专题11 恒定电流和交变电流（讲义）原卷版-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）

这是一份专题11 恒定电流和交变电流（讲义）原卷版-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用），共20页。
\l "_Tc25105" 02考情分析·解密高考 PAGEREF _Tc25105 \h 1
\l "_Tc25864" 03高频考点·以考定法 PAGEREF _Tc25864 \h 2
\l "_Tc32502" PAGEREF _Tc32502 \h 2
\l "_Tc12322" 一、直流电路的分析 PAGEREF _Tc12322 \h 2
\l "_Tc10601" 二、交流电的产生和描述 PAGEREF _Tc10601 \h 4
\l "_Tc14881" 三、变压器和远距离输电问题 PAGEREF _Tc14881 \h 4
\l "_Tc27013" PAGEREF _Tc27013 \h 6
\l "_Tc28964" PAGEREF _Tc28964 \h 7
\l "_Tc10641" 考向1：直流电路的综合分析 PAGEREF _Tc10641 \h 7
\l "_Tc8284" 考向2：交变电流的“四值”综合计算 PAGEREF _Tc8284 \h 9
\l "_Tc29179" 考向3：含变压器类问题 PAGEREF _Tc29179 \h 10
\l "_Tc22666" 04核心素养·难点突破 PAGEREF _Tc22666 \h 11
\l "_Tc23107" 05创新好题·轻松练 PAGEREF _Tc23107 \h 16
\l "_Tc7639" 新情境：与生产生活相关类 PAGEREF _Tc7639 \h 16
\l "_Tc32269" 新情境：科技创新类 PAGEREF _Tc32269 \h 18
一、直流电路的分析
1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
2．电源的功率和效率问题
4．直流电路动态分析的三种常用方法
（1）程序法
注：串联电路注意分析各部分的电压关系，并联电路注意分析各部分的电流关系。
（2）“串反并同”结论法
“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分别滑至两个极端，使所接入的电阻最大或为零去讨论。
5．含容电路的分析
注：一般含容电路分析的关键是用电流的定义式I＝ eq \f(ΔQ,Δt)将电容的相关公式Q＝CUC和欧姆定律UR＝IR联系起来，然后结合闭合电路的知识分析。
6．两点注意
（1）分析闭合电路中变化电阻的功率时，可以将其他电路等效到电源内部，当变化电阻等于等效电源内阻时其功率最大，若不能等于等效电源内阻，则越接近等效电源的内阻功率越大。
（2）分析非纯电阻元件（非线性元件）电路的一般方法是：先根据部分电路欧姆定律分析其他线性纯电阻电路部分的电流、电压，然后根据闭合电路欧姆定律或串并联电路的电流、电压关系分析非纯电阻元件（非线性元件）的电流、电压，或者结合题目给出的非线性元件的伏安特性曲线，通过作图法分析求解。
二、交流电的产生和描述
1. 交流发电机线圈平面两个特殊位置的特点
（1）线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大， eq \f(ΔΦ,Δt)＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。
（2）线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0， eq \f(ΔΦ,Δt)最大，e最大，i最大，电流方向不变。
2．有效值的计算
（1）正弦式交变电流：有效值是最大值的 eq \f(1,\r(2))，即E＝ eq \f(Em,\r(2))，I＝ eq \f(Im,\r(2))，U＝ eq \f(Um,\r(2))。
（2）非正弦式交变电流有效值的计算
①分段求出交变电流在一个周期内产生的热量Q交。
②设交变电流的有效值为I或电压的有效值为U（也可设为直流电相应的物理量），写出同样时间内产生的焦耳热Q＝I2RT或Q＝ eq \f(U2,R)T。
③根据Q交＝Q列等式，计算I或U。
3．正弦式交流电“四值”的应用
三、变压器和远距离输电问题
1．理想变压器原、副线圈基本量的关系
2.一般变压器动态变化问题的分析方法
（1）变压器动态分析常见的两种情况
①负载电阻不变，匝数比变化；
②匝数比不变，负载电阻变化。
（2）处理变压器动态变化问题应注意的两点
①根据题意分清变量和不变量；
②弄清“谁决定谁”的制约关系——电压是输入决定输出，电流和功率是输出决定输入。
3．原线圈接电阻的变压器问题的分析方法
（1）若原线圈与定值电阻串联，则由变压器的电流关系作为突破口确定两线圈的匝数比和线圈两端的电压关系；若原线圈与定值电阻并联，则由变压器的电压关系作为突破口确定两线圈的匝数比和线圈中的电流关系。
（2）分析原线圈接电阻的变压器电路动态变化问题时，可以将变压器及副线圈两端的电路整体等效成一个电阻，然后用直流电路的规律分析原线圈电路各量的变化，进而分析副线圈电路各量的变化。定量计算时常用的二级结论为：R等效＝ eq \f(U1,I1)＝ eq \f(\f(n1U2,n2),\f(n2I2,n1))＝ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(n1,n2))) eq \s\up12(2)R负载。
4．解决远距离输电问题的一般思路
（1）理清三个回路
（2）抓住两个联系
①理想的升压变压器中线圈1（匝数为n1）和线圈2（匝数为n2）中各个量间的关系是 eq \f(U1,U2)＝ eq \f(n1,n2)， eq \f(I1,I2)＝ eq \f(n2,n1)，P1＝P2。
②理想的降压变压器中线圈3（匝数为n3）和线圈4（匝数为n4）中各个量间的关系是 eq \f(U3,U4)＝ eq \f(n3,n4)， eq \f(I3,I4)＝ eq \f(n4,n3)，P3＝P4。
（3）掌握一个守恒：能量守恒关系式P1＝P损＋P3。
5．输电线路功率损失的几个表达式
（1）输送功率是指升压变压器输出的功率，损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率。两者关系：
P损＝P－P′（P为输送功率，P′为用户所得功率）。
（2）P损＝I eq \\al(2,线)R线＝ eq \f(（ΔU）2,R线)，I线为输电线路上的电流，ΔU为输电线路上损失的电压，R线为输电线路电阻。
（3）P损＝ΔU·I线。
【典例1】（2023·北京·统考高考真题）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法不正确的是（ ）

