高考物理二輪專題突破 專題十一直流和交流電路

主干知識(shí)整合主干知識(shí)整合要點(diǎn)熱點(diǎn)探究要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 探究點(diǎn)一直流電路動(dòng)態(tài)分析探究點(diǎn)一直流電路動(dòng)態(tài)分析【點(diǎn)評(píng)】【點(diǎn)評(píng)】 本題的分析思路是：變阻器接入電路的電阻變本題的分析思路是：變阻器接入電路的電阻變小，導(dǎo)致電路總電阻變小，再由閉合電路歐姆定律確定干路小，導(dǎo)致電路總電阻變小，再由閉合電路歐姆定律確定干路電流變大，最后再根據(jù)各部分的串并聯(lián)情況，利用串并聯(lián)電電流變大，最后再根據(jù)各部分的串并聯(lián)情況，利用串并聯(lián)電路特點(diǎn)和部分電路歐姆定律分別確定各量的變化情況本題路特點(diǎn)和部分電路歐姆定律分別確定各量的變化情況本題是滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引起的電路動(dòng)態(tài)變化，下面的變式題是滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引起的電路動(dòng)態(tài)變化，下面的變式題則是因開關(guān)斷開引起的電路變化則是因開關(guān)斷開引起的電路變化 2011海南卷海南卷 如圖如圖4113所示，所示，E為內(nèi)阻不能為內(nèi)阻不能忽略的電池，忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，為定值電阻，S0、S為開關(guān)，為開關(guān)，V與與A分別為電壓表與電流表初始時(shí)分別為電壓表與電流表初始時(shí)S0與與S均閉合，現(xiàn)將均閉合，現(xiàn)將S斷開，斷開，則則()AV的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小BV的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大CV的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小DV的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大 探究點(diǎn)二表征交變電流的物理量探究點(diǎn)二表征交變電流的物理量例例2 20112 2011天津卷天津卷 在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖4114甲所示產(chǎn)生的甲所示產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖交變電動(dòng)勢的圖象如圖4114乙所示，則乙所示，則()At0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零時(shí)線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合時(shí)線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311 VD線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢頻率為線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢頻率為100 Hz【點(diǎn)評(píng)】【點(diǎn)評(píng)】 本題考查了正弦交變電流的產(chǎn)生原理、電動(dòng)勢本題考查了正弦交變電流的產(chǎn)生原理、電動(dòng)勢的峰值和有效值的關(guān)系等交變電流的基礎(chǔ)知識(shí)下面的變式的峰值和有效值的關(guān)系等交變電流的基礎(chǔ)知識(shí)下面的變式題則考查理想變壓器的工作原理題則考查理想變壓器的工作原理圖圖4115甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為示發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0 ，外接燈泡的電阻為，外接燈泡的電阻為9.0 ，則，則()A電壓表的示數(shù)為電壓表的示數(shù)為6 VB在在t0.01 s時(shí)，穿過線圈的磁通量為零時(shí)，穿過線圈的磁通量為零C若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)槿艟€圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則電動(dòng)勢有效值為，則電動(dòng)勢有效值為3 VD若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)槿艟€圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則通過電燈的電流為，則通過電燈的電流為1.2 A 探究點(diǎn)三變壓器原理探究點(diǎn)三變壓器原理處理變壓器問題的一般思路處理變壓器問題的一般思路1處理與變壓器相關(guān)的電路問題時(shí)，一般將電路分成原線處理與變壓器相關(guān)的電路問題時(shí)，一般將電路分成原線圈回路、副線圈回路分別考慮，用變壓器的相關(guān)公式處理兩回路圈回路、副線圈回路分別考慮，用變壓器的相關(guān)公式處理兩回路的關(guān)系的關(guān)系2分析變壓器動(dòng)態(tài)變化問題的思路模型分析變壓器動(dòng)態(tài)變化問題的思路模型3在匝數(shù)比一定的情況下，理想變壓器的輸出電壓由輸入在匝數(shù)比一定的情況下，理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定，輸入電流由輸出電流決定，輸入功率由輸出功率決電壓決定，輸入電流由輸出電流決定，輸入功率由輸出功率決定定例例3 3 (雙選雙選)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，原線，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖4116甲所示，副線圈所接電路如甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭下列說法正確的是為滑動(dòng)變阻器的觸頭下列說法正確的是()A副線圈輸出電壓的頻率為副線圈輸出電壓的頻率為50 HzB副線圈輸出電壓的有效值為副線圈輸出電壓的有效值為31 VCP向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小DP向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加 探究點(diǎn)四遠(yuǎn)距離輸電問題探究點(diǎn)四遠(yuǎn)距離輸電問題遠(yuǎn)距離輸電與變壓器遠(yuǎn)距離輸電與變壓器1遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖4117所示所示例例4 4 (雙選雙選)如圖如圖4118所示，有一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)所示，有一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)E，通過，通過理想升壓變壓器理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為的輸入電壓和輸入功率分別為U1和和P1，它的輸出，它的輸出電壓和輸出功率分別為電壓和輸出功率分別為U2和和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為的輸入電壓和輸入功率分別為U3和和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和和P4.設(shè)設(shè)T1的輸入電壓的輸入電壓U1一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時(shí)，有一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時(shí)，有 ()AU2減小，減小，U4變大變大BU2不變，不變，U3變小變小CP1變小，變小，P2變小變小 DP2變大，變大，P3變大變大【備選理由】【備選理由】 本題重點(diǎn)考查交流電的產(chǎn)生過程及其瞬時(shí)值表本題重點(diǎn)考查交流電的產(chǎn)生過程及其瞬時(shí)值表達(dá)式，只有在理解交流電的峰值及周期的決定因素的基礎(chǔ)上才能達(dá)式，只有在理解交流電的峰值及周期的決定因素的基礎(chǔ)上才能準(zhǔn)確應(yīng)用該表達(dá)式，并作出定量分析準(zhǔn)確應(yīng)用該表達(dá)式，并作出定量分析1交流發(fā)電機(jī)電樞中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢為交流發(fā)電機(jī)電樞中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢為eEmsint，如，如果要將交變電動(dòng)勢的有效值提高一倍，而交流電的周期不變，果要將交變電動(dòng)勢的有效值提高一倍，而交流電的周期不變，可采取的方法是可采取的方法是()【解析】【解析】BC若交流發(fā)電機(jī)電樞轉(zhuǎn)速為若交流發(fā)電機(jī)電樞轉(zhuǎn)速為n，則發(fā)電機(jī)產(chǎn)，則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢為生的交變電動(dòng)勢為eEmsintBS(2n)sin(2n)t，若轉(zhuǎn)速提高，若轉(zhuǎn)速提高一倍，周期減小為原來的一倍，周期減小為原來的有效值提高一倍，選項(xiàng)有效值提高一倍，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；只將磁場或線圈面積增加一倍，交變電動(dòng)勢的有效值提高一倍，只將磁場或線圈面積增加一倍，交變電動(dòng)勢的有效值提高一倍，周期不變，選項(xiàng)周期不變，選項(xiàng)B、C正確；將磁場增強(qiáng)一倍，同時(shí)線圈的面積正確；將磁場增強(qiáng)一倍，同時(shí)線圈的面積縮小一半，則交變電動(dòng)勢的有效值不變，選項(xiàng)縮小一半，則交變電動(dòng)勢的有效值不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤錯(cuò)誤A將電樞轉(zhuǎn)速提高一倍，其他條件不變將電樞轉(zhuǎn)速提高一倍，其他條件不變B將磁場增加一倍，其他條件不變將磁場增加一倍，其他條件不變C將線圈的面積增加一倍，其他條件不變將線圈的面積增加一倍，其他條件不變D將磁場增強(qiáng)一倍，線圈的面積縮小一半，其他條件不變將磁場增強(qiáng)一倍，線圈的面積縮小一半，其他條件不變【備選理由】【備選理由】 本題給出了一種方波形交流電的產(chǎn)生過程，并本題給出了一種方波形交流電的產(chǎn)生過程，并求解該種電流的有效值有利于學(xué)生開闊視野，并深入理解交流求解該種電流的有效值有利于學(xué)生開闊視野，并深入理解交流電產(chǎn)生原理電產(chǎn)生原理2如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為度為B.電阻為電阻為R、半徑為、半徑為L、圓心角為、圓心角為45的扇形閉合導(dǎo)線框繞的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的垂直于紙面的O軸以角速度軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場邊界軸位于磁場邊界)則則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為()