2019-2020年高考物理二輪專題突破專題七電磁感應(yīng)和電路2直流電路和交流電路教案.doc

2019-2020年高考物理二輪專題突破專題七電磁感應(yīng)和電路2直流電路和交流電路教案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握直流電路常用的的動態(tài)分析方法 2、掌握解決交變電流的產(chǎn)生和描述的基本方法 3、學(xué)會解決變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問題 4、學(xué)會交變電流的綜合問題分析 二、課時安排2課時三、教學(xué)過程（一）知識梳理 1.純電阻電路和非純電阻電路的電功、電功率的比較(1)純電阻電路：電功WUIt，電功率PUI，且電功全部轉(zhuǎn)化為電熱，有WQUIttI2Rt，PUII2R.(2)非純電阻電路：電功WUIt，電功率PUI，電熱QI2Rt，電熱功率P熱I2R，電功率大于電熱功率，即W>Q，故求電功、電功率只能用WUIt、PUI，求電熱、電熱功率只能用QI2Rt、P熱I2R.2.電源的功率和效率(1)電源的幾個功率電源的總功率：P總EI電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)I2r電源的輸出功率：P出UIP總P內(nèi)(2)電源的效率100%100%3.交流電的“四值”(1)最大值EmNBS.(2)瞬時值eNBSsin_t.(3)有效值：正弦式交流電的有效值E；非正弦式交流電的有效值必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)，用等效的思想來求解.計算交流電路的電功、電功率和測定交流電路的電壓、電流都是指有效值.(4)平均值：n，常用來計算通過電路的電荷量.4.理想變壓器的基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系：P入P出.(2)電壓關(guān)系：.(3)電流關(guān)系：只有一個副線圈時.（二）規(guī)律方法直流電路動態(tài)分析方法(1)程序法：基本思路是“部分整體部分”.即從阻值的變化入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判定R總的變化情況，再由閉合電路歐姆定律判斷I總和U端的變化情況，最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判斷各部分的變化情況.(2)結(jié)論法“串反并同”：“串反”：指某一電阻增大(減小)時，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，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).（三）典例精講高考題型一 直流電路的動態(tài)分析 【例1】 (xx全國甲卷17)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1所示電路.開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時，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()圖1A. B. C. D.解析S斷開時等效電路圖如圖甲所示.甲電容器兩端電壓為U1RE；S閉合時等效電路圖如圖乙所示.乙電容器兩端電壓為U2RE，由QCU得，故選項C正確.答案C高考題型二 交流電的產(chǎn)生和描述【例2】 如圖2甲所示，電阻為1 的矩形線圈繞垂直勻強磁場的轉(zhuǎn)軸OO勻速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電，現(xiàn)將此電流給阻值為R10 的小燈泡L供電，通過電流傳感器得到燈泡中電流的圖象如圖乙，不考慮溫度對燈泡阻值的影響，下列說法正確的是()圖2A.在t5103 s時，線圈處于中性面位置B.在t10103 s時，穿過線圈的磁通量最大C.交變電流的瞬時表達式為i5cos 50t(A)D.線圈產(chǎn)生的交流電的電動勢為55 V解析由圖乙可知t5103 s時刻感應(yīng)電流最小為零，此時線圈所在平面處于中性面位置，故A正確；t10103 s時刻感應(yīng)電流最大，此時線圈所在平面與中性面位置垂直，所以穿過線圈回路的磁通量最小，故B錯誤；周期T0.02 s，角速度100 rad/s，故電流的瞬時表達式為i5cos 100t(A)，故C錯誤；線圈產(chǎn)生的交流電的電動勢最大值為EmIm(Rr)55 V，D錯誤.答案A歸納小結(jié)1.線圈通過中性面時的特點(1)穿過線圈的磁通量最大；(2)線圈中的感應(yīng)電動勢為零；(3)線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向改變一次.2.交流電的“四值”(1)最大值EmNBS.分析電容器的耐壓值.(2)瞬時值eNBSsin t.