内容正文:
查补易混易错08 电磁感应与电路综合
考向一、交变电流的产生及直、交流电路的动态分析
易混易错归纳:
1、思维导图
2、电路动态分析方法
(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”。即从阻值的变化入手,由串、并联规律判定R总的变化情况,再由闭合电路欧姆定律判断I总和U端的变化情况,最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况。(一般应用于干路的分析)
(2)结论法——“串反并同”(应用于支路的分析)
“串反”:指某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大);“并同”:指某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)。
(3)极限分析法:因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将滑动变阻器的滑片滑到两端、中间等特殊位置,对特殊位置进行分析讨论,从而得到所研究物理量的变化规律。
3、分析远距离输电问题的三个“要点”
理清三个回路
抓住两个联系
回路1和回路2的联系:=,=,P1=P2
回路2和回路3的联系:=,=,P3=P4
明确三个关联式
功率关联式:P2=ΔP+P3,其中ΔP=ΔUI线=I线2R线=
电压关联式:U2=ΔU+U3
电流关联式:I2=I线=I3
典例分析:
1.如图所示,矩形线框的匝数为N,面积为S,理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1,定值电阻R1、R2的阻值均为R,线框所处磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小为B,现让线框由图示位置开始绕轴OO'以恒定的角速度沿逆时针方向转动,忽略线框以及导线的电阻。下列说法正确的是( )
A. 图示位置,线框的输出电压为
B. 流过定值电阻R2的电流为
C. 矩形线框的输出功率为
D. 定值电阻R1消耗的电功率与理想变压器的输出功率之比为1∶1
【答案】B
【解析】图示位置,线框的输出电压为故A错误;根据理想变压器变压规律可知R2两端电压为,流过定值电阻R2的电流为故B正确;矩形线框的输出功率为故C错误;定值电阻R1消耗的电功率与理想变压器的输出功率之比为故D错误。
2.(多选)某学校建有节能环保风力发电演示系统,该系统由风力发电部分、远距离输电部分和用户三部分构成,简易示意图如下。已知发电机线图的转速正比于风速,输电导线的等效电阻为,变压器均为理想变压器,用户部分的小灯泡在合理工作电压范围内,忽略其它因素的影响。当风速变大时,发电演示系统( )
A. 升压变压器的输入电压保持不变
B. 升压变压器的输入电流保持不变
C. 输电导线上的损耗功率变大
D. 用户部分的小灯泡变亮
【答案】CD
【解析】A.当风速变大使,线圈的转速也增大。根据可知,当v增大时,产生的感应电动势E随之增大,即产生的输入电压增大,故A错误;B.由于升压变压器的输入电压增大,而原副线圈匝数比值不变,线路上的阻值不变,所以输入电流也将增大,故B错误;C.由于线路中的电流增大,R不变由可知,线路损耗的功率变大,故C正确;D.由于升压变压器的输入电压增大,而原副线圈匝数比值不变,所以降压变压器的输出电压也随之增大,由可知,用户的灯泡电阻不变,电压变大,实际功率将变大,灯泡变亮,故D正确。故选CD。
3.图乙是降压变压器图甲给用户供电的电路示意图,表示输电线的总电阻、假设用户端为纯电阻用电器,总电阻为R。若变压器视为理想变压器、输入电压恒定,电表视为理想电表,当用户使用的用电器减少时,则( )
A. 用户总电阻R减少 B. 电压表示数增大
C. 用电器R两端电压升高 D. 电流表示数保持不变
【答案】C
【解析】当用户使用的用电器减少时,则用户总电阻R变大,因V2的读数由变压器初级电压和匝数比决定,可知V2读数不变,次级电流减小,则R0的电压减小,用电器R两端电压变大;因次级电流减小,则初级电流减小,即电流表A1示数减小。故选C。
4.光控开关可以实现自动控制,可以使电灯的亮度自动随周围环境的亮度改变而改变。如图为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照逐渐减弱时,则下列判断正确的是( )
A. 电源的效率变小
B. 电源内阻消耗的功率变小
C. A灯变暗,B灯变暗
D. 上电流的变化量等于上电流变化量
【答案】B
【解析】电源的效率为由上式可知外电阻增大,电源的效率变大,所以当光照逐渐减弱时光敏电阻的电阻值增大,电源的效率变大,则A错误;当光照逐渐减弱时光敏电阻的电阻值增大,总电阻增大,总电流I减小,由于电源内阻消耗的功率,所以电源内阻消耗的功率变小,由可知总电流I减小时,路端电压U增大,则A灯电流IA增大,所以A灯变亮,根据“串反并同”规律可知,B灯与光敏电阻,则光敏电阻的电阻值增大,B