2013届二轮复习：第1部分专题4第1讲 直流电路
二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)
(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3. ②电压损失：U损＝I2R线＝U2－U3. ③输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3. ④输电导线上损耗的电功率：P 损＝I 线 U 损＝I2线_R 线＝UP222R 线.
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增大，故 A 错误；R0 两端的电压为 U0＝I2R0，用户得到的电压为 U3＝
U2－U0，当用户增多时，I2 增大，U0 增大，所以 U3 减小，为使用户获得
的电压稳定在 220 V，则需要增大 U2，变压器原副线圈电压关系为
U2＝ U1
nn21，在 U1 和 n2 不变的情况下，要增大 U2，可以减小 n1，即将 P 适当
【答案】 C
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二 交变电流的产生及四值问题
1. 线圈通过中性面时的特点 (1) 穿过线圈的磁通量最大． (2) 线圈中的感应电动势为零． (3) 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次．
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2. 正弦式交流电“四值”的应用
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2 (2021·江苏卷)贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛， 2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图 所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知 磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为 100、面积为0.5 m2，电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线 圈中产生的感应电流为50 A．求：
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三 变压器与远距离输电
1. 变压器制约问题主要有三项： 电压制约：输出电压 U2 由输入电压决定，即 U2＝nn21U1，可简述为“原 制约副”． 电流制约：原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定，即 I1 ＝nn21I2，可简述为“副制约原”． 负载制约：原线圈的功率P1由用户负载决定，P1＝P负1＋P负2＋…， 简述为“副制约原”．
高考物理二轮复习篇专题4第1讲直流电路与交流电路课件
02 考点2·交变电流的产生与描述
1．两个特殊位置的特点 (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ 最大，ΔΔΦt ＝0，e＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。 (2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΔΦt 最大，e 最大， i 最大，电流方向不改变。
2．正弦交流电“四值”的应用
[典例 2] (多选)(2019·高考天津卷)单匝闭合矩形 线框电阻为 R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀 速转动，穿过线框的磁通量 Φ 与时间 t 的关系图象如 图所示。下列说法正确的是( )
(2)结论法——“串反并同”(电源内阻不能忽略) “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)。
(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。
2．求解功率最值问题的 2 点技巧 (1)定值电阻的功率：P 定＝I2R R 为定值电阻，P 定只与电流有关系，当 R 外最大时，I 最小，P 定最小，当 R 外最小时，I 最大，P 定最大。 (2)电源的输出功率：P＝rE＋2RR外外2＝R外R－外Er22＋4r。当 R 外＝r 时， P 出＝E4r2最大。
专题复习篇
专题四 电路与电磁感应 第1讲 直流电路与交流电路
ห้องสมุดไป่ตู้物理
[建体系·知关联]
考情分析
[析考情·明策略] 近几年高考命题热点集中在交变电流的产生及“四值”分析、变压器基本
规律的应用、变压器与电路结合的动态问题。题型为选择题，难度中等。
1.交变电流的产生条件，“四值”的分析与计算
高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应1直流电路与交流电路课时作业含解析
