高考物理二轮复习方案 专题10 直流和交流电路课件 新课标

1、第四单元电路知识网络构建第四单元 知识网络构建 第四单元 知识网络构建 考情分析预测第四单元 考情分析预测 本单元包括直流电路、交流电路和电磁感应直流和交流电路专题包括恒定电流和交变电流两部分，恒定电流部分的主要知识点有部分电路欧姆定律、电阻定律、电阻串联和并联、电源的电动势和内阻、闭合电路的欧姆定律、电功与焦耳定律，复习重点应集中在动态电路、电路故障的检测、含容电路和含(理想或非理想)电表电路问题以及直流电路中能量转化等问题的分析上交变电流部分主要知识点有交变电流的产生、交变电流的图象、交变电流的表述(瞬时值、有效值和峰值)、理想变压器及远距离输电等第四单元 考情分析预测 因高考实验部分必考

2、电路实验，所以直流电路通常以选择题的形式考查或不考，交流电路的问题通常都是通过选择题形式考查电磁感应专题包括电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感、涡流等知识点楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用是电磁感应问题的重点，易涉及牛顿运动定律、路端电压、电功和电热等力电综合问题从近几年的课标高考试题看，电磁感应和电路是高考的一个热点问题，一般以选择题或计算题的形式出现预测2012年高考涉及电磁感应与电路的考题主要表现为以下几种形式：第四单元 考情分析预测 1有关电路能量或直流电路的动态分析的选择题，要特别关注日常电器和新型导体材料(如热敏电阻和光敏电阻等)；2结合生产与生活及近代科技

3、的新情景，考查交变电流的产生原理、变压器原理与含理想变压器的交变电路动态分析问题、远距离输电问题，考查形式为选择题；3结合电磁感应的图象综合考查楞次定律和法拉第电磁感应定律应用的选择题；4以“导轨导体棒”模型为载体，联系法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培力、直流电路知识、磁场知识等多个考点的电磁感应综合题，也可结合运动图象或电学图象进行考查命题形式为计算题近年高考纵览第四单元 近年高考纵览考点2011年2010年2009年直流电路电路动态分析江苏卷6，重庆卷20，北京卷17，海南卷2，上海卷2，全国课标卷22浙江卷15，全国课标卷19，上海卷5，四川卷24江苏卷5，广东卷10，全国卷17，全国

4、卷24第四单元 近年高考纵览考点2011年2010年2009年交流电、理想变压器四川卷20、天津卷4、安徽卷19、浙江卷16、广东卷19、山东卷20、福建卷15全国课标卷17，海南卷11，江苏卷13全国卷19，天津卷7，四川卷19、广东卷19，山东卷19，福建卷13，浙江卷17江苏卷6，福建卷16，广东卷9，山东卷19第四单元 近年高考纵览考点2011年2010年2009年感应电流的产生和方向江苏卷2山东卷21浙江卷17，宁夏卷19电磁感应定律、自感广东卷15，北京卷19，安徽卷20广东卷16，全国卷17，上海卷19，江苏卷4，北京卷19，湖南卷21重庆卷20，山东卷21，安徽卷20第四单元

5、近年高考纵览考点2011年2010年2009年电磁感应综合海南卷6，四川卷24，全国卷24，山东卷22，天津卷11，福建卷17，浙江23全国卷18，安徽卷20，福建卷21，四川卷20，天津卷11，江苏卷13，重庆卷23天津卷4，江苏卷15，广东卷18，福建卷18，上海卷24，全国卷24，北京卷23专题十 直流和交流电路专题十直流和交流电路主干知识整合专题十 主干知识整合 一、直流电路1电功和电热电功WqUUIt；电热QI2Rt.(1)对纯电阻电路，电功等于电热，即电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能，所以WQUItI 2Rt专题十 主干知识整合 (2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)

6、，由于电能除了转化为电热之外还同时转化为机械能或化学能等其他形式的能，所以电功必然大于电热，即WQ，这时电功只能用WUIt计算，电热只能用QI 2Rt计算，两式不能通用2闭合电路欧姆定律表达形式：EU外U内；I (I、R间关系)；UEIr(U、I间关系)；U (U、R间关系)专题十 主干知识整合 当外电路短路时(R0，因而U外0)，电流最大，为Im(不允许出现这种情况，因为这会把电源烧坏)3电源的功率与效率(1)电源的功率P：也称电源的总功率，是电源将其他形式的能转化为电能的功率，计算式为：PIE(普遍适用)；PI2(Rr)(只适用于外电路为纯电阻的电路)(2)电源内阻消耗功率P内：是电源内阻

