直流與交流電路課件

1、 專題四 電路與電磁感應(yīng) 第8講直流與交流電路思考研討思考研討 思考4在如圖甲所示的ui圖象中，圖線a、b表示的含義 有什么不同？圖甲圖甲 研討：(1)對電源有：ueir，如題圖中a線 (2)對定值電阻有：uir，如題圖中b線 (3)說明：圖中a線常用來分析測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 圖中矩形oabd、ocpd和abpc的“面積”分別表示電源的總功率、輸出功率和內(nèi)電阻消耗的功率 思考5正弦式交變電流是如何產(chǎn)生的？其“四值”的求法及應(yīng)用怎樣？ 研討：產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場中，線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明瞬時值交變

2、電流某一時刻的值eemsin tiimsin t計(jì)算線圈某時刻的受力情況 (2)遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系(以圖乙為例)1(2012浙江理綜，17)(單選)功率為10 w的發(fā)光二極管(led燈)的亮度與功率為60 w的白熾燈相當(dāng)根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰假設(shè)每戶家庭有2只60 w的白熾燈，均用10 w的led燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近 ()a8108 kwh b81010 kwh c81011 kwh d81013 kwh真題體驗(yàn)真題體驗(yàn) 2(2013江蘇卷，4)(單選)在輸液時，藥液有時會從針口流出體外，為了及時發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置，電路如圖481所示

3、m是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時其電阻rm發(fā)生變化，導(dǎo)致s兩端電壓u增大，裝置發(fā)出警報(bào)，此時 ()圖圖481 arm變大，且r越大，u增大越明顯 brm變大，且r越小，u增大越明顯 crm變小，且r越大，u增大越明顯 drm變小，且r越小，u增大越明顯 解析由題意知，s兩端的電壓增大，則電路中的電流增大，藥液接觸傳感器的電阻變小，則a、b選項(xiàng)是錯誤的；將s看做外電路，其余看做等效電源，如右圖根據(jù)ueir可判斷，同樣的變化電流，則內(nèi)阻越大電壓變化越大，因此答案為c. 答案c3(2013山東卷，17)(多選)圖482甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極n、s間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，為交

4、流電流表線圈繞垂直于磁場的水平軸oo沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計(jì)時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示以下判斷正確的是()圖圖482 a電流表的示數(shù)為10 a b線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50rad/s c0.01 s時線圈平面與磁場方向平行 d0.02 s時電阻r中電流的方向自右向左圖圖483 5(2013天津卷，4)(單選)普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖484中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時電流為iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時電流為icd，為了使電流表能正常工作，則 ()圖圖484 aab接mn、cd接pq，ia

5、bicd bab接mn、cd接pq，iabicd cab接pq、cd接mn，iabicd dab接pq、cd接mn，iabicd6.(2012新課標(biāo)全國卷，17)(單選)自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖485所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 900匝；原線圈為1 100匝，接在有效值為220 v的交流電源上當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負(fù)載r上的功率為2.0 kw.設(shè)此時原線圈中電流有效值為i1，負(fù)載兩端電壓的有效值為u2，且變壓器是理想的，則u2和i1分別約為()圖4-8-5 命題角度視角一直流電路的電功、電功率及動態(tài)

6、分析視角一直流電路的電功、電功率及動態(tài)分析角度1對電功、電功率的理解及計(jì)算(2012浙江卷，17；2012海南卷，17)角度2直流電路的動態(tài)分析(2011海南卷，2；2011北京卷，17；2013江蘇卷，4；2013安徽卷，19) 【典例1】 (2013安徽卷，19) (單選)用如圖486所示的電路可以測量電阻的阻值圖中rx是待測電阻，r0是定值電阻， 是靈敏度很高的電流表，mn是一段均勻的電阻絲閉合開關(guān)，改變滑動頭p的位置，當(dāng)通過電流表 的電流為零時，測得mpl1，pnl2，則rx的阻值為 ()圖圖486 應(yīng)考策略 1要熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，知道這兩種電路的電壓、電流及電功率的分配關(guān)系