2021-4-29 20XX年复习资料教学复习资料班级：科目：直流电路与交流电路[题组一] 直流电路的分析1.(2020·长沙长郡中学模拟)如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G ＝500 N ，电源电动势E ＝90 V ，电源内阻r ＝2 Ω，不计各处摩擦，当电动机以v ＝0.6 m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I ＝5 A ，下列判断不正确的是( )A ．电动机消耗的总功率为400 WB ．电动机线圈的电阻为0.4 ΩC ．电源的效率约为88.9%D ．电动机的效率为75%解析：B [重物被提升的功率P 重＝Fv ＝Gv ＝500×0.6 W＝300 W ，此时电路中的电流I ＝5 A ，则电源的总功率P 总＝EI ＝90×5 W＝450 W ，设电动机线圈的电阻为R ，根据能量守恒定律得P 总＝P 重＋I 2r ＋I 2R ，则得R ＝P 总－P 重－I 2r I 2＝450－300－52×252 Ω＝4 Ω，电动机消耗的总功率P 电＝P 重＋I 2R ＝400 W ，电源的效率η1＝P 总－I 2r P 总×100%＝450－52×2450×100%≈88.9%，电动机的效率η2＝P 重P 重＋I 2R ×100%＝300300＋52×4×100%＝75%，故选项B 符合题意．] 2．(2020·广州模拟)在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器．当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U .现将R 2的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A ．I 1增大，I 2不变，U 增大B ．I 1减小，I 2增大，U 减小C ．I 1增大，I 2减小，U 增大D ．I 1减小，I 2不变，U 减小解析：B [由题图知电压表测量路端电压，电流表A 1测量流过R 1的电流，电流表A 2测量流过R 2的电流．R 2的滑动触点向b 端移动时，R 2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，即电压表示数U 减小，R 3电压增大，R 1、R 2并联电压减小，通过R 1的电流I 1减小，而总电流I 增大，则流过R 2的电流I 2增大．故A 、C 、D 错误，B 正确．]3．(2020·孝义市一模)如图所示的电路中，电源电动势E ＝8 V ，内阻r ＝2 Ω，电阻R 2＝6 Ω，电容为1μF 的平行板电容器水平放置且下极板接地．当滑动变阻器R 1的滑片处于b 端时，有一带电油滴位于板间正中央P 点且恰好处于静止状态．下列说法正确的是( )A ．此时P 点电势为6 VB ．电容器上极板所带电荷量为6×10－6 CC ．若仅将电容器上极板缓慢上移少许，则P 点电势不变D ．若仅将滑片P 从b 端向a 端缓慢移动少许，则油滴将向下移动解析：B [由闭合电路的欧姆定律可知：路端电压U ＝R 2R 2＋r E ＝6 V ，那么电容器两极的电势差为6 V ，又有下端接地，故电势为零，那么P 点电势为12U ＝3 V ，故A 错误；电容器上极板所带电荷量Q ＝CU ＝1×10－6×6 C＝6×10－6C ，故B 正确；移动电容器上极板，电容器两端电势差不变；又有两极板间距离增大，故电场强度减小；又有P 点到下极板的距离不变，故电势差减小，那么，P 点电势减小，故C 错误；滑片P 从b 端向a 端移动，那么外电路电阻增大，所以路端电压增大，故两极板电势差增大，极板间场强增大，那么，油滴受到的电场力增大；油滴受重力和电场力作用，故有开始时油滴静止可知：电场力方向向上，那么，移动滑片后油滴合外力向上，故油滴向上运动，故D 错误．][题组二] 交变电流的产生及描述4．(2020·河南模拟)(多选)如图1所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的金属正方形线圈abcd 以垂直磁感线的cd 边为转动轴匀速转动，线圈产生的交变电动势图像如图2所示，则下列说法正确的是( )A ．t ＝3 s 时刻通过线圈的磁通量为零B ．ab 边两端的电压大小等于dc 边两端的电压大小C ．此交变电动势的频率为50 HzD ．dc 边两端电压的有效值为2 2 V 解析：ABD [由图乙可知，当t ＝3 s 时，感应电动势最大，则此时穿过线框回路的磁通量变化率最大，磁通量为零．故A 正确；由图可知，线框中的ab 边与dc 边切割磁感线，产生电动势，由E ＝BLv 可知二者产生的电动势是相等的；由于线框各部分的电阻串联，所以ab 边与dc 边电压降U ＝IR 也相等，所以ab 边两端的电压大小等于dc 边两端的电压大小．故B 正确；由图可知，交流电的周期为0.04 s ，则此交变电动势的频率为：f ＝1T ＝10.04Hz ＝25 Hz ；故C 错误；由图可知，交流电压的最大值为16 V ，则有效值为8 2 V ，该电路的等效电路如图 设ab 边与dc 边产生的电动势都是E ，每一条边的电阻都是r ，则E ＝4 2 V电路中的电流：I ＝2E 4rdc 边两侧的电压：U dc ＝E －Ir ＝E －2E 4r ·r ＝12E ＝2 2 V ．故D 正确．] 5．(多选)如图所示，图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )A ．在图中t ＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B ．线圈先后两次转速之比为3∶2C ．交流电a 的瞬时值表达式为u ＝10sin 5πt (V)D ．交流电b 的最大值为203 V 解析：BCD [在图中t ＝0时刻，感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，A 错误；a 的周期为0.4 s ，b 的周期为0.6 s ，转速与周期成反比，所以转速之比为3∶2，B 正确；交流电的瞬时值表达式为u ＝U m sin ωt ，所以a 的瞬时值表达式为u ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π0.4t ＝10sin 5πt (V)，C 正确；由U m ＝NBSω，可知角速度变为原来的23，则最大值变为原来的23，交流电b 的最大值为203V ，D 正确．]6．图1中，单匝矩形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直磁场的轴转动．