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1、专题六电磁感应和电路第2课时直流电路和交流电路 知识方法聚焦 热点考向例析栏目索引知识方法聚焦知识回扣1.(1)电热电热 (2)大于大于 I2Rt I2R2.(1)EI UI3.(1)NBS (2) NBSsin t (3)热效应热效应 (4)4.(1)P出出知识方法聚焦规律方法直流电路动态分析方法直流电路动态分析方法(1)程程序序法法：基基本本思思路路是是“部部分分整整体体部部分分”. .即即从从阻阻值值的的变变化化入入手手，由由串串、并并联联规规律律判判定定R总总的的变变化化情情况况，再再由由欧欧姆姆定定律律判判断断I总总和和U端端的的变变化化情情况况，最最后后由由部部分分电电路路欧欧姆姆
2、定定律律及及串串联联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况.(2)结论法结论法“并同串反并同串反”：“并并同同”：指指某某一一电电阻阻增增大大(减减小小)时时，与与它它并并联联或或间间接接并并联联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小减小).“串串反反”：指指某某一一电电阻阻增增大大(减减小小)时时，与与它它串串联联或或间间接接串串联联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大增大).热点考向例析考向1直流电路的动态分析例例1 如如图图1所所示示，平平行行金金属
3、属板板中中带带电电质质点点P原原来来处处于于静静止止状状态态，不不考考虑虑电电流流表表和和电电压压表表对对电电路路的的影影响响，R1的的阻阻值值和和电电源源内阻内阻r相等相等.当滑动变阻器当滑动变阻器R4的滑片向的滑片向b端移动时，则端移动时，则()A.R3上消耗的功率逐渐增大上消耗的功率逐渐增大B.电流表读数减小，电压表读数增大电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大电源的输出功率逐渐增大D.质点质点P将向上运动将向上运动图图1审审题题突突破破 当当R4的的滑滑片片向向b端端移移动动时时，其其电电阻阻如如何何变变化化？电电容容器器两两极极板板间间电电压压和和哪哪部部分分电电路
4、路电电压压相相等等？如如何何分分析析电电源源的的输输出出功率变化情况？功率变化情况？解析滑滑动动变变阻阻器器R4的的滑滑片片向向b端端移移动动时时，R4的的阻阻值值越越来来越越小小，故故并并联联电电路路的的总总电电阻阻减减小小，根根据据串串联联电电路路的的分分压压规规律律可可得得：R3的电压减小，消耗的功率减小，故的电压减小，消耗的功率减小，故A错误；错误；电电容容器器电电压压等等于于R3的的，故故也也减减小小，所所以以质质点点P将将向向下下运运动动，所以所以D错误；错误；外外电电路路总总电电阻阻减减小小，所所以以干干路路电电流流I1增增大大，而而R3的的电电流流I3减减小，根据小，根据I1I
5、3IA，可得电流表读数，可得电流表读数IA增大，所以增大，所以B错误；错误；因因R1的的阻阻值值和和电电源源内内阻阻r相相等等，故故外外电电路路电电阻阻大大于于电电源源内内阻阻，且且逐逐渐渐减减小小，由由输输出出功功率率与与外外电电阻阻的的关关系系可可得得：电电源源的的输输出出功率在增大，所以功率在增大，所以C正确正确.答案C针针对对训训练练1 某某同同学学准准备备用用一一种种金金属属丝丝制制作作一一只只电电阻阻温温度度计计.他他先先通通过过实实验验描描绘绘出出一一段段金金属属丝丝的的UI曲曲线线，如如图图2甲甲所所示示.再再将将该该金金属属丝丝与与某某一一定定值值电电阻阻R0串串联联接接在在
6、电电路路中中，用用电电压压表表(电电压压表表的的内内阻阻远远大大于于金金属属丝丝的的电电阻阻)与与金金属属丝丝并并联联，并并在在电电压压表表的的表表盘盘上上标标注注温温度度值值，制制成成电电阻阻温温度度计计，如如图图乙所示乙所示.下列说法中正确的是下列说法中正确的是()图图2A.从图甲可知，该金属丝的阻值随温度的升高而减小从图甲可知，该金属丝的阻值随温度的升高而减小B.图乙中电压表的指针偏转角越大，温度值越小图乙中电压表的指针偏转角越大，温度值越小C.选用不同阻值的选用不同阻值的R0可以改变温度计的量程，可以改变温度计的量程，R0越大越大， 量程量程越大越大D.温度越高，电源消耗的功率越大温度
