高三物理四 电路和电磁感应 第1讲 恒定电流和交变电流.ppt

核心专题突破第一部分第一部分专题四电路和电磁感应专题四电路和电磁感应考考 纲纲 精精 解解高 频 考 点1.电电磁磁感感应应部部分分：以以考考查查楞楞次次定定律律和和法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律的的应应用用为为主主，多多涉涉及及牛顿运动定律、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.恒恒定定电电流流部部分分：以以选选择择题题的的形形式式考考查查动动态态电电路路、电电路路故故障障、含含容容电电路路和和含含电电表电路问题的分析表电路问题的分析3.交交变变电电流流部部分分：以以选选择择题题的的形形式式考考查查交交变变电电流流有有效效值值与与峰峰值值的的关关系系、理理想想变变压器的原理压器的原理.备 考 策 略复复习习时时应应理理清清各各个个基基本本概概念念，熟熟记记各各公公式式及及适适用用条条件件，掌掌握握交交流流电电“四四值值”的的特特点点及及适适用用范范围围，注注意意训训练练和和掌掌握握闭闭合合电电路路的的动动态态分分析析问问题题、含含容容电电路路的的分分析析思思路路与与方方法法，强强化化电电磁磁感感应应图图象象问问题题的的训训练练，提提高高解解决决与与实实际际生生活活、生生产产科科技技相相结结合合的的实际问题的能力实际问题的能力.第第1讲恒定电流和交变电流讲恒定电流和交变电流栏目导航2年考情回顾年考情回顾热点题型突破热点题型突破对点规范演练对点规范演练热点题源预测热点题源预测逐题对点特训逐题对点特训2年考情回顾年考情回顾设设问问方方式式含电容和直流电路含电容和直流电路例例(2016全国卷全国卷，17题题)交流电的四值交流电的四值例例(2017天津卷，天津卷，6题题)变压器变压器例例(2017北京卷，北京卷，16题题)(2016全国卷全国卷，16题题)(2016天津卷，天津卷，5题题)审审题题要要点点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变化情况对交变电流注意是否为正弦式交流，描述交流电的物理量对交变电流注意是否为正弦式交流，描述交流电的物理量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热点题型突破题型一题型一直流电路直流电路 命题规律命题规律直直流流电电路路的的分分析析在在高高考考中中一一般般以以选选择择题题形形式式考考查查，往往往往以以下下列列变变化化方方式式探探究究某某元元件件电电流流，电电压压，电电功功率率及及电电源源输输出出功功率率的的变变化化情情况况：(1)某某一一支支路路的的阻阻值值变变化化(2)某某一一支支路路开开关关闭闭合合，断断开开或或某某元元件件损损坏坏(3)热热敏敏电电阻阻，光光敏敏电电阻阻等等敏敏感感元元件件的的阻阻值值变化变化方法点拨方法点拨闭合电路动态分析的三种常用方法：闭合电路动态分析的三种常用方法：(1)程序分析法：流程如下程序分析法：流程如下(2)利用结论法：即利用结论法：即“串反并同串反并同”法法“串串反反”即即某某一一电电阻阻增增大大(减减小小)时时，与与它它串串联联或或间间接接串串联联的的电电阻阻中中的的电电流流、两端电压、消耗的电功率都减小两端电压、消耗的电功率都减小(增大增大)；“并并同同”即即某某一一电电阻阻增增大大(减减小小)时时，与与它它并并联联或或间间接接并并联联的的电电阻阻中中的的电电流流、两端电压、消耗的电功率都增大两端电压、消耗的电功率都增大(减小减小)(3)极极限限法法：因因变变阻阻器器滑滑片片滑滑动动引引起起电电路路变变化化的的问问题题，可可将将变变阻阻器器的的滑滑片片分分别别滑滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论1(2017湖湖北北武武汉汉二二模模)在在如如图图所