江苏高考物理二轮总复习 专题7 第1课时 直流和交流电路的分析与计算课件.ppt

专题七电路与电磁感应 第1课时直流和交流电路的分析与计算 2011 江苏卷 图7 1 1甲为一理想变压器 ab为原线圈 ce为副线圈 d为副线圈引出的一个接头 原线圈输入正弦式交变电压的u t图象如图7 1 1乙所示 若只在ce间接一只rce 400 的电阻 或只在de间接一只rde 225 的电阻 两种情况下电阻消耗的功率均为80w 1 请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式 2 求只在ce间接400w的电阻时 原线圈中的电流i1 3 求ce和de间线圈的匝数比 如图7 1 1 命题解读 从近四年的江苏高考压轴题的命题情况看 微元思想逐渐弱化 试题的难度有所降低 但是能力要求不变 所以新的高考复习中既要保持试题的综合性 又要把握好难度 热点一恒定电路中的动态变化 例1 如图7 1 2所示 电源电动势为e 内电阻为r 当滑动变阻器的触片p从右端滑到左端时 发现电压表v1 v2示数变化的绝对值分别为 u1和 u2 下列说法中正确的是 a 小灯泡l1 l3变暗 l2变亮b 小灯泡l3变暗 l1 l2变亮c u1 u2 图7 1 2 解析 滑动变阻器的触片p从右端滑到左端 总电阻减小 总电流增大 l1支路电阻减小 支路电流增大 变亮 l2中电流增大 变亮 l3中电压降低 变暗 u1减小 u2增大 而路端电压u u1 u2减小 所以u1的变化量大于u2的变化量 答案 bd 规律方法 对于电路的动态变化问题常规判断方法有二 一为 局部 整体 局部 思考顺序为电阻 电流 电压 功率 判断时要善用 以不变应万变 的原则 如电源的电动势和内阻是不变的 固定电阻值不变 方法二善用 串反并同 分析判断 当外电路的任何一个电阻增大 或减小 时 电路中总电阻一定增大 或减小 此结论与电路的串并联无关 若电键的通断使串联的用电器增多时 总电阻增大 若电键的通断使并联支路增多时 总电阻减小 变式练习 如图7 1 3中a为理想电流表 v1和v2为理想电压表 r1为定值电阻 r2为可变电阻 电池e内阻不计 则 a r2不变时 v2读数与a读数之比等于r1b r2不变时 v1读数与a读数之比等于r1c r2改变一定量时 v2读数的变化量与a读数的变化量之比的绝对值等于r1d r2改变一定量时 v1读数的变化量与a读数的变化量之比的绝对值等于r1 图7 1 3 答案 bcd 例题2 2010 山东卷 一理想变压器原 副线圈的匝数比为10 1 原线圈输入电压的变化规律如图7 1 4甲所示 副线圈所接电路如图7 1 4乙所示 p为滑动变阻器的触头 下列说法正确的是 a 副线圈输出电压的频率为50hzb 副线圈输出电压的有效值为31vc p向右移动时 原 副线圈的电流比减小d p向右移动时 变压器的输出功率增加 图7 1 4 热点二交变电路中的定量运算及动态变化 答案 ad 规律方法 分析动态变化问题 首先要弄清什么量没有发生变化 什么量发生了变化 其次要对各物理量间的制约关系非常清楚 这样才能准确判断变化的物理量会引起另外有哪些物理量变化及其变化情况 输入电压及匝数比决定输出电压 只有负载变化时输出电压保持不变 输出的功率 电流决定输入的功率 电流 故负载变化会引起输入的变化 变压器制约问题主要有三项 电压制约 输出电压u2由输入电压决定 即u2 n2u1 n1 电流制约 原线圈中的电流i1由副线圈中的输出电流i2决定 即i1 n2i2 n1 负载制约 原线圈的功率p1由用户负载决定 p1 p负1 p负2 变式练习 如图7 1 5所示 t为理想变压器 a1 a2为交流电流表 r1 r2为定值电阻 r3为滑动变阻器 原线圈两端接恒压交流电源 