高考总复习优化设计二轮用书物理浙江专版 第10讲　直流、交流电路

第10讲直流、交流电路高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2025构建知识体系课程标准考点考情梳理浙江真题问题情境恒定电流2022.1,T12节水喷灌系统交变电流2021.1,T16金属框发电机2021.6,T5正弦式交变电流的图像2022.1,T9手摇发电机变压器2023.6,T7特高压直流输电工程2024.1,T5燃气灶点火装置2024.6,T7理想变压器考点一直流电路的分析与计算统揽主干知识1.闭合电路欧姆定律的三个公式(1)E=U外+U内(任意电路);(2)E=U外+Ir(任意电路);(3)E=I(R+r)(纯电阻电路)。2.闭合电路两个重要图像的应用(1)闭合电路的U-I图像(如图甲所示)。当外电路短路时(R=0,因而U=0),电流最大,即(不允许出现这种情况,因为会把电源烧坏)。甲

(2)电源的输出功率P外与外电阻R的关系,,P外随R变化的图像(如图乙所示)。当外电阻R与内阻r相等时,电源的输出功率最大。乙

3.直流电路动态分析的基本方法

程序法部分电路阻值变化→电路总电阻R总变化→干路电流I变化→路端电压U端变化→各支路电流、电压变化,即串反并同法所谓“串反”,即某一电阻阻值增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压和电功率都减小(增大)。所谓“并同”,即某一电阻阻值增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压和电功率都增大(减小)极限法因滑动变阻器的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,使滑动变阻器接入电路的电阻最大或电阻为零去讨论研学选考命题(2022浙江1月选考)某节水喷灌系统如图所示,水以v0=15m/s的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的,喷口离井下水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动,电动机正常工作时,输入电压为220V,输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%,忽略水在管道中运动的机械能损失,则(

)A.每秒水泵对水做功为75J B.每秒水泵对水做功为225JC.水泵输入功率为440W D.电动机线圈的电阻为10ΩD角度衍生练(2024浙江温州三模)如图所示,电路中电源电动势为8V,内阻为0.5Ω;电流表内阻不计,R为定值电阻,M为电动机;P、Q两极板正对,间距为d。闭合开关S、S1,稳定后电流表示数为3.2A,电子从P极板以速度

v0垂直于极板射出,恰能到达两极板中间。再将开关S2闭合,稳定后电流表示数为4A。下列说法正确的是(

)A.电动机M的输出功率为6WB.电动机M的绕线电阻为6ΩC.两次闭合开关相比,定值电阻R消耗的功率减小18WD.S2闭合后,让电子从P极板以速度2v0垂直于极板射出,能到达Q极板D考点二交变电流的分析与计算统揽主干知识1.交变电流“四值”的应用

四值表达式应用峰值Em=nBSω计算电容器的耐压值瞬时值e=Emsinωt(从中性面开始计时)计算线圈某时刻所受安培力有效值E=(正弦式交变电流)电表的读数及计算电热、电功率及保险丝的熔断电流平均值计算通过导体的电荷量2.有效值的计算

(2)非正弦式交变电流:计算有效值时,要根据电流的热效应,即“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”,然后分段求和列式,求得有效值。研学选考命题1.(2021浙江6月选考)如图所示,虚线是正弦式交变电流的图像,实线是另一交变电流的图像,它们的周期T和最大值Um相同,则实线所对应的交变电流的有效值U满足(

)D2.(2022浙江1月选考)甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况,摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动;乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况,皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是(

)A.甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场B.乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场C.甲图中线圈转动时产生的电流是正弦式交变电流D.乙图中线圈匀速转动时产生的电流是正弦式交变电流甲

乙A【解析】

甲图中细短铁丝显示的磁场分布均匀,则线圈转动区域磁场可视为匀强磁场,故A正确;乙图中细短铁丝显示的磁场分布不均匀,则线圈转动区域磁场不能看成匀强磁场,故B错误;根据发电机原理可知,甲图中线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时才能产生正弦式交变电流,故C错误;乙图中是非匀强磁场,则线圈匀速转动时不能产生正弦式交变电流,故D错误。3.(多选)(2021浙江1月选考)发电机的示意图如图甲所示,边长为L的正方形金属框,在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO'轴转动,阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其他电阻不计,图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周(

)甲乙A.金属框内电流方向不变B.电动势的最大值为UmBD【解析】

当金属框转动时,金属框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次,而金属框和外电路接点处通过换向器,保证电流的方向不发生变化,从而使加在电阻两端的电压方向保持不变,A错误;由图乙可知,电动势的最大值为Um,B正确;金属框转过半周,则流过电阻的电荷量为考点三变压器的分析与计算统揽主干知识1.远距离输电问题

2.输电线路功率损失的四种计算方法

P损=P1-P4P1为输送的功率,P4为用户得到的功率I线为输电线路上的电流,R线为输电线路电阻ΔU为输电线路上损失的电压,不要与U2、U3相混P损=ΔU·I线3.分析变压器原线圈接有负载时的两点注意(1)变压器原、副线圈间的电压关系、电流关系与匝数关系仍然满足变压器原理,原线圈的输入功率仍然等于副线圈的输出功率。(2)首先需要确定原线圈所连接负载与原线圈的连接关系。若串联,则应从电流关系作为突破口确定匝数和电压关系;若并联,则应从电压关系作为突破口确定匝数和电流关系。研学选考命题1.(2024浙江1月选考)如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流经转换器输出为u=5sin100πtV的交变电流,经原、副线圈匝数分别为n1和n2的变压器升压至峰值大于10kV,就会在打火针和金属板间引发电火花,实现点火。下列说法正确的是(

)C.用电压表测原线圈两端电压,示数为5VD.副线圈输出交流电压的频率是100HzB2.(2024浙江6月选考)理想变压器的原线圈通过a或b与频率为f、电压为u的交流电源连接,副线圈接有三个支路,如图所示(光敏电阻的阻值随着光照增强而减小)。当S接a时,三个灯泡均发光。若(

)A.电容C增大,L1灯泡变亮B.频率f增大,L2灯泡变亮C.RG上光照增强,L3灯泡变暗D.S接到b时,三个灯泡均变暗A【解析】

若电容C增大,对交变电源的阻碍作用减小,则L1灯泡变亮,故A正确;频率f增大,电感的阻碍作用增大,则L2灯泡变暗,故B错误;光敏电阻上光照增强,阻值减小,由于各支路电压不变,流经L3灯泡电流增大,则L3灯泡变亮,故C错误;S接到b时,根据理想变压器规律可知,副线圈两端的电压增大,则三个灯泡均变亮,故D错误。角度衍生练如图所示,电动牙刷充电时将牙刷插入充电座内,充电座中的线圈接入220V交变电流,牙刷内的线圈两端获得4.5V的电压(可视为理想变压器),再通过控制电路对牙刷内部的直流充电电池充电,电池的电动势为2.4V,