（通用版）2020版高考物理二輪復(fù)習(xí)專題四第一講恒定電流和交變電流課件.pptx

1、第一講恒定電流和交變電流,-2-,考情分析備考定向縱覽考題,洞悉命題規(guī)律,-3-,-4-,-5-,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,-6-,策略指導(dǎo) 高考對該部分內(nèi)容的考查主要集中在以下幾個方面: (1)歐姆定律,電阻定律,電阻的串、并聯(lián)綜合問題。(2)閉合電路的動態(tài)分析、故障分析。(3)焦耳定律、電路的能量分析。(4)根據(jù)線框在磁場中的轉(zhuǎn)動求解描述交變電流的物理量。(5)根據(jù)交變電流的圖象或表達(dá)式求解描述交變電流的物理量。(6)變壓器的基本原理和動態(tài)分析、遠(yuǎn)距離輸電問題。 在2020年備考過程中,要重點(diǎn)注意: (1)根據(jù)交變電流的圖象或表達(dá)式求解描述交變電流的物理量;(2)變壓器的基本原理和動態(tài)分析。,-7-,高考

2、真題 1.(2016全國卷)阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí),C所帶的電荷量為Q1;閉合開關(guān)S,電流再次穩(wěn)定后,C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為(),考點(diǎn)定位:閉合電路的歐姆定律、電容器 解題思路與方法:解題關(guān)鍵是要搞清電路的結(jié)構(gòu),畫出等效電路圖,搞清電容器兩端的電壓等于哪個電阻兩端的電壓,然后根據(jù)Q=CU求解電容器所帶的電荷量。,答案,解析,-8-,2.(2016全國卷)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 、1 和4 ,A為理想交流電流表,U為正弦式交流電源,輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S

3、斷開時(shí),電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為() A.2B.3C.4D.5,考點(diǎn)定位:理想變壓器、歐姆定律 解題思路與方法:本題主要考查變壓器、閉合電路歐姆定律。解決這類問題的關(guān)鍵是掌握變壓器的構(gòu)造和原理,對于變壓器需要,答案,解析,-9-,3.(多選)(2016全國卷)如圖,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí),兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是() A.原、副線圈匝數(shù)比為91 B.原、副線圈匝數(shù)比為19 C.此時(shí)a和b的電功率之比為91 D.此時(shí)a和b的電功率之比為19,考點(diǎn)定位:理想變壓器、電

4、功率,知道副線圈的電流以及功率決定了原線圈中的電流和功率,理想變壓器是理想化模型:一是不計(jì)線圈內(nèi)阻;二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象。,答案,解析,-10-,4.(2018全國卷)一電阻接到方波交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0,周期均為T,如圖所示。則Q方Q正等于(),考點(diǎn)定位:交變電流的圖象、正弦交變電流的有效值、焦耳定律。 誤區(qū)警示:一是誤把方波交變電流視為正弦交變電流;二是誤認(rèn)為在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電壓有效值成正比。,答案,解析,-11-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,直流電路的分析與計(jì)算,考法1直流電路及其動態(tài)分

5、析(M) 規(guī)律方法直流電路動態(tài)分析的3種常用方法 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)的電阻中的電流、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)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小)。 方法3:極限法 因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端,使電阻最大或電阻為零去討論。,-12-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,【典例1】(多選)如圖所示,電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r,R1、R2、R3為定值電阻,RL為光敏電阻(光照減弱時(shí)阻值增大),C為電容器。閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)

6、定后,用光照射RL,下列說法正確的是() A.電壓表示數(shù)增大 B.電源的效率增大 C.電容器所帶電荷量增加 D.R2消耗的功率增大,思維點(diǎn)撥根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電路中電流變化,再根據(jù)電源效率、電容器電荷量和功率的計(jì)算公式求解。,答案,解析,-13-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,1.如圖所示,電源電動勢E,內(nèi)電阻恒為r,R是定值電阻,熱敏電阻RT的阻值隨溫度降低而增大,C是平行板電容器。閉合開關(guān)S,帶電液滴剛好靜止在C內(nèi)。在溫度降低的過程中,分別用I、U1、U2和U3表示電流表、電壓表1、電壓表2和電壓表3示數(shù)變化量的絕對值。關(guān)于該電路工作狀態(tài)的變化,下列說法正確的是(),C.帶電液滴一定向下加速運(yùn)動

7、D.電源的工作效率一定變大,答案,解析,-14-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,2.(多選)(2019江西九江聯(lián)考)某電路如圖所示,電源電動勢為E、內(nèi)阻為r,定值電阻分別為R1、R2,電位器(滑動變阻器)為R,L1是小燈泡,電壓表和電流表都為理想電表。閉合開關(guān),當(dāng)電位器的觸片滑向b端時(shí),則下列說法正確的是() A.小燈泡L1將變亮 B.電壓表的示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值將變大 C.電流表A1的示數(shù)將變大 D.電源的電功率將變大,答案,解析,-15-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考法2閉合電路的圖象問題(L) 規(guī)律方法閉合電路中幾種常見圖象的比較,-16-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,-17-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,-18-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)

8、二,【典例2】(多選)(2019湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)硅光電池是一種太陽能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示,圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象(電池電動勢不變,內(nèi)阻不是常量),圖線b是某電阻R的U-I圖象,傾斜虛線是過a、b交點(diǎn)的a的切線。在某光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí),下列相關(guān)敘述正確的是() A.此時(shí)硅光電池的內(nèi)阻為12.5 B.此時(shí)硅光電池的輸出功率為0.5 W C.此時(shí)硅光電池的總功率為0.72 W D.此時(shí)硅光電池的輸出效率為40% 思維點(diǎn)撥由閉合電路的歐姆定律和功率、效率的計(jì)算公式求解。,答案,解析,-19-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,3.(多選)(2019江蘇

