR+UA 电流表外接法：电流表示数：I=IR+IV Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真; Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx(RV+R) 选用电路条件Rx>RA[或Rx>(RARV)1/2] 选用电路条件Rx 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 限流接法:电压调节范围小，电路简单，功耗小 便于调节电压的选择条件Rp>Rx 电压调节范围大，电路复杂，功耗较大 便于调节电压的选择条件Rp 注：
高二物理（选修）《恒定电流》实验题专题训练 1、一学生使用J0411型多用表欧姆挡先后检测两个阻值分别为R1=15Ω和R2=Ω的电阻．下面是他的若干操作步骤：A．把选择开关扳到“×1k”欧姆挡上； B．把选择开关扳到“×100”欧姆挡；C．把选择开关扳到“×10”欧姆挡； D．把选择开关扳到“×1”欧姆挡； E．把两表笔分别接到R1的两端，读出刻度的阻值，随后断开； F．将两表笔分别接到R2的两端，读出刻度的阻值即为R2的阻值，随后断开； G．把两表笔插入测试孔中； H．两表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上，随后即断开了； I．把选择开关扳到交流电压高压挡． 试将合理步骤按正确顺序排列在下列横线上（用字母代号填写）_________ ． $ 2、如图所示是一种测定电阻的实验图，图中有两个滑动变阻器，R甲的最大电阻为200Ω，R 乙的最大电阻为20Ω，待测电阻约1kΩ，电流表的量程0～20mA，内阻Ω，电压表的量程0～15V，内阻20kΩ；电源的电动势12V，内阻Ω． (1)在图中把电压表连接到正确的位置； (2)在实验合上开关时，两个变阻器的滑片应在什么位置________ ． (3)实验时两个变阻器的作用有何不同． 3、如图所示是一个测量电流表A x的内电阻的电路，图中电流表A x的量程为200mA，内阻大约20Ω，保护电阻R0为20Ω，实验时要求多测几组数据，电流表A x的最大读数要达到200mA，那么在下列给出的器材中选用器材，电流表A应选_____，变阻器R应选________，电源E应选________． 4、测量一个未知电阻R的实验器材如图，其中只知道变阻器的阻值可在0—10Ω范围内变化，电源输出电压为12V，电压表、电流表，被测电阻的大约阻值都不知道。一位学生为了选择正确的测量电路，减少测量误差，先把电压表、电流表和被测电阻R接成图示电路，用电压表的另一接线分别接触电流表的两个接线柱a、b，发现电压表的示数无明显变化，而电流表的示数有较显著变化。试根据这一现象，把实验器材连接成正确的测量电路。测量中要求被测电阻R的功率不超过2W，电流表和电压表的指针偏转尽可能接近所选量程的满偏值闭合电键前，变阻器的滑片处于正确位置。
高中物理交流电总结知识要点： 1、交流电 交流电的产生和变化规律 公式 图象 表征交流电的物理量 最大值、瞬时值、有效值； 周期、频率 交流电能的传输——变压器——远距离送电 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 2、基本要求： （1）理解正弦交流电的产生及变化规律 ①矩形线圈在匀强磁场中，从中性面开始旋转，在已知B、L、ω情况下，会写 出正弦交流电的函数表达式并画出它的图象。 ②函数表达式与图象相互转换。 （2）识记交流电的物理量，最大值、瞬时值、有效值；周期、频率、角频率； （3）理解变压器的工作原理及初级，次级线圈电压，电流匝数的关系。理解远距离输电的特点。 （4）了解三相交流电的产生。 一、交流电的产生及变化规律： 1、产生：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。 矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时，如图5—1所示，产生正弦（或余弦）交流电动势。当外电路闭合时形成正弦（或余弦）交流电流。 图5—1 2、变化规律： （1）中性面：与磁力线垂直的平面叫中性面。 线圈平面位于中性面位置时，如图5—2（A）所示，穿过线圈的磁通量最大，
但磁通量变化率为零。因此，感应电动势为零 。 图5—2 当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时（即线圈平面与磁力线平行时） 如图5—2（C ）所示，穿过线圈的磁通量虽然为零，但线圈平面内磁通量变化率最大。因此，感应电动势值最大。 εωm N B l v N B S ==2·······（伏） （N 为匝数） （2）感应电动势瞬时值表达式： 若从中性面开始，感应电动势的瞬时值表达式：e t m =ε ω·sin （伏）如图 5—2（B ）所示。 感应电流瞬时值表达式：i I t m =·sin ω（安） 若从线圈平面与磁力线平行开始计时，则感应电动势瞬时值表达式为： e t m = εω·c o s （伏）如图5—2（D ）所示。 感应电流瞬时值表达式：i I t m =·c o s ω（安） 3、交流电的图象： e t m =εω·sin 图象如图5—3所示。 e t m =εω·c o s 图象如图5—4所示。 想一想：横坐标用t 如何画。 4、发电机：