高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題八 直流與交流電路課件

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1、專題八直流與交流電路專題八直流與交流電路展示考綱展示考綱明晰考向明晰考向方法歸納方法歸納重點點撥重點點撥鎖定考點鎖定考點高效突破高效突破展示考綱展示考綱明晰考向明晰考向重要考點重要考點考題預(yù)測考題預(yù)測1.1.歐姆定律歐姆定律.().()2.2.閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律.().()3.3.理想變壓器理想變壓器.().()高考對這一部分內(nèi)容的考查題型一般為高考對這一部分內(nèi)容的考查題型一般為選擇題選擇題. .預(yù)計在預(yù)計在20162016年高考中年高考中, ,交、直流電路的交、直流電路的故障與動態(tài)分析問題故障與動態(tài)分析問題, ,電功和電熱的計電功和電熱的計算算, ,交變電流的產(chǎn)生與描述和變

2、壓器的交變電流的產(chǎn)生與描述和變壓器的應(yīng)用仍是命題的熱點應(yīng)用仍是命題的熱點. .方法歸納方法歸納重點點撥重點點撥(2)(2)與總電流的關(guān)系與總電流的關(guān)系關(guān)系式為關(guān)系式為U=E-IrU=E-Ir, ,用圖像表示如圖所示用圖像表示如圖所示. .當(dāng)總電流增大時當(dāng)總電流增大時, ,路端電壓減小路端電壓減小, ,內(nèi)電壓增大內(nèi)電壓增大, ,但兩者之和保持不變但兩者之和保持不變. .2.2.功率與效率功率與效率(1)(1)電源的功率電源的功率P PP=IE(P=IE(普遍適用普遍適用);P=I);P=I2 2(R+r)(R+r)(適用純電阻電路適用純電阻電路).).(2)(2)電源損耗功率電源損耗功率P PP

3、 P內(nèi)內(nèi)=I=I2 2r.r.2.2.理想變壓器的動態(tài)分析理想變壓器的動態(tài)分析(1)(1)弄清動態(tài)變化過程中的決定關(guān)系弄清動態(tài)變化過程中的決定關(guān)系. .如如U U2 2由由U U1 1決定決定,P,P1 1,I,I1 1由由P P2 2,I,I2 2決定決定. .(2)(2)根據(jù)題意根據(jù)題意, ,先弄清變量和不變量先弄清變量和不變量, ,如原線圈電壓不變?nèi)缭€圈電壓不變, ,原副線圈的匝原副線圈的匝數(shù)比或輸出端負(fù)載電阻變化數(shù)比或輸出端負(fù)載電阻變化; ;再弄清引發(fā)的其他量的變化再弄清引發(fā)的其他量的變化, ,如電表示數(shù)如電表示數(shù), ,電流及功率等電流及功率等. .鎖定考點鎖定考點高效突破高效突破考

4、點一考點一交變電流的產(chǎn)生和描述交變電流的產(chǎn)生和描述備選例題備選例題 (2014(2014天津理綜天津理綜)()(多選多選) )如圖如圖(1)(1)所示所示, ,在勻強(qiáng)磁場中在勻強(qiáng)磁場中, ,一矩形一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速, ,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動, ,產(chǎn)生產(chǎn)生的交變電動勢圖像如圖的交變電動勢圖像如圖(2)(2)中曲線中曲線a,ba,b所示所示, ,則則( ( ) )A.A.兩次兩次t=0t=0時刻線圈平面均與中性面重合時刻線圈平面均與中性面重合B.B.曲線曲線a,ba,b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2323C.C

5、.曲線曲線a a表示的交變電動勢頻率為表示的交變電動勢頻率為25 Hz25 HzD.D.曲線曲線b b表示的交變電動勢有效值為表示的交變電動勢有效值為10 V10 VACAC思路探究思路探究(1)(1)分析圖分析圖(1),(1),圖圖(2),(2),初始時刻線圈在什么位置初始時刻線圈在什么位置? ?答案答案: :中性面位置中性面位置. .(2)(2)曲線曲線a,ba,b的周期具有什么關(guān)系的周期具有什么關(guān)系? ?兩次電動勢的峰值與各自的周期有什么兩次電動勢的峰值與各自的周期有什么關(guān)系關(guān)系? ?(3)(3)正弦式交變電流的有效值和峰值之間具有什么關(guān)系正弦式交變電流的有效值和峰值之間具有什么關(guān)系?

