高考物理二轮复习 4.1 直流电路与交流电路 讲义(word版含答案).docx
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1、专题四专题四 电路与电磁感应电路与电磁感应第第 1 讲讲 直流电路与交流电路直流电路与交流电路 讲义讲义基本知能基本知能:考考点一点一|直流电路的分析与计算直流电路的分析与计算1直流电路动态分析的 3 种方法(1)程序法R局增大减小I总ERr减小增大U内I总r减小增大U外EU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,与它直接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,与它直接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
2、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求解功率最大值问题的 2 点技巧(1)定值电阻的功率:P定I2RR 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出E2R外rR外2E2R外r2R外4r。当 R外r 时,P出E24r最大。典例典例 1(2021山东省济宁市高三上学期 1 月期末)如图所示,R1、R2和 R3都是定值电阻,R 是滑动变阻器,V1和 V2是两理想电压表,闭合开关,当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时,下列说法中正确的是()A电压表 V1示数减小B电压表
3、V2示数增大C电阻 R2消耗的电功率增大D电压表 V1示数的变化量U1的绝对值小于电压表V2示数的变化量U2的绝对值D当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时,R 接入电路的阻值减接入电路的阻值减少,总电阻减少,所以总电流变大,则内电压和少,总电阻减少,所以总电流变大,则内电压和 R1两端的电压增大,所以两端的电压增大,所以 R2两端的电压减小,再根据部分电路的欧姆定律,通过两端的电压减小,再根据部分电路的欧姆定律,通过 R2的电流减小了,根据并的电流减小了,根据并联电路电流的特点联电路电流的特点,通过通过 R3这部分支路的电流变大这部分支路的电流变
4、大,则则 R3两端的电压变大两端的电压变大,电电压表压表 V1示数变大示数变大,R 两端的电压减小两端的电压减小,电压表电压表 V2示数减小示数减小,故故 A、B 错误错误;由由以上分析可知,通过以上分析可知,通过 R2的电流减小了,所以电阻的电流减小了,所以电阻 R2消耗的电功率减少,故消耗的电功率减少,故 C错误错误;通过以上分析可知通过以上分析可知,R2两端的电压等于两端的电压等于 R3两端的电压与两端的电压与 R 两端的电压之两端的电压之和,和,R2两端的电压减小,即两端的电压减小,即 R3两端的电压与两端的电压与 R 两端的电压之和减小了,而两端的电压之和减小了,而 R3两端的电压增
5、大两端的电压增大,所以所以 R 两端的电压减小的值大于两端的电压减小的值大于 R3两端电压增大的值两端电压增大的值,故故 D正确。正确。感悟:闭合电路动态分析的三点注意闭合电路动态分析的三点注意(1)引起电路变化的原因:电阻变化、开关的通断。(2)电容器的特点:电路稳定后,电容器所在支路电阻无电压降,因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。电路中的电流、电压变化时,将会引起电容器的充、放电。(3)二极管的特点:具有单向导电性。考考点二点二|交流电路的分析与计算交流电路的分析与计算1两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时,SB,最大,t0,e0,i0,电流方向将发生改变。(2)线
6、圈平面与中性面垂直时,SB,0,t最大,e 最大,i 最大,电流方向不改变。2正弦交流电“四值”的应用典例典例 2图甲为一台小型发电机的示意图,单匝线圈绕 OO轴转动,若从某位置开始计时,产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示,已知发电机线圈内阻为 r,外接灯泡的电阻为 9r,下列说法正确的是()甲乙A线圈是从垂直中性面位置开始计时的B电动势表达式为 e6 2sin 50t(V)C电流方向每秒改变 50 次D理想电压表示数为 5.4 VD电动势随时间的变化规律从零开始,说明线圈从中性面开始转动,磁电动势随时间的变化规律从零开始,说明线圈从中性面开始转动,磁通量最大,瞬时电动势为零,故通量最大,
7、瞬时电动势为零,故 A 错误;电动势的最大值为错误;电动势的最大值为 Em6 2 V,而,而2T100 rad/s,则电动势表达式为则电动势表达式为 eEmsin t6 2sin 100t(V),故故 B 错误错误;线圈每转一圈,电流改变两次方向,则电流方向每秒改变了线圈每转一圈,电流改变两次方向,则电流方向每秒改变了 100 次次(2f100),故故 C 错误;理想电压表示数为路端电压的有效值,有错误;理想电压表示数为路端电压的有效值,有 UVERRrEmR2 Rr 6 29r2 9rr V5.4 V,故,故 D 正确。正确。感悟:解决交变电流问题的三点注意(1)注意区分交变电流的最大值、瞬
8、时值、有效值和平均值,其中最大值是瞬时值中的最大值,有效值是以电流的热效应等效来定义的。(2)确定正弦式交变电流的峰值,根据已知图象或由公式 EmNBS求出相应峰值,其中2T2f2n。(3)与电磁感应问题一样,求解与电功、电热相关的问题时,要用有效值;而求解通过导体某横截面的电荷量时,要用平均值。考点三|理想变压器及远距离输电1理想变压器动态分析的两种情况(1)负载电阻不变,讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况。(2)匝数比不变,讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况。2理想变压器问题分析技巧(1)根据题意分清变量和不变量;(2)弄清“谁
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