改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图2中图线甲、乙的规律变化．设线圈的电阻为1.0 Ω，则( )A ．图线甲对应线圈在t ＝0时产生的感应电动势最大B ．图线甲、乙对应的线圈在t ＝2.0 s 时，线圈平面均平行于磁感线C ．图线甲、乙对应的线圈转速之比为4∶5D ．图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5π A解析：B [在t ＝0时，Φ甲最大，则产生的感应电动势最小，故A 错误；因为在t ＝0.2 s×10＝2.0 s 时，Φ甲＝Φ乙＝0，所以线圈平面均平行于磁感线，故B 正确；由图可知甲、乙图线对应的周期之比为4∶5，而线圈的转速n ＝1T，所以图线甲、乙对应的线圈转速之比为5∶4，故C 错误；甲图线对应的线圈中交流电压的峰值E m ＝BSω＝Φm ω＝0.4×2π0.16V ＝5π V，电流的峰值I m ＝E m R＝5π A，故D 项错误．][题组三] 变压器及远距离输电7．(2019·山西四模)如图甲所示，一阻值为R 的电阻接在电动势为E 、内阻为r 的直流电源两端，电源的效率为94.1%；如图乙所示，当该阻值为R 的电阻通过理想变压器接在电压有效值为E 、内阻为r 的交流电源上时，变压器原线圈两端的电压为E 2，则该变压器的原、副线圈匝数比为( ) A ．4∶1B ．1∶4C ．16∶1D ．1∶16 解析：B [当接直流电源时，有：η＝R R ＋r ＝94.1%解得：R ＝16r 根据原副线圈的电压比等于匝数比可知：n 1n 2＝U 1U 2＝E2U 2解得：U 2＝En 22n 1根据原副线圈的功率相等可知：I 1U 1＝I 2U 2 即为：E 2r ×E 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫En 22n 12R 解得：n 1n 2＝14故B 正确，A 、C 、D 错误．]8．(2020·安徽一模)有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡．当S 断开时，灯L 1正常发光．保持原线圈输入电压不变，S 闭合后，下列说法正确的是( )A ．电阻R 消耗的功率增大B ．原线圈的输入电流减小C ．原、副线圈的电压比增大D ．灯L 1、L 2都能正常发光解析：A [当S 闭开后，电路的电阻减小，副线圈的电流增大，所以电阻R 两端的电压增大，故R 消耗的功率增大，故A 正确；变压器原副线圈的匝数不变，故原副线圈中电流之比不变，副线圈中电流增大，故原线圈中电流也增大，故B 错误；因线圈匝数之比不变，故原副线圈中电压比不变，故C 错误；当S 闭合后，电路的电阻减小，副线圈的电流增大，所以通过电阻R 的电压增大，灯泡两端的电压减小，灯L 1、L 2都不能正常发光，故D 错误．]9．(2020·河南郑州检测)如图所示的电路中，R 为光敏电阻(增大照射光的强度电阻会减小)、C 为电容器，灯泡L 的额定电压为50 V ，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1.闭合开关S ，在a 、b 两端输入正弦式交变电流u ＝1002sin 10πt (V)，则下列说法正确的是( )A ．灯泡会正常发光B ．光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等C ．增大照射光的强度照射光敏电阻，灯泡会变亮D ．断开开关S ，灯泡会熄灭解析：C [由题可知，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，原线圈两端的电压的有效值为100 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，可知副线圈两端的电压的有效值为50 V ，由于电容器和光敏电阻都会阻碍交变电流的通过，因此灯泡两端的电压小于50 V ，不会正常发光，A 错误；由于电容器能通交流，因此光敏电阻R 中的电流小于灯泡中的电流，B 错误；增大照射光的强度照射光敏电阻，光敏电阻的阻值减小，因此灯泡中的电流增大，灯泡会变亮，C 正确；断开开关S ，由于电容器能通交流，因此灯泡不会熄灭，D 错误．]10.(2020·资阳模拟)如图所示，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、副线圈匝数之比为1∶9B ．原、副线圈匝数之比为9∶1C ．此时a 和b 的电功率之比为10∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶10解析：B [灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U ，则说明原线圈输入电压为9U ，输出电压为U ；则可知，原副线圈匝数之比为9∶1，故A 错误，B 正确；根据公式I 1I 2＝n 2n 1可得I 1I 2＝19，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P ＝UI 可得两者的电功率之比为1∶9；故C 错误，D 错误．][B 级－综合练]11．(2019·江苏南京三模，5)如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的原副线圈匝数比为m ，降压变压器的原副线圈匝数比为n ，输电线的电阻为R ，升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，发电机输出的电压恒为U ，若由于用户的负载变化，使电压表V 2的示数减小了ΔU ，则下列判断正确的是( )A ．电流表A 2的示数增大了ΔU RB ．电流表A 1的示数增大了n ΔU RC ．电压表V 1的示数减小了ΔUD ．