《高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題四 電路和電磁感應(yīng) 第1講 恒定電流和交變電流課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題四 電路和電磁感應(yīng) 第1講 恒定電流和交變電流課件（50頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題復(fù)習(xí)研究本專題考綱有6個(gè)級(jí)考點(diǎn)分別是歐姆定律,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,閉合電路的歐姆定律,法拉第電磁感應(yīng)定律,楞次定律,理想變壓器。9個(gè)級(jí)考點(diǎn)分別是電阻定律,電阻的串聯(lián)、并聯(lián),電功率、焦耳定律,電磁感應(yīng)現(xiàn)象,磁通量,自感、渦流,交變電流、交變電流的圖象,正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值,遠(yuǎn)距離輸電。近五年高考命題點(diǎn)主要集中在:1.理想變壓器、遠(yuǎn)距離輸電問題(4次)。2.電磁感應(yīng)中的圖象問題(4次)。3.電磁感應(yīng)中的綜合問題(7次)。主要以選擇題的形式考查。通過考題和考點(diǎn)的對(duì)照來看,命題者特別重視對(duì)級(jí)考點(diǎn)的考查。命題點(diǎn)集中在利用級(jí)考點(diǎn)解決生活中的實(shí)際問題,考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用以及提取
2、信息加工信息的能力。復(fù)習(xí)備考時(shí)要特別注意對(duì)級(jí)考點(diǎn)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí),尤其是電磁感應(yīng)中的圖象及電磁感應(yīng)中的路和場(chǎng)、力和運(yùn)動(dòng)、功和能的問題。電磁感應(yīng)中的能量問題最近幾年幾乎沒有考查,但備考的過程中也不能忽視-7-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)必備-8-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)必備1.閉合電路歐姆定律(1)閉合電路的歐姆定律:。(2)路端電壓與電流的關(guān)系:。(3)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系:,路端電壓隨外電阻的增大而增大,隨外電阻的減小而減小。2.正弦式交變電流的“四值”(1)最大值Em=。(2)瞬時(shí)值e=。(從中性面開始計(jì)時(shí))(3)有效值:正弦式交變電流的有效值;非正弦式交變電流的有效值必須根據(jù)電流的,用等效的思想來求解。(4)半個(gè)周期
3、內(nèi)的平均值:=,常用來計(jì)算通過電路的電荷量。U=E-Ir NBS NBSsint 熱效應(yīng)-9-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)必備P出-10-12341.(2016全國(guó)卷)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí),C所帶的電荷量為Q1;閉合開關(guān)S,電流再次穩(wěn)定后,C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為()考點(diǎn)定位:閉合電路的歐姆定律、電容器命題能力點(diǎn):側(cè)重考查理解能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn):科學(xué)思維解題思路與方法:解題關(guān)鍵是要搞清電路的結(jié)構(gòu),畫出等效電路圖,搞清電容器兩端的電壓等于哪個(gè)電阻兩端的電壓,然后根據(jù)Q=CU求解電容器所帶的電荷量。C-11-1234解析 S斷
4、開時(shí)等效電路圖如圖甲所示。-12-12342.(2016全國(guó)卷)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3、1和4,A為理想交流電流表,U為正弦式交流電源,輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()A.2B.3C.4D.5考點(diǎn)定位:理想變壓器、歐姆定律命題能力點(diǎn):側(cè)重考查理解能力和分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn):科學(xué)思維解題思路與方法:本題主要考查變壓器、閉合電路歐姆定律。解決這類問題的關(guān)鍵是掌握變壓器的構(gòu)造和原理,對(duì)于變壓器需要掌握公式,并能熟練運(yùn)用。B-13-1234-14-12343.(多
5、選)(2016全國(guó)卷)如圖,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí),兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是()A.原、副線圈匝數(shù)比為91B.原、副線圈匝數(shù)比為19C.此時(shí)a和b的電功率之比為91D.此時(shí)a和b的電功率之比為19考點(diǎn)定位:理想變壓器、電功率命題能力點(diǎn):側(cè)重考查理解能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn):科學(xué)思維解題思路與方法:對(duì)于變壓器需要掌握公式 ,知道副線圈的電流以及功率決定了原線圈中的電流和功率,理想變壓器是理想化模型:一是不計(jì)線圈內(nèi)阻;二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象。AD-15-1234-16-12344.(2018全國(guó)卷)一電阻接到方波交流電源上,在
