高考物理二輪復習 專題整合高頻突破 專題四 電路和電磁感應1 恒定電流和交變電流課件

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1、第1講恒定電流和交變電流核心知識考點精題-2-2-2-2-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點必備核心知識考點精題-3-3-3-3-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點必備U=E-Ir NBS NBSsin t 熱效應 核心知識考點精題-4-4-4-4-網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點必備P出 核心知識考點精題-5-5-5-5-12341.(2016全國卷)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()C核心知識考點精題-6-6-6-6-1234解析 S斷開時等效電路圖如圖甲所示。 核心知識考點精題-7-7-7-7-12

2、34考點定位:閉合電路的歐姆定律、電容器命題能力點:側(cè)重考查理解能力解題思路與方法:解題關(guān)鍵是要搞清電路的結(jié)構(gòu),畫出等效電路圖,搞清電容器兩端的電壓等于哪個電阻兩端的電壓,然后根據(jù)Q=CU求解電容器所帶的電荷量。核心知識考點精題-8-8-8-8-12342.(2016全國卷)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 、1 和4 ,A為理想交流電流表,U為正弦式交流電源,輸出電壓的有效值恒定。當開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當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()A.2B.3 C.4D.5B核心知識考點精題-9-9-9-9-1234核心知識考

3、點精題-10-10-10-10-1234考點定位:理想變壓器、歐姆定律命題能力點:側(cè)重考查理解能力+分析綜合能力解題思路與方法:本題主要考查變壓器、閉合電路歐姆定律。解決這類問題的關(guān)鍵是掌握變壓器的構(gòu)造和原理,對于變壓器需要掌握公式 ,并能熟練運用。此題值得注意的是變壓器的原線圈與電阻串聯(lián)后接入交流電源,變壓器原線圈兩端的電壓不是正弦式交流電壓U。核心知識考點精題-11-11-11-11-12343.(2016全國卷)(多選)如圖,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時,兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是()A.原、副線圈匝數(shù)比為91B.原

4、、副線圈匝數(shù)比為19C.此時a和b的電功率之比為91D.此時a和b的電功率之比為19AD核心知識考點精題-12-12-12-12-1234考點定位:理想變壓器、電功率命題能力點:側(cè)重考查理解能力解題思路與方法:對于變壓器需要掌握公式 ,知道副線圈的電流以及功率決定了原線圈中的電流和功率,理想變壓器是理想化模型:一是不計線圈內(nèi)阻;二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象。核心知識考點精題-13-13-13-13-12344.(2015全國卷)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上,如圖所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,

5、原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則() A核心知識考點精題-14-14-14-14-1234核心知識考點精題-15-15-15-15-1234考點定位:理想變壓器、電功率命題能力點:側(cè)重考查理解能力誤區(qū)警示:220 V的電壓并不是原線圈的輸入電壓,原線圈兩端的電壓和電阻R兩端的電壓之和為220 V。核心知識考點精題-16-16-16-16-1234命題規(guī)律研究及預測分析近五年的高考試題可以看出,高考命題點主要集中在:理想變壓器、閉合電路的歐姆定律、歐姆定律,考查的元件有電容器、二極管和電阻等。側(cè)重理解能力和分析綜合能力。主要以選擇題的形式考查。在2018年的備考中要尤其重視理想變壓器

6、、閉合電路的歐姆定律、歐姆定律。-17-考點一考點二直流電路的分析與計算直流電路的分析與計算題型題型1直流電路及其動態(tài)分析直流電路及其動態(tài)分析(M)典題1(2017河南天一聯(lián)考)如圖所示,E為內(nèi)阻不能忽略的電池,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān)。初始時S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則()A.電壓表的讀數(shù)變小,電流表的讀數(shù)變大B.電壓表的讀數(shù)變小,電流表的讀數(shù)變小C.電壓表的讀數(shù)變大,電流表的讀數(shù)變大D.電壓表的讀數(shù)變大,電流表的讀數(shù)變小C-18-考點一考點二解析 原來S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則總電阻變大,根據(jù)閉合電路歐姆定律 可知干路電流減小,則內(nèi)電壓減小,而外電壓據(jù)U外=E-U內(nèi)

