全国通用高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电路的分析.ppt

,第,1,讲直流电路与交流电路的分析,知识必备,1,.,恒定电流,2,.,交变电流,(3),远距离输电常用关系式,(,如图,1,所示,),1.,直流电路的分析与计算是高考的不常考点，一般考查串、并联电路、功率计算、动态过程分析等。,2.,交流电路部分由于与工农业生产和日常生活紧密结合，在近几年的高考中考查的频率较高,(2017,年三个全国卷都没出考题，,2018,年出考题几率很大,),，重点考查交变电流的,“,四值,”,、变压器的有关知识。题型一般以选择为主，有时也与电磁感应结合在计算题中进行考查，难度不大。,3.,复习时要理解串、并联电路的特点，闭合电路欧姆定律的含义，交变电流的,“,四值,”,含义和变压器、远距离输电的原理。,备考策略,4,.,必须夯实的,“,4,个概念、,4,个公式及定律,”,(1),电功、电热、交流电的有效值、峰值；,(2),电流的计算公式、电阻定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律。,5,.,必须领会的,“,2,种物理思想和,4,种方法,”,(1),等效思想、守恒思想。,(2),程序法、极限法、分析推理法、守恒法。,【真题示例】,(2016,全国卷,，,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,2,所示电路。开关,S,断开且电流稳定时，,C,所带的电荷量为,Q,1,；闭合开关,S,，电流再次稳定后，,C,所带的电荷量为,Q,2,。,Q,1,与,Q,2,的比值为,(,),直流电路的计算及动态分析,解析,S,断开时等效电路如图甲所示。,S,闭合时等效电路如图乙所示。,答案,C,真题感悟,1,.,高考考查特点,该考点是高考中的冷考点，五年只考,1,次，命题点考查了电路的结构、串、并联特点、电容器电容的计算。要熟练掌握串、并联电路电压与电阻关系，电容、电压、电荷量的关系。,2,.,解题的常见误区及提醒,(1),电路结构不会简化，电路的串、并联关系不清。,(2),串、并联电路中电压、电流、电阻、电功率关系混淆。,(3),电容器的连接方式不清、不明白含电容器的电路相当于断路。,预测,1,电路的分析与计算,预测,2,电路的动态分析,预测,3,含电容电路的动态分析与计算,1.(,2017,河南平顶山模拟,),某同学用如图,3,所示电路研究电流与电压关系，其中电表均为理想电表，定值电阻,R,20,，通过滑动变阻器连接到电动势,E,5 V,、内阻,r,1,的电源上。滑片移动到某位置时，电压表示数为,2.5 V,，电流表示数为,0.1 A,。则滑动变阻器的总电阻和滑片,P,的位置在,(,),图,3,答案,A,2.,(,多选,),(,2017,南京市盐城市高三二联,),如图,4,所示的火警报警装置，,R,1,为热敏电阻，若温度升高，则,R,1,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,R,2,的滑片,P,适当向下移,D.,要使报警的临界温度降低，可以把,R,2,的滑片,P,适当向下移,图,4,解析,温度升高，热敏电阻,R,1,的阻值急剧减小，因此若要使报警的临界温度升高，由闭合电路欧姆定律知，电铃电压需减小，达到临界电压电铃才会响，故需要减小电源的电动势，或把,R,2,滑片,P,向上移动，选项,A,、,C,错误；若要使报警的临界温度降低，由闭合电路欧姆定律知，电铃电压需增大，达到临界电压电铃才会响，故需增大电源的电动势或把,R,2,滑片,P,向下移动可使电铃电压增大到一定值，电铃才会响，选项,B,、,D,正确。,答案,BD,3.(,高考改编,),如图,5,所示，电源的内阻不计，电动势为,12 V,，,R,1,8,，,R,2,4,，电容,C,40 F,，则下列说法正确的是,(,),图,5,A.,开关断开时，电容器不带电,B.,将开关闭合，电容器充电,C.,将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为,4.8,10,14,C,D.,若现开关处于闭合状态，将开关,S,断开，到再次稳定后，通过,R,1,的总电荷量为,3.2,10,4,C,解析,开关断开时，电容器两端电压不为零，电容器带电，,A,项错误；将开关闭合，电容器两端电压变小，电容器放电，,B,项错误；将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为,Q,U,C,4,40,10,6,C,1.6,10,4,C,，,C,项错误；若开关现处于闭合状态，将开关,S,断开，再次稳定后，通过,R,1,的总电荷量,Q,|,U,|,C,(12,4),40,10,6,C,3.2,10,4,C,，,D,项正确。,答案,D,归纳总结,1,.,明确引起电路动态变化的原因,(1),滑动变阻器、热敏电阻或光敏电阻的阻值变化。,(2),某支路开关闭合或断开。,2,.,程序法分析直流电路的动态变化,3,.,确定电容器两端电压的方法,确定电容器与哪个电阻并联，此电阻两端的电压即为电容器两端电压。,【真题示例】,(,多选,),(2017,天津理综，,6),在匀强磁场中，一个,100,匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示,6,正弦规律变化。