A．粒子在磁场中运动的圆弧半径为aB．粒子质量为
C．管道内的等效电流为D．粒子束对管道的平均作用力大小为
【典例2】（2022·江苏·高考真题）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，，电源电动势，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（ ）
A．B．C．D．
【典例3】（2023·海南·统考高考真题）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ）

A．CEB．C．D．
【典例4】（2023·山东·统考高考真题）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1= 250V，输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3：n4= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）

A．发电机的输出电流为368AB．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kWD．升压变压器的匝数比n1：n2= 1：44
考向1：直流电路的综合分析
1．（2023·江苏徐州·校考模拟预测）如图所示，固定在水平面上的足够长的光滑平行直导轨处于垂直平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。一端连接着一个电容器和电源，电容为C，电源电动势为E。导轨上放着一根质量为m，长度为L与导轨间距相同，有固定阻值的均匀导体棒。与电容器连接的单刀双掷开关先与左边闭合，待充电结束后，某时刻与右边闭合，随后导体棒在运动的过程中始终与导轨接触良好，不计其他位置的电阻，求：
（1）判断导体棒运动规律，求出稳定后的最大速度v；
（2）稳定后电容器所带电量Q。

2．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，半径为r=1m的光滑金属圆环固定在水平面内，垂直于环面的匀强磁场的磁感应强度大小为B=4.0 T，一金属棒OA在外力作用下绕O轴以角速度ω=8rad/s沿逆时针方向匀速转动，金属环和导线电阻均不计，金属棒OA的电阻r0=2Ω，电阻R1=20Ω，R2=40Ω，R3=10Ω，R4=60Ω电容器的电容C=4μF。闭合开关S，电路稳定后，求：
（1）通过金属棒OA的电流大小和方向；
（2）从断开开关S到电路稳定这一过程中通过R3的电荷量。（结果保留两位有效数字）

考向2：交变电流的“四值”综合计算
3．（2024·湖北十堰·统考一模）图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1：4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表①、②均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ）
A．线框从图示位置开始转过的过程中，产生的平均电动势为
B．线框从图示位置开始转过时，电压表V1的示数为
C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为2NBSω
D．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，的发热功率增大
4．（2023·浙江·慈溪中学校联考模拟预测）在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，为热敏电阻（温度升高，阻值减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为
B．在t=0.01s时，穿过该矩形线圈的磁通量为零
C．Rt处温度升高时，电压表V1、V2的示数之比不变
D．Rt处温度升高时，电流表示数变大，变压器输入功率变大
考向3：含变压器类问题
5．（2024·广西南宁·南宁三中校联考模拟预测）如图为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器，两互感器原、副线圈的匝数比分别为100：1和1：10.互感器中，电压表的示数为220V，电流表的示数为4A，输电线路总电阻r=20Ω，则下列说法正确的是（ ）