输电线损失的功率增加了⎝ ⎛⎭⎪⎫n ΔU R 2R 解析：B [由U U 1＝m 得U 1＝U m ，由于U 、m 不变，故U 1不变，故C 错．设降压变压器的输入电压为U ′，则U ′＝U 1－I 1R ，由U ′U 2＝n 得，U 2＝1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫U m －I 1R ，则ΔU ＝－R n ΔI 1，由此可见，电流表A 1的示数增大了n ΔU R ，即B 正确．由I 1I 2＝1n 得I 2＝nI 1，由此可知，I 2增大了n 2ΔU R，故A 错．输电线损失的功率增加量ΔP ＝(I 1＋ΔI 1)2R －I 21R ＝2I 1ΔI 1·R ＋ΔI 21R ≠⎝⎛⎭⎪⎫n ΔU R 2R ，故D 错．]12.(2020·新课标Ⅱ卷一模)如图所示，直角三角形导线框OPQ 放置在磁感应强度大小为B ，方向垂直于OQ 向右的匀强磁场中，且OP 边的长度为L ，∠POQ ＝θ.当导线框绕OQ 边以角速度ω逆时针转动(从O 向Q 观察)时，下列说法正确的是( )A ．导线框OPQ 内无感应电流B ．导线框OPQ 内产生大小恒定，方向周期性变化的交变电流C ．P 点的电势始终大于O 点的电势D ．如果截去导线PQ ，则P 、O 两点的电势差的最大值为12BL 2ωsin θcos θ 解析：D [导线框OPQ 内，只有边长OP 做切割磁感线运动，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可求得感应电动势的大小为E ＝BL ·L sin θ2·ωcos θsin ωt ＝12BL 2ωsin θcos θsin ωt ，故导线框OPQ 内产生正弦式交变电流，故A 、B 错误；由于导体框OPQ 内产生正弦式交变电流，P 点的电动势与O 点的电动势大小成周期性变化，故C 错误；如果截取导线PQ ，则没有感应电流，但PQ 两点的电势差U ＝BL L sin θ2ωcos θsin ωt ＝12BL 2ωsin θcos θsin ωt ，故最大值为12BL 2ωsin θcos θ，故D 正确．] 13．(2020·衡水模拟)(多选)如图所示，面积S ＝0.5 m 2、n ＝50匝、电阻不计的矩形闭合导线圈ABCD 处于磁感应强度大小为B ＝210 T 的水平匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝200 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈1相连，副线圈2接入一只“220 V 100 W”的灯泡甲，副线圈3接入一只“110 V 60 W”的灯泡乙与滑动变阻器，已知当滑动变阻器的滑片处于最左端时两灯均正常发光，交流电流表的量程为0～0.6 A ，且为理想电表．下列说法正确的是( )A ．从图示位置计时，线框中交变电压瞬时值的表达式为e ＝5002sin 200t VB ．当两灯正常发光时，交流电流表的示数为0.30 AC ．变压器线圈的匝数之比为n 1∶n 2∶n 3＝50∶22∶11D ．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数增大解析：AC [图示位置穿过线框的磁通量最大，电动势的最大值E m ＝NBSω＝50×210×0.5×200 V＝500 2 V ．图示位置穿过线框的磁通量最大，导线框中产生交变电压的表达式为u ＝5002sin 200t V ．故A 正确；变压器副线圈2中的电功率为100 W ，变压器副线圈3中电功率为60 W ，则变压器原线圈中的电功率为160 W ，所以变压器原线圈中电流强度I 1＝P 1U 1＝160500 A ＝825A ．故B 错误；电动势的最大值为500 2 V ，则交流电压的有效值500 V ．滑动变阻器的滑片处于最左端时接入电路中的电阻值为0；根据电压之比等于匝数比，则原副线圈的匝数比＝500∶220∶110＝50∶22∶11，故C 正确，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入副线圈的电阻值增大，所以副线圈3中的电流值减小，输出功率与输入功率都减小，所以电流表的示数减小，故D错误．]14．(多选)如图所示的电路中，E为电源，内电阻为r，V为理想电压表，L为阻值恒为2r的小灯泡，定值电阻R1的阻值恒为r，R3为半导体材料制成的光敏电阻(其阻值随光照的增强而减小)．电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心P点有一带电小球处于静止状态，电源负极接地，则下列说法正确的是( )A．若将R2的滑片上移，则电压表的示数变小B．若突然将电容器上极板上移，则小球在P点的电势能增大C．若光照变强，则小球会向上运动D．若光照变强，则A、B间电路的功率变大解析：BD [R2与电容器C串联，若只是将R2的滑片上移，对电路没有影响，电压表示数不变，A项错误；若只是将电容器上极板上移，则电容器两端电压U C不变，两极板间距d 增大，场强E减小，P点的电势减小，由题分析可知小球带负电，则小球在P点的电势能增大，B项正确；若光照变强，则光敏电阻R3的阻值减小，灯L和R3两端电压减小，电容器两端电压减小，两极板间场强E减小，小球所受电场力减小，球会向下运动，C项错误；将R1视为电源一部分，则等效电源内阻阻值为2r，而A、B间L和R3的总电阻为R L＋R3＝2r＋R3＞2r，若光照变强，则R3的阻值减小，A、B间电路的功率变大，故D项正确．]高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应1直流电路与交流电路课时作业含解析结束语同学们，相信梦想是价值的源泉，相信成功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念。
高考二轮物理资料第一讲 直流电路与交流电路PPT
1．(2020·全国卷Ⅰ)图(a)所示的电路中，K 与 L 间接一智能电