7、可知將變大;由于干路電流減小,則通過R1的電流減小,它兩端電壓減小,外電壓又是增大的,由U=UR1+UR3可知R3兩端電壓將變大,通過它的電流將變大,故選項C正確。-19-考點一考點二典題2(多選)在如圖所示的電路中,開關(guān)閉合后,當滑動變阻器的滑片P向下滑動時,則()A.燈L1變亮B.燈L2變暗C.電源的總功率變大D.電阻R1有從b到a方向的電流BD解析 開關(guān)閉合后,當滑動變阻器的滑片P向下滑動時,燈L2支路總電阻逐漸增大,燈L2中電流減小,燈L2變暗,燈L1中電流減小,燈L1變暗,選項A錯誤、B正確。開關(guān)閉合后,當滑動變阻器的滑片P向下滑動時,由于外電路總電阻增大,電源輸出電流減小,電源的總

8、功率變小,選項C錯誤。當電源輸出電流減小后,電容器支路兩端電壓增大,電容器充電,電阻R1有從b到a方向的電流,選項D正確。-20-考點一考點二思維激活1.滑動變阻器的滑片P往下滑動時,電路中的總電阻如何變化?2.滑動變阻器的滑片P往下滑動時,電容器兩極板的電壓如何變化?思維發(fā)散1上述典題2中,滑動變阻器的滑片P往下滑動時,電源的輸出功率如何變化?答案 1.變大2.增加 答案 可能變大也可能減小 -21-考點一考點二規(guī)律方法直流電路動態(tài)分析的3種常用方法方法1:程序法方法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)。

9、“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)。方法3:極限法因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端,使電阻最大或電阻為零去討論。-22-考點一考點二題型題型2閉合電路的圖象問題閉合電路的圖象問題(L)典題3(2017湖南省三縣聯(lián)考)如圖所示,直線a、拋物線b和曲線c分別為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率P、電源內(nèi)部發(fā)熱功率Pr、輸出功率PR隨電流I變化的圖象,根據(jù)圖象可知()A.電源的電動勢為9 V,內(nèi)阻為1 B.電源的電動勢為3 V,內(nèi)阻為3 C.圖象中任意電流值對應的P、Pr、PR間的關(guān)系為PPr

10、+PRD.電路中總電阻為2 時,外電阻上消耗的功率最大且為2.25 WD-23-考點一考點二-24-考點一考點二規(guī)律方法閉合電路中幾種常見圖象的比較 -25-考點一考點二-26-考點一考點二交變電流的分析與計算交變電流的分析與計算題型題型1交變電流的產(chǎn)生及四值交變電流的產(chǎn)生及四值(L)典題4(2017湖北部分重點中學聯(lián)考)如圖甲所示,在勻強磁場中,兩個匝數(shù)相同的正方形金屬線圈分別以不同的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交流電動勢e隨時間t變化的圖象如圖乙中曲線a、b所示,則() A.t=0時刻,兩線圈均處于垂直于中性面的位罝B.a、b對應的線圈轉(zhuǎn)速之比為23C.a、b對應的兩線圈面積之

11、比為11D.若只改變兩線圈的形狀(匝數(shù)不變),則兩線圈電動勢的有效值之比一定不變C-27-考點一考點二-28-考點一考點二方法技巧解決交變電流的問題要注意以下幾點1.理解幾個特殊位置的磁通量、磁通量的變化率、感應電動勢及感應電流方向的特點。(1)與中性面重合時,SB,最大, ,e=0,i=0,電流方向?qū)l(fā)生改變。(2)與中性面垂直時,SB,=0, 最大,e最大,i最大,電流方向不變。2.區(qū)分交變電流的峰值、瞬時值、有效值和平均值。3.確定交變電流中電動勢、電壓、電流的有效值后就可以運用直流電路的規(guī)律處理交流電路中的有關(guān)問題。-29-考點一考點二4.交變電流瞬時值表達式書寫的基本思路(典題3的C