A．甲是电流互感器，乙是电压互感器
B．输电线路上损耗的功率为32kW
C．用户得到的电功率为858kW
D．若用户用电设备增多，则升压变压器输出电压U2和降压变压器输入电压U3均变大
6．（2024·重庆沙坪坝·重庆八中校考一模）如图，矩形线框ABCD的匝数为N，面积为S，线框所处匀强磁场的磁感应强度大小为B。线框从图示位置开始绕轴OO以恒定的角速度沿逆时针方向转动，线框通过两个电刷与外电路连接。外电路中理想变压器原、副线圈的匝数比为k：1，定值电阻R1＝R，R2＝2R，忽略其余电阻。则（ ）
A．图示位置，线框的磁通量大小为NBSB．图示位置，线框的感应电动势大小为NBSω
C．流过R1、R2的电流之比为2k：1D．线框的输出功率为
一、单选题
1．（2024·四川甘孜·统考一模）在如图所示的电路中，定值电阻，，电容器的电容，电源的电动势，内阻不计，当开关闭合电流达到稳定时，处在电容器中间带电量的油滴恰好保持静止，当开关闭合后，则以下判断正确的是（ ）
A．电容器上极板是高电势点B．带电油滴加速向上运动
C．两点的电势差D．通过的电量
2．（2023·福建厦门·厦门一中校考三模）在如图所示电路中，电压表和电流表均视为理想电表，电源内阻不可忽略。闭合电键S，将滑动变阻器滑片P缓慢向左移动过程中，灯泡的电阻恒定不变，电压表示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，则下列判断正确的是（ ）

A．灯泡变亮B．电容器的带电量变大
C．电源的效率可能减小D．变大
3．（2023·山东青岛·统考模拟预测）如图所示电路图，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻箱初始电阻值R1=3Ω，定值电阻R2=2Ω，R3=1Ω，电容器电容C= 6μF。当开关S闭合时，电容器内的带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．当电阻箱R1变大时，带电微粒将向下加速运动
B．当开关S由闭合到断开时，电容器上的电荷量增加了
C．将电容器两极板距离增大时，流过电流表的电流方向从b到a
D．R1增大时，R1上的功率一定减小
4．（2024·广东茂名·统考一模）如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为，负载时正常工作电流约为，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示.下列说法正确的是（ ）
A．充电器的输入电流频率为
B．充电器的输入电压瞬时表达式为
C．机器人充满电后电池的电量为
D．机器人充满电后，负载时大约可以持续正常工作
二、多选题
5．（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示，自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度，圆盘半径圆盘电阻不计，导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值的小灯泡。后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压，则（ ）