源，用以控制电容器 C 两端的电压 UC。如果 UC 随时间 t
的变化如图(b)所示，则下列描述电阻 R 两端电压 UR 随时
间 t 变化的图像中，正确的是
பைடு நூலகம்
()
解析：由图(b)可知，在 0～1 s 时间内，电容器两极板之间 电压为零，说明电容器没有充、放电，电路中没有电流， 根据欧姆定律可知电阻 R 两端电压为零；在 1～2 s 时间内， 电容器两极板之间电压均匀增大，根据 I＝ΔΔqt ＝CΔΔUt ，可 知电路中有恒定电流对电容器充电，则电阻 R 两端电压恒 定；在 2～3 s 时间内，电容器两极板之间电压恒定且不为 零，说明电容器所带电荷量不变，电路中没有电流，电阻 R 两端电压为零；在 3～5 s 时间内，电容器两极板之间电 压均匀减小，说明电容器均匀放电，则电路中有反方向恒 定电流，且电流小于充电电流，电阻 R 两端电压恒定，且 电压小于 1～2 s 时电阻 R 两端电压。所以，电阻 R 两端电 压 UR 随时间 t 变化的图像正确的是 A。 答案：A
2．[多选](2020·江苏高考)某汽车的电源与启动电机、车灯连接
理想变压器 全国卷 未考 未考
的规律及应用 Ⅲ·T20
未考
远距离输 电问题
全国卷 未考 未考
Ⅱ·T19
未考
2016 全国卷 Ⅰ·T16 全国卷 Ⅲ·T19
未考
课堂
重点攻坚
——超分有重点，超越不畏艰
释疑 4 大考点
考点一 直流电路的分析与计算 直流电路的分析与计算问题，高考很少单独考查，但是有 关知识是电学实验的基础。直流电路的动态变化问题是该部分 的难点，解决此类问题时可以应用程序法分析，也可以应用 “串反并同”结论法进行快速判断。
2013届高考物理二轮复习 第一部分 专题5 第一讲直流电路与交流电路精品课件
直流电路与交流电路
1.常用的分析方法 (1)程序法：程序法分析动态变化问题可按以下步骤分析： ①由局部电阻变化判断总电阻的变化； E ②由I＝ 判断总电流的变化； R＋r ③据U＝E－Ir判断路端电压的变化； ④由欧姆定律及串、并联电路特点判断各部分电流、电压变化． (2)极限法：即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器 的滑动端分别滑至两个极端去讨论． (3)特殊值法：对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从 而得出结论．
1. (2012·广州期末)如图5－1－10所示电路，已知R3＝4 Ω，闭合电 键，电流表读数为0.75 A，电压表读数为2 V，经过一段时间，一个 电阻被烧坏(断路)，使电流表读数变为0.8 A，电压表读数变为3.2 V， 问：
(1)哪个电阻发生断路故障？
(2)R1的阻值是多少？ (3)能否求出电源电动势E和内阻r？ 如果能，求出结果；如果不能，说明理由．
【解析】 从线圈平面平行于磁感线开始计时，正弦交变电流的 感应电动势的一般表达式为e＝Emcos θ，且该式的成立与转轴的位置无 e Em 关(转轴平行于磁感线的情况除外)，则感应电流i＝R＝ R cos θ，由题给 Em 1 条件有：1＝ 2 ×2，Em＝4 V，则Im＝2 A，I有效＝ 2 A，电功率P＝I2 有效 2π R＝4 W，所以A正确，B错误；e＝4 cos ωt＝4 cos T t，即C正确；由Em 2π 2T 2T 2π ＝BSω＝Φm· 得Φm＝ π ，故Φ＝ π sin T t，即D错误． T
(2012·天津二模)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的 规律图象如图5－1－4甲所示，已知发电机线圈内阻为20.0 Ω，现外 接一只“100 V 125 W”的灯泡，如图5－1－4乙所示，则( A．此时刻线圈中感应电流为0 B．通过灯的电流随时间t的变化规律是 cos 100πt(A) C．灯泡能正常发光 D．灯泡的实际功率是80 W )
高考物理二轮复习第1部分专题4电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电路教案
直流电路与交流电路第1讲直流电路与交流电路[高考统计·定方向] (教师授课资源)(2016·全国卷Ⅱ·T17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示的电路。
开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。
Q1与Q2的比值为( )A.25B.12C.35D.23C[断开S和闭合S后等效电路分别如图甲、乙所示。
甲乙根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1＝15E，U2＝13E，C所带的电荷量Q＝CU，则Q1∶Q2＝3∶5，选项C正确。
]1．直流电路动态分析方法(1)程序法R 局――→增大减小I 总＝ER ＋r――→减小增大U 内＝I 总r ――→减小增大U 外＝E －U 内――→增大减小确定U 支、I 支。
(2)结论法——“串反并同”(电源内阻不能忽略)“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)(如下T 1)。
(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。
2．功率的最值问题(1)定值电阻的功率：P 定＝I 2RR 为定值电阻，P 定只与电流有关系，当R 外最大时，I 最小，P 定最小，当R 外最小时，I最大，P 定最大。
(2)电源的输出功率：P ＝E 2R 外r ＋R 外2＝E 2R 外－r 2R 外＋4r 。
当R 外＝r 时，P 出功率最大。
(3)变化电阻的功率的最大值：利用等效思想，把除变化电阻之外的其他的定值电阻等效成电源的内阻r ′。
