高中物理第2轮复习专题4直流电路和交流电路课件PPT学习教案

1、会计学1高中物理第高中物理第2轮复习专题轮复习专题4直流电路和交直流电路和交流电路课件流电路课件 1电路的动态变化电路的动态变化 引起电路特性发生变化主要有四种情况：滑动变阻器滑动片位置的改变，使电路的电阻发生变化；电键的闭合、断开或换向(双掷电键)使电路结构发生变化；非理想电表的接入使电路的结构发生变化用电器的短路和断路使电路的结构发生变化第1页/共29页()()ERIRrI外总总 一般的思路是：由某部分电阻变化推断外电路总电阻的变化，再由全电路欧姆定律讨论干路电流的变化，最后再根据具体情况分别确定各元件上其他量的变化情况 利用部分电路欧姆定律、电路中各元件上的电压关系和电流关系第2页/共2

2、9页 2电路故障分析电路故障分析 电路故障一般为断路和短路，断路的表现是电路的端电压不为零而电流为零，一般是用电压表测量电路中某两点电压，若电压不为零，则说明这两点与电源的连接完好，断路点就在该两点之间，这样逐渐缩小测量范围即可找到断路点(用电流表也可类似得出)短路的表现是电流不为零而电压为零 从电路分析角度看，断路可认为是电路中某处电阻增大，短路可认为电路某处电阻减小，因此也可用电路动态分析方法，从其他元件的电流、电压或功率(亮度)情况得到线索进行解答第3页/共29页2m450%.RrEPr 电源输出功率最大的条件为：，即外电阻等于电源内阻，此时的最大输出功率为，电源的效率为3电源的最大输出

3、功率电源的最大输出功率第4页/共29页 4电流表和电压表在电路中的两种情形电流表和电压表在电路中的两种情形 理想情况：电流表内阻为零，电压表内阻可视为无穷大，都对电路没有影响在分析和计算时，常将电流表视为短路，将电压表视为断路； 实际情况：可将电流表视为阻值为其内阻、能测量其本身电流的特殊电阻串入电路中，可将电压表视为阻值为其内阻、能测量其本身电压的特殊电阻并入电路中第5页/共29页 5交流电的有效值交流电的有效值 交流电的有效值的概念是根据电流的热效应规定的，具有等效的含义理解其概念时应注意“三同”，即：“相同电阻”、“相同时间”、“产生的热量相同”在交流电路中，电表的测量值，计算电功、电功

4、率用的电流和电压值，电气设备上所标的额定电流和电压值均指的是有效值第6页/共29页1122122111222.UnnUUUnnnUnUIR 变压器的输入功率等于输出功率，且输出功率随负载的变化而变化，输入功率随输出功率变化而变化；由可知：，即变压器副线圈两端电压由原、副线圈的匝数比和输入电压决定；变压器副线圈上的电流由副线圈的输出电压和负载决定，即6理想变压器的规律理想变压器的规律第7页/共29页 类型一：闭合电路的动态变化规律类型一：闭合电路的动态变化规律【例1】在如图411所示的电路中，电源电动势为E.设电流表的示数为I.电压表的示数为U，电容器C所带的电荷量为Q.将滑动变阻器R1的滑动触

5、头P向上移动，待电流达到稳定后，则与P移动前相比()A若电源内阻不可忽略，则U减小B若电源内阻不可忽略，则I增大C若电源内阻不可忽略，则Q减小D若电源内阻可以忽略，则Q减小图411第8页/共29页【解析】先将电路简化：因电路稳定时电容器接在电路中相当于断路，电容器所在支路没有电流通过，所以，在稳定时外电路只有一个变阻器电容器两端电压等于变阻器两端电压或者说等于电路的路端电压()()()EIRrUIrUEIrQCU 若电源内阻不可忽略，则当变阻器电阻变小 即外电阻变小 时，则电流变大，内电压变大，路端电压变小电压表所测电压即为路端电压，所以示数变小；电容器两端电压也等于路端电压，也变小，相应的电

6、容器所带电荷量也减小第9页/共29页 若电源内阻可以忽略，则无论变阻器电阻怎样变化，其两端电压都等于电源电动势，所以电压表示数、电容器所带电荷量均不变综上所述，本题答案应是A、C.【答案】AC【规律方法总结】电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流，电路达到稳定状态时，电容器就相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处的电路可视为断路电容器极板间可看作匀强电场，是联系电场与电路的桥梁第10页/共29页 【变式题】(2011山东)为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电

