高考物理二轮课件：41-恒定电流和交变电流.pptx

1、专题四电路和电磁感应专题四电路和电磁感应专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟考情分析-2-专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟考情分析-3-第第1 1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟知识网络-5-网络构建要点必备专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟知识网络-6-网络构建要点必备专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情

2、分析知识网络高频考点高考模拟知识网络-7-网络构建要点必备专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-8-考点一考点二考点三考点四考点一直流电路的动态分析直流电路的动态分析例例1(多选)如图所示,电动势为E,内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、定值电阻R3、平行板电容器及理想电流表组成闭合电路,图中电压表为理想电压表。当滑动变阻器R1的滑片向左移动一小段时,则()A.电流表读数增大B.电容器带的电荷量增加C.R2消耗的功率减小D.电压表与电流表示数变化量之比不变 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电

3、流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-9-考点一考点二考点三考点四例例2(多选)(2016安徽合肥模拟)在如图所示的电路中,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,则()A.灯L1变亮B.灯L2变暗C.电源的总功率变大D.电阻R1有从b到a方向的电流 答案解析解析关闭开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,灯L2支路总电阻逐渐增大,灯L2中电流减小,灯L2变暗,灯L1中电流减小,灯L1变暗,选项A错误,B正确。开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,由于外电路总电阻增大,电源输出电流减小,电源的总功率变小,选项C错误。当电源输出电流减小时,电容器支路两端电

4、压增大,电容器充电,电阻R1有从b到a方向的电流,选项D正确。答案解析关闭BD专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-10-考点一考点二考点三考点四思维激活1.滑动变阻器的滑片P往下滑动时,电路中的总电阻阻值如何变化?2.滑动变阻器的滑片P往下滑动时,电容器两极板的电压如何变化?导学号38970051答案:1.变大2.增大专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-11-考点一考点二考点三考点四变式训练1上述例例2中,滑动变阻器的滑片P往下滑动时,电源的输出功率如何变化?答案:可

5、能变大也可能减小解析:当外电阻和电源的内阻相等时,电源的输出功率最大,当滑片P往下滑动时,根据题目所给条件无法比较外电阻和内阻的大小关系。专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-12-考点一考点二考点三考点四规律方法规律方法直流电路动态分析的3种常用方法方法1:程序法方法2:结论法“串反并同”“串反”:指某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)。“并同”:指某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)。专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流

6、讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-13-考点一考点二考点三考点四方法3:极限法因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,使电阻最大或电阻为零去讨论。专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-14-考点一考点二考点三考点四考点二交变电流的产生和描述交变电流的产生和描述例例3(2016河南郑州模拟)图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO(OO沿水平方向)匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10 连接,与电阻R

7、并联的交流电压表为理想电压表,示数是10 V。图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象。则()专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-15-考点一考点二考点三考点四A.此交流发电机的电动势平均值为10 VB.t=0.02 s时R两端的电压瞬时值为零C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10 cos(100t)VD.当ab边速度方向向上时,它所受安培力的方向也向上 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-16-考点一考点二考点三考点四思维激活1

8、.t=0时刻,电路中的电流是最大值还是最小值?2.当ab边速度方向向上时,通过ab边的电流方向如何?答案:1.最大值2.电流方向由a流向b专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-17-考点一考点二考点三考点四例例4(多选)(2016河南十校联考)图乙是小型交流发电机的示意图,在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。发电机线圈内阻为10,外接一只电阻为90 的灯泡,不计电路的其他电阻,则()A.灯泡两端的电压为198 VB.每秒内电流方向改变50次C.灯泡实际消耗的功率为

9、537.8 WD.发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为48.4 J导学号38970052 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-18-考点一考点二考点三考点四规律方法规律方法解决交变电流的问题要注意以下几点1.理解几个特殊位置的磁通量、磁通量的变化率、感应电动势及感应电流方向的特点专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-19-考点一考点二考点三考点四2.区分交变电流的峰值、瞬时值、有效值和平均值。3.确定交变电流中电动势、电压、电流的有效值后就可以