6、一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交流電源上,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0,周期均為T,如圖所示。則Q方Q正等于()考點(diǎn)定位:交變電流的圖象、正弦交變電流的有效值、焦耳定律。命題能力點(diǎn):側(cè)重考查理解能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn):科學(xué)思維誤區(qū)警示:一是誤把方波交變電流視為正弦交變電流;二是誤認(rèn)為在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電壓有效值成正比。D-17-1234-18-1234【命題規(guī)律研究及預(yù)測(cè)】 分析近五年的高考試題可以看出,高考命題點(diǎn)主要集中在:理想變壓器、閉合電路的歐姆定律、歐姆定律,考查的元件有電容器、二極管和電阻等。側(cè)重理解能力和分析綜合能力。主要以選擇題的形式
7、考查。在2019年的備考中要尤其重視理想變壓器、閉合電路的歐姆定律。-19-考點(diǎn)一考點(diǎn)二直流電路的分析與計(jì)算直流電路的分析與計(jì)算題型題型1直流電路及其動(dòng)態(tài)分析直流電路及其動(dòng)態(tài)分析(M)規(guī)律方法直流電路動(dòng)態(tài)分析的3種常用方法方法1:程序法方法2:結(jié)論法“串反并同”“串反”:指某一電阻增大(減小)時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大)?！安⑼?指某一電阻增大(減小)時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小)。-20-考點(diǎn)一考點(diǎn)二方法3:極限法因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題,可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端,使電阻最大或電阻為零去討論
8、。-21-考點(diǎn)一考點(diǎn)二【典例1】(2018重慶期末抽測(cè))如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E,內(nèi)電阻恒為r,R是定值電阻,熱敏電阻RT的阻值隨溫度降低而增大,C是平行板電容器。閉合開關(guān)S,帶電液滴剛好靜止在C內(nèi)。在溫度降低的過程中,分別用I、U1、U2和U3表示電流表、電壓表1、電壓表2和電壓表3示數(shù)變化量的絕對(duì)值。關(guān)于該電路工作狀態(tài)的變化,下列說法正確的是() D-22-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-23-考點(diǎn)一考點(diǎn)二1.(2018吉林長(zhǎng)春八中模擬)如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),則()A.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)B.電流表讀數(shù)減小C.電壓表讀數(shù)
9、減小D.R3上消耗的功率逐漸增大C-24-考點(diǎn)一考點(diǎn)二解析 由圖可知,R2與滑動(dòng)變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián),再由R1串連接在電源兩端;電容器與R3并聯(lián);當(dāng)滑片向b移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻減小,則電路中總電阻減小;由閉合電路歐姆定律可知,電路中電流增大;路端電壓減小,同時(shí)R1兩端的電壓也增大;故并聯(lián)部分的電壓減小;由歐姆定律可知流過R3的電流減小,則流過R2、R4的電流增大,故電流表示數(shù)增大;故B錯(cuò)誤;因并聯(lián)部分電壓減小,而R2中電壓增大,故電壓表示數(shù)減小,故C正確;因R3兩端的電壓減小,由公式可知,R3上消耗的功率減小;故D錯(cuò)誤;因電容器兩端電壓減小,故電荷受到的向上電場(chǎng)力減小,則重力大于電
10、場(chǎng)力,電荷向下運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;故選C。-25-考點(diǎn)一考點(diǎn)二2.(2018陜西西安一中一模)電路如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r,與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí),下列說法正確的是()A.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)減小B.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大C.R1的電功率減小D.電源的輸出功率增大C解析 據(jù)題意,滑動(dòng)變阻器阻值變大,則干路電流減小,且內(nèi)電壓減小,由U=E-Ir可知路端電壓增大,即電壓表示數(shù)增大;因路端電壓增大,R1兩端的電壓減小,故并聯(lián)部分電壓增大,由歐姆定律可知電流表示數(shù)增大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;電路中總電流減小,所以定值電阻R1的電功率減
11、小,選項(xiàng)C正確;因不知內(nèi)外電阻的大小關(guān)系,所以不能確定電源的輸出功率如何變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。-26-考點(diǎn)一考點(diǎn)二題型題型2閉合電路的圖象問題閉合電路的圖象問題(L)規(guī)律方法閉合電路中幾種常見圖象的比較-27-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-28-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-29-考點(diǎn)一考點(diǎn)二【典例2】(多選)如圖所示,直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線,直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線,若將這兩個(gè)電阻分別接到該電源上,則()A.R1接在電源上時(shí),電源的效率高B.R2接在電源上時(shí),電源的效率高C.R2接在電源上時(shí),電源的輸出功率大D.電源的輸出功率一樣大思維點(diǎn)撥電源U-I圖線與電阻的U-I圖線的交點(diǎn),
