2018届二轮复习恒定电流和交变电流课件（57张）（全国通用） 57页

核心专题突破 第一部分 专题四　电路和电磁感应 考 纲 精 解 高 频 考 点 1. 电磁感应部分：以考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用为主，多涉及牛顿运动定律、电功和电热等力电综合问题．考查形式为选择题或计算题． 2. 恒定电流部分：以选择题的形式考查动态电路、电路故障、含容电路和含电表电路问题的分析． 3. 交变电流部分：以选择题的形式考查交变电流有效值与峰值的关系、理想变压器的原理 . 备 考 策 略 复习时应理清各个基本概念，熟记各公式及适用条件，掌握交流电 “ 四值 ” 的特点及适用范围，注意训练和掌握闭合电路的动态分析问题、含容电路的分析思路与方法，强化电磁感应图象问题的训练，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　恒定电流和交变电流 栏目导航 2 年考情回顾 热点题型突破 对点规范演练 热点题源预测 逐题对点特训 2 年考情回顾 设问 方式 ① 含电容和直流电路 [ 例 ](2016 · 全国卷 Ⅱ ， 17 题 ) ② 交流电的四值 [ 例 ](2017 · 天津卷， 6 题 ) ③ 变压器 [ 例 ](2017 · 北京卷， 16 题 ) 　 (2016 · 全国卷 Ⅰ ， 16 题 ) 　 (2016 · 天津卷， 5 题 ) 审题 要点 ① 直流电路问题要审清电路连接关系，明确各部分电学量间的关系认真分析哪一部分变化引起的关联量变化情况． ② 对交变电流注意是否为正弦式交流，描述交流电的物理量． ③ 对变压器问题要关注原副线圈匝数，电流、电压、功率等物理量． 热点题型突破 题型一 　 直流电路 命题规律 直流电路的分析在高考中一般以选择题形式考查，往往以下列变化方式探究某元件电流，电压，电功率及电源输出功率的变化情况： (1) 某一支路的阻值变化． (2) 某一支路开关闭合，断开或某元件损坏． (3) 热敏电阻，光敏电阻等敏感元件的阻值变化． 方法点拨 闭合电路动态分析的三种常用方法： (1) 程序分析法：流程如下 (2) 利用结论法：即 “ 串反并同 ” 法 ①“ 串反 ” —— 即某一电阻增大 ( 减小 ) 时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都减小 ( 增大 ) ； ②“ 并同 ” —— 即某一电阻增大 ( 减小 ) 时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都增大 ( 减小 ) ． (3) 极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，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． 1 ． (2017 · 湖北武汉二模 ) 在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为 E 、内电阻为 r ， R 1 、 R 2 为定值电阻， R 3 为滑动变阻器， C 为电容器， A 、 V 为理想电流表和电压表，在滑动变阻器滑动触头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．电压表示数减小 B ．电流表示数减小 C ．电容器 C 所带电荷量增多 D ． a 点的电势降低 D 突破点拨 (1) 电路图中电压表和电流表的作用 ① 电压表直接与电阻 R 1 并联，测的是电阻 R 1 两端的电压； ② 电流表位于支路中，测的是该支路的电流． (2) 题干中的 “ 电源的负极接地 ” 说明负极为零电位参考点． (3) 当滑动变阻器滑动触头 P 自 a 端向 b 端滑动时，分析下列各物理量的变化情况； R 3 变小，电路总电阻变小，干路电流变大，路端电压变小． 【变式考法 】 (1) 在上述题 1 中，若把电路图中的电压表改为直接接在电源两端，其他条件不变，则在滑动变阻器滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中，电压表示数如何变化？ (2) 在上述题 1 中，电源的总功率、输出功率各如何变化？ (2) 由于干路电流增大，由 P ＝ EI 可得电源总功率增大；当外电路电阻和内电阻相等时，电源输出功率最大，而题干中外电阻与内电阻的大小关系未知，故滑动变阻器的滑动移动时，输出功率的变化无法判断． 答案 (1) 变小 (2) 电源总功率增大，输出功率的变化无法判断． 2 ． (2017 · 陕西咸阳模拟 ) 如图所示电路，滑动变阻器 R 3 的滑片向右移动一小段距离后，电压表 V 1 和电压表 V 2 的示数的变化量分别为 Δ U 1 和 Δ U 2 ( 均取绝对值 ) ．下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．电压表 V 1 的示数变大，电压表 V 2 的示数变小，且有 Δ U 1 >Δ U 2 B ．电压表 V 1 的示数变小，电压表 V 2 的示数增大，且有 Δ U 1 >Δ U 2 C ．电容器的左极板带正电，且两极板间电场强度减小 D ．