10、运用直流电路的规律处理交流电路中的有关问题。4.交变电流瞬时值表达式书写的基本思路(例例3的C选项)(1)确定正弦式交变电流的峰值,根据已知图象或由公式Em=nBS求出相应峰值,其中(2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式。a.若线圈从中性面开始计时,则e-t图象为正弦函数,e=Emsin t;b.若线圈从垂直中性面开始计时,则e-t图象为余弦函数,e=Emcos t。专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-20-考点一考点二考点三考点四考点三变压器和远距离输电问题变压器和远距离输电问题例例5(2016全国理综乙)一含有理想变压

11、器的电路如图所示,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4,A为理想交流电流表,U为正弦交流电源,输出电压的有效值恒定。当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为()A.2B.3C.4D.5 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-21-考点一考点二考点三考点四思维激活1.设变压器原、副线圈的匝数比为k,开关断开时,原线圈两端的电压U1为多大?2.设变压器原、副线圈的匝数比为k,开关闭合时,副线圈两端的电压U2为多大?专题四专题四第第1讲恒定电流

12、和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-22-考点一考点二考点三考点四例例6(多选)(2016黑龙江牡丹江模拟)如图甲为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器原副线圈匝数比为1100,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为100。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R1为一定值电阻,R2为用半导体热敏材料制成的传感器,当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未出现火警时,升压变压器的输入功率为750 kW。下列说法中正确的有()甲 乙 专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知

13、识网络高频考点高考模拟高频考点-23-考点一考点二考点三考点四A.降压变压器副线圈输出的交变电流频率为50 HzB.远距离输电线路损耗功率为180 kWC.当传感器R2所在处出现火警时,电压表V的示数变大D.当传感器R2所在处出现火警时,输电线上的电流变大 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-24-考点一考点二考点三考点四思维激活1.已知输电线的电阻,求输电线消耗的功率可以用公式P=I2r来求。2.当传感器R2处出现火警时,升压变压器副线圈两端的电压如何变化?导学号38970053答案:2.不变专题四

14、专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-25-考点一考点二考点三考点四规律方法规律方法1.例例5主要考查理想变压器的动态分析。解决这类问题的关键是掌握变压器的构造和原理,对于变压器需要掌握公式 并能熟练运用。此题值得注意的是变压器的原线圈与电阻串联后接入交流电压,原线圈两端的电压不是输入电压。2.例例6考查的远距离输电问题,解决远距离输电问题要根据升压变压器的输入电压,结合匝数比求出输出电压,从而得出输送电流,根据输电线的电阻可求出输电线损失的功率,根据闭合电路的动态分析判断电流与电压的变化。专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流

15、和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-26-考点一考点二考点三考点四考点四交变电流的综合问题分析交变电流的综合问题分析例例7(多选)(2016海南单科)图(a)所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为41,RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化,如图(b)所示。下列说法正确的是()A.变压器输入、输出功率之比为41B.变压器原、副线圈中的电流之比为14C.u随t变化的规律为u=51sin(50t)(国际单位制)D.若热敏电阻RT的温度升高,则电压表的示数不变,电流表的示数变大 答案解析解析关闭 答

16、案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-27-考点一考点二考点三考点四例例8(多选)2016湖北七市(州)联考一交流发电机和理想变压器按如图电路连接。已知该发电机线圈匝数为N,电阻为r,当线圈以转速n匀速转动时,电压表示数为U,灯泡(额定电压为U0,电阻恒为R)恰能正常发光,则(电表均为理想电表)()答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-28-考点一考点二考点三考点四变式训练2上述例例8中交流发电机以转速n匀速转动时,产生的电动势的最

17、大值是多大(用例例8题干中的物理量表示)?专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高频考点-29-考点一考点二考点三考点四规律方法规律方法交变电流的综合问题,涉及交流电路最大值、有效值、平均值、瞬时值和变压器的计算,与电磁感应、安培力、闭合电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“四值”的不同计算方法和物理意义。(2)学会将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路中。专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高考模拟-30-213498675考点一直流电路的动态分析

