专题4-微专题1 直流电路和交流电路的分析(专题微讲)-【赢在微点·考前顶层设计】2024新高考物理大二轮专题复习（课件PPT）

考前顶层设计·物理 赢在微点 考前顶层设计 物理 第一部分 专题知识突破篇 专题四　电路和电磁感应 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 微专题一　直流电路和 交流电路的分析 感悟·高考真题 专题四　微专题一　直流电路和交流电路的分析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 1.(多选)(2023·全国乙卷)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12=3.0 V,U23=2.5 V,U34=-1.5 V。符合上述测量结果的可能接法是 (　　) A.电源接在1、4之间,R接在1、3之间 B.电源接在1、4之间,R接在2、4之间 C.电源接在1、3之间,R接在1、4之间 D.电源接在1、3之间,R接在2、4之间 【点拨】比较各接线柱电势高低可判断出电源接法。 解析　方法一:若电源接在1、4之间,无论R接在哪两接线 柱之间,U12、U23、U34均大于零或均小于零,A、B两项错 误;若电源接在1、3之间,且电源的正极接1,R接在1和4或 2和4之间,可能实现U12>U23>0,U34<0,电路如图甲、乙所 示,C、D两项正确。 方法二:由题意知,U12=φ1-φ2=3 V,U23=φ2-φ3=2.5 V,U34=φ3-φ4=-1.5 V,联立可得φ1>φ2>φ4>φ3,在电路中电流从高电势流向低电势,所以1接电源正极,3接电源负极,故A、B两项错误,C、D两项正确。 CD 专题四　微专题一　直流电路和交流电路的分析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 2.(2022·山东卷)如图所示的变压器,输入电压为220 V,可输出12 V、18 V、30 V 电压,匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u=Umcos(100πt) V,单匝线圈绕过铁芯 连接交流电压表,电压表的示数为0.1 V。将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时,功 率为12 W。下列说法正确的是 (　　) A.n1为1 100匝,Um为220 V B.BC间线圈匝数为120匝,流过R的电流为1.4 A C.若将R接在AB两端,R两端的电压为18 V,频率为100 Hz D.若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5 A,周期为0.02 s 【关键点】变压器可以改变交流电压,但不改变交流电的频率。 D 专题四　微专题一　直流电路和交流电路的分析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 解析　变压器的输入电压为220 V,原线圈的交流电压与时间成余弦函数关系,故输入交流电压的最大值为220 V,根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为=,解得原线圈为2 200匝,A项错误;将电阻R接在BC两端时,有P=,可得BC间的电压为12 V,则有==120,解得BC间的线圈匝数为120匝,流过R的电流为IBC===1 A,B项错误;若将R接在AB端,根据题图可知,当原线圈输入220 V时,AB间的电压为18 V。根据交流电原线圈电压的表达式可知,ω=100π rad/s,故交流电的频率为f===50 Hz,C项错误;若将R接在AC端,根据题图可知,当原线圈输入220 V时,AC间的电压为30 V,根据欧姆定律可知,流过电阻R的电流为IAC== A=2.5 A,交流电的周期为T===0.02 s, D项正确。 专题四　微专题一　直流电路和交流电路的分析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 3.(2022·河北卷)张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一,其发电、输电简易模型如图所示,已知风轮机叶片转速为每秒z转,通过转速比为1∶n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动,发电机线圈面积为S,匝数为N,匀强磁场的磁感应强度为B。t=0时刻,线圈所在平面与磁场方向垂直,发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后,输出电压为U。忽略线圈电阻,下列说法正确的是 (　　)  A.发电机输出的电压为πNBSz B.发电机输出交变电流的频率为2πnz C.变压器原、副线圈的匝数比为πNBSnz∶U D.发电机产生的瞬时电动势e=πNBSnzsin(2πnzt) 【易错点】忽视了升速齿轮箱的作用导致错解。 解析　发电机线圈的转速为nz,输出交变电流的频率为f=nz,B项错误;线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的为正弦式交流电,最大值为Em=NBS·2π·nz,输出电压的有效值为E==πNBSnz