三維設(shè)計高考物理二輪復(fù)習(xí)廣東專 專題恒定電流與交變電流

會計學(xué)1三維設(shè)計高考物理二輪復(fù)習(xí)廣東專三維設(shè)計高考物理二輪復(fù)習(xí)廣東專 專題專題 恒定電流與交變電流恒定電流與交變電流備考方向要明了備考方向要明了主要問題主要問題 應(yīng)用電路知識和能量觀點解決直流電和交流電的電路問題應(yīng)用電路知識和能量觀點解決直流電和交流電的電路問題主要考點主要考點直流電路的動態(tài)分析；直流電路的動態(tài)分析；變壓器原理及三個關(guān)系的應(yīng)用；變壓器原理及三個關(guān)系的應(yīng)用；交變電流的產(chǎn)生及描述問題交變電流的產(chǎn)生及描述問題主要方法主要方法理想化模型理想化模型(變壓器變壓器)；等效思想的應(yīng)用等效思想的應(yīng)用(等效電路圖等效電路圖)；電路分析時用到的程序法、假設(shè)法、極限法電路分析時用到的程序法、假設(shè)法、極限法第1頁/共67頁主要策略主要策略在復(fù)習(xí)時要夯實基礎(chǔ)，重在理清各個基本概念、熟記基本在復(fù)習(xí)時要夯實基礎(chǔ)，重在理清各個基本概念、熟記基本公式，明確各公式的適用條件。對于交變電流的問題，重公式，明確各公式的適用條件。對于交變電流的問題，重視對交流電視對交流電“四值四值”的理解及應(yīng)用，變壓器問題是復(fù)習(xí)的重的理解及應(yīng)用，變壓器問題是復(fù)習(xí)的重中之重。還要重視該部分知識在實際生活中應(yīng)用的問題中之重。還要重視該部分知識在實際生活中應(yīng)用的問題第2頁/共67頁第3頁/共67頁第4頁/共67頁第5頁/共67頁第6頁/共67頁2電源的幾個功率電源的幾個功率(1)總功率：總功率：P總總EI(2)內(nèi)部消耗的功率：內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)內(nèi)I2r(3)輸出功率：輸出功率：P出出UI(4)最大輸出功率：最大輸出功率：PmE2/4r，此時，此時Rr。第7頁/共67頁三、交流電的產(chǎn)生與描述三、交流電的產(chǎn)生與描述1.第8頁/共67頁2交流電的交流電的“四值四值”第9頁/共67頁第10頁/共67頁2遠距離輸電遠距離輸電(1)輸電過程，如圖輸電過程，如圖81所示：所示：圖圖81第11頁/共67頁第12頁/共67頁第13頁/共67頁第14頁/共67頁第15頁/共67頁3極端法極端法即因變阻器滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的即因變阻器滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑動端分別滑至兩個端點去討論。滑動端分別滑至兩個端點去討論。第16頁/共67頁1(2011北京高考北京高考)如圖如圖82所示電路，所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，閉合后，在變阻器在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程的滑動端向下滑動的過程中中() 圖圖82A電壓表與電流表的示數(shù)都減小電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的示數(shù)都增大電壓表與電流表的示數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大第17頁/共67頁解析：解析：滑動變阻器滑動變阻器R0的滑片向下滑動，的滑片向下滑動，R0接入電路的電阻接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，總電流變大，電源的內(nèi)電壓變變小，電路的總電阻變小，總電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，外電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，大，外電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，R1兩端的電壓變大兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，電流表的示數(shù)變小，兩端的電壓變小，電流表的示數(shù)變小，A項正確。項正確。答案：答案：A第18頁/共67頁第19頁/共67頁1.儀器檢測法儀器檢測法(1) 斷點故障：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時再逐段斷點故障：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時再逐段與與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路中有斷點電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路中有斷點。