高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合高頻突破 專題四 電路和電磁感應(yīng) 11 恒定電流和交變電流課件

專題四電路和電磁感應(yīng)考情分析考情分析備考定向備考定向 第11講恒定電流和交變電流-5-知識脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引-6-知識脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引-7-命題熱點一命題熱點二命題熱點三直流電路的動態(tài)分析常以選擇題的形式考查閉合電路的歐姆定律。例1已知磁敏電阻在無磁場時電阻很小,有磁場時電阻變大,并且磁場越強(qiáng)阻值越大。為探測磁場的有無,利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計了如圖所示電路。電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變,在無磁場時調(diào)節(jié)變阻器R使小燈泡L正常發(fā)光。若探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場區(qū),則()A.小燈泡L變亮B.電壓表的示數(shù)變小C.磁敏電阻兩端電壓變小D.通過滑動變阻器的電流變大A -8-命題熱點一命題熱點二命題熱點三解析 因為磁敏電阻在無磁場時電阻很小,有磁場時電阻變大,并且磁場越強(qiáng)阻值越大,所以當(dāng)它從無磁場區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場區(qū)時,其電阻會變大,所以它與滑動變阻器串聯(lián)的總電阻也變大,再與燈泡并聯(lián)的總電阻也變大,故外電路的電阻增大,所以外電路的電壓增大,即燈泡的兩端電壓變大,小燈泡變亮,選項A正確;電壓表的示數(shù)變大,故選項B錯誤;由歐姆定律可知,電路中的總電流變小,而小燈泡的電流變大,故流過滑動變阻器的電流變小,則其兩端電壓變小,又由于滑動變阻器所在支路的電壓變大,故磁敏電阻兩端電壓變大,選項C、D錯誤。-9-命題熱點一命題熱點二命題熱點三思維導(dǎo)引 -10-命題熱點一命題熱點二命題熱點三規(guī)律方法閉合電路動態(tài)分析的兩種方法(1)程序分析法:(2)利用結(jié)論法:“串反并同”法所謂“串反”即一電阻增大(減小)時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓都減小(增大);所謂“并同”即某一電阻增大(減小)時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓都增大(減小)。-11-命題熱點一命題熱點二命題熱點三拓展訓(xùn)練1如圖甲所示,M為一電動機(jī),當(dāng)滑動變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示。已知電流表讀數(shù)在0.2 A以下時,電動機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動。不考慮電表對電路的影響,以下判斷正確的是() A.電路中的電源電動勢為3.4 VB.滑動變阻器的滑片向右滑動時,V2讀數(shù)逐漸減小C.此電路中,電動機(jī)的最大輸出功率為0.9 WD.滑動變阻器的最大阻值為30 D-12-命題熱點一命題熱點二命題熱點三交變電流的產(chǎn)生和描述常以選擇題的形式考查交變電流的產(chǎn)生原理和圖象。-13-命題熱點一命題熱點二命題熱點三例2 -14-命題熱點一命題熱點二命題熱點三答案 AD -15-命題熱點一命題熱點二命題熱點三-16-命題熱點一命題熱點二命題熱點三思維導(dǎo)引 -17-命題熱點一命題熱點二命題熱點三規(guī)律方法1.線圈通過中性面時的特點(1)穿過線圈的磁通量最大。(2)線圈中的感應(yīng)電動勢為零。(3)線圈每經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流的方向改變一次。2.交變電流“四值”的應(yīng)用(1)最大值:分析電容器的耐壓值。(2)瞬時值:計算閃光電器的閃光時間、線圈某時刻的受力情況。(3)有效值:電表的讀數(shù)及計算電熱、電功、電功率及保險絲的熔斷電流。(4)平均值:計算通過電路截面的電荷量。-18-命題熱點一命題熱點二命題熱點三拓展訓(xùn)練2在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示,產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖乙所示,則() A.t=0.005 s時線框的磁通量變化率為零B.t=0.01 s時線框平面與中性面重合C.線框產(chǎn)生的交流電動勢有效值為311 VD.線框產(chǎn)生的交流電動勢頻率為100 HzB -19-命題熱點一命題熱點二命題熱點三變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問題常以選擇題形式考查含變壓器的動態(tài)電路。例3如圖所示的交流電路中,理想變壓器輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表,則() A.當(dāng)滑動變阻器R的滑片向下移動時燈L變亮B.當(dāng)滑動變阻器R的滑片向上移動時燈L變亮C.當(dāng)滑動變阻器R的滑片向下移動時各個電表讀數(shù)均變大D.當(dāng)滑動變阻器R的滑片向上移動時P1變大,且始終有P1=P2B -20-命題熱點一命題熱點二命題熱點三解析 當(dāng)滑動變阻器R的滑片向下移動時,電流表讀數(shù)增大,變壓器輸出電流增大,電阻R0兩端電壓增大,電壓表讀數(shù)減小,電燈L變暗,選項A、C錯誤;當(dāng)滑動變阻器R的滑片向上移動時,電流表讀數(shù)減小,變壓器輸出電流減小,電阻R0兩端電壓減小,電壓表讀數(shù)增大,電燈L變亮,選項B正確;當(dāng)滑動變阻器R的滑片向上移動時,變壓器輸出電流減小,輸出功率減小,根據(jù)變壓器功率關(guān)系,P1變小,且始終有P1=P2,選項D錯誤。-21-命題熱點一命題熱點二命題熱點三思維導(dǎo)引 -22-命題熱點一命題熱點二命題熱點三例4(多選)下圖為遠(yuǎn)距離輸電的電路原理圖,變壓器均為理想變壓器并標(biāo)示了電壓和電流,其中輸電線總電阻為R,則()C.用戶得到的電功率與電廠輸出的電功率相等D.用戶得到的交變電流的頻率與電廠輸出交變電流的頻率相等BD -23-命題熱點一命題熱點二命題熱點三解析 對于升壓變壓器副線圈、輸電線和降壓變壓器的原線圈組成的電路,有U2=I2R+U3,解得 ,選項A錯誤,B正確;由于輸電線有電阻R,所以用戶得到的電功率與輸電線損失功率之和等于電廠輸出的電功率,選項C錯誤;根據(jù)變壓器原理,變壓器不改變交變電流的頻率,用戶得到的交變電流的頻率與電廠輸出交變電流的頻率相等,選項D正確。