7、压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示以下正确的是( )22A1902sin(50)VB1902sin(100)VC220VD220VututPP为使用户电压稳定在，应将 适当下移为使用户电压稳定在，应将 适当上移BD第11页/共29页112220.02s100 rad /sBA190V220VCDTTUnUnP由图象可知，对 错；电压的有效值为，根据可知，要使输出电压增加到有效值，需要使原线圈匝数减小，应将 适当上【解析移， 错】对第12页/共29页 类型二：实际电表对电路中的影响类型二：实际电表对电路中的影响【例2】如图413所示，用同一电路测量一未知电阻Rx，两次测量分别

8、用不同的电流表和电压表，且R0保持不变第一次测量读数为3V、4mA，第二次测量读数为4V、3.9mA，则可推断Rx的测量值比较准确的是 ，该值与真实值比较(填“偏大”“偏小”或“相等”)图413第13页/共29页【答案】750；偏大“”7501000750 .伏安法 测电阻中，电流表内接时测量值均相对于真实值偏大由于第一次测量是，第二次测量约是，因此，真实值比较接近【解析】第14页/共29页AV000 xxxxAVxxxxRRRRRRRR RRRRRRR运用伏安法测电阻的内、外接法的选择方法：当较大，满足时，应采用内接法，因为这时电流表的分压作用很微弱当较小，满足时，应采用外接法，因为这时【规

9、律方法电压表的分流作用很微弱先计算临界电阻，若，则视为较大采用内接法，若，则视为较小采用外接法，采用临界电阻值法来确定内、外接法是一种普遍总结】的方法第15页/共29页【变式题】三个完全相同的电压表如图414所示接入电路中，已知V1表读数为8V，V3表的读数为5V，那么V2表读数为_.3V图414第16页/共29页3121232133V.UUUUUURRRUUU所以有，即有所以，【解析】设三个完全相同的电压表的电阻均为R，通过 、 、 的电流分别为I1、I2、I3，而由并联电路的规律有：I1=I2+I3，V1V2V3第17页/共29页 类型三：闭合电路的中的功率关系类型三：闭合电路的中的功率关

10、系【例3】(宁夏银川一中2011届高三第五次月考)某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图415所示用此电源和电阻R1、R2组成电路R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路为使电源输出功率最大，可采用的接法是()A将R1、R2串联后接到电源两端B将R1、R2并联后接到电源两端C将R1单独接到电源两端D将R2单独接到电源两端图415第18页/共29页12121213V0.51.5V 3A4.5W2V2A4W0.511.5A1.5A 1.52.25V2.25V 1.5A3.375WRRRRRRR 这是直流电中的电路问题，由图象容易判断电源的电动势为，内阻为， 单独

11、接到电源两端输出功率为，单独接到电源两端输出功率则为，且计算得 、 的电阻分别为、 ，当将 、 串联后接到电源两端利用欧姆定律可得电路电流，此时路端电压为，输【解析】出功率为；而将214.32WRR、并联后接到电源两端同理可求得输出功率为，因此将 单独接到电源两端电源输出功率最大第19页/共29页【答案】C0.50.5实际上，本题还有更为简单的解法，因为电源的内阻为，所以外电路的电阻等于电源输出功率最大，答案显而易见【规律方法】结合UI图象变化规律及数据，应用全电路欧姆定律，得到电源电动势和内电阻，再结合外电阻变化对输出功率的影响，分析解决第20页/共29页 101212124 1 6110V

12、210.5SS525WS336W.12SERRRR 如图所示，电源的电动势，电阻，电动机绕组的电阻，电键始终闭合当电键断开时，电阻 的电功率是；当电键 闭合时，电阻 的电功率是求：电源的内电阻；当电键 闭合时流过电源的电流和电动机输出【变式题】的功率图416第21页/共29页 211211121222S()1 .S84V12RPEPRRrrRUPUPRUEUIr 设断开时上消耗的功率为 ，则：代入数据可以解得设 闭合时两端的电压为 ，消耗的功率为 ，则：解得由闭合电路欧姆定律得【解析】第22页/共29页11M11M12MM026A84A41606W.A2122ARRRMIRIIUIRIIIIU

13、PRPII出出代入数据可以解得流过 的电流为，流过电动机的电流，而解得代入数据可以解得第23页/共29页 类型四：变压器的有关问题类型四：变压器的有关问题 【例4】(2011全国新课标)如图417，一理想变压器原副线圈的匝数比为1 2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )A110V0.2AB110V0.05AC110 2V0.2AD110 2V0.2 2AUIUIUIUI，A图417第24页/共29页112122111220V110V22W0.2AAnUUPPnPIU由灯泡正常发光可知副线圈两【端电压为，根据变压比规律可得：原线圈解析】两端电压，由，可得，选项 正确第25页/共29页【变式题】(2011苏北四市三模)如图418甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为51，原线圈接入图418乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小下列说法中正确的是( )图418第26页/共29页答案：ACD0A110 2VB44VCDRRR图乙中电压的有效值为电压表的示数为 处出现火警时电流