(2) 短路故障：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時再逐段短路故障：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時再逐段與與電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零時，該段電路被短路。電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零時，該段電路被短路。第20頁/共67頁2假設(shè)法假設(shè)法已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時，可已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運用有關(guān)規(guī)律進行推導(dǎo)，結(jié)果若與題設(shè)路發(fā)生故障，運用有關(guān)規(guī)律進行推導(dǎo)，結(jié)果若與題設(shè)現(xiàn)象不符合，則此段電路無故障，否則故障可能發(fā)生現(xiàn)象不符合，則此段電路無故障，否則故障可能發(fā)生在這部分電路。照此下去，直到找到全部故障在這部分電路。照此下去，直到找到全部故障第21頁/共67頁2某學(xué)生在研究串聯(lián)電路電壓特點時，接某學(xué)生在研究串聯(lián)電路電壓特點時，接成如圖成如圖83所示電路，接通所示電路，接通K后，他將后，他將高內(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在高內(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在A、C兩點間時，兩點間時，電壓表讀數(shù)為電壓表讀數(shù)為U；當并聯(lián)在；當并聯(lián)在A、B兩點兩點 圖圖83間時，電壓表讀數(shù)也為間時，電壓表讀數(shù)也為U；當并聯(lián)在；當并聯(lián)在B、C兩點間時，兩點間時，電壓表讀數(shù)為零，則出現(xiàn)此種情況的原因可能是電壓表讀數(shù)為零，則出現(xiàn)此種情況的原因可能是(R1、R2阻值相差不大阻值相差不大) ()AAB段斷路段斷路BBC段斷路段斷路CAB段短路段短路 DBC段短段短路路第22頁/共67頁解析：解析：A、C兩點間電壓為兩點間電壓為U，說明，說明AC之外的電路之外的電路良好，良好，A、B兩點間電壓為兩點間電壓為U，說明，說明AB之外的電路之外的電路良好；所以只能是良好；所以只能是AB段斷路，故選段斷路，故選A。答案：答案：A第23頁/共67頁第24頁/共67頁1.分析變壓器的動態(tài)電路問題需要明確各物理量間的制約關(guān)系分析變壓器的動態(tài)電路問題需要明確各物理量間的制約關(guān)系(1)電壓制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比電壓制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定時，輸出一定時，輸出 電壓電壓U2由輸入電壓決定，即由輸入電壓決定，即U2n2U1/n1，可簡述為，可簡述為“原制約副原制約副”。(2)電流制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比電流制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定，且輸入電一定，且輸入電壓壓U1確定時，原線圈中的電流確定時，原線圈中的電流I1由副線圈中的輸出電流由副線圈中的輸出電流I2決定，決定，即即I1n2I2/n1(只適用于一個副線圈的情況，若有多個副線圈，只適用于一個副線圈的情況，若有多個副線圈，只能根據(jù)只能根據(jù)P入入P出出計算原線圈中的電流計算原線圈中的電流)，可簡述為，可簡述為“副制約原副制約原”。(3)負載制約：變壓器副線圈中的功率負載制約：變壓器副線圈中的功率P2由用戶負載決定，由用戶負載決定，P2P負負1P負負2；變壓器副線圈中的電流；變壓器副線圈中的電流I2由用戶負載及電壓由用戶負載及電壓U2確定；總功率確定；總功率P總總P線線P2。 第25頁/共67頁2變壓器動態(tài)電路問題的分析思路變壓器動態(tài)電路問題的分析思路第26頁/共67頁3雙選雙選 (2011日照模擬日照模擬)如圖如圖84所示，所示， 理想變壓器的副線圈上通過輸電線接理想變壓器的副線圈上通過輸電線接 有三只燈泡有三只燈泡L1、L2和和L3，輸電線的等，輸電線的等 效電阻為效電阻為R，原線圈接有一個理想的電流表，原線圈接有一個理想的電流表， 圖圖84交流電源的電壓大小不變。