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1、第12讲直流电路与交流电路主干知识体系核心再现及学科素养知识规律(1)闭合电路的欧姆定律I，EUIrEU内U路(2)电功率：PIU.PI2R(纯电阻)(3)交变电流的“四值”最大值：EmnBS.瞬时值：eEmsin t.有效值：由电流的热效应定义平均值：n.(4)理想变压器的四个基本关系功率关系：P入P出电压关系：.电流关系：.频率关系：f1f2.思想方法(1)物理思想：等效思想、守恒思想.(2)物理方法：假设法、整体法、隔离法、代换法、比值定义法. 1(2018全国卷，16)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正该电阻
2、上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示则Q方Q正等于() A1 B.1 C12D21D由有效值概念知，一个周期内产生热量Q方T，Q正TTT，故知Q方Q正21.2(2018天津卷，4)教学用发电机能够产生正弦式交变电流利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的，则()AR消耗的功率变为PB电压表V的读数变为UC电流表A的读数变为2ID通过R的交变电流频率不变B发电机线圈的转速变为原来的，由E知，原线圈中输入电压变为原来的，频率变为原来的.根据，则U2变为原来的，即
3、U2U，则通过R的电流变为原来的，R消耗的功率P2P，根据，原线圈上的电流也变为原来的，即电流表A的读数变为I.故选B.3(2016高考全国卷，16)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ，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()A2B3 C4D5B设理想变压器原、副线圈的匝数之比为n，开关断开时，电路如图甲所示，原、副线圈的电流比，通过R2的电流I2nI，根据变压器的功率关系得，UII2R1(nI)2(R2R3)；开关闭合时，电路如图
4、乙所示，原、副线圈的电流比，通过R2的电流I24nI，根据功率关系有U4I(4I)2R1(4nI)2R2，联立以上两式并代入数据解得n3，选项B正确4(2016高考全国卷，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()A. B. C. D.C断开S和闭合S后等效电路分别如图甲、乙所示根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1E，U2E，C所带的电荷量QCU，则Q1Q235，选项C正确5(2016高考全国卷，19) (多选)
5、如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光下列说法正确的是()A原、副线圈匝数比为91B原、副线圈匝数比为19C此时a和b的电功率之比为91D此时a和b的电功率之比为19AD设灯泡的额定电压为U0，输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的输入电压为9U0，变压器原、副线圈的匝数比为91，选项A正确，选项B错误；由9U0IaU0Ib得，流过b灯泡的电流是流过a灯泡电流的9倍，根据PUI，a、b灯泡的电功率之比为19，选项C错误，选项D正确考情分析命题特点与趋势1从近几年高考试题可以看出以下特点：应用串
6、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析，稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，交变电流的产生及“四值”，多以选择题形式出现变压器的原理，电压比、电流比及功率关系，变压器的动态分析是考查的重点，题型以选择题为主22018年高考题会以部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的应用为主线，重点考查电路的动态分析与功率的计算；与日常生活、生产相联系的交变电流规律、远距离输电也可能会成为新命题点解题要领1理解串、并联电路的特点，闭合电路欧姆定律的含义理解交变电流的“四值”含义和变压器、远距离输电的原理2掌握以下应考技法 (1)程序法；(2)等效法；(3)分析推理法；(4
7、)守恒法.高频考点一直流电路的分析计算备考策略1高考对本考点的考查较为简单，考生失分主要原因是不按正确程序进行分析，只关注局部，不考虑整体，解决此类问题时注意应用程序法分析动态变化，并用好“串反并同”结论进行快速判断需要考生学会灵活变通2知识概括命题视角考向1直流电路的功率问题例1(2018湖北八校二联)(多选)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为7.5 .当开关S闭合后 ()AL1的电阻为 BL1消耗的电功率为7.5 WCL2的电阻为7.5 DL2消耗的电功率为0.3 WCDS闭合后，L