7、越高，电源消耗的功率越大解析从从图图甲甲可可知知，图图线线上上的的点点与与原原点点连连线线的的斜斜率率表表示示电电阻阻的的大大小小，故故该该金金属属丝丝的的阻阻值值随随温温度度的的升升高高而而增增大大，所所以以A错误错误；图图乙乙中中电电压压表表的的指指针针偏偏转转角角越越大大，说说明明RT的的阻阻值值越越大大，即即温温度越高，所以度越高，所以B错误；错误；若若R0越越大大，电电压压表表要要偏偏转转同同样样的的角角度度，需需RT的的阻阻值值更更大大，即温度更高，量程越大，所以即温度更高，量程越大，所以C正确；正确；温温度度越越高高，RT的的阻阻值值越越大大，电电路路电电流流越越小小，所所以以电
8、电源源消消耗耗的功率的功率PEI越小，故越小，故D错误错误.答案C热点考向例析考向2交流电的产生和描述例例2如如图图3甲甲为为小小型型旋旋转转电电枢枢式式交交流流发发电电机机，电电阻阻为为r2 矩矩形形线线圈圈在在磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场中中，绕绕垂垂直直于于磁磁场场方方向向的的固固定定轴轴OO匀匀速速转转动动，线线圈圈的的两两端端经经集集流流环环和和电电刷刷与与右右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为的最大阻值为R0 ，滑滑动动片片P位位于于滑滑动动变变阻阻器器中中央央，定定值值电电阻阻R1R0、R2 ，其他电阻不计，其他电阻不
9、计.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭闭合合开开关关S，线线圈圈转转动动过过程程中中理理想想交交流流电电压压表表示示数数是是10 V，图图乙乙是是矩矩形形线线圈圈磁磁通通量量随随时时间间t变变化化的的图图像像，则则下下列列说说法法正正确确的的是是()图图3A.电阻电阻R2上的热功率为上的热功率为 WB.0.02 s时滑动变阻器时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零两端的电压瞬时值为零C.线圈产生的线圈产生的e随时间随时间t变化的规律是变化的规律是e cos 100t (V)D.线圈开始转动到线圈开始转动到t s的过程中，通过的过程中，通过R1的电荷量为的电荷
10、量为 C解析 根根据据公公式式P 得得电电阻阻R2上上的的热热功功率率为为PR2 W，故故A正确；正确；0.02 s通过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，故通过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，故B错误；错误；答案AD1.线圈通过中性面时的特点线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大；穿过线圈的磁通量最大；(2)线圈中的感应电动势为零；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线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次.以题说法2.交流电交流电“四值四值”的应用的应用(1)最大值：分析电容器的耐压值；最大值：分析电容器的耐压值；(2)瞬瞬时时值值：计计
11、算算闪闪光光电电器器的的闪闪光光时时间间、线线圈圈某某时时刻刻的的受力情况；受力情况；(3)有有效效值值：电电表表的的读读数数及及计计算算电电热热、电电功功、电电功功率率及及保险丝的熔断电流；保险丝的熔断电流；(4)平均值：计算通过电路截面的电荷量平均值：计算通过电路截面的电荷量.以题说法针针对对训训练练2 (2014天天津津7)如如图图4甲甲所所示示，在在匀匀强强磁磁场场中中，一一矩矩形形金金属属线线圈圈两两次次分分别别以以不不同同的的转转速速，绕绕与与磁磁感感线线垂垂直直的的轴轴匀匀速速转转动动，产产生生的的交交变变电电动动势势图图象象如如图图乙乙中中曲曲线线a、b所示，则所示，则()图图