開始時開關(guān)交流電源的電壓大小不變。開始時開關(guān)S接通，當接通，當S斷斷開時，以下說法正確的是開時，以下說法正確的是 ()A原線圈兩端原線圈兩端P、Q間的輸入電壓減小間的輸入電壓減小B等效電阻等效電阻R上消耗的功率變大上消耗的功率變大C原線圈中電流表示數(shù)變小原線圈中電流表示數(shù)變小D燈泡燈泡L1和和L2變亮變亮第27頁/共67頁解析：解析：當當S斷開時，原線圈兩端斷開時，原線圈兩端P、Q間的輸入電壓不變，間的輸入電壓不變，選項選項A錯誤；副線圈兩端電壓不變，燈泡的總電阻變大，錯誤；副線圈兩端電壓不變，燈泡的總電阻變大，輸電線中電流變小，等效電阻輸電線中電流變小，等效電阻R上消耗的功率變小，選項上消耗的功率變小，選項B錯誤；副線圈輸出的功率變小，原線圈輸入的功率也變錯誤；副線圈輸出的功率變小，原線圈輸入的功率也變小，原線圈中電流表示數(shù)變小，選項小，原線圈中電流表示數(shù)變小，選項C正確；燈泡正確；燈泡L1和和L2兩端電壓變大，亮度變亮，選項兩端電壓變大，亮度變亮，選項D正確。正確。答案：答案：CD第28頁/共67頁第29頁/共67頁第30頁/共67頁命題視角命題視角1 在如圖在如圖85所示的電路中，所示的電路中，R1、R2、R3均為可變電阻。當開關(guān)均為可變電阻。當開關(guān)S閉合后，兩平行金閉合后，兩平行金屬板屬板M、N中有一帶電液滴正好處于靜止狀中有一帶電液滴正好處于靜止狀態(tài)。為使帶電液滴向上加速運動，可采取的態(tài)。為使帶電液滴向上加速運動，可采取的措施是措施是() 圖圖85A增大增大R1的阻值的阻值B減小減小R2的阻值的阻值C減小減小R3的阻值的阻值D增大增大M、N間距間距第31頁/共67頁第32頁/共67頁命題視角命題視角2 用四個阻值均為用四個阻值均為R的電阻連成如圖的電阻連成如圖86所所示的電路。開關(guān)示的電路。開關(guān)S閉合時，有一質(zhì)量為閉合時，有一質(zhì)量為m，帶，帶電荷量為電荷量為q的小球靜止于水平放置的平行板電的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點，平行板電容器的下極板接地?，F(xiàn)容器的中點，平行板電容器的下極板接地?，F(xiàn) 圖圖86打開開關(guān)打開開關(guān)S，這個帶電小球便向平行板電容器的一個極板運，這個帶電小球便向平行板電容器的一個極板運動，并和此板碰撞，碰撞過程中小球沒有機械能損失，只是動，并和此板碰撞，碰撞過程中小球沒有機械能損失，只是碰后小球所帶電荷量發(fā)生變化，碰后小球帶有和該極板同種碰后小球所帶電荷量發(fā)生變化，碰后小球帶有和該極板同種性質(zhì)的電荷，并恰能運動到另一極板，設(shè)兩極板間距離為性質(zhì)的電荷，并恰能運動到另一極板，設(shè)兩極板間距離為d，不計電源內(nèi)阻，求：，不計電源內(nèi)阻，求：第33頁/共67頁(1)小球開始帶什么電？小球開始在中點的電勢是多少？電小球開始帶什么電？小球開始在中點的電勢是多少？電源電動勢源電動勢E為多大？為多大？(2)小球與極板碰撞后所帶的電荷量小球與極板碰撞后所帶的電荷量q為多少？為多少？第34頁/共67頁第35頁/共67頁第36頁/共67頁第37頁/共67頁沖關(guān)錦囊沖關(guān)錦囊(1) 電容器是聯(lián)系電路與電場的電容器是聯(lián)系電路與電場的“橋梁橋梁”，要分析電場就要通過，要分析電場就要通過電路分析板間電壓。電路分析板間電壓。(2) 分析電路時要分析清楚電路變化前后電容器兩端電勢差的分析電路時要分析清楚電路變化前后電容器兩端電勢差的變化及其兩極板電性是否發(fā)生了改變。據(jù)此，再由帶電變化及其兩極板電性是否發(fā)生了改變。據(jù)此，再由帶電物體的受力情況得到物體的運動情況，然后選取適當?shù)奈矬w的受力情況得到物體的運動情況，然后選取適當?shù)囊?guī)律進行求解。規(guī)律進行求解。第38頁/共67頁第39頁/共67頁命題視角命題視角1 雙選雙選某同學(xué)將一直流電源的總功率某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸、輸出功率出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流隨電流I變變化的圖線畫在了同一坐標系上，如圖化的圖線畫在了同一坐標系上，如圖87中的中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知所示，根據(jù)圖線可知()A反映反映Pr變化的圖線是變化的圖線是c 圖圖87B電源電動勢為電源電動勢為8 VC電源內(nèi)阻為電源內(nèi)阻為1 D當電流為當電流為0.5 A時，外電路的電阻為時，外電路的電阻為6 第40頁/共67頁規(guī)范解題規(guī)范解題由題意可知由題意可知PrI2r，變化曲線應(yīng)該是，變化曲線應(yīng)該是c，且，且由圖像可求得電源內(nèi)阻由圖像可求得電源內(nèi)阻r2 ，選項，選項A正確，正確，C錯誤；由錯誤；由PEEI，可求得電源電動勢，可求得電源電動勢E4 V，選項，選項B錯誤；由圖錯誤；由圖像及閉合電路歐姆定律像及閉合電路歐姆定律EIRIr可知，當電流為可知，當電流為0.5 A時外電路的電阻為時外電路的電阻為6 ，選項，選項D正確。