A．每小时经过小灯泡的电荷量为7.200CB．电压表的负接线柱应与b相接
C．该自行车后轮边缘的线速度大小为4m/sD．后轮匀速转动10min产生的电能为120J
6．（2023·湖南永州·统考二模）如图所示，发电机矩形线框面积为S，线框匝数为N，线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，线框从图示位置开始绕轴以恒定的角速度ω沿顺时针方向转动，线框输出端接有换向器（换向器的作用是当线框转过平衡位置时，会自动改变电路中电流方向，将交流电变为直流电），通过电刷和外电路连接。定值电阻、的阻值均为R，两电阻间接有理想变压器，原、副线圈的匝数比为2:1，忽略线框以及导线电阻。下列说法正确的是（ ）
A．图示位置线框产生的电动势为B．两端电压的有效值为
C．发电机的输出功率为D．转动一圈过程，通过的电荷量为
7．（2024·安徽·校联考模拟预测）如图所示，理想变压器原线圈、端接入电压恒定的正弦交流电，为定值电阻，，滑动变阻器的最大阻值为，电流表和电压表均为理想电表.在变阻器滑片从左端向右端缓慢移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1示数减小B．电流表A2示数增大
C．电压表表V1示数增大D．电压表V2示数减小
8．（2023·云南昭通·统考模拟预测）如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为，原线圈两端的电压随时间的变化规律为，、、均为理想电流表，为理想二极管，是滑动变阻器，定值电阻，，则（ ）
A．电流表的示数为
B．电流表的示数为
C．滑动变阻器的滑片向上滑动时，电流表的示数将变小
D．滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器输入功率减小
9．（2024·河南·项城市第一高级中学校考模拟预测）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率，所有变压器均为理想变压器。则下列数值正确的是（ ）
A．发电机的输出电流为B．输电线上损失的功率为
C．输送给储能站的功率为D．升压变压器的匝数比
三、解答题
10．（2023·浙江·校联考一模）现有一种利用电磁感应原理测血栓的传感器，该传感器部分的构成如下图，激励线圈和反馈线圈分别装在两个圆盘上，两圆盘圆心在同一竖直线上，如图甲。转盘固定，其边缘围绕一组环形的激励线圈，内部铺装有许多点状磁感应强度传感器。转盘可转动，内部单匝反馈线圈为“三叶式”，如图乙所示。该传感器工作原理：当检测部位放入两圆盘之间时，有血栓部位将导致反馈线圈所在圆盘对应区域磁感应强度发生变化，反馈线圈以角速度转动时将产生感应电流，感应电流产生的磁场将导致磁传感器所在处的耦合磁场磁感应强度发生变化，从而确定血栓所在位置和大小。某次模拟测试时，放入半径为的扇形模拟血栓块，使得两圆盘之间对应区域磁感应强度为零。若反馈线圈处磁感应强度与激励线圈的电流关系为，反馈线圈单位长度的电阻为，线圈内圈半径为，外圈半径（相关数学知识：，当时，）
（1）若激励线圈接的恒定电流，取，求转动过程中反馈线圈所产生的电流大小；
（2）若反馈线圈不转动，模拟血栓块恰好与其中一叶片重叠，当激励线圈接的交流电时，反馈线圈所产生的感应电动势；
（3）求（2）中单位时间内反馈线圈产生的热量。

新情境：与生产生活相关类
1．（多选）（2024·广东佛山·统考一模）有“海上充电宝”之称的南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B．线圈转动到如图所示位置时端电势低于端电势
C．线圈转动到如图所示位置时其靠近极的导线框受到的安培力方向向上
D．该发电机单位时间内能输出的最大电能与浪板面积的大小有关
2．（2023·四川眉山·统考一模）某同学设计的水量计原理如图（a）所示：电源（E＝3V，r＝0.5Ω）；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；定值电阻（）；滑动变阻器R（用长3m、横截面积且涂有绝缘漆的金属丝紧密缠绕在圆柱形瓷筒上，使用前刮掉与滑片P接触部分的绝缘漆），图（b）所示为备选金属丝及其参数。两根相同弹簧的形变始终在弹性限度内，容器中无水时，滑片P在上端a。下列分析正确的是（ ）
三种材料在20℃时的电阻率
图（b）
A．金属丝可选铜丝 B．V表的示数范围约为0～2.7V
C．V表的示数U与水的质量m成正比 D．若将V表刻度盘转换为水的质量刻度盘，则刻度是不均匀的
3．（多选）（2023·河北衡水·河北武邑中学校考三模）交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻子”是氧化锡半导体，它是一种气敏电阻，吸附酒精气体后表面能态会发生改变，从而引起电阻率发生变化。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲，图乙是含有气敏电阻的电路。图中电源内阻很小，可忽略不计。当吸附酒精气体浓度升高时（ ）

A．灯泡L两端电压增大B．中的电流增大
C．电源E的总功率增大D．消耗的功率减小
4．（2023·四川成都·统考一模）图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（ ）