12、4A.两次两次t0时刻线圈平面均与中性面重合时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线曲线a、b对应的线圈转速之比为对应的线圈转速之比为23C.曲线曲线a表示的交变电动势频率为表示的交变电动势频率为25 HzD.曲线曲线b表示的交变电动势有效值为表示的交变电动势有效值为10 V解析A.从从图图象象可可知知，两两次次转转动动都都是是从从中中性性面面开开始始计计时时的的，故故A正确正确.B.从从图图象象可可知知，曲曲线线a、b对对应应的的线线圈圈转转动动的的周周期期之之比比为为23，则转速之比为，则转速之比为32，故，故B错误错误.解析C.由由图图象象可可知知曲曲线线a的的周周期期Ta4102 s，则则曲
13、曲线线a表表示的交变电动势频率示的交变电动势频率fa 25 Hz，故，故C正确正确.D.交交变变电电动动势势的的最最大大值值EmNBS，则则曲曲线线a、b表表示示的的交交变变电电动势的峰值之比为动势的峰值之比为EmaEmbab32，即，即Emb Ema10 V，故曲线，故曲线b表示的交变电动势的有效值为表示的交变电动势的有效值为E有有 V V，D错误错误.答案AC热点考向例析考向3变压器和远距离输电问题变压器和远距离输电问题例例3如如图图5为为学学校校配配电电房房向向各各个个教教室室的的供供电电示示意意图图，T为为理理想想变变压压器器，V1、A1为为监监控控市市供供电电端端的的电电压压表表和和
14、电电流流表表，V2、A2为为监监控控校校内内变变压压器器的的输输出出电电压压表表和和电电流流表表，R1、R2为为教教室室的的负负载载电电阻阻，V3、A3为为教教室室内内的的监监控控电电压压表表和和电电流流表表，配配电电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时闭合时()图图5A.电流表电流表A1、A2和和A3的示数都变大的示数都变大B.只有电流表只有电流表A1的示数变大的示数变大C.电压表电压表V3的示数变小的示数变小D.电压表电压表V2和和V3的示数都变小的示数都变小解析开开关关S闭闭合合，负负载载的的总总电电阻阻减减小小，又又副副线线圈圈的的电电压
15、压U2不不变变，所所以以副副线线圈圈的的电电流流增增大大，电电流流表表A2示示数数变变大大，根根据据变变流流规规律律可可得得原原线线圈圈电电流流增增大大，电电流流表表A1示示数数增增大大，配配电电房房和和教教室室间间有有相相当当长长的的一一段段距距离离，导导线线所所耗耗电电压压增增大大，故故并并联联电电路路的的电电压压减减小小，即即电电压压表表V3示示数数减减小小，所所以以电电流流表表A3的的示示数数减减小小，所所以以A、B错误，错误，C正确正确；副线圈电压不变，即副线圈电压不变，即V2示数不变，所以示数不变，所以D错误错误.答案C理想变压器动态分析的两种情况理想变压器动态分析的两种情况1.负
16、负载载电电阻阻不不变变，讨讨论论变变压压器器原原、副副线线圈圈两两端端的的电电压压、电流、电功率等随匝数比的变化情况电流、电功率等随匝数比的变化情况.以题说法2.匝匝数数比比不不变变，讨讨论论变变压压器器原原、副副线线圈圈两两端端的的电电压压、电电流、电功率等随负载电阻的变化情况流、电功率等随负载电阻的变化情况.不不论论哪哪种种情情况况，要要注注意意两两点点：一一、根根据据题题意意分分清清变变量量和和不不变变量量；二二、弄弄清清“谁谁决决定定谁谁”的的制制约约关关系系.对对电电压压而而言言，输输入入决决定定输输出出；对对电电流流、电电功功(率率)而而言言，输输出出决决定定输入输入.以题说法针针
17、对对训训练练3 (2014江江苏苏3)远远距距离离输输电电的的原原理理图图如如图图6所所示示，升升压压变变压压器器原原、副副线线圈圈的的匝匝数数分分别别为为n1、n2，电电压压分分别别为为U1、U2，电电流流分分别别为为I1、I2，输输电电线线上上的的电电阻阻为为R.变变压压器器为为理想变压器，则下列关系式中正确的是理想变压器，则下列关系式中正确的是()图图6解析根根据据理理想想变变压压器器的的工工作作原原理理得得I1U1I2U2、 .U2不不是是加加在在R两两端端的的电电压压，故故I2 ，而而I1U1等等于于R上上消消耗耗的的功功率率I R与下一级变压器的输入功率之和与下一级变压器的输入功率
18、之和.选项选项D正确正确.答案D22热点考向例析考向4交变电流的综合问题分析交变电流的综合问题分析例例4如如图图7甲甲是是小小型型交交流流发发电电机机的的示示意意图图，两两极极M、N间间的的磁磁场场可可视视为为水水平平方方向向的的匀匀强强磁磁场场，A为为理理想想交交流流电电流流表表，V为为理理想想交交流流电电压压表表.内内阻阻不不计计的的矩矩形形线线圈圈绕绕垂垂直直于于磁磁场场方方向向的的水水平平轴轴OO沿沿逆逆时时针针方方向向匀匀速速转转动动，矩矩形形线线圈圈通通过过滑滑环环接接一一理理想想变变压压器器，滑滑动动触触头头P上上下下移移动动时时可可改改变变变变压压器器副副线线圈圈的的输输出出电
