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文档简介
重难12恒定电流与交变电流
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速度提升技巧掌握手感养成
重难考向聚焦
锁定目标精准打击:快速指明将要攻克的核心靶点,明确主攻方向
重难技巧突破
授予利器瓦解难点:总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧
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模拟实战挑战顶尖:挑战高考压轴题,养成稳定攻克难题的“题感”
一、直流电路的分析与计算
重难点1.闭合电路的功率和效率
1.闭合电路的功率和效率
任意电路:P总=EI=P出+P内
电源总功率2
2E
纯电阻电路:P总=I(R+r)=
R+r
电源内部
2
P内=Ir=P总-P出
消耗的功率
任意电路:P出=UI=P总-P内
电源的
2
2ER
输出功率纯电阻电路:P出=IR=
R+r2
P出与外电阻
R的关系
P出U
任意电路:η=×100%=×100%
P总E
电源的效率
R
纯电阻电路:η=×100%
R+r
2.输出功率与外电阻的关系
由P出与外电阻R的关系图像可知:
E2
(1)当R=r时,电源的输出功率最大为Pm=。
4r
(2)当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小。
(3)当R<r时,随着R的增大输出功率越来越大。
2
(4)当P出<Pm时,每个输出功率对应两个外电阻R1和R2,且R1R2=r。
重难点2.直流闭合电路中的动态分析的三种方法
1.程序法
2.结论法
用口诀表述为“串反并同”:
(1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都
将减小,反之则增大。
(2)所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都
将增大,反之则减小。
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,让电阻最大或
电阻为零进行讨论。
重难点3.直流含容电路问题分析方法
1.电路的简化:不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所在的电路视为断路,简化电路时可以去掉,求
电荷量时再在相应位置补上。
2.电路稳定时电容器的处理方法:电路稳定后,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,,
即电阻不起降低电压的作用,电容器两端的电压与其并联用电器两端电压相等。
3.电压变化带来的电容器变化:电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压
升高,电容器将充电;若电容器两端电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电,可由ΔQ=C·ΔU计算电
容器上电荷量的变化量。
4.含容电路动态分析的三个步骤:
第一步理清电路的串、并联关系
确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中,欧姆定律等电路规律不适用,但
第二步对于充电或放电完毕的电路,电容器的存在与否不再影响原电路,电容器接在某一支路两端,
可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U
分析电容器所带的电荷量。针对某一状态,根据Q=CU,由电容器两端的电压U求电容器所带
第三步
的电荷量Q,由电路规律分析两极板电势的高低,高电势板带正电,低电势板带负电
二、交流电流的四值和变压器的分析与计算
重难点1.交变电流的四值问题
物理含义重要关系适用情况
e=Emsinωt正弦形式,从中性面开始
瞬时值交变电流某一时刻的值
e=Emcosωt余弦形式,从垂直中性面开始
Em=nBSω
峰值交变电流最大的瞬时值确定用电器的耐压值、电容器的击穿电压
Em
Im=
R+r
(1)计算与电流热效应相关的量(如功率、
Em
E=热量)
跟交变电流的热效应等效的2
有效值(2)交流电表的测量值
恒定电流值Um
U=电器设备的额定电压、额定电流
2(3)
(4)保险丝的熔断电流
ΔΦ
E=n
it图像中图线与时间轴所围Δt
平均值计算通过电路某截面的电荷量
面积与时间的比值E
I=
R+r
注意:求解有效值的两个关键点:
1.计算有效值的根据是电流的热效应,抓住“三同”:“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。
U2
2.利用公式Q=I2Rt和Q=t可分别求得电流有效值和电压有效值。
R
重难点2.理想变压器的基本关系
理想变压器没有能量损失(铜损、铁损),没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)
功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,P入=P出
电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比,U1∶U2=n1∶n2,与负载的多少无关
基本关系
只有一个副线圈时,I1∶I2=n2∶n1;有多个副线圈时,由P入=P出即I1U1=I2U2
电流关系
+I3U3+…+InUn得I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn
频率关系f1=f2(变压器不改变交流电的频率)
n2
处理技巧等效电阻1
R等效2R
n2
重难点3.理想变压器的动态分析
匝数比不变的情况负载电阻不变的情况
U1n1
(1)U1不变,根据=,输入电压U1决定输出电压U2,n1
(1)U1不变,发生变化,U2变化。
U2n2
n2
可以得出不论负载电阻R如何变化,U2不变。
(2)R不变,U2变化,I2发生变化。
当负载电阻发生变化时,变化,根据输出电流决2
(2)I2I2U2
(3)根据P2=和P1=P2,可以判断P2变化时,
定输入电流I1,可以判断I1的变化。R
P1发生变化,U1不变时,I1发生变化。
(3)I2变化引起P2变化,根据P1=P2,可以判断P1的变化。
三、远距离输电
重难点1.远距离输电问题中的“三二一”
1.理清三个回路
2.抓住两个联系