8、1两端的电压为3.0 V，由乙图可知，I10.25 A，故P10.7 5 W，R112 ，A、B均错；L2与R及电源串联，把R和电源等效成电动势为3 V，内阻为7.5 的新电源，在图乙中作出新电源的IU图线，如图，两图线的交点表示出了此时L2两端的电压与通过的电流的大小，由图知U21.5 V，I20.2 A，所以R27.5 ，P2U2I21.50.2 W0.3 W，C、D正确归纳反思1电路的电功率分析纯电阻电路：P电P热I2RIU非纯电阻电路：P电P热P机，即UII2RP机2电源的输出功率与负载的关系分析当Rr时，电源的输出功率最大，为Pm；当Rr时，随着R的增大，电源的输出功率越来越小；当R
9、r时，随着R的增大，电源的输出功率越来越大；当P出Pm时，每个输出功率对应两个外电阻阻值R1和R2，且R1 R2r2.考向2直流电路的动态分析例2(2018衡水中学信息卷二)如图所示的电路中，L为小灯泡，R1、R2、R3为定值电阻，C为电容器，电源电动势为E，内阻为r，图中电表为理想电表闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是 ()A小灯泡的亮度是先变暗后变亮B电容器C先放电后充电C电流表A的示数先减小后增大D电压表和电流表A1的示数之比先减小后增大C由题意可将电路图转化成如图所示，在滑片P从a到b的过程中，R接入电路的阻值先增大后减小，使整个回路的电阻先增大后
10、减小，因此干路电流先减小后增大，内电压先减小后增大，路端电压先增大后减小，故C先充电后放电，B错误；小灯泡L、R1、R3支路电阻恒定，随路端电压的变化，小灯泡L先变亮后变暗，A错误；小灯泡L的电流先增大后减小，而干路电流先减小后增大因此电流表A的示数先减小后增大，C正确；电压表和电流表A1的示数之比为滑动变阻器及R2串联的总电阻，阻值先增大后减小，D错误 归纳反思1闭合电路动态变化的原因(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)(2)若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小(3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化2闭合电路
11、动态分析的三种常用方法(1)程序分析法：流程如下 (2)利用结论法：即“串反并同”法“串反”即某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都减小(增大)；“并同”即某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都增大(减小)(3)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将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考向3闭合电路的图象问题例3(2018黑龙江省哈尔滨市第三中学冲刺(二)如图所示，图1为一电动机，当滑动变阻器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2所示，已知电
12、流表读数在0.2 A以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断不正确的是()A电路中的电源电动势为3.9 VB电动机的电阻为4 C此电路中，电动机的最大输出功率为0.9 WD变阻器的最大阻值为32 C由电路图1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，此图线的斜率大小等于电源的内阻，为r3 ；当电流I0.1 A时，U3.6 V，则电源的电动势EUIr3.6 V0.13V3.9 V，故A正确；由图可知，电动机的电阻rM 4 ，故B正确；当I0.3 A时，U3.0 V，电动机的输入功率最大，最大输入功率为PUI3
13、0.3 W0.9 W，电动机的热功率为PrMI2rM0.324 W0.36 W，则最大的输出功率为P出0.9 W0.36 W0.54 W，故C错误；当I0.1 A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以RrrM(34)32 ，故D正确故选C.归纳反思闭合电路中几种常见图象的比较类型公式图象特例I-R图线I短路R0，I，图象始端断路R，I0，图象末端U-R图线U短路R0，U0，U内E断路R，UE，U内0U-I图线UEIr短路R0，I，U0断路R，I0，UEP-R图线RR短路I，P出0断路I0，P出0，当Rr时，P出最大，P出P-I图线PEII2r短路I，P出0断路I0，P出0，当I时，P出
14、最大，P出高频考点二交变电流的分析与计算备考策略1本考点是高考的热点，考查的知识交汇点较多，常与交变电流的性质和变压器的规律相结合对于这类问题，需通过原、副线圈电路，综合分析变压器与电路的关系需要考生学会迁移应用2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3交变电流“四值”的应用(1)最大值：EmnBS，分析电容器时的耐压值(2)瞬时值：EEmsin t(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. (4)平均值：En，计算通过电路截面的电荷量命题视角考向1交变电流的产生及四值例4(2018湖北部分重点中学联考)如图甲所示，在匀强磁场中，两个匝数