7、的热功率，也称电源的损耗功率，计算式为：P内I2r.专题十 主干知识整合 (3)电源的输出功率P外：是外电路上消耗的功率，计算式为：P外IU外(普遍适用)；P外I2R(只适用于外电路为纯电阻的电路)(4)电源的效率：(5)电源的输出功率(P外)与外电阻R的关系：专题十 主干知识整合 P外与R的关系图象如图4101所示由图可以看出：专题十 主干知识整合 当Rr时，电源的输出功率最大，Pm此时电源效率50%.当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大当R由小于r增大到大于r时，随着R的增大输出功率先增大后减小(非单调变化)4含容电路的分析技巧电容器两极板间的电压等

8、于与电容器并联的电阻两端的电压，与电容器串联的电阻两端的电压一定为零(有阻无流，则无电压)专题十 主干知识整合 二、交变电流1中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，感应电动势为零，即线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面注意：线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零线圈平面通过跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，所以磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大线圈平面每次通过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周则线圈两次通过中性面，故一个周期内线圈中电流方向改变两次专题十 主干知识整合 2交

9、变电流的描述(1)峰值：反映交变电流大小的变化范围，线圈平面跟磁感线平行时，交变电动势最大，EmNBS.电容器接在交流电路中，则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值(2)有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的让交变电流和恒定电流通过同样阻值的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，而这个恒定电流是I、电压是U，我们就把I、U叫做交变电流的有效值注意：交变电流的有效值反映的是交变电流产生热效应的平均效果专题十 主干知识整合 正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系是E3变压器(1)原理：法拉第电磁感应定律(2)电压关系：即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压与匝数成正比(3)功率

10、关系：无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和当只有一个副线圈工作时，有U1I1U2I2，专题十 主干知识整合 若有两个以上的副线圈，则有：P1P2P3，n1I1n2I2n3I3.(4)决定关系：在匝数比一定的情况下，理想变压器的输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定，输入功率由输出功率决定要点热点探究专题十 要点热点探究探究点一直流电路动态分析1引起电路特征发生变化的主要原因有：滑动变阻器滑片滑动，使电路的电阻发生变化；开关的闭合、断开或换向(双掷开关)使电路结构发生变化；电路发生短路和断路(电路故障)专题十 要点热点探究2电路动态变化问题的分析思路当电路中某处

11、的电阻发生变化时，先由局部电阻的变化推出外电路电阻R外的变化，再由闭合电路的欧姆定律I总和U端EI总r讨论干路电流I总的变化和路端电压U端的变化，最后分析对其他部分电路产生的影响，从而分别确定各元件上其他量的变化情况(使用的公式是部分电路欧姆定律、电路中各元件上的电压关系和电流关系等)专题十 要点热点探究注意：电路的总电阻总是随其中任一电阻的增大而增大，随任一电阻的减小而减小；电阻并联的数目越多，总阻值越小；从电路分析角度看，断路可认为是电路中某处电阻增大到无穷大，短路可认为是电路某处电阻减小到零，因此电路故障问题可以视为特殊的动态分析问题；对电路进行简化时，电压表和电容器视为断路，电流表视为

12、短路；专题十 要点热点探究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，其所在电路中有充、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穷大的电阻，则电容器所在电路处可视为断路分析计算含有电容器的直流电路时应注意：电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，在此支路的电阻没有电压降，因此电容器两极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，将会引起电容器充(放)电专题十 要点热点探究 例1 2011北京卷如图4102所示电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()专题十 要点热点探究A电压表与电流表的示数都减小B电压表与电流表的

13、示数都增大C电压表的示数增大，电流表的示数减小D电压表的示数减小，电流表的示数增大专题十 要点热点探究例1A【解析】变阻器R0的滑动端向下滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中总电阻变小，由I可得，电路中总电流变大，内阻上分到的电压变大，路瑞电压变小，电压表的示数变小总电流变大，电阻R1分到的电压变大，由于U端UR1UR2，路端电压变小，R1分到的电压变大，所以R2分到的电压变小，电流表的示数变小综上所述，A项正确，B、C、D项错误专题十 要点热点探究【点评】 本题的分析思路是：变阻器接入电路的电阻变小，导致电路总电阻变小，再由闭合电路欧姆定律确定干路电流变大，最后再根据各部分的串并联情况，利用

14、串并联电路特点和部分电路欧姆定律分别确定各量的变化情况本题是滑动变阻器滑片移动引起的电路动态变化，下面的变式题则是因开关断开引起的电路变化专题十 要点热点探究 2011海南卷如图4103所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()变式题专题十 要点热点探究AV的读数变大，A的读数变小BV的读数变大，A的读数变大CV的读数变小，A的读数变小DV的读数变小，A的读数变大专题十 要点热点探究例1变式题B【解析】 当 S断开时，电路的总电阻R总变大，总电流I变小，内电压U内Ir变小，路端电压UEIr变大，电

15、压表测量路端电压，读数变大；R1两端电压U1IR1变小，R3两端电压U3UU1变大，通过R3的电流I3变大，电流表读数变大，B选项正确专题十 要点热点探究探究点二交流电路的分析交变电流的最大值、瞬时值、有效值、平均值都有其特殊的意义在交流电路中，不加特别说明的情况下，电流、电压都是指有效值，交流电压表、电流表的示数均为有效值在求电功、电功率、电热等时要用交变电流的有效值，在求通过导线截面的电荷量时要用交变电流的平均值在交流电路中要特别注意对交流电有效值的理解和计算专题十 要点热点探究例2 2011天津卷在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图4104甲所示产生的交变电动势

