高考物理复习专题10直流电路与交流电路市赛课公开课一等奖省课获奖课件

专题10直流电路与交流电路知识专题1/33网络构建2/33考题二交变电流产生及描述考题三变压器及远距离输电栏目索引考题一直流电路分析3/33考题一直流电路分析方法指导4/332.直流电路动态分析3种惯用方法方法1：程序法方法2：结论法——“串反并同”“串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联电阻中电流、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，与它并联或间接并联电阻中电流、两端电压、电功率都将增大(减小).5/33方法3：极限法因滑动变阻器滑片滑动引发电路改变问题，可将滑动变阻器滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论.6/33解析例1

如图1所表示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R触头从一端滑到另一端过程中，两电压表读数随电流表读数改变情况如图乙所表示.已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动.不考虑电表对电路影响，以下判断正确是(

)A.电路中电源电动势为3.4VB.变阻器触头向右滑动时，V2读数逐步减小C.此电路中，电动机最大

输出功率为0.9WD.变阻器最大阻值为30Ω图1√典例剖析7/33解析由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面图线表示V2电压与电流关系，此图线斜率绝对值大小等于电源内阻，为r＝

＝2Ω.当电流I＝0.1A时，U＝3.4V，则电源电动势E＝U＋Ir＝3.4V＋0.1×2V＝3.6V，故A错误；变阻器触头向右滑动时，R阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即为V2读数逐步增大，故B错误；解析8/33由题图乙可知，电动机电阻rM＝

＝4Ω.当I＝0.3A时，U＝3V，电动机输入功率最大，最大输入功率为P＝UI＝3×0.3W＝0.9W，则最大输出功率一定小于0.9W，故C错误；9/331.(·全国甲卷·17)阻值相等四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图2所示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带电荷量为Q2.Q1与Q2比值为(

)解析√[变式训练]12图210/33解析S断开时等效电路图如图甲所表示.12甲S闭合时等效电路图如图乙所表示.乙11/332.(·江苏·8)如图3所表示电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻阻值已在图中标出，闭合开关S，以下说法正确有(

)A.路端电压为10VB.电源总功率为10WC.a、b间电压大小为5VD.a、b间用导线连接后，电路总电流为1A√12图3√解析返回12/3312电源总功率P总＝EI＝12W，B错；a、b间电压大小为Uab＝0.5×15V－0.5×5V＝5V，C对；返回13/331.线圈经过中性面时特点(1)穿过线圈磁通量最大；(2)线圈中感应电动势为零；(3)线圈每经过中性面一次，感应电流方向改变一次.考题二交变电流产生及描述知识精讲14/332.交变电流“四值”应用(1)最大值：Em＝nBSω，分析电容器耐压值；(2)瞬时值：E＝Emsinωt(由中性面开始计时)，计算闪光电器闪光时间、线圈某时刻受力情况；(3)有效值：电表读数及计算电热、电功、电功率及保险丝熔断电流；15/33例2

图4甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B匀强磁场中，绕垂直于磁场方向固定轴OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线圈两端经集流环和电刷与电阻R＝10Ω连接，与电阻R并联交流电压表为理想电压表，示数为10V.图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t改变图象.则(

)典例剖析图416/33√解析17/33依据楞次定律，感应电流总是妨碍线圈转动，所以当ab边速度方向向上时，它所受安培力方向向下，选项D错.18/333.如图5所表示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转过

时感应电流为I，以下说法正确是(

)A.线框中感应电流有效值为2I解析34√[变式训练]图5√19/333420/334.如图6甲为风力发电简易模型，在风力作用下，风叶带动与其固定在一起永磁铁转动，转速与风速成正比.某一风速时，线圈中产生正弦式电流如图乙所表示，则(

)A.电流表示式为i＝0.6sin(10πt)AB.磁铁转速为10r/sC.风速加倍时电流表示式

为i＝1.2sin(10πt)AD.风速加倍时线圈中电流有效值为1.2A√解析返回34图621/33返回解析经过题图乙可知电流最大值为0.6A，周期T＝0.2s，故ω＝

＝10πrad/s，故电流表示式为i＝0.6sin(10πt)A，故A正确；电流周期为T＝0.2s，故磁体转速为n＝

＝5r/s，故B错误；风速加倍时，角速度加倍，依据Em＝nBSω可知产生感应电动势加倍，形成感应电流加倍，故风速加倍时电流表示式为i＝1.2sin(20πt)A，故C错误；依据分析，形成感应电流Im＝1.2A，故有效值为

，故D错误.3422/33

考题三变压器及远距离输电知识精讲23/332.原、副线圈中各量因果关系(1)电压关系：U1决定U2.(2)电流关系：I2决定I1.(3)功率关系：P出决定P入.3.输电过程电压关系24/334.输电过程功率关系25/33典例剖析例3

(·全国乙卷·16)一含有理想变压器电路如图7所表示，图中电阻R1、R2和R3阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，

为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压有效值恒定.当开关S断开时，电流表示数为I；当S闭合时，电流表示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为(

)A.2 B.3 C.4 D.5图726/33设变压器原、副线圈匝数比为k答案[思维规范流程]S断开S闭合⇒U＝________⇒U＝__________U1＋I·R1kU2kI·(R2＋R3)k2·5I＋3IU1′＋4I·R1kU2′k·4I·R2k2·4I＋12I即：

＝

得k＝

k2·5I＋3Ik2·4I＋12I327/335.(·天津·5)如图8所表示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表.以下说法正确是(

)A.当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，R1消耗功率变大B.当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，

电压表V示数变大C.当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，

电流表A1示数变大D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大解析56√[变式训练]图8728/33解析当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，接入电路阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中电流减小，则R1消耗功率及其两端电压均变小，故电压表示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，副线圈中电流减小，则原线圈中电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电流表A2示数减小；原线圈中电流也变大，电流表A1示数变大，选项D错误.56729/33解析6.如图9所表示，理想变压器副线圈1、2之间匝数是总匝数二分之一，二极管D含有单向导电性(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，R是可变电阻，K是单刀双掷开关，原线圈接在电压不变正弦交流电源上.以下说法正确是(

)A.若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数

之比为2∶1B.若R阻值不变，当K分别接1和2时，电压表读数之比为

∶1C.若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为2∶1D.若K分别接1和2时，R消耗功率相等，则R阻值之比为

∶1图9√√56730/3356731/337.如图10所表示是发电厂经过升压变压器进行高压输电，靠近用户端时再经过降压变压器降压给用户供电示意图(图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表).设发电厂输出电压一定，两条输电线总电阻