考向1 直流电路的动态分析1．(多选)(2019·衡水中学二模)如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，开关S 闭合后，平行板电容器中的带电液滴M 处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则( )A ．带电液滴M 一定带正电B ．R 4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大C ．若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴M 将向上极板运动D ．若将开关S 断开，带电液滴M 将向下极板运动BC [电容器的上极板带正电，板间场强方向向下，带电液滴M 处于平衡状态，则知受到的电场力向上，带电液滴M 带负电，故A 错误。
高考物理二轮复习第一部分专题四电路与电磁感应第一讲直流电路与交流电路课件.ppt
电流表的示数为 4I”说明开关闭合和开关断开两种情况
下副线圈上的电阻不同导致原线圈的电流不同． 解析：设理想变压器原、副线圈匝数比值为 k，根据
题述，当开关 S 断开时，电流表示数 I，则由闭合电路欧
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姆定律得，U＝IR1＋U1.由变压公式UU12＝k 及功率关系 U1I
＝U2I2，可得II2＝k，即副线圈输出电流为 I2＝kI，
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C．若 C 增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D．若 E 减小为 85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷
量不变 解析：电容器充电时两端电压不断增大，所以电源
与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，
选项 A 错误；当电阻 R 增大时，充电电流变小，电容器
所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项 B 正确；
一半时间内有感应电流；③“半径相等”说明有效切割
长度相同．
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解析：当导线框 N 完全进入磁场后，通过线框的磁 通量将不变，故无感应电流产生，因此它不会产生正弦 交流电，A 项错误；导线框每转动一圈，产生的感应电流 的变化为一个周期，B 项正确；在 t＝T8时，导线框转过 角度为 45°，切割磁感线的有效长度相同，均为绕圆心的 转动切割形式，设圆弧半径为 R，则感应电动势均为 E＝ 12BR2ω，C 项正确；
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A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于 T
C．在 t＝T8时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的
2013届高考物理二轮复习 第一部分 专题4 第一讲带电粒子在电场中的运动精品课件
③同一方向同位置入射的带电粒子，不论其m、q、v0如何，其射出 电场时的方向的反向延长线与入射方向的直线的交点一定在金属板间的 l y 1 2处的O点(因s＝tan φ＝2l)，如图4－1－7所示．
(12分)(2012· 南阳模拟)一平行板电容器长l＝10 cm，宽a＝8 cm，板间距d＝4 cm，在板左侧有一足够长的“狭缝”离子源，沿着
2．带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)运动特点 带电粒子在电场中的偏转问题，一般是指带电粒子以初速度v0垂直 进入匀强电场后的运动，该运动类似平抛运动，分析时一般都是分解为 两个方向的分运动来处理，即垂直于电场方向的匀速运动(vx＝v0，l＝ 1 v0t)和平行于电场方向的初速度为零的匀加速直线运动(vy＝at，y＝2 qE qU at2，a＝ m ＝md)，两个分运动具有同时性． (2)规律 ①偏转距离 1 2 qU l 2 qUl2 Ul2 y＝2at ＝2md(v ) ＝2mdv2＝4dU . 0 0 0 vy qUl Ul ②偏转角tan φ＝v ＝mdv2＝2dU . 0 0 0
1 【解析】 当平行板电容器的其他条件不变，板间距离变为2d εS 时，电容器的电容为C′＝ d ＝2C，又知电容器的带电荷量为2Q， 4πk2 2Q 则得知U′＝ 2C＝U，即U2＝U1，根据匀强电场中电势差与场强之间的 U U2 关系式E＝ d 得E2＝1 ＝2E1，因此选项C正确，其他选项都错误． 2d
B．在c点受力最大
C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化大于由b点到
c点的动能变化
【解析】 由带电粒子进入正点电荷形成的电场中的运动轨迹可 以看出两者相互排斥，故带电粒子带正电，选项A错误；根据库仑定 q1q2 律F＝k r2 可知，a、b、c三点中，在a点时受力最大，选项B错误；带 电粒子从b点到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故在b点 的电势能大于在c点的电势能，选项C正确；由于虚线为等间距的同心 圆，故Uab＞Ubc，所以Wab＞Wbc，根据动能定理，带电粒子由a点到b 点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，选项D正确．
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专题四
电路与电磁感应
强化训练2