16、的图象如图4104乙所示，则()专题十 要点热点探究At0.005 s时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311 VD线框产生的交变电动势频率为100 Hz专题十 要点热点探究专题十 要点热点探究【点评】 本题考查了正弦交变电流的产生原理、电动势的峰值和有效值的关系等交变电流的基础知识下面的变式题则考查理想变压器的工作原理专题十 要点热点探究2010海南卷 如图4105所示，一理想变压器原副线圈匝数之比为41，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表，下列结论正确的是()变式题专题十 要点

17、热点探究A若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为 VB若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍专题十 要点热点探究专题十 要点热点探究【高考命题者说】 本题考查考生的推理能力要求考生根据理想变压器输入功率与输出功率的关系，利用正弦交流电的最大值与有效值的关系进行推理，同时要求考生知道交流电表读数都是有效值的常识根据理想变压器的电压比公式以及试题所给条件，可以得到输入电压的有效值为U1624 V原线圈两

18、端接入的是正弦交流电，所以最大值为选项A正确专题十 要点热点探究如果输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，即n22n2，利用公式可得输入电压的有效值为U2得出输出电压为原来的2倍，所以副线圈中的电流表的读数I2I，即增大到原来的2倍，所以选项B错误如果输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，U1不变，R2R，则有U2可得输出电压U2不变，所以输入功率P入输入功率减小到原来的选项C错误专题十 要点热点探究如果保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，即R不变，U12U1，可得U22U2，输出功率P出4P，增加到原来的4倍选项D正确本题抽样统计难度为0.393，区分度为0.483

19、，对全体考生都有较好的区分有23%的考生选择了正确选项，有19%的考生仅选择了A项，有13%的考生错选了B项，10%的考生错选了C项，12%的考生仅选了D项(引自教育部考试中心2011课程标准实验高考理科试题分析第203页)专题十 要点热点探究探究点三远距离输电问题1处理变压器问题的一般思路(1)处理与变压器相关的电路问题时，一般将电路分成原线圈回路、副线圈回路分别考虑，用变压器的相关公式处理两回路的关系(2)分析变压器动态变化问题的思路模型：专题十 要点热点探究(3)在匝数比一定的情况下，理想变压器的输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定，输入功率由输出功率决定2远距离输电与变压器(

20、1)远距离输电示意图如图4106所示专题十 要点热点探究(2)常用关系：升压变压器副线圈功率P1等于降压变压器原线圈功率P2与输电线损失功率Pr之和；升压变压器副线圈电压U2等于降压变压器原线圈电压U3与输电线上产生的电压降Ur之和；输电电流等于输电功率与输电电压之比I2输电线上损失功率Pr专题十 要点热点探究例3如图4107所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T

21、1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有 ()专题十 要点热点探究AU2减小，U4变大BU2不变，U3变小CP1变小，P2变小 DP2变大，P3变大专题十 要点热点探究专题十 要点热点探究【点评】 对于远距离输电问题，应明确远距离输电流程及各级变压器输入输出参量关系如何变化以及变化的量之间存在哪些定量关系和决定关系：电压制约关系输出电压U2由输入电压U1决定；电流制约关系原线圈中的输入电流I1由副线圈中的输出电流I2决定；负载制约关系变压器副线圈中的功率P2由用户负载情况决定，变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2决定专题十 要点热点探究2011山东卷 为保证用户电压稳定在22

22、0 V，变电所需适时进行调压，图4108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()变式题专题十 要点热点探究Au2190 sin50t VBu2190 sin100t VC为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移D为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移专题十 要点热点探究例3变式题BD【解析】 由图乙可知，交变电流的最大值为周期为0.02 s，100 rad/s，所以A项错误，B项正确为了让用户得到220 V的电压，由可知，要想使电压u2升高，n1应该变小，C项错误，D项正确专题十

23、 教师备用习题【备选理由】本题重点考查交流电的产生过程及其瞬时值表达式，只有在理解交流电的峰值及周期的决定因素的基础上才能准确应用该表达式，并作出定量分析教师备用习题专题十 教师备用习题交流发电机电枢中产生的交变电动势为eEmsint，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是()A将电枢转速提高一倍，其他条件不变B将磁场增强一倍，其他条件不变C将线圈的面积增大一倍，其他条件不变D将磁场增强一倍，线圈的面积缩小一半，其他条件不变专题十 教师备用习题9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210

24、、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:58:47 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他乡生白发，旧国见青山。16 十月 20222022/10/162022/10

25、/162022/10/1615、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、行动出成果，工作出财富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/1

26、0/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:58:47 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荆门九派通。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少