故選正確。故選AD。第41頁/共67頁命題視角命題視角2 如圖如圖88所示，直線所示，直線、分別是電分別是電源源1與電源與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲線特性圖線，曲線是一個小燈泡的伏安特是一個小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、 圖圖88電源電源2單獨連接，則下列說法單獨連接，則下列說法錯誤錯誤的是的是 ()第42頁/共67頁A電源電源1與電源與電源2的內(nèi)阻之比是的內(nèi)阻之比是11 7B電源電源1與電源與電源2的電動勢之比是的電動勢之比是1 1C在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1 2D在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1 2第43頁/共67頁第44頁/共67頁沖關(guān)錦囊沖關(guān)錦囊解決圖像問題應(yīng)注意解決圖像問題應(yīng)注意(1)明確圖像的研究對象。根據(jù)題目反映的物理規(guī)律確定各明確圖像的研究對象。根據(jù)題目反映的物理規(guī)律確定各物理量之間的關(guān)系。物理量之間的關(guān)系。(2)識別圖像中橫坐標、縱坐標所代表的物理量及物理意義，識別圖像中橫坐標、縱坐標所代表的物理量及物理意義，明確圖像的截距、斜率、圖像交點、峰值、明確圖像的截距、斜率、圖像交點、峰值、“面積面積”等的等的物理意義。物理意義。(3)對圖像進行分析、比較、判斷，找出規(guī)律得出結(jié)論。對圖像進行分析、比較、判斷，找出規(guī)律得出結(jié)論。第45頁/共67頁第46頁/共67頁命題視角命題視角1 (2011天津高考天津高考)在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖89甲所示，產(chǎn)生的交甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖乙所示，則變電動勢的圖像如圖乙所示，則 ()圖圖89第47頁/共67頁At 0.005 s 時線框的磁通量變化率為零時線框的磁通量變化率為零Bt 0.01 s 時線框平面與中性面重合時線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為 311 VD線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為 100 Hz第48頁/共67頁第49頁/共67頁第50頁/共67頁第51頁/共67頁第52頁/共67頁第53頁/共67頁第54頁/共67頁第55頁/共67頁命題視角命題視角1 如圖如圖811所示，一個理想變壓器，初級所示，一個理想變壓器，初級線圈的匝數(shù)為線圈的匝數(shù)為n1，a、b接交流電源，次級線接交流電源，次級線圈的匝數(shù)為圈的匝數(shù)為n2，與負載電阻，與負載電阻R相連接，相連接，R40 圖圖811 ，圖中電壓表的示數(shù)為，圖中電壓表的示數(shù)為100 V，初級線圈的電流為，初級線圈的電流為0.4 A。下列說法正確的是下列說法正確的是 ()第56頁/共67頁A次級線圈中電流的最大值為次級線圈中電流的最大值為1.0 AB初級和次級線圈的匝數(shù)比初級和次級線圈的匝數(shù)比n1 n22 5C如果將另一個阻值也為如果將另一個阻值也為R的電阻與負載電阻并聯(lián)，圖的電阻與負載電阻并聯(lián)，圖中電流表的示數(shù)為中電流表的示數(shù)為2.0 AD如果將另一個阻值也為如果將另一個阻值也為R的電阻與負載電阻串聯(lián)，變的電阻與負載電阻串聯(lián)，變壓器的輸出功率為壓器的輸出功率為80 W第57頁/共67頁第58頁/共67頁命題視角命題視角2 (2011江蘇高考江蘇高考)圖圖812甲為一理想變壓器，甲為一理想變壓器，ab為原線為原線圈，圈，ce為副線圈，為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的入正弦式交變電壓的ut圖像如圖乙所示。若只在圖像如圖乙所示。若只在ce間接間接一只一只Rce400 的電阻，或只在的電阻，或只在de間接一只間接一只Rde225 的的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W。圖圖812第59頁/共67頁第60頁/共67頁第61頁/共67頁第62頁/共67頁第63頁/共67頁第64頁/共67頁第65頁/共67頁點擊下圖進入點擊下圖進入第66頁/共67頁