12、選項)(1)確定正弦式交變電流的峰值,根據(jù)已知圖象或由公式Em=nBS求出相應峰值,其中= =2f=2n。(2)明確線圈的初始位置,找出對應的函數(shù)關(guān)系式。若線圈從中性面開始計時,則e-t圖象為正弦函數(shù),e=Emsin t;若線圈從垂直中性面開始計時,則e-t圖象為余弦函數(shù),e=Emcos t。-30-考點一考點二題型題型2結(jié)合理想變壓器考查交流電路結(jié)合理想變壓器考查交流電路(H)解題策略策略1:明確交流電源、用電器、原線圈、副線圈及負載的串并聯(lián)情況,如典題5、典題7。策略2:分清涉及理想變壓器動態(tài)分析的兩類情況,如典題6、典題8。1.負載電阻不變,討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等

13、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、電功率等隨負載電阻的變化情況。3.不論哪種情況,要注意兩點:(1)根據(jù)題意分清變量和不變量;(2)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。-31-考點一考點二典題5(多選)(2017河南省南陽市統(tǒng)考)理想變壓器原線圈a匝數(shù)n1=200匝,副線圈b匝數(shù)n2=100匝,線圈a接在u=44 sin 314t(V)交流電源上,“12 V6 W”的燈泡恰好正常發(fā)光,電阻R2=16 ,電壓表V為理想電表,下列推斷正確的是() A.交變電流的頻率為100 HzB.副線圈磁通量的最大變

14、化率為C.電壓表V的示數(shù)為22 VD.R1消耗的功率是1 WBD-32-考點一考點二-33-考點一考點二AD-34-考點一考點二-35-考點一考點二典題7如圖所示,接在理想變壓器回路中的四個規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光,那么,理想變壓器的匝數(shù)比n1n2n3為() A.111B.321C.621D.221B-36-考點一考點二典題8(多選)如圖所示,理想變壓器副線圈1、2之間的匝數(shù)是總匝數(shù)的一半,二極管D具有單向?qū)щ娦?正向電阻為零,反向電阻為無窮大),R是可變電阻,S是單刀雙擲開關(guān),原線圈接在電壓不變的正弦交流電源上。下列說法正確的是()A.若R阻值不變,當S分別接1和2時,電壓表讀數(shù)之比為21B

15、.若R阻值不變,當S分別接1和2時,電壓表讀數(shù)之比為C.若S分別接1和2時,R消耗功率相等,則R阻值之比為21D.若S分別接1和2時,R消耗功率相等,則R阻值之比為BC-37-考點一考點二-38-考點一考點二變式 (2017陜西紅色聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示,理想變壓器原線圈與電阻R0串聯(lián),原、副線圈的匝數(shù)比為201,b是原線圈的中心抽頭,副線圈連接滑動變阻器、電流表和電壓表,電表均為理想交流電表。已知交流電源電壓瞬時值表達式為 。將單刀雙擲開關(guān)S扳向a后,下列說法正確的是()A.電壓表的示數(shù)為11 VB.通過滑動變阻器R的交變電流的頻率為100 HzC.若將滑動變阻器的滑片下移,則電壓表的示數(shù)減小,

16、R0功率增大D.若將單刀雙擲開關(guān)由a扳向b,則電流表的示數(shù)減小C-39-考點一考點二解析 電源電壓有效值為220 V,如果原線圈上無電阻R0,由電壓之比等于匝數(shù)之比可得,副線圈兩端電壓有效值為11 V,電表測量的是有效值,示數(shù)也為11 V,但實際上有電阻R0分壓,電壓表示數(shù)小于11 V,故A錯誤;變壓器不改變交變電流的頻率,由交變電流表達式可知頻率為50 Hz,故B錯誤;滑動變阻器滑片向下移,電阻變小,故副線圈中的電流變大,那么原線圈中的電流也隨著變大,電阻R0功率增大,電阻R0兩端的電壓也變大,交流電源的電壓不變,變壓器的輸入電壓變小,副線圈兩端的電壓也相應變小,電壓表的示數(shù)減小,選項C正確

17、;單刀雙擲開關(guān)由a扳向b,原線圈匝數(shù)變少,副線圈兩端電壓變大,電壓表的示數(shù)變大,滑動變阻器滑片不動,電流表示數(shù)也變大,故D錯誤;故選C。-40-考點一考點二思維發(fā)散2將變式中的電阻R0換成一個二極管,將單刀雙擲開關(guān)S扳到a,通過滑動變阻器R的交變電流的頻率為多大?答案 50 Hz -41-考點一考點二題型題型3遠距離輸電問題遠距離輸電問題(L)典題9(多選)圖甲為遠距離輸電示意圖,變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為1100,其輸入電壓如圖乙所示,遠距離輸電線的總電阻為100 。降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖,其中R1為一定值電阻,R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器,當溫