-24-命題熱點一命題熱點二命題熱點三思維導(dǎo)引 -25-命題熱點一命題熱點二命題熱點三規(guī)律方法1.理想變壓器的基本關(guān)系式 2.原、副線圈中各量的因果關(guān)系(1)電壓關(guān)系:U1決定U2。(2)電流關(guān)系:I2決定I1。(3)功率關(guān)系:P出決定P入。-26-命題熱點一命題熱點二命題熱點三3.輸電過程的電壓關(guān)系 4.輸電過程功率的關(guān)系 -27-命題熱點一命題熱點二命題熱點三BC -28-1234561.如圖所示電路中,電源電動勢為E,電源內(nèi)阻為r,串聯(lián)的固定電阻為R2,滑動變阻器的總電阻為R1,電阻大小關(guān)系為R1=R2=r,則在滑動變阻器的滑片P從a端移動到b端的過程中,下列描述正確的是()A.電路中的總電流先增大后減小B.電路的路端電壓先增大后減小C.電源的輸出功率先增大后減小D.滑動變阻器R1上消耗的功率先減小后增大B -29-1234562.下圖為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng),由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成。發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計,它可繞水平軸OO在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中以角速度勻速轉(zhuǎn)動。矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器,滑片P上下移動時可改變輸出電壓,R0表示輸電線的電阻。以線圈平面與磁場平行時為計時起點,下列判斷正確的是()A.若發(fā)電機(jī)線圈某時刻處于圖示位置,變壓器原線圈的電流瞬時值為零B.發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=NBSsin tC.當(dāng)用戶負(fù)載增加時,為使用戶電壓保持不變,滑片P應(yīng)向上滑動D.當(dāng)滑片P向下移動時,變壓器原線圈兩端的電壓將升高C -30-1234563.一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上,如圖所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則()A-31-1234564.(多選)如圖所示,圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的正弦式交變電流的圖象。當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,所產(chǎn)生的正弦式交變電流的圖象如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個正弦交變電流的說法正確的是() A.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為23B.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零C.交變電流a的電動勢瞬時值的表達(dá)式為e=10sin 5t VD.交變電流b的電動勢最大值為 CD-32-1234565.圖甲為一理想變壓器的電路示意圖,其原、副線圈的匝數(shù)比為41,電壓表和電流表均為理想電表,Rt為隨著溫度升高而阻值變小的熱敏電阻,R1為定值電阻。若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入圖乙所示的正弦式交變電流。下列說法正確的是() A.變壓器原線圈輸入的交流電壓的表達(dá)式為B.變壓器原、副線圈中的電流之比為41C.t=0.01 s時,發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面D.溫度升高時,變壓器的輸入功率變小C -33-1234566.(多選)如圖所示,匝數(shù)為10的矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度 的勻強(qiáng)磁場中,繞垂直磁場的軸以恒定角速度 =10 rad/s在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動,線框電阻不計,面積為 0.4 m2,線框通過滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連,副線圈接有一只燈泡L(4 W,100 )和滑動變阻器。已知圖示狀況下燈泡正常發(fā)光,電流表視為理想電表,則下列說法正確的是()A.此時原、副線圈的匝數(shù)比為21B.此時電流表的示數(shù)為0.4 AC.若將自耦變壓器觸頭向下滑動,燈泡會變暗D.若將滑動變阻器滑片向上移動,則電流表示數(shù)增大AC -34-交變電流圖象與理想變壓器綜合問題交變電流圖象與理想變壓器綜合問題【典例示范】 (多選)如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101,電流表、電壓表均為理想電表,R是光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)。原線圈接入如圖乙所示的正弦式交流電壓,下列說法正確的是() A.交流電壓的頻率為100 HzB.電壓表的示數(shù)為22 VC.照射R的光變強(qiáng)時,燈泡變暗D.照射R的光變強(qiáng)時,電流表的示數(shù)變大-35-分析推理:1.有效值。2.電壓表示數(shù)不變,副線圈中電流增大。-36-思維流程 -37-以題說法(1)抓住理想變壓器問題中的兩個“弄清”:弄清變量和不變量。如原線圈電壓不變,原、副線圈的匝數(shù)比不變,其他物理量可隨電路的變化而發(fā)生變化。弄清動態(tài)變化過程中的決定關(guān)系。如U2 由U1決定,P1、I1由P2、I2決定。(2)理想變壓器問題的分析流程:由P1=P2=I2U2判斷輸入功率的情況。由P1=I1U1分析I1的變化情況。-38-針對訓(xùn)練(多選)圖甲為某恒溫裝置的電路原理圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為51,R0為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻(阻值隨溫度的升高而減小),D為理想二極管,R1為阻值恒定的電熱絲,AB間電壓變化情況如圖乙所示。下列說法正確的是() A.AB間電壓的有效值為44 VB.原線圈兩端電壓的有效值為220 VC.R處溫度升高時,R1消耗的電功率減小D.理想變壓器原、副線圈中的電流之比為15BC -39-