高考物理二轮复习简易通 第8讲 直流与交流电路课件.ppt

专题四电路与电磁感应 第8讲直流与交流电路 思考研讨 思考4在如图甲所示的u i图象中 图线a b表示的含义有什么不同 图甲 研讨 1 对电源有 u e ir 如题图中a线 2 对定值电阻有 u ir 如题图中b线 3 说明 图中a线常用来分析测量电源电动势和内电阻的实验数据 图中矩形oabd ocpd和abpc的 面积 分别表示电源的总功率 输出功率和内电阻消耗的功率 思考5正弦式交变电流是如何产生的 其 四值 的求法及应用怎样 研讨 产生 在匀强磁场中 线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动 交变电流的瞬时值 峰值 有效值和平均值的比较 2 远距离高压输电的几个基本关系 以图乙为例 1 2012 浙江理综 17 单选 功率为10w的发光二极管 led灯 的亮度与功率为60w的白炽灯相当 根据国家节能战略 2016年前普通白炽灯应被淘汰 假设每户家庭有2只60w的白炽灯 均用10w的led灯替代 估算出全国一年节省的电能最接近 a 8 108kw hb 8 1010kw hc 8 1011kw hd 8 1013kw h 真题体验 2 2013 江苏卷 4 单选 在输液时 药液有时会从针口流出体外 为了及时发现 设计了一种报警装置 电路如图4 8 1所示 m是贴在针口处的传感器 接触到药液时其电阻rm发生变化 导致s两端电压u增大 装置发出警报 此时 图4 8 1 a rm变大 且r越大 u增大越明显b rm变大 且r越小 u增大越明显c rm变小 且r越大 u增大越明显d rm变小 且r越小 u增大越明显解析由题意知 s两端的电压增大 则电路中的电流增大 药液接触传感器的电阻变小 则a b选项是错误的 将s看做外电路 其余看做等效电源 如右图根据u e ir可判断 同样的变化电流 则内阻越大电压变化越大 因此答案为c 答案c 3 2013 山东卷 17 多选 图4 8 2甲是小型交流发电机的示意图 两磁极n s间的磁场可视为水平方向的匀强磁场 为交流电流表 线圈绕垂直于磁场的水平轴oo 沿逆时针方向匀速转动 从图示位置开始计时 产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示 以下判断正确的是 图4 8 2 a 电流表的示数为10ab 线圈转动的角速度为50 rad sc 0 01s时线圈平面与磁场方向平行d 0 02s时电阻r中电流的方向自右向左 图4 8 3 5 2013 天津卷 4 单选 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流 通常要通过电流互感器来连接 图4 8 4中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少 工作时电流为iab cd一侧线圈的匝数较多 工作时电流为icd 为了使电流表能正常工作 则 图4 8 4 a ab接mn cd接pq iab icdb ab接mn cd接pq iab icdc ab接pq cd接mn iab icdd ab接pq cd接mn iab icd 6 2012 新课标全国卷 17 单选 自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈 原 副线圈都只取该线圈的某部分 一升压式自耦调压变压器的电路如图4 8 5所示 其副线圈匝数可调 已知变压器线圈总匝数为1900匝 原线圈为1100匝 接在有效值为220v的交流电源上 当变压器输出电压调至最大时 负载r上的功率为2 0kw 设此时原线圈中电流有效值为i1 负载两端电压的有效值为u2 且变压器是理想的 则u2和i1分别约为 图4 8 5 命题角度 视角一直流电路的电功 电功率及动态分析 典例1 2013 安徽卷 19 用如图4 8 6所示的电路可以测量电阻的阻值 图中rx是待测电阻 r0是定值电阻 是灵敏度很高的电流表 mn是一段均匀的电阻丝 闭合开关 改变滑动头p的位置 当通过电流表的电流为零时 测得mp l1 pn l2 则rx的阻值为 图4 8 6 应考策略1 要熟练掌握串 并联电路的特点 知道这两种电路的电压 电流及电功率的分配关系 2 动态分析的思维流程 应考组训1 单选 在研究微型电动机的性能时 应用如图4 8 7所示的实验电路 当调节滑动变阻器r并控制电动机停止转动时 电流表和电压表的示数分别为0 50a和2 0v 重新调节r并使电动机恢复正常运转 此时电流表和电压表的示数分别为2 0a和24 0v 则这台电动机正常运转时输出功率为 a 32wb 44wc 47wd 48w 图4 8 7 2 单选 如图4 8 8所示是测定小灯泡伏安特性的电路图 电源电动势为e 内阻不计 两电表可看做理想电表 那么下列说法中正确的是 图4 8 8 a 闭合电键前滑动变阻器的滑片应滑到最右端b 该电路中的滑动变阻器采用的是限流式接法c 将滑动变阻器的滑片向右滑动时 小灯泡变亮d 将滑动变阻器的滑片向右滑动时 小灯泡变暗解析电路中滑动变阻器采用的是分压式接法 当滑动变阻器的滑片在最左端时 灯泡两端的电压为零 所以本题应选c 答案c 3 单选 如图4 8 9所示为一直流电路 电源内阻不能忽略 但r0大于电源内阻 滑动变阻器的最大阻值小于r 当滑动变阻器滑片p从滑动变阻器的最右端滑向最左端的过程中 下列说法正确的是 图4 8 9 a 电压表的示数一直增大b 电流表的示数一直增大c 电阻r0消耗的功率一直增大d 