6、?通關(guān)演練通關(guān)演練D D 2.2.正弦式交變電流的產(chǎn)生正弦式交變電流的產(chǎn)生(2015(2015大慶市第二次質(zhì)檢大慶市第二次質(zhì)檢)()(多選多選) )在勻強(qiáng)磁場中在勻強(qiáng)磁場中, ,一矩形金屬線框繞與磁感一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動, ,如圖如圖a a所示所示. .產(chǎn)生的交變電動勢產(chǎn)生的交變電動勢e e隨時間隨時間t t變化的圖變化的圖像如圖像如圖b b所示所示, ,則下列說法正確的是則下列說法正確的是( ( ) )A.A.該交流電動勢瞬時值表達(dá)式為該交流電動勢瞬時值表達(dá)式為e=311sin 100t(V)e=311sin 100t(V)B.tB.t=0.01 s

7、=0.01 s時線框平面與中性面重合時線框平面與中性面重合C.tC.t=0.005 s=0.005 s時線框的磁通量變化率為零時線框的磁通量變化率為零D.D.該交變電流經(jīng)原副線圈匝數(shù)比為該交變電流經(jīng)原副線圈匝數(shù)比為101101的理想變壓器變壓的理想變壓器變壓, ,頻率變?yōu)樵l率變?yōu)樵瓉淼氖种粊淼氖种籄BABD D 方法總結(jié)方法總結(jié) 書寫交變電流瞬時值表達(dá)式及書寫交變電流瞬時值表達(dá)式及“四值四值”應(yīng)用注意點應(yīng)用注意點(1)(1)線圈通過中性面時的特點線圈通過中性面時的特點穿過線圈的磁通量最大穿過線圈的磁通量最大; ;線圈中的感應(yīng)電動勢為零線圈中的感應(yīng)電動勢為零; ;線圈每經(jīng)過中性面一次線

8、圈每經(jīng)過中性面一次, ,感應(yīng)電流的方向改變一次感應(yīng)電流的方向改變一次. .(2)(2)正弦式交變電流電動勢瞬時值表達(dá)式的關(guān)鍵點正弦式交變電流電動勢瞬時值表達(dá)式的關(guān)鍵點確定峰值確定峰值E Em m=NBS=NBS; ;明確明確t=0t=0時刻線圈的位置時刻線圈的位置. .(3)(3)構(gòu)成閉合電路后求交流電表的示數(shù)、電阻消耗的功率均用有效值構(gòu)成閉合電路后求交流電表的示數(shù)、電阻消耗的功率均用有效值, ,求求電荷量要用平均值電荷量要用平均值. .考點二考點二直流電路綜合問題直流電路綜合問題審題突破審題突破解析解析: :滑動變阻器滑動變阻器R R4 4的滑片向的滑片向b b端移動時端移動時,R,R4 4

9、的阻值越來越小的阻值越來越小, ,故并聯(lián)電故并聯(lián)電路的總電阻減小路的總電阻減小, ,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得:R:R3 3的電壓減小的電壓減小, ,消耗消耗的功率減小的功率減小, ,故故A A錯誤錯誤; ;電容器電壓等于電容器電壓等于R R3 3的電壓的電壓, ,故也減小故也減小, ,所以質(zhì)點所以質(zhì)點P P向下運動向下運動, ,所以所以D D錯誤錯誤; ;外電路總電阻減小外電路總電阻減小, ,所以干路電流所以干路電流I I1 1增大增大, ,而而R R3 3的電流的電流I I3 3減小減小, ,根據(jù)根據(jù)I I1 1=I=I3 3+I+IA A, ,可得電流表讀數(shù)可得

10、電流表讀數(shù)I IA A增大增大, ,所以所以B B錯誤錯誤; ;因為因為R R1 1的阻值和電源內(nèi)阻的阻值和電源內(nèi)阻r r相等相等, ,故外電路電阻大于電源內(nèi)阻故外電路電阻大于電源內(nèi)阻, ,且逐漸減小且逐漸減小, ,由輸出功率與外電阻的關(guān)系可知電源的輸出功率增大由輸出功率與外電阻的關(guān)系可知電源的輸出功率增大, ,所以所以C C正確正確. .答案答案: :C C以例說法以例說法 閉合電路動態(tài)分析、含容電路、故障分析方法閉合電路動態(tài)分析、含容電路、故障分析方法(1)(1)閉合電路動態(tài)分析的方法閉合電路動態(tài)分析的方法程序法程序法: :流程如下流程如下(2)(2)含容電路分析含容電路分析首先確定電容器

11、兩極板電勢高低首先確定電容器兩極板電勢高低, ,當(dāng)兩板電勢當(dāng)兩板電勢( (電壓電壓) )變化時變化時, ,內(nèi)部場強(qiáng)內(nèi)部場強(qiáng)發(fā)生變化發(fā)生變化, ,且電容器充且電容器充( (放放) )電量電量qq=U=UC(C(也等于與其串聯(lián)電表也等于與其串聯(lián)電表( (或電或電阻阻) )中流過的電量中流過的電量).).(3)(3)電路故障分析電路故障分析電路故障常由斷路電路故障常由斷路( (或短路或短路) )引起引起, ,先由題目表述的現(xiàn)象判定故障發(fā)生在先由題目表述的現(xiàn)象判定故障發(fā)生在干路還是支路干路還是支路. .用電壓表判定干路斷路點兩端電壓時用電壓表判定干路斷路點兩端電壓時,(,(若只有一處斷路若只有一處斷路