18、直流电路的动态分析1.(多选)(2016上海单科)如图所示电路中,电源内阻忽略不计。闭合开关,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中()A.U先变大后变小B.I先变小后变大C.U与I比值先变大后变小D.U变化量与I变化量比值等于R3 答案解析解析关闭不计电源内阻,电路的路端电压等于电源电动势,A选项错误;滑动变阻器的上半部分和下半部分并联,在滑片由a端滑到b端的过程中,该并联值先变大再变小,电压表示数U和电流表示数I的比值为该并联值和电阻R2之和,C选项正确;根据电阻的变化可判断电路中电流先变小再变大,B选项正确;U的变化量与I变化量比值等于R2支路总电

19、阻,D选项错误。答案解析关闭BC专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高考模拟-31-2134986752.(2016河南洛阳一模)在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,三个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、U1、U2表示,下列判断正确的是()A.I减小,U1增大B.I增大,U2减小C.I增大,U1减小D.I减小,U2增大 答案解析解析关闭当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,R1和R2串联支路电阻变小,电流变大,电流表示数I增大,由欧姆定律可知,R1两端电压增大,电压表示数U1增大。由极限法分析可知,电压表示

20、数U2减小。选项B正确,A、C、D错误。答案解析关闭B专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高考模拟-32-431298675考点二交变电流的产生和描述交变电流的产生和描述3.小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO,线圈绕OO匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压()A.峰值是e0B.峰值是2e0 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点

21、高考模拟高考模拟-33-4312986754.(多选)(2016江西赣州模拟)如图所示,发电机的矩形线圈面积为S,匝数为N,绕OO轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动。从图示位置开始计时,下列判断正确的是()A.此时穿过线圈的磁通量为零,产生的电动势为零B.线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSsin tC.P向下移动时,电流表示数变小D.P向下移动时,发电机的电功率增大 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高考模拟-34-675312498考点三变压器和远距离输电问题变压器和远距离输电问题5

22、.(多选)(2016全国理综丙)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是()A.原、副线圈匝数比为91B.原、副线圈匝数比为19C.此时a和b的电功率之比为91D.此时a和b的电功率之比为19 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高考模拟-35-6753124986.(2016河南八市重点高中联考)某发电站电能输送示意图如图所示。已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变。若用户电阻R0减小,下

23、列说法正确的是()A.发电机的输出功率减小B.输电线上的功率损失减小C.用户得到的电压减小D.输电线输电电压减小 答案解析解析关闭若用户电阻减小,则降压变压器输出功率增大,导致发电机的输出功率增大,选项A错误。若用户电阻减小,则降压变压器输出功率增大,导致输电线上电流增大,输电线上损失电压增大,输电线上的功率损失增大,选项B错误。降压变压器原线圈输入电压减小。由于降压变压器的原副线圈匝数比不变,降压变压器副线圈输出电压(即用户得到的电压)减小,选项C正确。根据题给发电机的输出电压不变,升压变压器的原线圈输入电压不变。由于升压变压器的原副线圈匝数比不变,则输电线上输电电压不变,选项D错误。答案解

24、析关闭C 专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高考模拟-36-6753124987.(2016天津理综)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是()A.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大导学号38970056 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟

25、高考模拟-37-986531247考点四交变电流的综合问题分析交变电流的综合问题分析8.(2016山东威海模拟)通过理想变压器给用电器供电,电路如图甲所示,变压器初级线圈匝数n1=1 000,两次级线圈的匝数分别为n2=50、n3=100。在初级线圈ab端接如图乙所示的交变电流,下列说法正确的是()A.交变电流的频率为100 HzB.U2=50 V,U3=100 VC.I1I2=120D.闭合开关S,则I1增大 答案解析解析关闭 答案解析关闭专题四专题四第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流考情分析知识网络高频考点高考模拟高考模拟-38-9865312479.如图所示,匀强磁场的磁感应强度 ,单匝矩形线圈的面积S=1 m2,电阻不计,绕垂直于磁场的轴OO匀速转动。线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接,A为交流电流表。调整副线圈的触头P,当变压器原、副线圈的匝数比为21时,副线圈电路中标有“6 V6 W”的灯泡正常发光,以下判断正确的是()A.电流表的示数为1 AB.矩形线圈产生电动势的有效值为18 VC.从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈产生的电动势随时间的变化规律为e=122sin 30t VD.若矩形线圈的转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将P适当上移导学号38970057 答案解析解析关闭 答案解析关闭