电源的输出功率一直增大 解析滑动变阻器的最大阻值小于电阻r 在滑片p向左滑动的过程中 电路中的总电阻增大 总电流减小 电流表的示数减小 b项错误 电阻r0消耗的功率减小 c项错误 内电压一直减小 外电压一直增大 r0两端电压一直减小 电压表示数增大 a项正确 由于电源的内阻小于r0 因此在滑动变阻器滑动过程中电源的输出功率一直减小 d项错误 答案a 4 单选 在如图4 8 10所示的电路中 电源的电动势为e 内阻为r 平行板电容器c的两金属板水平放置 r1和r2为定值电阻 p为滑动变阻器r的滑动触头 g为灵敏电流表 a为理想电流表 开关s闭合后 c的两板间恰好有一质量为m 电荷量为q的油滴处于静止状态 在p向上移动的过程中 下列说法正确的是 图4 8 10 a a表的示数变大b 油滴向上加速运动c g中有由a b的电流d 电源的输出功率一定变大解析油滴静止时 它所受的重力等于向上的电场力f qe quc d 在p向上移动的过程中 滑动变阻器的有效电阻变大 电路的总电阻变大 由闭合电路欧姆定律知电路的总电流i变小 路端电压u外变大 则选项a错误 而电阻r1两端的电压u1 ir1变小 由u外 u1 u并 知u并变大 uc u并变大 油滴所受电场力变大 将向上加速运动 qc cu并变大 电容器c充电 电流方向由b a 则选项b正确 c错误 电源的输出功率变化不确定 选项d错误 答案b 命题角度 视角二交变电流的产生及描述 图4 8 11 应考策略交流电的产生及 四值 的应用1 交变电流的产生 2 交流电的 四值 的应用 应考组训5 多选 如图4 8 12所示 一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴oo 匀速转动 从o向o 观察 线圈沿逆时针方向转动 已知匀强磁场的磁感应强度为b 线圈匝数为n 边长为l 电阻为r 转动的角速度为 则线圈转至图示位置时 图4 8 12 6 单选 如图4 8 13甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图 其矩形线圈在磁感应强度为b的匀强磁场中 绕垂直于磁场方向的固定轴oo 匀速转动 线圈的两端经集流环和电刷与r 10 的电阻连接 与电阻r并联的交流电压表为理想电表 示数是10v 图4 8 13乙是矩形线圈磁通量 随时间t变化的图象 则 图4 8 13 a 电阻r上的热功率为20wb 0 02s时r两端的电压瞬时值为零c r两端的电压u随时间t变化的规律是u 14 1cos100 t v d 通过r的电流i随时间t变化的规律是i cos50 t a 7 单选 某交流发电机给 220v 60w 灯泡供电 灯泡两端的电压图象为如图4 8 14所示 下列说法中正确的是 图4 8 14 a 交变电流的频率为0 02hzb 该灯泡不能正常工作c 将一保险丝与该灯泡串联 为保证灯泡正常工作 其保险丝的熔断电流不得小于0 386ad 将一电容器与该灯泡并联 为保证电容器正常工作 电容器的耐压值不得小于311v 命题角度 视角三理想变压器及远距离输电 典例3 2013 四川卷 2 用220v的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电 变压器输出电压是110v 通过负载的电流图象如图4 8 15所示 则 图4 8 15 应考策略1 原 副线圈中各量的因果关系 1 电压关系 u1决定u2 2 电流关系 i2决定i1 3 功率关系 p2决定p1上述决定关系是由变压器的原理及能量守恒确定的 3 利用直流电路的动态分析方法分析 其思路过程可表示为 应考组训8 2011 新课标全国卷 17 单选 如图4 8 16所示 一理想变压器原副线圈的匝数比为1 2 副线圈电路中接有灯泡 灯泡的额定电压为220v 额定功率为22w 原线圈电路中接有电压表和电流表 现闭合开关 灯泡正常发光 若用u和i分别表示此时电压表和电流表的读数 则 图4 8 16 9 单选 一个理想变压器 初级线圈的匝数为n1 a b接交流电源 次级线圈匝数为n2 与负载电阻r相连接 r 40 图4 8 17中电压表的示数为100v 初级线圈的电流为0 4a 下列说法正确的是 图4 8 17 a 次级线圈中的电流的最大值为1ab 初级和次级线圈的匝数比n1 n2 2 5c 如果将另一个阻值为r的电阻与负载电阻并联 图中电流表的示数为2ad 如果将另一个阻值为r的电阻与负载电阻串联 变压器消耗的电功率是80w 10 多选 某小型水电站的电能输送示意图如图4 8 18甲所示 发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电 已知输电线的总电阻为r 降压变压器原 副线圈的匝数比为n3 n4 n 1 降压变压器的副线圈两端电压如图4 8 18乙所示 降压变压器的副线圈与阻值r0 22 的电阻组成闭合电路 若将变压器视为理想变压器 则下列说法正确的是 图4 8 18 失分点搜索失分点1 对交流电的产生 变化规律理解不透彻而出错 失分点2 对交流电图象的意义认识不清而出错 失分点3 对交变电流的 四值 理解不到位导致错误 失分点4 不能正确地分析变压器的动态变化问题而出错 易失分案例 2012 福建理综 14 如图4 8 19 理想变压器原线圈输入电压u umsin t 副线圈电路中r0为定值电阻 r是滑动变阻器 和是理想交流电压表 示数分别用u1和u2表示 和是理想交流电流表 示数分别用i1和i2表示 下列说法正确的是 图4 8 19 a i1和i2表示电流的瞬时