《2019届高考物理二轮复习 专题四 电路与电磁感应 第1讲 直流电路与交流电路学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理二轮复习 专题四 电路与电磁感应 第1讲 直流电路与交流电路学案（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1讲直流电路与交流电路 真题再现考情分析 (2018高考全国卷)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() A.1B.1C12D21解析：选D.根据焦耳定律知产生的热量与方波中的电流方向的变化无关，故Q方T；而正弦交流电电压的有效值等于峰值的，故Q正TT，所以，D正确.命题点分析正弦交变电流的有效值、交变电流的图象、焦耳定律思路方法由有效值的计算方法可得方波和正弦交变电流的有效值大小，再根据焦耳定律计算出热量大小 (2016高考全国卷)一含有理想变压器的电路
2、如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ，A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、副线圈匝数比值为()A.2B3 C4 D5解析：选B.设理想变压器原、副线圈匝数比值为k，根据题述，当开关S断开时，电流表示数为I，则由闭合电路欧姆定律得，UIR1U1.由变压公式U1/U2k及功率关系U1IU2I2，可得I2/Ik，即副线圈输出电流为I2kI，U2I2(R2R3)kI(R2R3)当开关S闭合时，电流表示数为4I，则有U4IR1U1.由变压器公式U1/U2k及功率关系U14IU2
3、I2，可得I2/(4I)k，即副线圈输出电流为I24kI，U2I2R24kIR2；联立解得k3，选项B正确.命题点分析理想变压器、欧姆定律思路方法解决这类问题的关键是掌握变压器的构造和原理，对于变压器需要掌握公式、，并能熟练运用此题值得注意的是变压器的原线圈与电阻串联后接入交流电源，变压器原线圈两端的电压不是正弦式交流电压U (2016高考全国卷)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.解析：选C.电路中四个电阻阻值相等，开关S断开时
4、，外电路的连接等效为图1，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为R，根据串并联电路的特点可知，电容器两端的电压为U1EE；当开关S闭合后，外电路的连接等效为图2，则电容器两端的电压为U2EE，由QCU可知，C项正确.命题点分析电容器、闭合电路欧姆定律思路方法解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压等于哪个电阻两端的电压，然后根据QCU求解电容器所带的电荷量命题规律研究及预测分析近几年高考试题可看出，在2017年由于新增加了动量和原子物理两个选择题的原因，对本部分内容考核较少；2018年全国卷又开始进行考查，所以本部分内容依旧是高考命题的热点，考查侧重理解能力和分析综
5、合能力其常考热点有：结合闭合电路欧姆定律，利用程序法对电路的动态问题定性分析；结合理想变压器的规律，解决远距离输电问题；结合图象综合解决交变电流的产生与描述等问题.在2019年的备考中要熟练掌握欧姆定律及闭合电路的动态分析，要熟悉变压器的原理及“三个关系”，要掌握交流电的产生过程及“四值”的应用直流电路的动态分析 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)若开关的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若开关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 直流电路动态分析的三种常用方法(1)程序法R局I总U内I总r
6、U外EU内确定U支、I支(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)(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 (2018河南洛阳模拟)在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示下列判断正确的是()AI减小，U1增大BI减小，U2增大CI增大，U1增大 DI
7、增大，U2增大解析闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻R增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I总减小，路端电压U增大R3两端电压等于路端电压，则流过R3的电流I3增大流过电流表的电流II总I3，I总减小，I3增大，则I减小，R1两端电压减小，即电压表V1的示数U1减小电压表V2的示数U2UU1，U增大，U1减小，则U2增大所以，I减小，U1减小，U2增大故选B.答案B突破训练 (多选)如图所示，电源内阻不可忽略，R1为电阻箱，R2为半导体热敏电阻，阻值随温度的升高而减小，C为电容器，闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止