当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时 a a1读数变大 a2读数变大b a1读数变大 a2读数变小c a1读数变小 a2读数变大d a1读数变小 a2读数变小 图7 1 5 解析 当滑动触头下移时 r3 r总 i u不变i u并 u ur1 ir2 ia2 i ir2 a2的示数变大 由原副线圈电流与匝数成反比 可知a1的示数变大 答案 a 热点三远距离输电 例3 某小型水电站的电能输送示意图7 1 6如下 发电机的输出电压为220v 输电线总电阻为r 升压变压器原副线圈匝数分别为n1 n2 降压变压器原副线圈匝数分别为n3 n4 变压器均为理想变压器 要使额定电压为220v的用电器正常工作 则 a b c 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压d 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 图7 1 6 答案 ad 变式练习 2010 浙江卷 某水电站 用总电阻为2 5 的输电线输电给500km外的用户 其输出电功率是3 106kw 现用500kv电压输电 则下列说法正确的是 a 输电线上输送的电流大小为2 105ab 输电线上由电阻造成的损失电压为15kvc 若改用5kv电压输电 则输电线上损失的功率为9 108kwd 输电线上损失的功率为dp u2 r u为输电电压 r为输电线的电阻 答案 b 热点四电磁感应现象中的 电路 问题 如图7 1 7所示 金属圆环的半径为r 阻值为2r 金属杆oa一端可绕环的圆心o旋转 另一端a搁在环上 电阻值为r 另一金属杆ob一端固定在o点 另一端b固定在环上 电阻值也是r 加一个垂直圆环的磁感应强度为b的匀强磁场 并使oa杆以角速度w匀速旋转 如果所有触点接触良好 ob不影响oa的转动 求流过oa的电流的范围 图7 1 7 解析 oa旋转时产生感生电动势 大小为 e 1 2 b r2当oa到最高点时 等效电路如图甲所示 imin e 2 5r b r2 5r当oa与ob重合时 环的电阻为0 等效电路如图乙所示 imax e 2r b r2 4r所以b r2 5r i b r2 4r 规律方法 电磁感应往往与电路问题联系在一起 解决电磁感应中的电路问题只需要三步 第一步 确定电源 切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势 则该导体或回路就相当于电源 利用e n或e blvsin 求感应电动势的大小 利用右手定则或楞次定律判断电流方向 如果在一个电路中切割磁感线的有几个部分但又相互联系 可等效成电源的串 并联 第二步 分析电路结构 内 外电路及外电路的串并联关系 画等效电路图 第三步 利用电路规律求解 主要应用欧姆定律及串并联电路的基本性质等列方程求解 变式练习 一直升机停在南半球的地磁极上空 该处地磁场的方向竖直向上 磁感应强度为b 直升机螺旋桨叶片的长度为l 螺旋桨转动的频率为f 顺着地磁场的方向看螺旋桨 螺旋桨按顺时针方向转动 螺旋桨叶片的近轴端为a 远轴端为b 如图7 1 8所示 如果忽略a到转轴中心线的距离 用e表示每个叶片中的感应电动势 则 a e pfl2b 且a点电势低于b点电势b e 2pfl2b 且a点电势低于b点电势c e pfl2b 且a点电势高于b点电势d e 2pfl2b 且a点电势高于b点电势 图7 1 8 答案 a 命题预测 如图7 1 9所示 d是一只二极管 ab是平行板电容器 在电容器两极板间有一带电微粒p处于静止状态 当两极板a和b间的距离增大一些的瞬间 两极板仍平行 带电微粒p的运动情况是 a 向下运动b 向上运动c 仍静止不动d 不能确定 图7 1 9 预测缘由 平行金属板中的匀强电场为带电粒子