新教材适用2024版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题4电路和电磁感应第11讲直流电路和交流电路课件

第一部分核心主干复习专题专题四电路和电磁感应知识网络构建核心知识·固双基命题热点·巧突破知识网络构建第11讲直流电路和交流电路核心知识•固双基“必备知识”解读

一、理清直流电路知识体系二、正弦交变电流“四值”的理解与应用三、理想变压器和远距离输电1.明确变压器各物理量间的制约关系2.明辨远距离输电过程的3个问题(2)电压损耗：输电线路上I2＝IR＝I3，总电阻R导致的电压损耗UR＝U2－U3＝IRR.输送电压一定时，用电器增多，则降压变压器的输出电流变大，输电线上的电流增大，电压损耗增大。“关键能力”构建

直流电路动态分析的常用方法1.程序法：基本思路为“部分→整体→部分”。2.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。命题热点•巧突破1.闭合电路欧姆定律的三个公式(1)E＝U外＋U内；(任意电路)(2)E＝U外＋Ir；(任意电路)(3)E＝I(R＋r)。(纯电阻电路)题型1直流电路的分析与计算2.动态电路分析的三种方法(2)串反并同法：所谓“串反”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都减小(增大)。所谓“并同”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都增大(减小)。(3)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大或电阻为零去讨论。3.电容器的特点(1)只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支路相当于断路。(2)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。〔真题研究1〕(2023·海南高考卷)如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为(

)C〔对点训练〕(多选)(2023·全国乙卷)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻CDR和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12＝3.0V，U23＝2.5V，U34＝－1.5V。符合上述测量结果的可能接法是()A．电源接在1、4之间，R接在1、3之间B．电源接在1、4之间，R接在2、4之间C．电源接在1、3之间，R接在1、4之间D．电源接在1、3之间，R接在2、4之间【解析】由于1、2间的电势差为正，所以1要接电源正极。若电源接在1、4之间，如图甲所示，不管电阻R接在1、3之间还是接在2、4之间，3、4间的电势差一定是正的，即U34>0，与题目已知条件不符合，选项A、B错误。因此电源接在1、3之间，若电阻R接在1、4之间，如图乙所示，则U13＝U12＋U23＝5.5V，同时U13＝U14＋U43，因为U43＝－U34＝1.5V，所以只要UR＝U14＝4V，就能满足题目要求，选项C正确。若电阻R接在2、4之间，如图丙所示，则U23＝2.5V，同时U23＝U24＋U43，因为U43＝－U34＝1.5V，所以只要UR＝U24＝1V就能满足题目要求，选项D正确。1.线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大。(2)线圈中的感应电动势为零。(3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次。题型2交变电流的产生和描述2.有效值的计算(2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据电流的热效应，即“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，然后分段求和列式，求得有效值。3.正弦式交流电“四值”的应用〔真题研究2〕(多选)(2023·湖南高考卷)某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑)，半径之比为41，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为L的正方形，共n匝，总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场。大轮以角速度ω匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是(

)AC〔对点训练〕1.(2023·青海统考二模)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是(

)AA．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向垂直D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左2.(多选)(2023·山东青岛检测)转速传感器用来检测齿轮旋转速度，为汽车自动控制系统提供关键数据。图甲是转速传感器结构示意图，当齿轮转动时会导致感应线圈内磁通量变化，产生感应电流。当齿轮从甲图中位置开始计时，0～0.2s内车载电脑显示的电流信号如图乙所示，下列说法正确的是()A．齿轮的转速为5r/sB．齿轮的旋转周期为2.4sC．0.1s时，感应线圈内磁通量的变化率最大D．0～0.1s内感应线圈内磁通量的变化率先变大后变小BD1.三个关系搞清变压器问题(1)变与不变的关系：不变的是功率关系、磁通量的变化率和周期频率．理想变压器工作不损失能量，即输入功率等于输出功率；原、副线圈交变电流频率相同；在没有漏磁时，原、副线圈磁通量的变化率相同。(2)高与低，大与小，多与少，粗与细的关系：电压高的线圈电流小，匝数多，导线细；电压低的线圈电流大，匝数少，导线粗。(3)正比与反比的关系：原、副线圈的电压与匝数成正比，单一副线圈的变压器电流与匝数成反比。

题型3变压器和远距离输电2.远距离输电问题(1)理清三个回路(2)抓住两个联系3.输电线路功率损失的计算〔真题研究3〕(2022·山东，4,3分)如图所示的变压器，输入电压为220V，可输出12V、18V、30V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u＝Umcos(100πt)。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V，将阻值为12Ω的电阻R接在BC两端时，功率为12W。下列说法正确的是(

)A．n1为1100，Um为220VB．BC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4AC．若将R接在AB两端，R两端的电压为18V，频率为100HzD．若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5A，周期为0.02sD【审题指导】

关键表述物理关系输入电压为220V，原线圈中电压随时间变化为u＝Umcos(100πt)电压的最大值Um＝220V，A选项错误

单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V交流电压表的读数0.1V为交流电压的有效值可输出12V、18V、30V电压均为电压的有效值【解析】

〔易错提醒〕(1)不能正确区分交变电流的有效值和峰值，不知道交流电压表的示数为有效值；(2)不会利用与电压表相连的线圈匝数为1这个条件，从而无法求出其他线圈的匝数。〔对点训练〕1.(多选)(2023·海南高考卷)下图是工厂利用u＝220sin100πtV的交流电给36V照明灯供电的电路，变压器原线圈匝数为1100匝，下列说法正确的是()A．电源电压有效值为220VB．交变电流的周期为0.02sC．副线圈匝数为180匝D．副线圈匝数为240匝BC2.(2023·山东高考真题)某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1＝250V，输出功率500kW。降