“电路”真题回放

“电路”真题回放

一、直流电路

考点1  电路结构

例1. （2008宁夏）一个T型电路如图1所示，电路中的电阻，，，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80V

D. 当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V

解析：当cd端短路时，ab之间的等效电路为R₂、R₃并联再与R₁串联，因此其等效电阻为；当ab端短路时，cd之间的等效电路为R₁、R₃，并联再与R₂串联，因此其等效电阻为；当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于R₃两端的电压，由闭合电路欧姆定律得；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压=25V. 故选AC.

点评：分析电路问题关键在于将复杂电路简化，画出等效电路. 如果电阻中没有电流通过，则其两端电压为零，在画等效电路时可作为导线处理.

 

考点2  电路动态变化

例2. （2008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2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

解析：当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，接入电路的电阻增大，由于其他部分电阻不变，电路的总电阻变大，总电流变小，内电压U＇=Ir变小，外电压增大，因此电压表示数变大，R₁两端电压U₁=IR₁变小，所以R₂两端电压变大，则R₂中电流增大，电流表的示数增大. 故选A.

点评：处理此类问题要注意两点：一是处理好局部和整体的关系，其次要注意分清变量和不变量；解题思路一般按照“部分→整体→部分”的顺序进行，即从阻值变化的部分入手，判断总电阻的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化，最后再分析各支路的变化情况.

 

考点3  电路知识的实际应用

例3. （2008重庆）某同学设计了一个转向灯电路（图3），其中L为指示灯，L₁、L₂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. L₁亮，其功率等于额定功率

C. L₂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：由电路结构可知，当S置于1位置时，L与L₂串联后再与L₁并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，L₁和L₂的电阻相等. L与L₂串联后的总电阻大于L₁的电阻，由于电源电动势为6V，本身有内阻，所以L₁两端电压和L与L₂的总电压相等，且都小于6V，所以三只灯都没有正常发光，三只灯的实际功率都小于额定功率. 含L的支路的总电阻大于L₁支路的电阻，由于两条支路的电压相等，所以含L的支路的总功率小于另一支路的功率. 故选A.

点评：电路知识在生产生活中有着很多实际的应用，在高考中常以这些内容为背景设计试题，这就要求考生平时多观察周围的电器，并用学过的物理知识分析其原理，从而提高分析实际问题的能力.

 

二、交流电路

考点1  交变电流的产生及变化规律

例4. （2008宁夏）如图4所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO＇以角速度ω逆时针匀速转动. 若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时（如图5）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正. 则图6中四幅图中正确的是（    ）

解析：矩形线圈中的感应电动势是由于bc、ad棒切割磁感线而产生的，由右手定则可知，图5所示时刻（0时刻）ad切割磁感线产生的感应电动势方向为a→d，bc棒产生的电动势为c→b，因此电流为负值，AB图错；当线圈转过角度为（即）时，bc、ad棒运动方向与磁感线平行，不产生感应电动势，因此感应电流为零，可知D图正确. 故选D.

点评：交变电流产生过程本质就是电磁感应现象，因此在高考中常与电磁感应知识综合考查，且考查方式灵活多变，可以是周期性运动的导体棒切割磁感线产生交变电流，也可以是固定线圈内的磁场周期性变化而产生，……这就要求考生对交变电流的产生过程深刻理解，能够用电磁感应知识进行分析，而不仅仅是记住公式.

 

考点2  交变电流的四值

例5. （2008广东）小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动. 产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图7所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是  （    ）

A. 交变电流的周期为0.125s

B. 交变电流的频率为8Hz

C. 交变电流的有效值为A

D. 交变电流的最大值为4A

解析：由图可知，交变电流的周期T=0.250s，因此其频率，A、B错；由于线圈中产生的最大电动势20V，电路总电阻为R=10Ω，因此感应电流最大值I_m=2A，有效值为 故选C.

点评：有效值是考查热点，要求知道正弦交变电流的有效值与最大值的关系，并能够从电流的热效应角度利用等效观点进行分析和计算.

 

考点3  理想变压器

例6. （2008天津）一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R. 设原线圈的电流为I₁，输入功率为P₁，副线圈的电流为I₂，输出功率为P₂. 当R增大时  （    ）

A. I₁减小，P₁增大                          B. I₁减小，P₁减小

C. I₂增大，P₂减小                          D. I₂增大，P₂增大

解析：理想变压器的输入功率等于输出功率，当负载电阻增大时，由于副线圈的电压不变，所以输出电流I₂减小，导致输出功率P₂减小，所以输入功率P₁减小；输入的电压不变，所以输入的电流I₁减小，B正确. 故选B.

点评：分析理想变压器原副线圈各物理量的变化规律时，一定要注意各物理量之间的制约关系，一般可按“电压关系原定副，电流关系副定原”的思路来分析.

 

例7. （2008四川）如图8，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R₁、R₂、R₃和R₄均为固定电阻，开关S是闭合的. V₁和V₂为理想电压表，读数分别为U₁和U₂；A₁、A₂和A₃为理想电流表，读数分别为I₁、I₂和I₃. 现断开S，U₁数值不变，下列推断中正确的是（   ）

A. U₂变小、I₃变小                 B. U₂不变、I₃变大

C. I₁变小、I₂变小                         D. I₁变大、I₂变大

解析：因为变压器的匝数及U₁不变，所以U₂也不变. 当S断开时，因为负载电阻增大，故副线圈中的电流I₂减小，由于输入功率等于输出功率，所以I₁也将减小，C正确；因为R₁的电压减小，故两端的电压将增大，I₃变大，B正确. 故选BC.

点评：本题分析I₁、I₂时用到变压器的制约关系，而在分析I₃时又用到了与例2相同的分析方法；在考查变压器知识的同时，又考查了考生对电路动态变化问题的分析能力；本题为小综合题，旨在考查考生的分析综合能力.

 

考点4  远距离输电

例8. （2008上海）某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω.

（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率.

（2）若改用5000V高压输电，用户端利用n₁：n₂=22：1的变压器降压，求用户得到的电压.

解析：（1）输电线上的电流强度为

输电线路损耗的功率为

（2）改用高压输电后，输电线上的电流强度变为

用户端在变压器降压前获得的电压

根据

用户得到的电压为

点评：远距离输电问题中牵涉到的物理量较多，但只要将各量关系理清就很容易解决，所以难度一般不会太大；在高考中还可将此类问题与水力发电、风力发电、太阳能发电等知识综合，如08北京理综23题就是与风力发电的综合问题，同学们可以查阅相关资料加以观摩.