图4－1－7 (2010年高考新课标全国卷)电源的效率η定义为外电 路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电 动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图4－1－7 所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线 上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图 可知ηa、ηb的值分别为( )
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专题四
电路与电磁感应
UI U 解析：选 D.电源的效率 η＝ ×100% ＝ EI E ×100%.a 点对应的路端电压 U 为 4 个格，而电动 2 势 E 为 6 个格．因此 ηa＝ ；b 点对应的路端电压 3 1 为 2 个格，因此 ηb＝ .故 D 项正确． 3
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专题四
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专题四
电路与电磁感应
强化训练3 (2011年南昌高三调研)在如图4－1－9所示的电路中， R1、R2、R3均为可变电阻．当开关S闭合后，两平行 金属板M、N中有一带电液滴正好处于静止状态．为 使带电液滴向上加速运动，可采取的措施是( ) A．增大R1的阻值 B．减小R2的阻值 C．减小R3的阻值 D．增大M、N间距 图4－1－9
图4－1－5
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专题四
电路与电磁感应
强化训练1 (2011年高考海南卷)如图4－1－5所 示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值 电阻，S0 、S为开关，V与A分别为电压表和电流 表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( ) A．V的读数变大，A的读数变小 B．V的读数变大，A的读数变大 C．V的读数变小，A的读数变小 D．V的读数变小，A的读数变大
2．U－I图象 (1)对电源有：U＝E－Ir，如图4－1－2中a线． (2)对定值电阻有：U＝IR，如图4－1－2中b线．
图4－1－2
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专题四
电路与电磁感应
说明：①图中a线常用来分析电源电动势和内 电阻的测量实验． ②图中矩形OABD、OCPD和ABPC的“面积” 分别表示电源的总功率、输出功率和内电阻消 耗的功率．
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专题四
电路与电磁感应
解析：选B.当S断开时，R2 所在支路断路，总电 E 阻R变大，根据I＝ 知，干路电流I变 R＋r 小，根据U＝E－Ir知，路端电压变大，即V 读数 变大；根据U＝IR知，R1 两端电压U1 ＝IR1 变小， 而U＝U1＋U3，所以R3两端的电压U3＝U－U1要变 大，通过R3的电流I3＝变大，即A的读数变大，所 以B正确．
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专题四
电路与电磁感应
2.正确理解R＝ρ l 和R＝ U 的区别 I S
公式 区别
含义
l R＝ρ S
R＝ U I 电阻的定义式
电阻的决定式
理解
适用条件
R由ρ、l、S共同决 R与U、I均无关 定
任何导体 金属和电解液
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专题四
电路与电磁感应
3.纯电阻电路和非纯电阻电路 纯电阻电路 非纯电阻电路
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例1
专题四
电路与电磁感应
图4－1－4 【自主解答】 法一：程序法：当图中滑动变阻器 的滑片向下滑动时→电阻R4↓→闭合电路的总电阻R 总 ↓→总电流I 总 ↑→内电压U 内 ↑→路端电压U 外 ↓→ 电压表示数减小，电流→ I3↑→R3消耗的功率增大．
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专题四
电路与电磁感应
法二：“串反并同”法：当R4减小时，与R4串 联的R3 上的电流就增大，R3 消耗的功率增大； 与它并联或间接并联的R1 、R2 支路及电压表两 端电压减小，电流表示数减小． 【答案】 D
Hale Waihona Puke 专题四电路与电磁感应第一部分· 专题突破方略
专题四
电路与电磁感应
专题四
电路与电磁感应
专题四
电路与电磁感应
第1讲 直流电路
专题四
电路与电磁感应
重点知识归纳
一、电路基本概念的理解 1．对电流的三种表达式的理解
公式 区别
q I＝ t
含义
电流的定 义式
I与q、t无 关
理解
U I＝nqSv I＝ R 反映了导体中的电 电流的决 流与导体两端的电 定式 压和电阻的关系 由I＝ q t I由U、R共同决定 可导出
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专题四
电路与电磁感应
ΔU2 4.5 (2)R0＝ ΔI ＝ 1.5 Ω＝3 Ω，在R取最大值时，Imin ＝0.5 A，此时U1＝7.5 V，故Rmax＋R0＝ 7.5 Ω，即 0.5 Rmax＝12 Ω. (3)由题意知：7.5＝E－0.5r和6＝E－2r，得r＝1 Ω ，E＝8 V. (4)当滑动变阻器阻值R＝R0＋r＝4 Ω时，滑动变阻 E2 ＝4 W. 器消耗的功率最大，Pmax＝ 4R 【答案】 (1)见自主解答 (2)3 Ω 12 Ω (3)8 V 1 Ω (4)4 W