设线圈总电阻为,2,，则,(,),A.,t,0,时，线圈平面平行于磁感线,B.,t,1 s,时，线圈中的电流改变方向,C.,t,1.5 s,时，线圈中的感应电动势最大,D.,一个周期内，线圈产生的热量为,8,2,J,交变电流的产生和描述,图,6,答案,AD,真题感悟,1,.,高考考查特点,该考点在全国卷中近几年为冷考点，,2018,年可能与变压器综合出题。,2,.,常见误区及临考提醒,(1),感应电动势产生及大小的计算，特别是切割类中的有效长度易错。,(2),对周期的理解和有效值的理解及计算易出错。,(3),正弦交流电的产生条件及瞬时值表达式不清楚。,(4),交变电流,“,四值,”,应用不清楚及图象信息把握不准。,预测,1,交变电流中,“,有效值,”,的计算,预测,2,交变电流,“,四值,”,的应用,预测,3,交变电流的图象,1.(,2017,唐山模拟,),一个,U,形金属线框在匀强磁场中绕,OO,轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻,R,供电，如图,7,甲、乙所示。其中甲图中,OO,轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为,(,),图,7,答案,A,2.,(,多选,),如图,8,所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形单匝线圈的周期为,T,，转轴,O,1,O,2,垂直于磁场方向，线圈电阻为,2,。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过,60,时的感应电流为,1 A,，那么,(,),图,8,答案,AC,3.,(,多选,),(,2017,河北衡水中学四调,),如图,9,甲所示为一发电机原理图，产生的交变电流接理想变压器的原线圈，原、副线圈匝数比为,22,1,，副线圈输出的电动势,e,随时间,t,变化的规律如图乙所示，发电机线圈电阻忽略不计，则,(,),图,9,答案,AD,理想变压器和远距离输电,图,10,答案,B,真题感悟,1,.,高考考查特点,(1),该考点是本专题的命题热点,(2017,年全国卷都没考题，,2016,年全国卷,、,都有考题,),，理想变压器的原理、基本规律的应用、电路结构的变化及分析与计算是主要命题角度。,(2),熟练掌握理想变压器的,“,三种关系,”,，能用直流电路动态分析方法结合变压器制约关系分析动态问题是突破该考点的关键。,2,.,常见误区及临考提醒,预测,1,变压器原理及动态分析,预测,2,变压器原线圈接负载问题,预测,3,远距离输电,1.(,多选,)(,2017,湖北省襄阳市高三第一次调研测试,),如图,11,甲所示，理想变压器原线圈输入图乙所示的正弦交变电流,副线圈中的,R,0,、,R,1,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为,R,且,R,1,R,0,。理想交流电压表,V,1,、,V,2,的示数分别为,U,1,、,U,2,；理想交流电流表,A,1,、,A,2,的示数分别为,I,1,、,I,2,；理想交流电压表,V,2,和理想交流电流表,A,2,示数变化的绝对值分别为,U,2,、,I,2,。下列说法正确的是,(,),图,11,答案,BC,2.(,2017,山东省实验中学一诊,),在如图,12,所示的电路中，理想变压器的匝数比为,2,1,，四个标有,“,6 V,，,6 W,”,的完全相同的灯泡,L,1,、,L,2,、,L,3,、,L,4,，按如图的方式接入电路，其中,L,1,恰能,正常发光。忽略灯泡电阻随电压的变化。电路中的电表均为理想交流电表，则下列选项中正确的是,(,),A.L,2,、,L,3,、,L,4,均正常发光,B.,电流表示数为,0.5 A,C.,m,、,n,两点间所加的电压为,14 V,D.,整个电路消耗的总功率为,18 W,图,12,答案,C,3.(,2017,福建厦门三模,),图,13,甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为,1,100,，降压变压器原、副线圈匝数比为,100,1,，远距离输电线的总电阻为,100,。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为,750 kW,。下列说法中正确的有,(,),图,13,A.,用户端交流电的频率为,100 Hz,B.,用户端电压为,250 V,C.,输电线中的电流为,30 A,D.,输电线路损耗功率为,180 kW,答案,C,归纳总结,1,.,分析变压器动态变化问题的关键,(1),弄清变量和不变量，确定是负载电阻不变还是匝数比不变；,(2),弄清变压器动态变化中的决定关系，即,P,2,决定,P,1,，,I,2,决定,I,1,，,U,1,决定,U,2,。,2,.,处理理想变压器原线圈串联或并联负载时应注意,(1),变压器原、副线圈间的电压关系、电流关系与匝数关系仍然满足变压器原理，原线圈的输入功率仍然等于副线圈的输出功率。,(2),首先需要确定原线圈所连接负载与原线圈的连接关系，若串联，则应以电流关系作为突破口确定匝数比和电压关系；若并联，则应从电压关系作为突破口确定匝数比和电流关系。,