(全国通用)2019届高考物理复习专题10直流电路与交流电路课件

专题10直流电路与交流电路知识专题专题10直流电路与交流电路知识专题1网络构建网络构建2考题二交变电流的产生及描述考题三变压器及远距离输电栏目索引考题一直流电路的分析考题二交变电流的产生及描述考题三变压器及远距离输电栏目索3考题一直流电路的分析方法指导考题一直流电路的分析方法指导42.直流电路动态分析的3种常用方法方法1：程序法方法2：结论法——“串反并同”“串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大).“并同”：指某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小).2.直流电路动态分析的3种常用方法方法2：结论法——“串反并5方法3：极限法因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论.方法3：极限法6解析例1

如图1所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是(

)A.电路中电源电动势为3.4VB.变阻器的触头向右滑动时，V2读数逐渐减小C.此电路中，电动机的最大

输出功率为0.9WD.变阻器的最大阻值为30Ω图1√典例剖析解析例1如图1所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触7解析由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系，此图线斜率的绝对值大小等于电源的内阻，为r＝

＝2Ω.当电流I＝0.1A时，U＝3.4V，则电源的电动势E＝U＋Ir＝3.4V＋0.1×2V＝3.6V，故A错误；变阻器的触头向右滑动时，R阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即为V2读数逐渐增大，故B错误；解析解析由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压8由题图乙可知，电动机的电阻rM＝

＝4Ω.当I＝0.3A时，U＝3V，电动机的输入功率最大，最大输入功率为P＝UI＝3×0.3W＝0.9W，则最大输出功率一定小于0.9W，故C错误；由题图乙可知，电动机的电阻rM＝91.(2016·全国甲卷·17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图2所示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为(

)解析√[变式训练]12图21.(2016·全国甲卷·17)阻值相等的四个电阻、电容器C10解析S断开时等效电路图如图甲所示.12甲S闭合时等效电路图如图乙所示.乙解析S断开时等效电路图如图甲所示.12甲S闭合时等效电路图112.(2016·江苏·8)如图3所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有(

)A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A√12图3√解析返回2.(2016·江苏·8)如图3所示的电路中，电源电动势为11212电源的总功率P总＝EI＝12W，B错；a、b间电压大小为Uab＝0.5×15V－0.5×5V＝5V，C对；返回12电源的总功率P总＝EI＝12W，B错；返回131.线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大；(2)线圈中的感应电动势为零；(3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次.考题二交变电流的产生及描述知识精讲1.线圈通过中性面时的特点考题二交变电流的产生及描述知识精142.交变电流“四值”的应用(1)最大值：Em＝nBSω，分析电容器的耐压值；(2)瞬时值：E＝Emsinωt(由中性面开始计时)，计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况；(3)有效值：电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流；2.交变电流“四值”的应用15例2

图4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′(OO′沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数为10V.图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象.则(

)典例剖析图4例2图4甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在16√解析√解析17根据楞次定律，感应电流总是阻碍线圈的转动，所以当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向向下，选项D错.根据楞次定律，感应电流总是阻碍线圈的转动，所以当ab边速度方183.如图5所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转过

时的感应电流为I，下列说法正确的是(

)A.线框中感应电流的有效值为2I解析34√[变式训练]图5√3.如图5所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的193434204.如图6甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比.某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则(

)A.电流的表达式为i＝0.6sin(10πt)AB.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式

为i＝1.2sin(10πt)AD.风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A√解析返回34图64.如图6甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与21返回解析通过题图乙可知电流的最大值为0.6A，周期T＝0.2s，故ω＝

＝10πrad/s，故电流的表达式为i＝0.6sin(10πt)A，故A正确；电流的周期为T＝0.2s，故磁体的转速为n＝

＝5r/s，故B错误；风速加倍时，角速度加倍，根据Em＝nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin(20πt)A，故C错误；根据分析，形成的感应电流Im＝1.2A，故有效值为

，故D错误.34返回解析通过题图乙可知电流的最大值为0.6A，周期T＝022

考题三变压器及远距离输电知识精讲考题三变压器及远距离输电知识精讲232.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：P出决定P入.3.输电过程的电压关系2.原、副线圈中各量的因果关系244.输电过程功率的关系4.输电过程功率的关系25典例剖析例3

(2016·全国乙卷·16)一含有理想变压器的电路如图7所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，

为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为(

)A.2 B.3 C.4 D.5图7典例剖析例3(2016·全国乙卷·16)一含有理想变压器的26设变压器原、副线圈匝数比为k答案[思维规范流程]S断开S闭合⇒U＝________⇒U＝__________U1＋I·R1kU2kI·(R2＋R3)k2·5I＋3IU1′＋4I·R1kU2′k·4I·R2k2·4I＋12I即：

＝

得k＝

k2·5I＋3Ik2·4I＋12I3设变压器原、副线圈匝数比为k答案[思维规范流程]S断开S闭合275.(2016·天津·5)如图8所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是(

)A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，

R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，

电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，

电流表A1示数变大D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大解析56√[变式训练]图875.(2016·天津·5)如图8所示，理想变压器原线圈接在交28解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流减小，则R1消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电流表A2示数减小；原线圈中的电流也变大，电流表A1示数变大，选项D错误.567解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值变大29解析6.如图9所示，理想变压器副线圈1、2之间的匝数是总匝数的一半，二极管D具有单向导电性(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，R是可变电阻，K是单刀双掷开关，原线圈接在电压不变的正弦交流电源上.下列说法正确的是(

)A.若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数

之比为2∶1B.若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为

∶1C.若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为2∶1D.若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为

∶1图9√√567解析6.如图9所示，理想变压器副线圈1、2之间的匝数是总匝数30567567317.如图10所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表).设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻.当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时(

)A.电压表V1、V2的读数均不变，电流表A1、A2的读数均增大B.电压表V3、V4的读数均减小，电流表A3的

读数也减小C.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变D.发电厂的输出功率增大567图10√√√解析返回7.如图10所示是发电厂通过升压变压器