計算閃光電器的閃光時間、線圈某時刻的受力情況.(3)有效值：正弦式交流電的有效值E；非正弦式交流電的有效值必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)，用等效的思想來求解.計算交流電路的電功、電功率和測定交流電路的電壓、電流都是指有效值.(4)平均值：n，常用來計算通過電路的電荷量.高考題型三 變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問題【例3】 (xx全國乙卷16)一含有理想變壓器的電路如圖3所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 、1 和4 ，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定.當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()圖3A.2 B.3 C.4 D.5解析開關(guān)斷開時，電路如圖甲所示，原、副線圈的電流比，通過R2的電流I2，副線圈的輸出電壓U2I2(R2R3)，由可得原線圈兩端的電壓U15I2，則UU1IR15I23I；開關(guān)閉合時，電路如圖乙所示，原、副線圈的電流比，通過R2的電流I2，副線圈的輸出電壓U2I2R2，由可得原線圈兩端的電壓U14I2，則UU14IR14I212I，聯(lián)立解得3，選項B正確.甲乙答案B歸納小結(jié)理想變壓器動態(tài)分析的兩種情況(1)負(fù)載電阻不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況.(2)匝數(shù)比不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負(fù)載電阻的變化情況.不論哪種情況，要注意兩點：一、根據(jù)題意分清變量和不變量；二、弄清“誰決定誰”的制約關(guān)系.對電壓而言，輸入決定輸出；對電流、電功(率)而言，輸出決定輸入.高考題型四 交變電流的綜合問題分析【例4】 (多選)如圖4所示，導(dǎo)體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與導(dǎo)線c、d相接.c、d兩個端點接在匝數(shù)比n1n2101的變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動變阻器R0，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向下，導(dǎo)體棒ab長為L(電阻不計)，繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動.如果滑動變阻器的阻值為R時，通過電流表的電流為I，則()圖4A.滑動變阻器上消耗的功率為P100I2RB.變壓器原線圈兩端的電壓U110IRC.取ab在環(huán)的最低端時t0，則導(dǎo)體棒ab中感應(yīng)電流的表達式是iIsin tD.ab沿環(huán)轉(zhuǎn)動過程中受到的最大安培力FBIL解析由得I210I，變阻器上消耗的功率為PIR(10I)2R100I2R，故A正確；副線圈的電壓為UI2R10IR，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，變壓器原線圈兩端的電壓U1100IR，故B錯誤；ab在最低點時，ab棒與磁場垂直，此時的感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，所以棒ab中感應(yīng)電流的表達式應(yīng)為iIcos t，故C錯誤；ab在最低點時，ab棒與磁場垂直，此時的感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，最大值為I，此時的安培力也是最大的，最大安培力為FBIL，故D正確.答案AD歸納小結(jié)交變電流的綜合問題，涉及交流電路最大值、有效值、平均值、瞬時值的計算，與電磁感應(yīng)、安培力、閉合電路歐姆定律的綜合應(yīng)用等，解答時應(yīng)注意以下兩點：(1)分清交流電路“四值”的不同計算方法和物理意義.(2)學(xué)會將直流電路、閉合電路歐姆定律的知識應(yīng)用在交流電路的綜合問題中.四、板書設(shè)計1、直流電路常用的的動態(tài)分析 2、交變電流的產(chǎn)生和描述 3、變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問題 4、交變電流的綜合問題分析 五、作業(yè)布置完成電磁感應(yīng)和電路（2）的課時作業(yè)六、教學(xué)反思借助多媒體形式，使同學(xué)們能直觀感受本模塊內(nèi)容，以促進學(xué)生對所學(xué)知識的充分理解與掌握。采用啟發(fā)、誘思、講解和討論相結(jié)合的方法使學(xué)生充分掌握知識。進行多種題型的訓(xùn)練，使同學(xué)們能靈活運用本節(jié)重點知識。