1、第1讲 直流电路与交流电路2分析的技巧(1)当电路中某一部分发生变化时,将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化,可谓“牵一发而动全身”判断此类问题时,应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化,再由此分析对其他各部分电路产生的影响,一般是先分析固定电阻支路再分析变化电阻支路(2)一个闭合电路就是一个整体,在研究电路的动态问题时,一定要弄清电路的串、并联结构,同时要用整体的观点来看问题,还要善于转换思维的角度“电压不行看电流”(2012湖北黄冈模拟)如图511所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A电压表
2、读数减小B电流表读数减小C质点P将向上运动DR3上消耗的功率逐渐增大【解析】当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,R4接入电路部分的电阻减小,外电路总电阻减小,电源输出电流增大,平行金属板两极电压减小,带电质点P所受电场力减小,质点P将向下运动,选项C错误;R3两端电压减小,R3中的电流减小,电流表读数增大,选项B错误;R3上消耗的功率逐渐减小,选项D错误由于R2中电流增大,R2两端电压增大,电压表读数减小,所以选项A正确【答案】A1.(2012河北省实验中学模拟)如图512所示,电源内阻不可忽略,R1为半导体热敏电阻,R2为锰铜合金制成的可变电阻当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时,可能的原因是()A
3、R1的温度逐渐降低 BR1的温度逐渐升高CR2的阻值逐渐增大DR2的阻值逐渐减小【解析】当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时,可能的原因是灯泡中电流逐渐减小,R1的阻值逐渐增大,R1的温度逐渐降低,选项A正确,B、C错误;由于电源内阻不可忽略,当R2的阻值逐渐减小,电源输出电流增大,电源路端电压减小,导致灯泡L的亮度逐渐变暗,选项D正确【答案】AD2(2012武汉联考)如图513所示电路中,开关闭合稳定后,某时刻理想电压表和电流表的读数都突然增大,造成这一现象的原因是电阻元件发生短路或断路故障,则可能出现了下列哪种故障()AR1断路 BR1短路CR2断路 DR3短路【答案】AD1.知识归纳(1)交变电
4、流的产生(2012天津二模)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的规律图象如图514甲所示,已知发电机线圈内阻为20.0,现外接一只“100 V 125 W”的灯泡,如图514乙所示,则()A此时刻线圈中感应电流为0B通过灯的电流随时间t的变化规律是cos 100t(A)C灯泡能正常发光D灯泡的实际功率是80 W【答案】B【答案】C【答案】AC(2)原、副线圈中各量的因果关系电压关系:U1决定U2.电流关系:I2决定I1.功率关系:P2决定P1.上述决定关系是由变压器的原理及能量守恒确定的(3)远距离输电问题:电能的损失和电压的损失关键:减少输电线上电能的损失,P损I2R线方法:()减小输电导
5、线的电阻,如采用电阻率小的材料,加大导线的横截面积;()提高输电电压,减小输电电流【答案】B【答案】D【答案】C(12分)(2012济南模拟)在如图519所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d4.0 cm.电源电动势E400 V,内电阻r20,电阻R11 980.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v01.0 m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板若小球所带电荷量q1.0107 C,质量m2.0104 kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g10 m/s2.求:(1)A、B两金属板间的电压的大小U;(2)滑动变阻
6、器消耗的电功率P滑;(3)电源的效率.【答案】(1)U200 V(2)20 W(3)99.5%1.(2012广州期末)如图5110所示电路,已知R34,闭合电键,电流表读数为0.75 A,电压表读数为2 V,经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使电流表读数变为0.8 A,电压表读数变为3.2 V,问:(1)哪个电阻发生断路故障?(2)R1的阻值是多少?(3)能否求出电源电动势E和内阻r?如果能,求出结果;如果不能,说明理由【答案】(1)R2(2)4(3)4 V 不能求出内阻 理由见解析2.如图5111中电源电动势E12 V,内电阻r0.5.将一盏额定电压为8 V、额定功率为16 W的灯泡与一
7、只线圈电阻为0.5 的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100 min,求:(1)电源提供的能量是多少?(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少?(4)电动机的效率为多少?【解析】(1)灯泡两端电压等于电源端电压,即UEIr,则总电流I8 A电源提供的能量EpIEt81210060 J5.76105 J.(2)通过灯泡的电流I1P/U16/8 A2 A,电流对灯泡所做的功W1Pt1610060 J0.96105 J通过电动机的电流I28 A2 A6 A电流对电动机所做的功W2I2Ut686 000 J2.88105 J.【答案】(1)5
8、.76105 J(2)0.96105 J2.88105 J(3)0.96105 J1.08105 J(4)62.5%如图5112所示,电源的电动势E7.5 V,内电阻r1.0,定值电阻R212,电动机M的线圈的电阻R0.50.开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表的示数U14 V,电阻R2消耗的电功率P23.0 W不计电动机的摩擦损耗等,求:(1)电源的路端电压;(2)电动机的输出功率【答案】(1)6.0 V(2)3.5 W【答案】BC(2012长沙一模)如图5114所示为某小型水电站的电能输送示意图,A为升压变压器,其输入功率为P1输出功率为P2,输出电压为U2;B为降压变压器,其输入功率为P3,输入电压为U3.A、B均为理想变压器,输电电流为I,输电线的总电阻为r,则下列关系正确的是()AU2U3BU2U3IrCP1P2 DP2P3【解析】理想变压器无功率损失,故P1P2,C错误;由于输电线上的电压损失,U2U3Ir,A错误,B正确;由于输电线上的功率损失,P2P3I2r,D错误【答案】B