所示示的的电电路路中中，电电源源的的负负极极接接地地，其其电电动动势势为为E、内内电电阻阻为为r，R1、R2为为定定值值电电阻阻，R3为为滑滑动动变变阻阻器器，C为为电电容容器器，A、V为为理理想想电电流流表表和和电电压压表表，在在滑滑动动变变阻阻器器滑滑动动触触头头P自自a端端向向b端端滑滑动动的的过过程程中中，下下列列说说法法正正确确的是的是()A电压表示数减小电压表示数减小B电流表示数减小电流表示数减小C电容器电容器C所带电荷量增多所带电荷量增多Da点的电势降低点的电势降低D突破点拨突破点拨(1)电路图中电压表和电流表的作用电路图中电压表和电流表的作用电压表直接与电阻电压表直接与电阻R1并联，测的是电阻并联，测的是电阻R1两端的电压；两端的电压；电流表位于支路中，测的是该支路的电流电流表位于支路中，测的是该支路的电流(2)题干中的题干中的“电源的负极接地电源的负极接地”说明负极为零电位参考点说明负极为零电位参考点(3)当滑动变阻器滑动触头当滑动变阻器滑动触头P自自a端向端向b端滑动时，分析下列各物理量的变化情况；端滑动时，分析下列各物理量的变化情况；R3变小，电路总电阻变小，干路电流变大，路端电压变小变小，电路总电阻变小，干路电流变大，路端电压变小【变变式式考考法法】(1)在在上上述述题题1中中，若若把把电电路路图图中中的的电电压压表表改改为为直直接接接接在在电电源源两两端端，其其他他条条件件不不变变，则则在在滑滑动动变变阻阻器器滑滑动动头头P自自a端端向向b端端滑滑动动的的过过程程中中，电电压压表表示示数数如如何变化？何变化？(2)在上述题在上述题1中，电源的总功率、输出功率各如何变化？中，电源的总功率、输出功率各如何变化？(2)由由于于干干路路电电流流增增大大，由由PEI可可得得电电源源总总功功率率增增大大；当当外外电电路路电电阻阻和和内内电电阻阻相相等等时时，电电源源输输出出功功率率最最大大，而而题题干干中中外外电电阻阻与与内内电电阻阻的的大大小小关关系系未未知知，故故滑滑动动变变阻器的滑动移动时，输出功率的变化无法判断阻器的滑动移动时，输出功率的变化无法判断答案答案(1)变小变小(2)电源总功率增大，输出功率的变化无法判断电源总功率增大，输出功率的变化无法判断2(2017陕陕西西咸咸阳阳模模拟拟)如如图图所所示示电电路路，滑滑动动变变阻阻器器R3的的滑滑片片向向右右移移动动一一小小段段距距离离后后，电电压压表表V1和和电电压压表表V2的的示示数数的的变变化化量量分分别别为为U1和和U2(均均取取绝绝对对值值)下下列列说法中正确的是说法中正确的是()A电压表电压表V1的示数变大，电压表的示数变大，电压表V2的示数变小，且有的示数变小，且有U1U2B电压表电压表V1的示数变小，电压表的示数变小，电压表V2的示数增大，且有的示数增大，且有U1U2C电容器的左极板带正电，且两极板间电场强度减小电容器的左极板带正电，且两极板间电场强度减小D电源的输出功率比电源的输出功率比R3的滑片移动前大的滑片移动前大B解解析析 滑滑动动变变阻阻器器R3的的滑滑片片向向右右移移动动一一小小段段距距离离后后，R3接接入入电电路路的的电电阻阻减减小小，电电路路外外电电阻阻减减小小，总总电电阻阻减减小小，电电源源输输出出电电流流增增大大，R2中中电电流流增增大大，R2两两端端电电压压增增大大，电电压压表表V2的的示示数数增增大大，与与其其并并联联的的电电容容器器C两两端端电电压压增增大大，极极板板带带电电荷荷量量增增大大，两两极极板板之之间间的的电电场场强强度度增增大大，选选项项C错错误误；电电源源输输出出电电流流增增大大，电电源源内内阻阻电电压压增增大大，导导致致电电源源路路端端电电压压减减小小，电电源源输输出出功功率率不不一一定定增增大大，选选项项D错错误误；根根据据闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律，EU1U2Ir，电电源源输输出出电电流流I增增大大，则则U1U2减减小小