7、 2動態(tài)分析的思維流程 應(yīng)考組訓(xùn) 1(單選)在研究微型電動機(jī)的性能時，應(yīng)用如圖487所示的實(shí)驗(yàn)電路當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器r并控制電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50 a和2.0 v重新調(diào)節(jié)r并使電動機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 a和24.0 v則這臺電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時輸出功率為 ()a32 w b44 w c47 w d48 w圖圖4872.(單選)如圖488所示是測定小燈泡伏安特性的電路圖，電源電動勢為e，內(nèi)阻不計(jì)，兩電表可看做理想電表，那么下列說法中正確的是()圖圖488 a閉合電鍵前滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最右端 b該電路中的滑動變阻器采用的是限流式接法 c

8、將滑動變阻器的滑片向右滑動時，小燈泡變亮 d將滑動變阻器的滑片向右滑動時，小燈泡變暗 解析電路中滑動變阻器采用的是分壓式接法，當(dāng)滑動變阻器的滑片在最左端時，燈泡兩端的電壓為零，所以本題應(yīng)選c. 答案c 3. (單選)如圖489所示為一直流電路，電源內(nèi)阻不能忽略，但r0大于電源內(nèi)阻，滑動變阻器的最大阻值小于r，當(dāng)滑動變阻器滑片p從滑動變阻器的最右端滑向最左端的過程中，下列說法正確的是 ()圖圖489 a電壓表的示數(shù)一直增大 b電流表的示數(shù)一直增大 c電阻r0消耗的功率一直增大 d電源的輸出功率一直增大 解析滑動變阻器的最大阻值小于電阻r，在滑片p向左滑動的過程中，電路中的總電阻增大，總電流減小，

9、電流表的示數(shù)減小，b項(xiàng)錯誤；電阻r0消耗的功率減小，c項(xiàng)錯誤；內(nèi)電壓一直減小，外電壓一直增大，r0兩端電壓一直減小，電壓表示數(shù)增大，a項(xiàng)正確；由于電源的內(nèi)阻小于r0，因此在滑動變阻器滑動過程中電源的輸出功率一直減小，d項(xiàng)錯誤 答案a4.(單選)在如圖4810所示的電路中，電源的電動勢為e，內(nèi)阻為r，平行板電容器c的兩金屬板水平放置，r1和r2為定值電阻，p為滑動變阻器r的滑動觸頭，g為靈敏電流表，a為理想電流表開關(guān)s閉合后，c的兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)在p向上移動的過程中，下列說法正確的是()圖圖4810 aa表的示數(shù)變大 b油滴向上加速運(yùn)動 cg中有由ab的電流

10、d電源的輸出功率一定變大 解析油滴靜止時，它所受的重力等于向上的電場力fqequc/d，在p向上移動的過程中，滑動變阻器的有效電阻變大，電路的總電阻變大，由閉合電路歐姆定律知電路的總電流i變小，路端電壓u外變大，則選項(xiàng)a錯誤；而電阻r1兩端的電壓u1ir1變小，由u外u1u并，知u并變大，ucu并變大，油滴所受電場力變大，將向上加速運(yùn)動，qccu并變大，電容器c充電，電流方向由ba，則選項(xiàng)b正確，c錯誤；電源的輸出功率變化不確定，選項(xiàng)d錯誤 答案b 命題角度視角二交變電流的產(chǎn)生及描述視角二交變電流的產(chǎn)生及描述角度1考查交變電流的產(chǎn)生、圖象、公式及相關(guān)物理量(2012安徽卷，23；2013山東卷

11、，17)角度2考查交變電流的“四值”的物理意義及其應(yīng)用(2012北京卷，15；2013福建卷，15)圖圖4811 應(yīng)考策略 交流電的產(chǎn)生及“四值”的應(yīng)用 1交變電流的產(chǎn)生 2交流電的“四值”的應(yīng)用應(yīng)考組訓(xùn)5.(多選)如圖4812所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸oo勻速轉(zhuǎn)動，從o向o觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，線圈匝數(shù)為n，邊長為l，電阻為r，轉(zhuǎn)動的角速度為.則線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時()圖圖4812 6(單選)如圖4813甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸oo勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩

12、端經(jīng)集流環(huán)和電刷與r10 的電阻連接，與電阻r并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，示數(shù)是10 v圖4813乙是矩形線圈磁通量隨時間t變化的圖象則 ()圖圖4813 a電阻r上的熱功率為20 w b0.02 s時r兩端的電壓瞬時值為零 cr兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u14.1cos 100t(v) d通過r的電流i隨時間t變化的規(guī)律是icos 50t(a) 7(單選)某交流發(fā)電機(jī)給“220 v,60 w”燈泡供電，燈泡兩端的電壓圖象為如圖4814所示，下列說法中正確的是 ()圖圖4814 a交變電流的頻率為0.02 hz b該燈泡不能正常工作 c將一保險(xiǎn)絲與該燈泡串聯(lián)，為保證燈泡正常工作，其保險(xiǎn)絲

13、的熔斷電流不得小于0.386 a d將一電容器與該燈泡并聯(lián)，為保證電容器正常工作，電容器的耐壓值不得小于311 v 命題角度視角三理想變壓器及遠(yuǎn)距離輸電視角三理想變壓器及遠(yuǎn)距離輸電角度1考查理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用(2012課標(biāo)全國卷，17；2011課標(biāo)全國卷，17；2012海南卷，4；2013廣東卷，16；2013天津卷，4)角度2變壓器多數(shù)題目與交變電流的圖象、瞬時值表達(dá)式等相結(jié)合進(jìn)行綜合考查(2012山東卷，18；2011廣東卷，19；2011江蘇卷，13；2013四川卷，2)角度3變壓器電壓、電流及功率關(guān)系與遠(yuǎn)距離輸電相結(jié)合進(jìn)行綜合考查(2012重慶卷，15；2012天津卷，4) 【典

14、例3】 (2013四川卷，2)用220 v的正弦交流電通過理想變壓器對一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是110 v，通過負(fù)載的電流圖象如圖4815所示，則 ()圖圖4815 應(yīng)考策略 1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：p2決定p1上述決定關(guān)系是由變壓器的原理及能量守恒確定的 (3)利用直流電路的動態(tài)分析方法分析，其思路過程可表示為：應(yīng)考組訓(xùn)8.(2011新課標(biāo)全國卷，17)(單選)如圖4816所示，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1 2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220 v，額定功率為22 w；原線圈電路中接有電壓表和電流表

15、現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光若用u和i分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則()圖圖4816 9(單選)一個理想變壓器，初級線圈的匝數(shù)為n1，a、b接交流電源，次級線圈匝數(shù)為n2，與負(fù)載電阻r相連接，r40 .圖4817中電壓表的示數(shù)為100 v，初級線圈的電流為0.4 a下列說法正確的是 ()圖圖4817 a次級線圈中的電流的最大值為1 a b初級和次級線圈的匝數(shù)比n1 n22 5 c如果將另一個阻值為r的電阻與負(fù)載電阻并聯(lián)，圖中電流表的示數(shù)為2 a d如果將另一個阻值為r的電阻與負(fù)載電阻串聯(lián)，變壓器消耗的電功率是80 w10(多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖4818甲所示，發(fā)電機(jī)通過升壓變

16、壓器和降壓變壓器向用戶供電已知輸電線的總電阻為r，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3 n4n 1，降壓變壓器的副線圈兩端電壓如圖4818乙所示，降壓變壓器的副線圈與阻值r022 的電阻組成閉合電路若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法正確的是()圖圖4818 失分點(diǎn)搜索 失分點(diǎn)1：對交流電的產(chǎn)生、變化規(guī)律理解不透徹而出錯 失分點(diǎn)2：對交流電圖象的意義認(rèn)識不清而出錯 失分點(diǎn)3：對交變電流的“四值”理解不到位導(dǎo)致錯誤 失分點(diǎn)4：不能正確地分析變壓器的動態(tài)變化問題而出錯 易失分案例(2012福建理綜，14)如圖4819，理想變壓器原線圈輸入電壓uumsin t，副線圈電路中r0為定值電阻，r是滑動變阻器 和 是理想交流電壓表，示數(shù)分別用u1和u2表示； 和 是理想交流電流表，示數(shù)分別用i1和i2表示下列說法正確的是 (