12、) )其值等于電源電動勢其值等于電源電動勢, ,用導(dǎo)線短接時其他部分將導(dǎo)通用導(dǎo)線短接時其他部分將導(dǎo)通. .題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練1.1.直流電路的故障分析直流電路的故障分析( (多選多選) )如圖所示的電路中如圖所示的電路中, ,電源電壓保持不變電源電壓保持不變, ,閉合開關(guān)閉合開關(guān)S,S,電路正常工作電路正常工作, ,過了一會兒過了一會兒, ,電流表電流表A A的示數(shù)變?yōu)榱愕氖緮?shù)變?yōu)榱? ,若電路中故障發(fā)生在燈若電路中故障發(fā)生在燈L L、電阻、電阻R R上上, ,用一根導(dǎo)線來判斷電路故障用一根導(dǎo)線來判斷電路故障, ,則下列判斷正確的是則下列判斷正確的是( ( ) )A.A.將導(dǎo)線并聯(lián)在將導(dǎo)線并聯(lián)在

13、R R兩端兩端, ,電流表無示數(shù)電流表無示數(shù), ,一定是一定是L L斷路斷路B.B.將導(dǎo)線并聯(lián)在將導(dǎo)線并聯(lián)在L L兩端兩端, ,電流表無示數(shù)電流表無示數(shù), ,一定是一定是R R斷路斷路C.C.將導(dǎo)線并聯(lián)在將導(dǎo)線并聯(lián)在R R兩端兩端, ,電流表有示數(shù)電流表有示數(shù), ,一定是一定是R R斷路斷路D.D.將導(dǎo)線并聯(lián)在將導(dǎo)線并聯(lián)在L L兩端兩端, ,電流表有示數(shù)電流表有示數(shù), ,一定是一定是L L斷路斷路解析解析: :電流表電流表A A的示數(shù)變?yōu)榱愕氖緮?shù)變?yōu)榱? ,說明電路故障為斷路說明電路故障為斷路. .將導(dǎo)線與用電器并將導(dǎo)線與用電器并聯(lián)進(jìn)行檢測時聯(lián)進(jìn)行檢測時, ,若電流表有示數(shù)若電流表有示數(shù), ,

14、說明與導(dǎo)線并聯(lián)的用電器斷路說明與導(dǎo)線并聯(lián)的用電器斷路; ;若電流若電流表無示數(shù)表無示數(shù), ,說明另一個用電器斷路或兩個用電器都斷路說明另一個用電器斷路或兩個用電器都斷路. .故故A,BA,B錯誤錯誤,C,D,C,D正確正確. .CDCDB B 答案答案: : (1)0 (1)00.56 W 0.56 W (2)(2)當(dāng)變阻器的阻值為多大時當(dāng)變阻器的阻值為多大時, ,變阻器消耗的功率最大變阻器消耗的功率最大? ?變阻器消耗的最大變阻器消耗的最大功率是多少功率是多少? ?(3)(3)當(dāng)變阻器的阻值為多大時當(dāng)變阻器的阻值為多大時, ,電源輸出功率最大電源輸出功率最大? ?電源輸出的最大功率是電源輸出

15、的最大功率是多少多少? ?答案答案: :(2)4 (2)4 0.56 W0.56 W(3)2 (3)2 0.75 W0.75 W(4)(4)三種情況下三種情況下, ,電源的效率分別為多大電源的效率分別為多大? ?答案答案: : (4)25%(4)25%62.5%62.5%50%50%考點三考點三變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問題變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問題思路探究思路探究 (1)(1)兩個回路中的電阻兩個回路中的電阻R R依據(jù)什么物理量關(guān)聯(lián)起來依據(jù)什么物理量關(guān)聯(lián)起來? ?答案答案: :原、副線圈電流比原、副線圈電流比I I1 1II2 2=n=n2 2nn1 1, ,及消耗的功率比及消耗的功率比. .(2)22

16、0 V(2)220 V是變壓器的輸入電壓嗎是變壓器的輸入電壓嗎? ?答案答案: :不是不是. .答案答案: :A A以例說法以例說法 理想變壓器及遠(yuǎn)距離輸電中的關(guān)系分析理想變壓器及遠(yuǎn)距離輸電中的關(guān)系分析(1)(1)理想變壓器中的制約關(guān)系理想變壓器中的制約關(guān)系(2)(2)遠(yuǎn)距離輸電中的電壓及功率關(guān)系遠(yuǎn)距離輸電中的電壓及功率關(guān)系題組訓(xùn)練題組訓(xùn)練1.1.變壓器的基本關(guān)系的應(yīng)用變壓器的基本關(guān)系的應(yīng)用(2015(2015江蘇卷江蘇卷) )一電器中的變壓器可視為理想變壓器一電器中的變壓器可視為理想變壓器, ,它將它將220 V220 V交變電流交變電流改變?yōu)楦淖優(yōu)?10 V.110 V.已知變壓器原線圈匝數(shù)為已知變壓器原線圈匝數(shù)為800,800,則副線圈匝數(shù)為則副線圈匝數(shù)為( ( ) )A.200A.200B.400B.400C.1 600C.1 600 D.3 200 D.3 200B BAD AD C C