电源的输出功率比 R 3 的滑片移动前大 B 解析 滑动变阻器 R 3 的滑片向右移动一小段距离后， R 3 接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，总电阻减小，电源输出电流增大， R 2 中电流增大， R 2 两端电压增大，电压表 V 2 的示数增大，与其并联的电容器 C 两端电压增大，极板带电荷量增大，两极板之间的电场强度增大，选项 C 错误；电源输出电流增大，电源内阻电压增大，导致电源路端电压减小，电源输出功率不一定增大，选项 D 错误；根据闭合电路欧姆定律， E ＝ U 1 ＋ U 2 ＋ Ir ，电源输出电流 I 增大，则 U 1 ＋ U 2 减小，电压表 V 2 的示数增大，则电压表 V 1 的示数减小，且有 Δ U 1 ＝ Δ U 2 ＋ Δ I · r ，即 Δ U 1 >Δ U 2 ，选项 B 正确， A 错误． 3 ． (2017 · 江西名校质检 ) 二氧化锡传感器的电阻 R 随一氧化碳的浓度 c 的变化规律如图甲所示．将二氧化锡传感器接入如图乙所示的电路中，可以用来检测汽车尾气中一氧化碳的浓度是否超标．电路中电池的内阻很小，可忽略， V 为理想电压表， A 为理想电流表， P 为滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是 ( 　　 ) D A ．保持 P 位置不变，当 c 减小时， V 示数增大， A 示数减小 B ．保持 P 位置不变，当 c 增大时， V 示数增大， A 示数减小 C ．当 c 不变时，将 P 向上滑动， V 示数减小， A 示数减小 D ．当 c 不变时，将 P 向下滑动， V 示数减小， A 示数增大 解析 当 c 不变时，二氧化锡传感器的电阻 R 不变，将 p 向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电流表读数增大，二氧化锡传感器两端电压增大，电压表读数减小，即 V 示数减小， A 示数增大，选项 D 正确．保持 P 位置不变，当 c 减小时，二氧化锡传感器的电阻 R 增大，电路中电流减小， V 示数减小， A 示数减小，选项 A 错误。保持 P 位置不变，当 c 增大时，二氧化锡传感器的电阻 R 减小，电路中电流增大， V 示数增大， A 示数增大，选项 B 错误．当 c 不变时，二氧化锡传感器的电阻 R 不变，将 P 向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中电流减小，二氧化锡传感器两端电压减小，电压表读数增大，即 V 示数增大， A 示数减小，选项 C 错误． 题型二 　 交变电流的产生及 “ 四值 ” 的应用 命题规律 　交变电流的产生与描述在高考中常考选择题，一般从以下两个方面进行考查： (1) 交变电流的产生，图象及相关物理量． (2) 交变电流的 “ 四值 ” 的物理意义和其不同方面的应用． (2) 书写交变电流瞬时值表达式的基本思路： ① 确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式 E m ＝ nBSω 求出相应峰值． ② 明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式． a ．若线圈的从中性面位置开始转动，则 i － t 图象为正弦函数图象，函数式为 i ＝ I m sin ωt . b ．若线圈从垂直中性面位置开始转动，则 i － t 图象为余弦函数图象，函数式为 i ＝ I m cos ωt . 1. ( 多选 ) 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线 a 、 b 所示，则 ( 　 　 ) AC A ．两次 t ＝ 0 时刻线圈平面均与中性面重合 B ．曲线 a 、 b 对应的线圈转速之比为 2 ∶ 3 C ．曲线 a 表示的交变电动势频率为 25 Hz D ．曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10 V 【变式考法 】 (1) 在上述题 1 中，若线圈共 N ＝ 100 匝，求转动过程中线圈的最大磁通量． (2) 在上述题 1 中，写出曲线 a 表示的交流电的瞬时表达式． 答案 (1)9.6 × 10 － 4 Wb 　 (2) e ＝ 15sin 50π t V. 2. (2017 · 辽宁大连模拟 ) 通过一阻值 R ＝ 100 Ω 的电阻的交变电流如图所示，其周期为 1 s ，则电阻两端电压的有效值为 ( 　　 ) B 3. (2017 · 江南十校联考一 ) 如图， N 匝矩形导线框以角速率 ω 绕对称轴 OO ′ 匀速转动，线框面积为 S ，线框电阻、电感均不计，在 OO ′ 左侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场，外电路接有电阻 R ，理想电流表 Ⓐ ，那么可以确定的是 ( 　　 ) B 题型三 　 变压器与远距离输电 命题规律 本考点为每年高考的热点，常以选择题的形式考查， 命题规律 有以下两点： (1) 多数题与交变电流的图象、瞬时值表达式等相结合进行综合考查． (2) 考查变压器原副线圈中的电压、电流及功率关系，变压器的动态变化分析及远距离输电等问题． 方法点拨 1 ． 理想变压器问题中的两个 “ 弄清 ” (1) 弄清变量和不变量．