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课件

第1讲 直流电路与交流电路的分析 知识识必备备 1.恒定电电流 2.交变电变电 流 (3)远远距离输电输电 常用关系式(如图图1所示) 1.直流电电路的分析与计计算是高考的不常考点，一般考查查串、并联联 电电路、功率计计算、动态过动态过 程分析等。 2.交流电电路部分由于与工农业农业 生产产和日常生活紧紧密结结合，在近 几年的高考中考查查的频频率较较高(2017年三个全国卷都没出考题题 ，2018年出考题题几率很大)，重点考查查交变电变电 流的“四值值”、变变 压压器的有关知识识。题题型一般以选择为选择为 主，有时时也与电电磁感应应 结结合在计计算题题中进进行考查查，难难度不大。 3.复习时习时 要理解串、并联电联电 路的特点，闭闭合电电路欧姆定律的含 义义，交变电变电 流的“四值值”含义义和变压变压 器、远远距离输电输电 的原理。 备备考策略 4.必须须夯实实的“4个概念、4个公式及定律” (1)电电功、电热电热 、交流电电的有效值值、峰值值； (2)电电流的计计算公式、电电阻定律、焦耳定律、闭闭合电电路欧姆定 律。 5.必须领须领 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。 【真题题示例】 (2016全国卷，17)阻值值相等的四个电电阻、电电容 器C及电电池E(内阻可忽略)连连接成如图图2所示电电路。开关S断开 且电电流稳稳定时时，C所带带的电电荷量为为Q1；闭闭合开关S，电电流再 次稳稳定后，C所带带的电电荷量为为Q2。Q1与Q2的比值为值为 ( ) 直流电电路的计计算及动态动态 分析 解析 S断开时时等效电电路如图图甲所示。 S闭闭合时时等效电电路如图图乙所示。 答案 C 真题题感悟 1.高考考查查特点 该该考点是高考中的冷考点，五年只考1次，命题题点考查查了电电路 的结结构、串、并联联特点、电电容器电电容的计计算。要熟练练掌握串 、并联电联电 路电压电压 与电电阻关系，电电容、电压电压 、电电荷量的关系。 2.解题题的常见误见误 区及提醒 (1)电电路结结构不会简简化，电电路的串、并联联关系不清。 (2)串、并联电联电 路中电压电压 、电电流、电电阻、电电功率关系混淆。 (3)电电容器的连连接方式不清、不明白含电电容器的电电路相当于断 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河南平顶顶山模拟拟)某同学用如图图3所 示电电路研究电电流与电压电压 关系，其中电电表均 为为理想电电表，定值电值电 阻R20 ，通过过滑 动变动变 阻器连连接到电动势电动势 E5 V、内阻r 1 的电电源上。滑片移动动到某位置时时，电电 压压表示数为为2.5 V，电电流表示数为为0.1 A。 则则滑动变动变 阻器的总电总电 阻和滑片P的位置在( ) 图图3 答案 A 2.(多选选)(2017南京市盐盐城市高三二联联)如图图4 所示的火警报报警装置，R1为热为热 敏电电阻，若 温度升高，则则R1的阻值值会急剧剧减小，从而 引起电铃电压电铃电压 的增加，当电铃电压电铃电压 达到一 定值时值时 ，电铃电铃 会响。下列说说法正确的是( )A.要使报报警的临临界温度升高，可以适当增大电电源的电动势电动势 B.要使报报警的临临界温度降低，可以适当增大电电源的电动势电动势 C.要使报报警的临临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移 D.要使报报警的临临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移 图图4 解析 温度升高，热热敏电电阻R1的阻值值急剧剧减小，因此若要使 报报警的临临界温度升高，由闭闭合电电路欧姆定律知，电铃电压电铃电压 需 减小，达到临临界电压电铃电压电铃 才会响，故需要减小电电源的电动势电动势 ，或把R2滑片P向上移动动，选项选项 A、C错误错误 ；若要使报报警的临临 界温度降低，由闭闭合电电路欧姆定律知，电铃电压电铃电压 需增大，达 到临临界电压电铃电压电铃 才会响，故需增大电电源的电动势电动势 或把R2滑片 P向下移动动可使电铃电压电铃电压 增大到一定值值，电铃电铃 才会响，选项选项 B、D正确。 答案 BD 3.(高考改编编)如图图5所示，电电源的内阻不计计，电动势为电动势为 12 V，R1 8 ，R24 ，电电容C40 F，则则下列说说法正确的是( ) 图图5 A.开关断开时时，电电容器不带电带电 B.将开关闭闭合，电电容器充电电 C.将开关闭闭合后，稳稳定时电时电 容器的电电荷量为为4.81014 C D.若现现开关处处于闭闭合状态态，将开关S断开，到再次稳稳定后，通 过过R1的总电总电 荷量为为3.2104 C 解析 开关断开时时，电电容器两端电压电压 不为为零，电电容器带电带电 ， A项错误项错误 ；将开关闭闭合，电电容器两端电压变电压变 小，电电容器放电电 ，B项错误项错误 ；将开关闭闭合后，稳稳定时电时电 容器的电电荷量为为Q UC440106 C1.6104 C，C项错误项错误 ；若开关现处现处 于 闭闭合状态态，将开关S断开，再次稳稳定后，通过过R1的总电总电 荷量 Q|U|C(124)40106 C3.2104 C，D项项正确。 答案 D 归纳总结归纳总结 1.