12、表示電阻接在該電源上時(shí)的工作狀態(tài),可讀出電阻兩端的電壓和電流,算出電源的輸出功率,進(jìn)而比較大小。電源的總功率為P=EI,根據(jù)電流的大小即可進(jìn)行比較,電源的效率等于電源輸出功率與電源總功率的百分比。根據(jù)效率的定義,找出效率與電源路端電壓的關(guān)系,由圖讀出路端電壓,就能求出效率。AC-30-考點(diǎn)一考點(diǎn)二解析 電源的效率,當(dāng)I相同時(shí),UBUC,故R1接在電源上時(shí),電源的效率高,A正確、B錯(cuò)誤;將電阻接在電源上,電阻的U-I圖象與電源兩端電壓與電流關(guān)系圖象的交點(diǎn),表示將這個(gè)電阻接到此電源上時(shí)電源的輸出電壓和電流,從圖象中只可看出電流的數(shù)值,由于圖線的斜率等于電阻的阻值,由圖象可知,R2與電源的內(nèi)阻相等,
13、所以R2接在電源上時(shí),電源的輸出功率大,C正確、D錯(cuò)誤。-31-考點(diǎn)一考點(diǎn)二3.(2018江西仿真模擬)電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比。在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖所示,圖中U為路端電壓,I為干路電流,a、b為圖線上的兩點(diǎn),相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為a、b。由圖可知a、b的值分別為()A-32-考點(diǎn)一考點(diǎn)二4.(多選)(2018湖南長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)二模)在如圖甲所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,閉合開關(guān)S,在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑動(dòng)的過程中,四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化。圖乙中三條圖線分別表示了三個(gè)電壓表示數(shù)
14、的變化情況。則下列說法正確的是()A.圖線a表示的是電壓表V1的示數(shù)的變化情況B.圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)的變化情況C.此過程中電壓表V1示數(shù)的變化量U1和電流表A示數(shù)的變化量I的比值的絕對(duì)值變大D.此過程中電壓表V3示數(shù)的變化量U3和電流表A示數(shù)的變化量I的比值的絕對(duì)值不變BD-33-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-34-考點(diǎn)一考點(diǎn)二交變電流的分析與計(jì)算交變電流的分析與計(jì)算題型題型1交變電流的產(chǎn)生及四值交變電流的產(chǎn)生及四值(L)方法技巧解決交變電流的問題要注意以下幾點(diǎn)1.理解幾個(gè)特殊位置的磁通量、磁通量的變化率、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流方向的特點(diǎn)。(1)與中性面重合時(shí),SB,最大,=0,e=0,i=0,電流
15、方向?qū)l(fā)生改變。(2)與中性面垂直時(shí),SB,=0,最大,e最大,i最大,電流方向不變。2.區(qū)分交變電流的峰值、瞬時(shí)值、有效值和平均值。3.確定交變電流中電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流的有效值后就可以運(yùn)用直流電路的規(guī)律處理交流電路中的有關(guān)問題。-35-考點(diǎn)一考點(diǎn)二4.交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式書寫的基本思路(1)確定正弦式交變電流的峰值,根據(jù)已知圖象或由公式Em=nBS求出相應(yīng)峰值,其中= =2f=2n。(2)明確線圈的初始位置,找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。若線圈從中性面開始計(jì)時(shí),則e-t圖象為正弦函數(shù),e=Emsint;若線圈從垂直中性面開始計(jì)時(shí),則e-t圖象為余弦函數(shù),e=Emcost。-36-考點(diǎn)一考點(diǎn)二【典例3
16、】(2018天津?qū)嶒?yàn)中學(xué)模擬)如圖甲所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí),線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化,則在時(shí)刻()A.線圈中的電流最大B.穿過線圈的磁通量為零C.線圈所受的安培力為零D.穿過線圈磁通量的變化率最大C-37-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-38-考點(diǎn)一考點(diǎn)二5.(多選)(2018河南中原名校四模)如圖甲為小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖,發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從t=0時(shí)刻開始,通過矩形線圈的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,已知線圈的匝數(shù)n=50,線圈的電阻r=5,線圈與
