高考物理復(fù)習(xí)專題10直流電路與交流電路市賽課公開課一等獎(jiǎng)省課獲獎(jiǎng)?wù)n件

專題10直流電路與交流電路知識(shí)專題1/33網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建2/33考題二交變電流產(chǎn)生及描述考題三變壓器及遠(yuǎn)距離輸電欄目索引考題一直流電路分析3/33考題一直流電路分析方法指導(dǎo)4/332.直流電路動(dòng)態(tài)分析3種慣用方法方法1：程序法方法2：結(jié)論法——“串反并同”“串反”：指某一電阻增大(減小)時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)電阻中電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大).“并同”：指某一電阻增大(減小)時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)電阻中電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小).5/33方法3：極限法因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引發(fā)電路改變問題，可將滑動(dòng)變阻器滑片分別滑至兩個(gè)極端，使電阻最大或電阻為零去討論.6/33解析例1

如圖1所表示，圖甲中M為一電動(dòng)機(jī)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R觸頭從一端滑到另一端過程中，兩電壓表讀數(shù)隨電流表讀數(shù)改變情況如圖乙所表示.已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時(shí)，電動(dòng)機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).不考慮電表對(duì)電路影響，以下判斷正確是(

)A.電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.4VB.變阻器觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，V2讀數(shù)逐步減小C.此電路中，電動(dòng)機(jī)最大

輸出功率為0.9WD.變阻器最大阻值為30Ω圖1√典例剖析7/33解析由題圖甲知，電壓表V2測(cè)量路端電壓，電流增大時(shí)，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面圖線表示V2電壓與電流關(guān)系，此圖線斜率絕對(duì)值大小等于電源內(nèi)阻，為r＝

＝2Ω.當(dāng)電流I＝0.1A時(shí)，U＝3.4V，則電源電動(dòng)勢(shì)E＝U＋I(xiàn)r＝3.4V＋0.1×2V＝3.6V，故A錯(cuò)誤；變阻器觸頭向右滑動(dòng)時(shí)，R阻值變大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓即為V2讀數(shù)逐步增大，故B錯(cuò)誤；解析8/33由題圖乙可知，電動(dòng)機(jī)電阻rM＝

＝4Ω.當(dāng)I＝0.3A時(shí)，U＝3V，電動(dòng)機(jī)輸入功率最大，最大輸入功率為P＝UI＝3×0.3W＝0.9W，則最大輸出功率一定小于0.9W，故C錯(cuò)誤；9/331.(·全國甲卷·17)阻值相等四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖2所示電路.開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶電荷量為Q2.Q1與Q2比值為(

)解析√[變式訓(xùn)練]12圖210/33解析S斷開時(shí)等效電路圖如圖甲所表示.12甲S閉合時(shí)等效電路圖如圖乙所表示.乙11/332.(·江蘇·8)如圖3所表示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為2Ω，四個(gè)電阻阻值已在圖中標(biāo)出，閉合開關(guān)S，以下說法正確有(

)A.路端電壓為10VB.電源總功率為10WC.a、b間電壓大小為5VD.a、b間用導(dǎo)線連接后，電路總電流為1A√12圖3√解析返回12/3312電源總功率P總＝EI＝12W，B錯(cuò)；a、b間電壓大小為Uab＝0.5×15V－0.5×5V＝5V，C對(duì)；返回13/331.線圈經(jīng)過中性面時(shí)特點(diǎn)(1)穿過線圈磁通量最大；(2)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；(3)線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流方向改變一次.考題二交變電流產(chǎn)生及描述知識(shí)精講14/332.交變電流“四值”應(yīng)用(1)最大值：Em＝nBSω，分析電容器耐壓值；(2)瞬時(shí)值：E＝Emsinωt(由中性面開始計(jì)時(shí))，計(jì)算閃光電器閃光時(shí)間、線圈某時(shí)刻受力情況；(3)有效值：電表讀數(shù)及計(jì)算電熱、電功、電功率及保險(xiǎn)絲熔斷電流；15/33例2

圖4甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向固定軸OO′(OO′沿水平方向)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R＝10Ω連接，與電阻R并聯(lián)交流電壓表為理想電壓表，示數(shù)為10V.圖乙是矩形線圈中磁通量Φ隨時(shí)間t改變圖象.則(