A．电路中电流减小B．两端电压减小
C．整个电路消耗的功率增大D．电源输出功率一定增大
5．（多选）（2024·陕西商洛·统考二模）我国远距离特高压输电技术日趋成熟，因其能减少损耗、效能高，所以日渐成为经济、安全、高效的送电方式。某远距离输电示意图如图所示，发电机输出的正弦交流电压的有效值、输电线的电阻和理想变压器的匝数均不变，且，当用户数量增加后，下列表述正确的是（ ）
A．用户的总电阻减小
B．输电线的损耗功率减小
C．升压变压器原线圈电压的有效值大于降压变压器副线圈电压的有效值
D．用户端变化的功率等于升压变压器变化的功率
新情境：科技创新类
6．（2023·全国·校联考一模）如图所示，一块均匀的长方体金属导体，上下厚度为，当给导体的上下表面加上电压时，流过导体的电流为，当给导体的前后表面加上电压时，流过导体的电流为，当给导体的左右表面加上电压时，流过导体的电流为，下列说法正确的是（ ）
A．AC的长度为4LB．AD的长度为6L
C．导体的体积为D．导体的电阻率为
7．（2024·重庆沙坪坝·重庆八中校考一模）如图甲是我国自行研制的CPU“龙芯”系列。图乙中，R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻，R1的表面边长为R2的两倍。现给R1、R2通以相同的电流I，则R1与R2相比（ ）
A．两端电压B．电功率C．电阻率D．相同时间内产生的焦耳热
8．（多选）（2024·福建·统考一模）如图甲所示，位于敦煌的“超级镜子电站”是全球最高、聚光面积最大的熔盐塔式光热电站，吸收光能后利用熔盐储换热系统实现24小时连续发电。发电站输出正弦交流电的功率为，电压为，利用图乙所示电路进行远距离输电，均为理想变压器。已知输电线总电阻为，输电线上损失的功率为，次级变电站两端的电压为，则（ ）
A．该发电站每天接收到的光能为B．输电线上的电流
C．变压器原副线圈的匝数比为D．变压器原副线圈的匝数比为
9．（2022·浙江台州·统考模拟预测）频闪光源由变压器和发光二极管（LED）组成。电路如图1所示，变压器可将正弦交流电220V转换为10V，工作时通过发光二极管的最大电流为24.0mA。发光二极管的伏安特性曲线（正向部分）如图2所示。则下列说法正确的是（ ）
A．变压器输出电压的最大值为10V
B．定值电阻的阻值约为
C．通过的电流有效值约为14mA
D．当电流大于12mA时，该LED发光明显，可以将该值作为LED发光的临界点，则该LED的发光时间约占总工作时间的66.7%
10．（多选）（2024·陕西渭南·统考一模）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为4：1，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为L的正方形，共n匝，总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场。大轮以角速度ω匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压U0以内，下列说法正确的是（ ）
A．大轮转动的角速度ω不能超过
B．灯泡两端电压有效值为
C．若用总长为原来两倍的漆包线重新绕制边长仍为L的多匝正方形线圈，则灯泡变得更亮
D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮
11．（多选）（2024·河北·校联考模拟预测）如图所示为一交流发电机模型，发电机线圈面积，匝数为N=100匝，内阻不计，绕垂直磁场的轴OO'匀速转动，转速为n=100r/s，匀强磁场的磁感应强度为。理想变压器原、副线圈的匝数比为。在用户部分电路中电表均为理想电表，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，则（ ）
A．电压表的示数为80V
B．电流表的示数为16A
C．发电机的输出功率为1920W
D．从图示位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值表达式为
考点内容
要求
学习目标
直流电路的分析
II
掌握纯电阻和非纯电阻电路的计算方法；
掌握电源效率和最大输出功率的分析方法；
掌握动态电路的分析方法；
掌握交流电的产生和正弦电路的四值的计算方法；
掌握变压器的工作原理和电能的传输能量损耗问题的分析和计算。
交流电的产生和描述
II
变压器和远距离输电问题
II
电源总功率
任意电路：P总＝EI＝P出＋P内
纯电阻电路：P总＝I2（R＋r）＝ eq \f(E2,R＋r)
电源内部消耗的功率
P内＝I2r＝P总－P出
电源的输出功率
任意电路：P出＝UI＝P总－P内＝EI－I2r
纯电阻电路：P出＝I2R＝ eq \f(E2R,（R＋r）2)＝ eq \f(E2,\f(（R－r）2,R)＋4r)
P出与外电阻R的关系（纯电阻电路）
电源的效率
任意电路：η＝ eq \f(P出,P总)×100%＝ eq \f(U,E)×100%
纯电阻电路：η＝ eq \f(R,R＋r)×100%
功率关系
原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝P出
电压关系
原、副线圈的电压比等于匝数比，即 eq \f(U1,U2)＝ eq \f(n1,n2)，与副线圈的个数无关
电流关系
①只有一个副线圈时： eq \f(I1,I2)＝ eq \f(n2,n1)；
②有多个副线圈时：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn
频率关系
f1＝f2，变压器不改变交流电的频率
材料
铜
铝
镍铬合金