高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 直流与交流电路

高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 直流与交流电路内容摘要：

1、系统知识 明晰备考考什么本专题考查的主要内容有：电功、电热等概念，电路的串、并联规律，闭合电路欧姆定律，交流电的产生及描述，变压器，楞次定律及法拉第电磁感应定律等。 怎么考本专题知识是历年高考的热点，对应用电路的串、并联规律结合闭合电路欧姆定律进行电路的动态分析、故障分析、交流电的有效值、变压器及远距离输电知识，感应电流产生的条件、方向判断和感应电动势的计算、电磁感应与图象相结合的问题，多以选择题的形式考查，交流电的产生及描述、电磁感应规律与力学规律、能量转化知识相综合有时也以计算题的形式考查。 预计2013 年高考，命题热点及题型出现方式不变。 怎么办复习时应理清各个基本概念，熟记各公式及适用条件 2、，掌握交流“四值”的特点及用途，注意训练和掌握闭合电路的动态分析问题、变压器电路的动态分析问题及电磁感应与电路相综合问题的分析思路与方法，提高解决与实际生活、生产科技相结合的实际问题的能力。 第 1 讲 直流与交流电路直流电路的动态问题分析(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 1(2012黄冈模拟 )如图 411 所示，平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器 滑片向 b 端移动时，则( )A电压表读数减小B电流表读数减小 图 411C质点 P 将向上运动DR 3 上消耗的功率逐渐增大思路点拨(1)明确 2)根据闭合电路欧姆定律确定总电流及路端 3、电压的变化。 (3)根据串并联知识确定各支路电流、电压的变化。 解析 R 4的滑动触片向 4的实际应用阻值变小，回路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，路端电压变小，由 总 1两端电压增大，由 U 端 U 电容器两板间电场强度减小，质点 错误；由 可知，I 电流表示数变大，U 正确，B 错误；由 错误。 答案 A(掌握类题通法 )【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢(1)部分电路欧姆定律：I。 )闭合电路的欧姆定律：I。 r路端电压与电流的关系：U E路端电压与负载的关系：U E E，路端电压随外电阻的增大而增大，r 11 、方法技巧要用好1直流电路的动态分析方法(1)程序法：闭合电路 4、中，由于局部电阻变化( 或开关的通断)，引起各部分电压、电流(或灯泡明暗) 发生变化，分析此类问题的基本步骤是：由局部电阻变化判断总电阻的变化；由 I 判断总电流的变化；r据 UE断路端电压的变化；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。 2直流电路的动态分析技巧(1)当电路中某一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”。 判断此类问题时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端 5、电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响，一般是先分析固定电阻支路再分析变化电阻支路。 (2)一个闭合电路就是一个整体，在研究电路的动态问题时，一定要弄清电路的串并联结构，同时要用整体的观点来看问题，还要善于转换思维的角度“电压不行看电流”。 (3)可直接应用“部分电路中 R、I 、U 的关系”中的两个结论：任一电阻 R 阻值增大，必引起通过该电阻的电流 I 的减小和该电阻两端电压 U 的增大。 即 R任一电阻 R 阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流 I 并 的增大和与之串联的各电阻两端电压 U 串 的减小。 即 R流电的产生及描述(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 2(2012安 6、徽高考 )图 412 甲是交流发电机模型示意图。 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一矩形线圈 绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 动，由线圈引出的导线 别与两个跟线圈一起绕 动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻 R 形成闭合电路。 图乙是线圈的主视图，导线 别用它们的横截面来表示。 已知 度为 L1，度为 圈以恒定角速度 逆时针转动。 ( 只考虑单匝线圈)图 412(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势 表达式；(2)线圈平面处于与中性面成 0 夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出 t 时刻整 7、个线圈中的感应电动势 表达式；(3)若线圈电阻为 r，求线圈每转动一周电阻 R 上产生的焦耳热。 (其他电阻均不计)思路点拨(1)明确交流电的瞬时表达式与开始计时位置有关。 (2)画出交流电路的等效电路。 (3)计算电阻 解析 (1)矩形线圈 有 转动的半径为 r ，设 v线 L 1v由图可知 v E 1t(2)当线圈由题图丙位置开始运动时，在 L 1t 0)(3)由闭合电路欧姆定律可知I为线圈产生的电动势的有效值E 上产生的焦耳热为2所以 (r)答案 (1)e 1t(2)L 1t 0)(3)(r)(掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1交变电流的产生 磁 通 量 最 大 中 性 8、面 电 流 为 零线 圈 经 过 中 性 面 时 ，电 流 变 向 一 次2交流电的“四值” 最 大 值 算 电 容 器 的 耐 压 值 瞬 时 值 e 闪 光 电 器的 闪 光 时 间 等 正 余 弦 交 流电 的 有 效 值 E 2 电 表 的 读 数 及 计 算 电 热 、电 功 及 保 险 丝 的 熔 断 电 流 平 均 值 E t 计 算 通 过 导 体 的 电 荷 量二、方法技巧要用好交变电流瞬时值表达式书写的基本思路(1)确定正余弦交变电流的峰值，根据已知图象或由公式 出相应峰值。 (2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。 如：线圈从中性面开始计时，则 it 关系为正弦函数， 9、函数表达式为 iI t。 线圈从垂直中性面开始计时，则 it 关系为余弦函数，函数表达式为 iI t。 有关变压器问题的分析(解读命题角度 )【典 题 感 知 】例 3(2012福建高考 )如图 413 所示，理想变压器原线圈输入电压 uU t，副线圈电路中 定值电阻，R 是滑动变阻器。 和 是理想交流电压表，示数分别用 示， 和 是理想交流电流表，示数分别用 示。 下列说法正确的是( )图 413AI 1 和 示电流的瞬时值BU 1 和 示电压的最大值C滑片 P 向下滑动过程中， 变、I 1 变大D滑片 P 向下滑动过程中， 小、I 1 变小思路点拨解答本题时应注意以下两点：(1)交流电路中电压表 10、、电流表的示数均指有效值。 (2)变压器原、副线圈电压、电流的决定因素。 解析 交流电压表和交流电流表测量的是有效值，选项 A、B 错误。 滑片 入电路中的电阻减小，副线圈负载电阻减小，因为原、副线圈的匝数比不变，所以 2不变，因 ，所以 2以 选项 C 正确。 案 C(掌握类题通法 )【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P 入 P 出(2)电压关系： n1降压变压器；若 n1升压变压器。 (3)电流关系：只有一个副线圈时， ； 1 2 3U 原、副线圈中各量的因果关系(1)电压关系：U 1 决定 )电流关系：I 2 决定 )功率关系：P 2 决定 远距离输电( 11、1)问题：电能的损失和电压的损失。 (2)关键：减少输电线上电能的损失，P 损 I 2R 线。 (3)方法：减小输电导线的电阻，如采用电阻率小的材料，加大导线的横截面积；提高输电电压，减小输电电流。 二、方法技巧要用好变压器电路的动态分析技巧(1)根据题意弄清变量和不变量；(2)弄清动态变化过程中的决定关系，如：在原、副线圈匝数比( )一定时，输出电压输入电压 定；输入电流 输出电流 定；输入功率 输出功率 定；(3)利用直流电路的动态分析方法分析，其思路过程可表示为：由 况由 析 况由 输 出 功 率 情 况由 输 入 功 率 情 况由 化 情 况三、易错易混要明了变压器改变的是电压和电流而不改变交流电的功率和频率。