明确引起电电路动态变动态变 化的原因 (1)滑动变动变 阻器、热热敏电电阻或光敏电电阻的阻值变值变 化。 (2)某支路开关闭闭合或断开。 2.程序法分析直流电电路的动态变动态变 化 3.确定电电容器两端电压电压 的方法 确定电电容器与哪个电电阻并联联，此电电阻两端的电压电压 即为电为电 容器 两端电压电压 。 【真题题示例】 (多选选)(2017天津理综综，6) 在匀强磁场场中，一个100匝的闭闭合矩形 金属线线圈，绕绕与磁感线线垂直的固定轴轴 匀速转动转动 ，穿过该线过该线 圈的磁通量随时时 间间按图图示6正弦规规律变变化。设线设线 圈总总 电电阻为为 2 ，则则( ) A.t0时时，线线圈平面平行于磁感线线 B.t1 s时时，线线圈中的电电流改变变方向 C.t1.5 s时时，线线圈中的感应电动势应电动势 最大 D.一个周期内，线线圈产产生的热热量为为82 J 交变电变电 流的产产生和描述 图图6 答案 AD 真题题感悟 1.高考考查查特点 该该考点在全国卷中近几年为为冷考点，2018年可能与变压变压 器综综 合出题题。 2.常见误见误 区及临临考提醒 (1)感应电动势产应电动势产 生及大小的计计算，特别别是切割类类中的有效长长 度易错错。 (2)对对周期的理解和有效值值的理解及计计算易出错错。 (3)正弦交流电电的产产生条件及瞬时值时值 表达式不清楚。 (4)交变电变电 流“四值值”应应用不清楚及图图象信息把握不准。 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唐山模拟拟)一个U形金属线线框在匀强磁场场中绕绕OO轴轴以相 同的角速度匀速转动转动 ，通过导线给过导线给 同一电电阻R供电电，如图图7甲 、乙所示。其中甲图图中OO轴轴右侧侧有磁场场，乙图图中整个空间间均 有磁场场，两磁场场感应应强度相同。则则甲、乙两图图中交流电电流表 的示数之比为为 ( ) 图图7 答案 A 2.(多选选)如图图8所示，在匀强磁场场中匀速转动转动 的 矩形单单匝线线圈的周期为为T，转轴转轴 O1O2垂直于 磁场场方向，线线圈电电阻为为2 。从线线圈平面与 磁场场方向平行时时开始计时计时 ，线线圈转过转过 60时时 的感应电应电 流为为1 A，那么( ) 图图8 答案 AC 3.(多选选)(2017河北衡水中学四调调)如图图9甲所示为为一发电发电 机原理 图图，产产生的交变电变电 流接理想变压变压 器的原线线圈，原、副线线圈匝 数比为为221，副线线圈输输出的电动势电动势 e随时间时间 t变变化的规规律如图图 乙所示，发电发电 机线线圈电电阻忽略不计计，则则( ) 图图9 答案 AD 理想变压变压 器和远远距离输电输电 图图10 答案 B 真题题感悟 1.高考考查查特点 (1)该该考点是本专题专题 的命题热题热 点(2017年全国卷都没考题题，2016 年全国卷、都有考题题)，理想变压变压 器的原理、基本规规律的 应应用、电电路结结构的变变化及分析与计计算是主要命题题角度。 (2)熟练练掌握理想变压变压 器的“三种关系”，能用直流电电路动态动态 分 析方法结结合变压变压 器制约约关系分析动态问题动态问题 是突破该该考点的关 键键。 2.常见误见误 区及临临考提醒 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.(多选选)(2017湖北省襄阳市高三第一次调调研测试测试 )如图图11甲所示 ，理想变压变压 器原线线圈输输入图图乙所示的正弦交变电变电 流,副线线圈中 的R0、R1为为定值电值电 阻,滑动变动变 阻器的最大阻值为值为 R,且R1R0。理 想交流电压电压 表V1、V2的示数分别为别为 U1、U2；理想交流电电流表 A1、A2的示数分别为别为 I1、I2；理想交流电压电压 表V2和理想交流电电 流表A2示数变变化的绝对值绝对值 分别为别为 U2、I2。下列说说法正确的 是( ) 图图11 答案 BC 2.(2017山东东省实验实验 中学一诊诊)在 如图图12所示的电电路中，理想变变 压压器的匝数比为为21，四个标标 有“6 V，6 W”的完全相同的 灯泡L1、L2、L3、L4，按如图图 的方式接入电电路，其中L1恰能 正常发发光。忽略灯泡电电阻随电压电压 的变变化。电电路中的电电表均为为 理想交流电电表，则则下列选项选项 中正确的是( ) A.L2、L3、L4均正常发发光 B.电电流表示数为为0.5 A C.m、n两点间间所加的电压为电压为 14 V D.整个电电路消耗的总总功率为为18 W 图图12 答案 C 3.(2017福建厦门门三模)图图13甲为远为远 距离输电输电 示意图图，升压变压压变压 器原、副线线圈匝数比为为1100，降压变压压变压 器原、副线线圈匝数 比为为1001，远远距离输电线输电线 的总电总电 阻为为100 。若升压变压压变压 器的输输入电压电压 如图图乙所示，输输入功率为为750 kW。下列说说法中 正确的有( ) 图图13 A.用户户端交流电电的频频率为为100 Hz B.用户户端电压为电压为 250 V C.输电线输电线 中的电电流为为30 A D.输电线输电线 路损损耗功率为为180 kW 答案 C 归纳总结归纳总结 1.分析变压变压 器动态变动态变 化问题问题 的关键键 (1)弄清变变量和不变变量，确定是负载电负载电 阻不变还变还 是匝数比不变变 ； (2)弄清变压变压 器动态变动态变 化中的决定关系，即P2决定P1，I2决