8、不动，电压表为理想电表，则下列判断正确的是()A若R1不变，当温度降低时电压表的示数减小B若R1不变，当温度降低时油滴向上移动C若温度不变，当电阻箱R1的阻值增大时，电容器C的电荷量减少D若R1不变，温度不变，当电容器C两极板间的距离增大时油滴向下移动解析：选BCD.当温度降低时R2增大，R总增大，根据闭合电路欧姆定律知I总减小，路端电压UEI总r增大，电压表的读数增大，故选项A错误；电容器的电压UCEI总(rR1)增大，场强增大，油滴向上移动，故选项B正确；若环境温度不变，R2阻值不变，当电阻箱R1的阻值增大时，R总增大，根据闭合电路欧姆定律知I总减小，电容器的电压UCI总R2，UC减小，电
9、容器C的带电荷量QUCC减少，故选项C正确；若R1不变，温度不变，电容器C两极板间的电压不变，当电容器C两极板间的距离增大时，E减小，油滴向下移动，故选项D正确交流电的产生及“四值”的应用 两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，SB，最大，0，e0，i0，电流方向将发生改变(2)线圈平面与中性面垂直时，SB，0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变 书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式EmnBS求出相应峰值(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式若线圈从中性面位置开始转动，eEmsin t.若线圈从垂直中性面位置开始转动，e
10、Emcos t. 正弦交流电“四值”的应用 (多选)(2018商丘模拟)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r2 的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匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0 ，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1R0、R2，其他电阻不计从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10 V，图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图象，则下列说法正确的是()A电阻R2上的热功率为 WB0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零C线圈产生的感应电动势随时间t
11、变化的规律是e10cos 100t(V)D线圈开始转动到t s的过程中，通过R1的电荷量为 C解析根据串联电路分压关系，可求得R2两端的电压为 V，故P W W，A正确；0.02 s时穿过线圈的磁通量为零，此时线圈中电动势最大，R两端电压最大，B错误；因线圈有内阻r，故电动势最大值Em10 V，C错误；由R外10 ，r2 ，U10 V可得EmNBS12 V，又，T2102 s，qNN，以上各式联立可得：q C，D正确答案AD突破训练 (多选)(2016高考全国卷)如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线
12、OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面现使线框M、N在t0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于TC在t时，两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等解析：选BC.当导线框N完全进入磁场后，通过线框的磁通量将不变，故无感应电流产生，因此它不会产生正弦交流电，A项错误；导线框每转动一圈，产生的感应电流的变化为一个周期，B项正确；在t时，导线框转过角度为45，切割磁感线的有效长度相同，均为绕圆心的转动切割形式，设圆弧半径为R，
13、则感应电动势均为EBR2，C项正确；导线框N转动的一个周期内，有半个周期无感应电流产生，所以两导线框的感应电动势的有效值并不相同，由闭合电路欧姆定律可知，两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值一定不相同，D项错误理想变压器和远距离输电 理想变压器问题中的两个“弄清”(1)弄清变量和不变量如原线圈电压不变，原、副线圈的匝数比不变，其他物理量可随电路的变化而发生变化(2)弄清动态变化过程中的决定关系，如U2由U1决定，P1、I1由P2、I2决定 理想变压器问题的分析流程(1)由分析U2的情况；(2)由I2分析I2的情况；(3)由P1P2I2U2判断输入功率的情况；(4)由P1I1U1分析I1的变化
14、情况 解决远距离输电问题的一般思路(1)电路分析：远距离输电线路由升压变压器、输电线、降压变压器和负载四部分组成(2)电压关系：升压变压器输入电压U1是不变的，根据可以确定升压变压器的输出电压U2，输电线上有一定的电压损失，UIR.降压变压器输入端电压U3U2U，降压变压器输出电压由确定(3)功率关系：升压变压器输入功率为P1，输电线上损失功率为PI2R，降压变压器输出功率为P2，则P1P2PP2I2R.(4)电流关系：升压变压器输入电流由I1确定，输出电流I2由确定，I2通过输电线传到降压变压器，即I3I2，而. (2018高考天津卷)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解析交流发电机产生的感应电动势最大值EmNBS，且有2n，所以当发电机线圈转速减半后，感应电动势最大值减半，有效值减半，又理想变压器原、副线圈电压