17、外電路連接的定值電阻R=45,電壓表為理想交流電表。則下列判斷正確的是()A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為6.28sB.t=0時(shí)刻線圈平面與磁感線平行C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大電動(dòng)勢(shì)為D.電壓表的示數(shù)為BD-39-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-40-考點(diǎn)一考點(diǎn)二6.(2018安徽安慶二模)小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共有N匝,每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于線圈中心軸OO,線圈繞OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為E0,該發(fā)電機(jī)外接負(fù)載電阻,則()A.當(dāng)線圈處于中性面位置時(shí)磁通量的變化率最大B.線圈從中性面位置轉(zhuǎn)過180過程中,線圈中磁通
18、量的變化量為零C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電動(dòng)勢(shì)的有效值為D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電動(dòng)勢(shì)的最大值為2NE0D-41-考點(diǎn)一考點(diǎn)二解析 當(dāng)線圈處于中性面位置時(shí)磁通量最大,磁通量的變化率為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;線圈從中性面位置轉(zhuǎn)過180過程中,線圈中磁通量的變化量為2BS,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為E0,所以矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是2NE0,根據(jù)正弦交變電流電動(dòng)勢(shì)最大值與有效值的關(guān)系得,發(fā)電機(jī)輸出電壓有效值,則選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。-42-考點(diǎn)一考點(diǎn)二題型題型2理想變壓器、遠(yuǎn)距離輸電問題理想變壓器、遠(yuǎn)距離輸電問題解題策略策略1:明確交流電源、用電器、原線圈、副線圈及負(fù)載的串并
19、聯(lián)情況。策略2:分清涉及理想變壓器動(dòng)態(tài)分析的兩類情況。1.負(fù)載電阻不變,討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況。2.匝數(shù)比不變,討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負(fù)載電阻的變化情況。3.不論哪種情況,要注意兩點(diǎn):(1)根據(jù)題意分清變量和不變量;(2)弄清“誰決定誰”的制約關(guān)系。對(duì)電壓而言,輸入決定輸出;對(duì)電流、電功(率)而言,輸出決定輸入。-43-考點(diǎn)一考點(diǎn)二【典例4】 (2018天津卷)教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電,電路如圖所示,理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U,R消耗
20、的功率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?則()思維點(diǎn)撥根據(jù)公式Em=nBS分析電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的交變電流的最大值以及有效值、頻率的變化情況;根據(jù)判斷原副線圈中電流、電壓的變化情況,根據(jù)副線圈中功率的變化判斷原線圈中功率的變化。B-44-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-45-考點(diǎn)一考點(diǎn)二方法技巧本題考查了交流電最大值、有效值、頻率、變壓器等;需要知道交流電路中電表的示數(shù)為有效值,在理想變壓器中,恒有,副線圈消耗的功率決定了原線圈的輸入功率。-46-考點(diǎn)一考點(diǎn)二7.(多選)(2018山東青島二模)如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖,變壓器均為理想變壓器,發(fā)電機(jī)輸出功率為20kW。在輸電線路上接入一個(gè)電流互感器,其原、副
21、線圈的匝數(shù)比為110,電流表的示數(shù)為1A,輸電線的總電阻為10,則下列說法正確的是()A.采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流B.升壓變壓器的輸出電壓U2=2000VC.用戶獲得的功率為19kWD.將P下移,用戶獲得的電壓將增大BC-47-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-48-考點(diǎn)一考點(diǎn)二8.(2018福建龍巖質(zhì)檢)如圖所示,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的白熾燈泡a、b和c,燈泡a、b、c規(guī)格相同,當(dāng)原線圈輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí),三只燈泡均能正常發(fā)光,下列說法正確的是()A.原、副線圈匝數(shù)比為101B.此時(shí)a燈和b燈的電流比為29C.此時(shí)a燈和b燈的電功率之比為19D.此時(shí)a燈和b燈的電阻比為91B-49-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-50-考點(diǎn)一考點(diǎn)二9.(2018江蘇卷)采用220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電。當(dāng)輸送功率一定時(shí),為使輸電線上損耗的功率減小為原來的,輸電電壓應(yīng)變?yōu)?)A.55kVB.110kVC.440kVD.880kVC
高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題四 電路和電磁感應(yīng) 第1講 恒定電流和交變電流課件