19、电压压，副副线线圈圈接接有有可可调调电电阻阻R，从从图图示示位位置置开开始始计计时时，发发电电机机线线圈圈中中产产生生的的交交变变电电动动势势随随时时间间变变化化的的图图像像如如图图乙乙所所示示，以下判断正确的是以下判断正确的是()图图7A.电压表的示数为电压表的示数为10 VB.0.01 s时发电机线圈平面与磁场方向平行时发电机线圈平面与磁场方向平行C.若若P的位置向上移动、的位置向上移动、R的大小不变时，电流表读数将减小的大小不变时，电流表读数将减小D.若若P的位置不变、的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速的大小不变，而把发电机线圈的转速增增 大大一倍，则变压器的输入功率将增大到
20、原来的一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍倍解析电压表显示的为有效值，示数为电压表显示的为有效值，示数为10 V，A正确；正确；0.01 s时时感感应应电电动动势势最最大大，故故线线圈圈平平面面与与磁磁场场方方向向平平行行，故故B正正确；确；审审题题突突破破由由题题图图乙乙可可知知交交流流电电的的哪哪些些信信息息？P的的位位置置向向上上移动，原、副线圈的电压有何变化？移动，原、副线圈的电压有何变化？若若P的的位位置置向向上上移移动动，匝匝数数比比减减小小，副副线线圈圈电电压压增增大大，R的的大大小不变时，电流表读数将增大，故小不变时，电流表读数将增大，故C错误；错误；若若P的的位位置置不
21、不变变、R的的大大小小不不变变，而而把把发发电电机机线线圈圈的的转转速速增增大大一一倍倍，电电压压增增大大为为原原来来的的2倍倍，则则变变压压器器的的输输入入功功率率将将增增大大到到原来的原来的4倍，故倍，故D正确正确.答案ABD交交变变电电流流的的综综合合问问题题，涉涉及及交交流流电电路路最最大大值值、有有效效值值、平平均均值值、瞬瞬时时值值的的计计算算，与与电电磁磁感感应应、安安培培力力、闭闭合合电电路欧姆定律的综合应用等，解答时应注意以下两点：路欧姆定律的综合应用等，解答时应注意以下两点：1.分清交流电路分清交流电路“四值四值”的不同计算方法和物理意义的不同计算方法和物理意义.2.学学会
22、会将将直直流流电电路路、闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律的的知知识识应应用用在在交交流电路中流电路中.以题说法针针对对训训练练4 如如图图8所所示示，边边长长为为L、匝匝数数为为N，电电阻阻不不计计的的正正方方形形线线圈圈abcd在在磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场中中绕绕转转轴轴OO转转动动，轴轴OO垂垂直直于于磁磁感感线线，在在线线圈圈外外接接一一含含有有理理想想变变压压器器的的电电路路，变变压压器器原原、副副线线圈圈的的匝匝数数分分别别为为n1和和n2.保保持持线线圈圈以以恒恒定定角角速速度度转转动动，下下列判断正确的是列判断正确的是()图图8A.在图示位置时线框中磁通量为
23、零，感应电动势最大在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大B.当可变电阻当可变电阻R的滑片的滑片P向上滑动时，电压表向上滑动时，电压表V2的示数变大的示数变大C.电压表电压表V1示数等于示数等于NBL2D.变压器的输入与输出功率之比为变压器的输入与输出功率之比为11解析当当线线框框转转到到如如图图所所示示位位置置，穿穿过过线线框框的的磁磁通通量量为为0，但但线框中产生的感应电动势最大，故选项线框中产生的感应电动势最大，故选项A正确；正确；电电压压表表V2测测量量的的是是副副线线圈圈的的电电压压，副副线线圈圈电电压压由由原原线线圈圈电电压压决定，与负载电阻变化无关，故选项决定，与负载电阻变化无关，故选项B错误；错误；电压表电压表V1示数为有效值，示数为有效值， 故选项故选项C错误；错误；答案AD理想变压器输入功率等于输出功率，则选项理想变压器输入功率等于输出功率，则选项D正确正确.
