高考物理大二轮复习与增分策略 专题七 电磁感应与电路 第2讲 直流电路和交流电路课件

第2讲直流电路和交流电路专题七电磁感应和电路知识回扣电热大于答案I2RtI2R答案电源的总功率：P总_电源内部消耗的功率：P内I2r电源的输出功率：P出_P总P内EIUI3.交流电的“四值”(1)最大值Em_ .(2)瞬时值e_.NBSNBSsint答案热效应P出规律方法直流电路动态分析方法(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.(2)结论法“串反并同”：“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).高考题型1直流电路的动态分析高考题型3变压器和远距离输电问题高考题型4交变电流的综合问题分析高考题型2交流电的产生和描述内容索引高考题型1直流电路的动态分析解析例1(多选)如图1所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0，反向电阻为)连接，电源负极接地.开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点.在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是()A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向 上运动B.当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动C.当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变D.当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高 图1解析解析当滑动变阻器的滑片向上滑动时，变阻器有效阻值增大，R的电压增大，则电容器板间电压增大，场强增大，油滴所受的电场力增大，所以带电油滴会向上运动.故A正确；解析解析预测1(多选)如图2所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度升高，则R1的阻值会急剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响.下列说法正确的是()A.要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的 电动势B.要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的 电动势C.要使报警的临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移D.要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移 图2解析解析要使报警的临界温度升高，R1对应的阻值减小，电路中电流会增大，电铃两端的电压会增大，而电铃电压达到一定值时，电铃会响，要使电铃的电压仍为原来的值，必须适当减小电源的电动势，相反，要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势.故A错误，B正确.要使报警的临界温度升高，R1对应的阻值减小，根据串联电路的特点可知，将使电铃的电压增大，要使电铃的电压仍为原来的值，可以把R2的滑片P适当向上移，以减小R2，相反，要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移，故C错误，D正确.故选B、D.预测2(2016全国甲卷17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图3所示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为()图3解析返回解析解析S断开时等效电路图如图甲所示.S闭合时等效电路图如图乙所示.甲乙返回高考题型2交流电的产生和描述解题方略解题方略1.线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大；(2)线圈中的感应电动势为零；(3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次.2.交流电的“四值”(1)最大值EmNBS.分析电容器的耐压值.(2)瞬时值eNBSsin t.计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况.解析例2如图4甲所示，电阻为1 的矩形线圈绕垂直匀强磁场的转轴OO匀速旋转产生交流电，现将此电流给阻值为R10 的小灯泡L供电，通过电流传感器得到灯泡中电流的图象如图乙，不考虑温度对灯泡阻值的影响，下列说法正确的是()A.在t5103 s时，线圈处于中性 面位置B.在t10103 s时，穿过线圈的磁通量最大C.交变电流的瞬时表达式为i5cos 50t(A)D.线圈产生的交流电的电动势为55 V 图4解析预测3如图5所示是某兴趣小组用实验室的手摇发电机给小灯泡供电的装置示意图.在某次匀速转动手柄的过程中，他们发现小灯泡周期性的闪亮.以下判断正确的是()A.图示位置线框中产生的感应电动势最大B.若增大手摇发电机的转速，灯泡亮度将不变C.若增大手摇发电机的转速，灯泡闪亮的频率将变大D.小灯泡周期性闪亮的主要原因是电路接触不良 图4解析解析图示位置线框中产生的感应电动势最小，故A错误；若增大手摇发电机的转速，角速度将增大，频率将增大，产生的最大感应电动势EmNBS，故灯泡的亮度增大，故B错误，C正确；小灯泡周期性闪亮的主要原因是产生的电流为交流电，故D错误.图6解析返回返回解析解析t0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零，线圈都与磁场垂直，穿过线圈的磁通量都最大.故A错误.高考题型3变压器和远距离输电问题解题方略解题方略理想变压器动态分析的两种情况(1)负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况.(2)匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况.不论哪种情况，要注意两点：一、根据题意分清变量和不变量；二、弄清“谁决定谁”的制约关系.对电压而言，输入决定输出；对电流、电功(率)而言，输出决定输入.例3(2016全国乙卷16)一含有理想变压器的电路如图7所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ， 为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为()A.2 B.3 C.4 D.5 图7解析解析甲 乙预测5一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图8所示.在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，原线圈上加一电压为U的交流电，则()A.保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B.保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数不变C.保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小D.保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大 图8解析解析解析在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定.因此，当Q位置不动时，输出电压U不变，此时P向上滑动，负载电阻值R增大，则输出电流I减小.根据输入功率P1等于输出功率P2，电流表的读数I变小，故A、B错误；P位置不动，将Q向上滑动，则输出电压U变大，I变大，电流表的读数变大，则选项C错误，D正确；故选D.解析预测6(多选)某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图9所示电路，A、B为理想变压器，灯L1、L2相同且阻值不变.保持A的输入电压不变，开关S断开时，灯L1正常发光.则()A.如果只闭合开关S，L1变暗B.如果只闭合开关S，A的输入功率变大C.仅将滑片P上移，L1变亮D.仅将滑片P上移，A的输入功率不变 图9返回解析解析闭合S，副线圈电阻减小，则消耗功率增大，B副线圈中电流增大，B原线圈电流也增大，则R上损失的电压和功率增大，则B输入电压减小，灯泡两端电压减小，故灯泡会变暗，故A正确；根据A分析知消耗和损失功率都增大，根据能量守恒知A的输入功率变大，故B正确；仅将滑片P上移，A副线圈匝数减小，则输出电压减小，B的输入电压减小，灯泡电压也减小，故L1变暗，消耗功率减小，则A输入功率减小，故C、D错误.返回高考题型4交变电流的综合问题分析解题方略解题方略交变电流的综合问题，涉及交流电路最大值、有效值、平均值、瞬时值的计算，与电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律的综合应用等，解答时应注意以下两点：(1)分清交流电路“四值”的不同计算方法和物理意义.(2)学会将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路的综合问题中.解析图10图11解析解析解析根据产生交变电流的条件，A正确；开关S闭合，并联L2后负载总电阻减小，U2不变，I2增大，I1也增大，D正确.解析预测8在如图12甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为51，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，图中电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小.下列说法中正确的是()A.电压表的示数为44 VB.图乙中电压的有效值为220 VC.RT处出现火灾时，电流表示数减小D.RT处出现火灾时，电阻R0消耗的电功率增大 图12返回RT处温度升高时，阻值减小，副线圈电流增大，电阻R0消耗的电功率增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈电流增大，即电流表示数增大，故C错误，D正确.返回