)典例剖析圖416/33√解析17/33依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流總是妨礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，所以當(dāng)ab邊速度方向向上時(shí)，它所受安培力方向向下，選項(xiàng)D錯(cuò).18/333.如圖5所表示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框轉(zhuǎn)過

時(shí)感應(yīng)電流為I，以下說法正確是(

)A.線框中感應(yīng)電流有效值為2I解析34√[變式訓(xùn)練]圖5√19/333420/334.如圖6甲為風(fēng)力發(fā)電簡(jiǎn)易模型，在風(fēng)力作用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與其固定在一起永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比.某一風(fēng)速時(shí)，線圈中產(chǎn)生正弦式電流如圖乙所表示，則(

)A.電流表示式為i＝0.6sin(10πt)AB.磁鐵轉(zhuǎn)速為10r/sC.風(fēng)速加倍時(shí)電流表示式

為i＝1.2sin(10πt)AD.風(fēng)速加倍時(shí)線圈中電流有效值為1.2A√解析返回34圖621/33返回解析經(jīng)過題圖乙可知電流最大值為0.6A，周期T＝0.2s，故ω＝

＝10πrad/s，故電流表示式為i＝0.6sin(10πt)A，故A正確；電流周期為T＝0.2s，故磁體轉(zhuǎn)速為n＝

＝5r/s，故B錯(cuò)誤；風(fēng)速加倍時(shí)，角速度加倍，依據(jù)Em＝nBSω可知產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加倍，形成感應(yīng)電流加倍，故風(fēng)速加倍時(shí)電流表示式為i＝1.2sin(20πt)A，故C錯(cuò)誤；依據(jù)分析，形成感應(yīng)電流Im＝1.2A，故有效值為

，故D錯(cuò)誤.3422/33

考題三變壓器及遠(yuǎn)距離輸電知識(shí)精講23/332.原、副線圈中各量因果關(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.3.輸電過程電壓關(guān)系24/334.輸電過程功率關(guān)系25/33典例剖析例3

(·全國乙卷·16)一含有理想變壓器電路如圖7所表示，圖中電阻R1、R2和R3阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，

為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓有效值恒定.當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為(

)A.2 B.3 C.4 D.5圖726/33設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k答案[思維規(guī)范流程]S斷開S閉合?U＝________?U＝__________U1＋I(xiàn)·R1kU2kI·(R2＋R3)k2·5I＋3IU1′＋4I·R1kU2′k·4I·R2k2·4I＋12I即：

＝

得k＝

k2·5I＋3Ik2·4I＋12I327/335.(·天津·5)如圖8所表示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表.以下說法正確是(

)A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗功率變大B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，

電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，

電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大解析56√[變式訓(xùn)練]圖8728/33解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，接入電路阻值變大，變壓器副線圈兩端電壓不變，副線圈中電流減小，則R1消耗功率及其兩端電壓均變小，故電壓表示數(shù)變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈中電流減小，則原線圈中電流也減小，電流表A1示數(shù)變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若閉合開關(guān)S，副線圈電路中總電阻減小，副線圈中電流變大，R1兩端電壓變大，R2兩端電壓減小，電流表A2示數(shù)減小；原線圈中電流也變大，電流表A1示數(shù)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.56729/33解析6.如圖9所表示，理想變壓器副線圈1、2之間匝數(shù)是總匝數(shù)二分之一，二極管D含有單向?qū)щ娦?正向電阻為零，反向電阻為無窮大)，R是可變電阻，K是單刀雙擲開關(guān)，原線圈接在電壓不變正弦交流電源上.以下說法正確是(

)A.若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時(shí)，電壓表讀數(shù)

之比為2∶1B.若R阻值不變，當(dāng)K分別接1和2時(shí)，電壓表讀數(shù)之比為

∶1C.若K分別接1和2時(shí)，R消耗功率相等，則R阻值之比為2∶1D.若K分別接1和2時(shí)，R消耗功率相等，則R阻值之比為

∶1圖9√√56730/3356731/337.如圖10所表示是發(fā)電廠經(jīng)過升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電，靠近用戶端時(shí)再經(jīng)過降壓變壓器降壓給用戶供電示意圖(圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表).設(shè)發(fā)電廠輸出電壓一定，兩條輸電線總電阻