18、度升高時其阻值變小。電壓表V顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)。未出現(xiàn)火警時,升壓變壓器的輸入功率為750 kW。下列說法正確的有()-42-考點一考點二A.降壓變壓器副線圈輸出的交變電流頻率為50 HzB.遠距離輸電線路損耗功率為180 kWC.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,電壓表V的示數(shù)變大D.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時,輸電線上的電流變大答案 AD -43-考點一考點二-44-考點一考點二方法技巧典題9考查的遠距離輸電問題,解決遠距離輸電問題要根據(jù)升壓變壓器的輸入電壓,結(jié)合匝數(shù)比求出輸出電壓,從而得出輸送電流,根據(jù)輸電線的電阻可求出輸電線損失的功率,根據(jù)閉合電路的動態(tài)分析判斷電流與

19、電壓的變化。核心知識考點精題-45-45-45-45-考點一考點二直流電路的分析與計算直流電路的分析與計算1.(2017山東煙臺模擬)如圖所示的電路,閉合開關(guān)S,當滑動變阻器滑片P向右移動時,下列說法正確的是()A.電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大B.小電泡L變暗C.電容器C上電荷量減小D.電源的總功率變小C解析 當滑動變阻器滑片P向右移動時,變阻器接入電路的電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電流 增大,電壓表的讀數(shù)U=E-Ir減小,故A錯誤;燈泡功率P=I2RL,RL不變,I增大,P增大,則燈泡變亮,故B錯誤;電容器電壓UC=E-I(RL+r)減小,電容器電荷量Q=CUC減小,故C正確;電源的總功率

20、P總=EI,E不變,I增大,P總增大,故D錯誤。核心知識考點精題-46-46-46-46-考點一考點二2.(多選)如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1、R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為光敏電阻,當照射光減弱時,R3阻值增大,則()A.電壓表的示數(shù)增大B.R2中電流增大C.小燈泡的功率減小D.電路的路端電壓升高BCD解析 由題圖可知,L與R3串聯(lián)后與R2并聯(lián),再與R1串聯(lián);當光照減弱時,光敏電阻的阻值增大,電路中總電阻增大,總電流減小,由U=E-Ir可知,路端電壓增大;因電流減小,則R1兩端的電壓減小;并聯(lián)部分電壓增大,R2中電流增大,流過燈泡的電流減小,故燈泡的功率減小;故A錯誤,B、C

21、、D正確;故選BCD。核心知識考點精題-47-47-47-47-考點一考點二交變電流的分析與計算交變電流的分析與計算3.(多選)(2017湖南株洲統(tǒng)考)某同學在實驗室中研究遠距離輸電。由于輸電線太長,他將每100米導線卷成一卷,共卷成8卷來代替輸電線路(忽略輸電線路的自感作用)。第一次直接將輸電線與學生電源及用電器相連,測得輸電線上損失的功率為P1。第二次采用如圖所示的電路輸電,其中理想變壓器T1與電源相連,其原、副線圈的匝數(shù)比為n1n2,理想變壓器T2與用電器相連,測得輸電線上損失的功率為P2。下列說法正確的是()核心知識考點精題-48-48-48-48-考點一考點二答案 BC 核心知識考點精題-49-49-49-49-考點一考點二4.(2017陜西榆林模擬)如圖所示,一臺理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為41,原線圈接入電壓為220 V的正弦式交變電流,副線圈接有兩只理想二極管(正向電阻為0,反向電阻為無窮大)和兩個電阻,且電阻R1=R2=50 。電壓表和電流表均為理想交流電表,則下列說法正確的是()A.電流表的示數(shù)為0.275 AC.電壓表的示數(shù)為55 VC.1 min內(nèi)電阻R1上產(chǎn)生的熱量為3 630 JD.電阻R2消耗的電功率為60.5 WAB核心知識考點精題-50-50-50-50-考點一考點二