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专题四
电路与电磁感应
例2 (2011年高三押题卷)如图4－1－6甲所示电路，
在滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中， 两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中 AC、BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响，则：
图4－1－6
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专题四
电路与电磁感应
(1)电压表V1 、V2 的示数随电流表示数的变化 图象分别为U－I图象中的哪一条直线？ (2)定值电阻R0 、滑动变阻器的总电阻分别是 多少？ (3)试求出电源的电动势和内阻． (4)滑动变阻器滑片从一端滑到另一端的过程 中，滑动变阻器消耗的最大电功率为多大？ 【自主解答】 (1)I变大时，U2＝IR0相应变大 ，而U1＝E－Ir则变小，故V1表的示数随电流表 示数的变化图线对应BC直线，V2表的示数随电 流表示数的变化图线对应AC直线．
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专题四
电路与电磁感应
解析：选B.因为R1与平行板电容器串联，故无 论R1 阻值变大还是变小，电容器两极板间的电 压都等于R3两端电压，故选项A错误；当R2阻值 减小时，电路的电阻变小，则电路的总电阻变 小电流变大，R3 的分压变大，电容器两极板间 的电压变大，所以电场力变大，液滴向上运动 ，故选项B正确；当减小R3的阻值时，电路的电 流也变大，因此内电压和R2 的分压变大，则R3 的分压变小，所以电场力变小，液滴向下运动 ，故选项C错误；当增大极板间的距离时，由E U ＝ d ，电场强度变小，故电场力变小，液滴向 下运动，选项D错误．
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电路与电磁感应
2．含容电路的基本类型 (1)和电容器相关的物理量的分析与计算． (2)电容器内带电粒子的动力学问题及功能关 系．
图4－1－8
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专题四
电路与电磁感应
例3 (2011年大连市高三质检)如图4－1－8所示
，两个相同的平行板电容器C1 、C2 用导线相连 ，开始都不带电．现将电键S闭合给两个电容器 充电，待充电平衡后，电容器C1 两板间有一带 电微粒恰好处于平衡状态．再将电键S断开，把 电容器C2两板稍错开一些(两板间距离保持不变) ，重新平衡后，下列判断正确的是( ) A．电容器C1两板间电压减小 B．电容器C2两板间电压增大 C．带电微粒将加速上升 D．电容器C1所带电荷量增大
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电路与电磁感应
含容电路的分析
1．分析含容电路的基本思路 (1) 明 确 电 路 的 连 接 方 式 ， 必 要 时 画 出 等 效 电 路 图．电容器充、放电结束后，没有电流通过电容器， 因此相当于断路，可先将其去掉，以便于分析． (2)确定电容器两端的电压与哪部分电路(或电阻)两 端的电压相同． (3)明确电容器所处的状态，是充电还是放电过程， 还是处于充电完毕的状态． (4)电容器是以电场的形式储存电能，其宏观表现是 电容器带电，两极板间存在电势差．
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专题四
电路与电磁感应
【自主解答】 充电完毕后电容器C1、C2并联， 且电压相等，都等于电源电压，断开S后，电容器 C2两板稍错开一些，即两板正对面积S减小，则电 容减小，根据C＝ εrS ＝ Q ，可知两板间电压增 U 4πkd 大， 此时U2>U1 ，则电容器C2 又开始给C1 充电，直到 两电容器电压再次相等，此时两者的电压比原来电 压都增大，故A错误，B正确；电容器C1 所带电荷 量增大，故D正确；电容器C1 电压增大，根据E＝ U/d可知：C1 两板间电场强度增大，则带电微粒受 到的电场力增大，将加速向上运动，故C正确． 【答案】 BCD
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专题四
电路与电磁感应
直流电路的图象
1．在恒定电流单元中要注意以下几个重要图象： 电源输出功率P－R图象、P－I图象、U－R图象、 U－I图象等，这些都是高考命题的热点之一． 2．应用图象信息解题时应注意：(1)搞清图象研 究的是什么，并根据题目所反映的物理规律确定 物理量之间的函数关系．(2)明确图象的物理意义： 识别横坐标、纵坐标所代表的物理量及其物理意 义，明确物理图象的中点、线段、截距、峰值、 斜率、“面积”等的物理意义．(3)对图象进行分 析、比较、判断，找出规律得出结论．
如图4－1－4所示，当滑动变阻器的滑片 向下滑动时，电流表和电压表示数和电阻R3 上 消耗功率的变化情况是( ) A．电流表示数增大，电压表示数减小，R3消 耗的功率减小 B．电流表示数减小，电压表示数增大，R3消 耗的功率增大 C．电流表和电压表示数都增大，R3消耗的功 率减小 D．电流表和电压表示数都减小，R3消耗的功 率增大
除电阻外还包括能 电路中只有电 元件特点 把电能转化为其他 阻元件 形式能的用电器 服从欧姆定律 不服从欧姆定律：U 欧姆定律 U U I＝ ＞IR或I＜
R R
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电路与电磁感应
电流做功除一部分转 电流做功全部 化为内能外还有一部 能量转化 转化为电热 分转化为其他形式的 能 电功与电 W＝Q即UIt＝ 2 2Rt＝ U t I 热的关系