9、蘇錫常鎮(zhèn)四市模擬)如圖甲所示,電源E=12 V,內(nèi)阻不計(jì),燈泡L的額定電壓為9 V,其伏安特性曲線如圖乙所示,滑動變阻器R的最大阻值為10 。則() A.燈泡L的阻值隨電流的增大而減小 B.燈泡L的額定功率為13.5 W C.燈泡L消耗電功率的最小值是2 W D.滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)至少為6 ,答案,解析,-20-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,4.(多選)在如圖甲所示的電路中,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,閉合開關(guān)S,在滑動變阻器的滑動觸頭P滑動的過程中,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生了變化。圖乙中三條圖線分別表示了三個電壓表示數(shù)的變化情況。則下列說法正確的是(),A.圖線

10、a表示的是電壓表V1的示數(shù)的變化情況 B.圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)的變化情況 C.此過程中電壓表V1示數(shù)的變化量U1和電流表A示數(shù)的變化量I的比值的絕對值變大 D.此過程中電壓表V3示數(shù)的變化量U3和電流表A示數(shù)的變化量I的比值的絕對值不變,-21-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,答案:BD,-22-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,交變電流及變壓器問題的分析與計(jì)算,考法1交變電流的產(chǎn)生及四值(L) 方法技巧解決交變電流的問題要注意以下幾點(diǎn) 1.理解幾個特殊位置的磁通量、磁通量的變化率、感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流方向的特點(diǎn)。,(1)與中性面重合時(shí),SB,最大, =0,e=0,i=0,電流方向?qū)l(fā)生改變。 (2)與中性面垂直

11、時(shí),SB,=0, 最大,e最大,i最大,電流方向不變。 2.區(qū)分交變電流的峰值、瞬時(shí)值、有效值和平均值。 3.確定交變電流中電動勢、電壓、電流的有效值后就可以運(yùn)用直流電路的規(guī)律處理交流電路中的有關(guān)問題。,-23-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,4.交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式書寫的基本思路 (1)確定正弦式交變電流的峰值,根據(jù)已知圖象或由公式Em=nBS求出相應(yīng)峰值,其中 (2)明確線圈的初始位置,找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。 若線圈從中性面開始計(jì)時(shí),則e-t圖象為正弦函數(shù),e=Emsin t; 若線圈從垂直中性面開始計(jì)時(shí),則e-t圖象為余弦函數(shù),e=Emcos t。,-24-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,【典例3】如圖甲所示,一矩

12、形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動。當(dāng)從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí),線圈中產(chǎn)生的交變電流按照圖乙所示的,A.線圈中的電流最大 B.穿過線圈的磁通量為零 C.線圈所受的安培力為零 D.穿過線圈磁通量的變化率最大,答案,解析,-25-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,5.(多選)如圖甲為小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖,發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸OO勻速轉(zhuǎn)動,從t=0時(shí)刻開始,通過矩形線圈的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,已知線圈的匝數(shù)n=50,線圈的電阻r=5 ,線圈與外電路連接的定值電阻R=45 ,電壓表為理想交流電表。則下列判斷正確的是(),-26-,考點(diǎn)

13、一,考點(diǎn)二,A.線圈轉(zhuǎn)動的周期為6.28 s B.t=0時(shí)刻線圈平面與磁感線平行 C.線圈轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的最大電動勢為100 V D.電壓表的示數(shù)為45 V,答案:BD,-27-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,6.(2019四川廣元檢測)如圖所示,一半徑為L的導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi),O為圓心。環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90且關(guān)于O中心對稱的扇形區(qū)域內(nèi)分布有勻強(qiáng)磁場,兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動,M端通過滑動觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸,在圓心和圓環(huán)間連有電阻R,不計(jì)圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻,當(dāng)桿OM以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí),理想電流表A的示數(shù)為(),答案,解析,-28-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考法

14、2理想變壓器、遠(yuǎn)距離輸電問題(H) 歸納總結(jié)理想變壓器以及原、副線圈基本量的關(guān)系,-29-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,【典例4】(多選)(2019湖北四月調(diào)研)國家電網(wǎng)公司推進(jìn)智能電網(wǎng)推廣項(xiàng)目建設(shè),擬新建智能變電站1 400座。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器,如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓u=200 sin(100t)V,電壓表、電流表都為理想電表。下列判斷正確的是(),A.輸入電壓有效值為200 V,電流頻率為50 Hz B.S打到a處,當(dāng)變阻器的滑片向下滑動時(shí),兩電壓表的示數(shù)都增大 C.S打到a處,當(dāng)變阻器的滑片向下滑動時(shí),兩電流表的示數(shù)都減小 D.若變阻器的滑片不動,S由a處打到b處,電壓

15、表V2和電流表A1的示數(shù)都減小,答案,解析,-30-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,思維點(diǎn)撥根據(jù)交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式分析電壓的最大值及頻率;根據(jù)電壓、電流的變化情況分析電壓表和電流表的示數(shù)變化。 方法技巧常見的理想變壓器的動態(tài)分析問題一般有兩種:匝數(shù)比不變的情況和負(fù)載電阻不變的情況。,-31-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,-32-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,7.(多選)如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖,變壓器均為理想變壓器,發(fā)電機(jī)輸出功率為20 kW。在輸電線路上接入一個電流互感器,其原、副線圈的匝數(shù)比為110,電流表的示數(shù)為1 A,輸電線的總電阻為10 ,則下列說法正確的是() A.采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流 B.升壓變壓器的輸出電壓U2=2 000 V C.用戶獲得的功率為19 kW D.將P下移,用戶獲得的電壓將增大,答案,解析,-33-,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,8.(多選)(2019山東濰坊模擬)如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2=115,原線圈接u1=