如原线圈电压不变，原、副线圈的匝数比不变，其他物理量可随电路的变化而发生变化． (2) 弄清动态变化过程中的决定关系，如 U 2 由 U 1 决定， P 1 、 I 1 由 P 2 、 I 2 决定． 1. ( 多选 ) 如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头 Q 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻 R 0 和滑动变阻器 R ， P 为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为 U 的正弦交流电，则 ( 　　 ) BC A ．保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表读数变大 B ．保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表读数变小 C ．保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表读数变大 D ．保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表读数变小 突破点拨 (1) Q 位置不动， U 2 不变， P 上滑， R 变大， I 2 将变小． (2) Q 位置上滑， n 2 变大， U 2 变大； P 位置不动， R 不变，则 P 2 变大， P 1 变大，则 I 1 变大． 【变式考法 】 (1) 在上述题 1 中，若要使电流表示数最大需采取哪些措施． 解析 将 Q 移至最上端，且使 P 移至最下端． 答案 见解析． 2. (2016 · 全国卷 Ⅰ ) 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻 R 1 、 R 2 和 R 3 的阻值分别为 3 Ω 、 1 Ω 和 4 Ω ， Ⓐ 为理想交流电流表， U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关 S 断开时，电流表的示数为 I ；当 S 闭合时，电流表的示数为 4 I . 该变压器原、副线圈匝数比为 ( 　　 ) A ． 2 　　　 B ． 3 　　　　 C ． 4 　　　 D ． 5 B 3. (2017 · 北京卷 ) 如图所示，理想变压器的原线圈接在 u ＝ 220sin 100π t (V) 的交流电源上，副线圈接有 R ＝ 55 Ω 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 2 ∶ 1 ，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是 ( 　　 ) B 变压器的应用问题 (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． 不论哪种情况，要注意两点：一、根据题意分清变量和不变量；二、弄清 “ 谁决定谁 ” 的制约关系．对电压而言，输入决定输出；对电流、电功 ( 率 ) 而言，输出决定输入． (2) 解决远距离高压输电问题的两个关键点 ① 抓住输电的两端 —— 电源和用电器；分析一条线 —— 输电线；研究两次电压变换 —— 升压和降压． ② 以变压器为界，将整个输电线路划分为几个独立的回路进行分析，注意原、副线圈的电压、电流与匝数的关系及输入功率和输出功率的关系． 热点题源预测 交变电路的综合问题 考向 预测 交变电路的综合问题涉及交变电流的产生，变化规律图象和变压器等知识，考查的点多面广，难度不大，题型一般为选择题 解题 关键 交变电流的综合问题，涉及交流电路最大值、有效值、平均值、瞬时值和变压器的计算，与电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律的综合应用等，解答时应注意以下两点： (1) 分清交流电路 “ 四值 ” 的不同计算方法和物理意义． (2) 学会将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路中 失分 防范 (1) 解决交流电路的综合问题极易从以下几点失分： ① 不能正确理解交流电的产生、变化规律以及图象的意义； ② 不能正确和熟练应用交流电的“四值”； ③ 不会分析变压器的动态变化； ④ 不清楚远距离输电线路中电压、电流和功率关系． (2) 为防范失分，建议记住以下口诀： 线框转切磁感线，产生正弦交流电． 理解“四值”会应用，变压器里磁通变． 电压电流看匝数，原端功率同副端． 远距输电升降压，路上能量有耗散 思维导航 答案 C 【变式考法 】 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则 ( 　　 ) A ．用户用电器上交流电的频率是 100 Hz B ．发电机输出交流电的电压有效值是 500 V C ．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D ．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 D 对点规范演练 逐题对点特训 制作者：状元桥 适用对象：高中 学生 制作软件： Powerpoint2003、 Photoshop cs3 运行环境： WindowsXP以上操作系统