(1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2,由变压器原理可得:线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中
U1n1I1n2
各个量间的关系是=,=,P1=P2。
U2n2I2n1
(2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3,由变压器原理可得:线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中
U3n3I3n4
各个量间的关系是=,=,P3=P4。
U4n4I4n3
3.掌握一个守恒
能量守恒关系式P1=P损+P4。
重难点2.远距离输电问题中的电压和功率损失
1.电压损失:输电线路上I2=I线=I3,总电阻R线导致的电压损失ΔU=U2-U3=I线R线。
2.功率损失:
①P损=P1-P4
2
P
②==2=2
P损I线·ΔUI线R线R线
U2
1
注意:(1)当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率减小到原来的。
n2
(2)不要把输电线上的输电电压U2和输电线上损失的电压ΔU相混淆。
(建议用时:15分钟)
、
1.(2025·江苏宿迁·模拟预测)如图所示电路中,电阻R1R2阻值相同,电源电动势为E,内阻不计,电容
为C,电感线圈直流电阻为零。闭合开关S()
A.电路稳定后,R1和R2中的电流一样大
B.电路稳定后,电容器带电量为CE
C.断开S瞬间,R1和R2中电流方向相同
D.断开S瞬间,R1中的电流较大
2.(2025·江苏扬州·模拟预测)如图所示,电源电动势为E,内电阻为r。两电压表可看作是理想电表,当
闭合开关,将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时,下列说法中正确的是()
A.小灯泡L1变亮B.小灯泡L2变暗
C.V1表的读数变大D.V2表的读数变大
3.(2025·江苏盐城·三模)某实验小组先采用如图所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器阻值,发
现电压表示数虽然有变化,但变化不明显,主要原因是()
A.滑动变阻器与电路接触处断路B.电流表阻值太小
C.滑动变阻器的阻值太小D.电池内阻太小
4.(2025·江苏盐城·三模)某手机的说明书标明该手机电池容量为4000mA∙h,待机时间为22d,其中单位
“mA∙h”对应的物理量是()
A.电荷量B.功率C.热量D.电流
5.(2025·江苏徐州·二模)如图所示,理想变压器的原、副线圈的回路中分别接有阻值均为R的电阻R1、R2,
原线圈一侧接在电压为U的正弦交流电源上,若R1、R2的电功率相等,下列说法正确的是()
A.原、副线圈的匝数之比为2:1
B.原线圈两端的电压为3U
U
C.通过电阻R的电流为
2R
U2
D.电源的输出功率为
2R
6.(2025·江苏常州·二模)一匝数为N的方形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场的轴以角速度匀速转动,
如图所示。已知磁通量的最大值为m,则产生感应电动势的有效值为()
2Nm
A.mB.NmC.2NmD.
2
7.(2025·江苏南通·三模)如图所示,在原线圈两端加上有效值恒定的交流电压,理想变压器原、副线圈的
电压有效值分别为U1、U2,电流有效值分别为I1、I2。当滑动变阻器滑片P向下移时()
A.I1不变B.I2变小C.U1不变D.U2变小
8.(2025·江苏常州·模拟预测)将一发电机发出的电加在某电阻R两端,流过该电阻的电流随时间变化的图
像如图所示,图中的Im和周期T均为已知。则下列说法中正确的是()
A.发电机发出的是直流电
B.电流的有效值为Im
C.一个周期内流过电阻的电荷量为ImT
2
D.一个周期内电阻上产生的焦耳热为ImR
(建议用时:30分钟)
9.(2025·江苏宿迁·一模)在图甲的电路中,电源内阻不计,不计电表内阻的影响。调节R1的阻值,得到
各组电压表和电流表数据,作出的U-I图像如图乙中AB所示,则表示R1阻值的是()
A.AB的斜率B.仅a的斜率
C.仅b的斜率D.a或b的斜率
10.(2025·江苏宿迁·三模)如图所示,电源电动势为E,内阻不计,定值电阻的阻值分别为R1、R2,电容
器的电容为C。闭合开关S,电路稳定后()
A.通过电阻R1的电流为零
B.电容器所带电荷量为CE
E
C.断开S的瞬间,通过电阻R2的电流为
R1R2
CER1
D.断开S后,通过电阻R2的电荷量为
R1R2
11.(2025·江苏南京·一模)如图所示,某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的多量程电
流表,该电表有1、2两个量程。当只增大电阻R1的阻值时,下列说法中正确的是()
A.两个量程均变大B.两个量程均变小
C.1的量程变大,2的量程变小D.1的量程变小,2的量程变大
12.(2025·江苏盐城·模拟预测)如图所示为一理想变压器,已知正弦式交变电压有效值U0220V,n0110
匝,n150匝,n220匝。现将一个理想电压表分别接在A、B和C任意两个端口间,则电表读数正确的
是()
A.UAB1002V,UBC60VB.UAB100V,UBC30V
C.UAB100V,UAC60VD.UAC140V,UBC40V
13.(2025·江苏扬州·模拟预测)如图所示为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的
一个接头,原线圈输入电压为10V的正弦式交流电,测得cd间电压为4V,de间电压为12V,则ab和ce
线圈的匝数比为()
A.4:5B.5:4C.8:5D.5:8
14.(2025·江苏南京·二模)如图,发电机的矩形线框处在竖直向下的匀强磁场中,绕对称轴OO以角速度
匀速转动.取通过电阻R向右的电流为正,从图示位置计时,则R中的电流i随时间t变化的图像是()
A.B.
C.D.
(建议用时:40分钟)
15.(2025·江苏扬州·模拟预测)如图,矩形线圈面积为S,匝数为n,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的
匀强磁场中绕OO/轴以角速度匀速转动,外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90°的过程中,下列说
法正确的是()
A.磁通量的变化量nBS
nBS
B.平均感应电动势E
2
nBS
C.通过电阻R的电量q
R
2
nBSR
D.电阻R产生的焦耳热Q2
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