，电电压压表表V2的的示示数数增增大大，则则电电压压表表V1的的示示数数减减小小，且且有有U1U2Ir，即即U1U2，选选项项B正正确确，A错误错误3(2017江江西西名名校校质质检检)二二氧氧化化锡锡传传感感器器的的电电阻阻R随随一一氧氧化化碳碳的的浓浓度度c的的变变化化规规律律如如图图甲甲所所示示将将二二氧氧化化锡锡传传感感器器接接入入如如图图乙乙所所示示的的电电路路中中，可可以以用用来来检检测测汽汽车车尾尾气气中中一一氧氧化化碳碳的的浓浓度度是是否否超超标标电电路路中中电电池池的的内内阻阻很很小小，可可忽忽略略，V为为理理想想电电压压表表，A为理想电流表，为理想电流表，P为滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是为滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是()DA保保持持P位位置置不不变变，当当c减减小小时时，V示示数增大，数增大，A示数减小示数减小B保保持持P位位置置不不变变，当当c增增大大时时，V示示数增大，数增大，A示数减小示数减小C当当c不不变变时时，将将P向向上上滑滑动动，V示示数数减小，减小，A示数减小示数减小D当当c不不变变时时，将将P向向下下滑滑动动，V示示数数减小，减小，A示数增大示数增大解解析析 当当c不不变变时时，二二氧氧化化锡锡传传感感器器的的电电阻阻R不不变变，将将p向向下下滑滑动动，滑滑动动变变阻阻器器接接入入电电路路的的电电阻阻减减小小，电电路路中中电电流流增增大大，电电流流表表读读数数增增大大，二二氧氧化化锡锡传传感感器器两两端端电电压压增增大大，电电压压表表读读数数减减小小，即即V示示数数减减小小，A示示数数增增大大，选选项项D正正确确保保持持P位位置置不不变变，当当c减减小小时时，二二氧氧化化锡锡传传感感器器的的电电阻阻R增增大大，电电路路中中电电流流减减小小，V示示数数减减小小，A示示数数减减小小，选选项项A错错误误。保保持持P位位置置不不变变，当当c增增大大时时，二二氧氧化化锡锡传传感感器器的的电电阻阻R减减小小，电电路路中中电电流流增增大大，V示示数数增增大大，A示示数数增增大大，选选项项B错错误误当当c不不变变时时，二二氧氧化化锡锡传传感感器器的的电电阻阻R不不变变，将将P向向上上滑滑动动，滑滑动动变变阻阻器器接接入入电电路路的的电电阻阻增增大大，电电路路中中电电流流减减小小，二二氧氧化化锡锡传传感感器器两两端端电电压压减减小小，电电压压表表读读数数增增大大，即即V示示数数增增大大，A示示数数减减小小，选选项项C错误错误题型二题型二交变电流的产生及交变电流的产生及“四值四值”的应用的应用命题规律命题规律交交变变电电流流的的产产生生与与描描述述在在高高考考中中常常考考选选择择题题，一一般般从从以以下下两两个个方方面面进进行行考考查查：(1)交交变变电电流流的的产产生生，图图象象及及相相关关物物理理量量(2)交交变变电电流流的的“四四值值”的的物物理理意意义义和和其其不不同方面的应用同方面的应用(2)书写交变电流瞬时值表达式的基本思路：书写交变电流瞬时值表达式的基本思路：确确定定正正弦弦式式交交变变电电流流的的峰峰值值，根根据据已已知知图图象象读读出出或或由由公公式式EmnBS求求出出相相应峰值应峰值明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式a若若线线圈圈的的从从中中性性面面位位置置开开始始转转动动，则则it图图象象为为正正弦弦函函数数图图象象，函函数数式式为为iImsin t.b若若线线圈圈从从垂垂直直中中性性面面位位置置开开始始转转动动，则则it图图象象为为余余弦弦函函数数图图象象，函函数数式式为为iImcos t.1.(多多选选)如如图图甲甲所所示示，在在匀匀强强磁磁场场中中，一一矩矩形形金金属属线线圈圈两两次次分分别别以以不不同同的的转转速速，绕绕与与磁磁感感线线垂垂直直的的轴轴匀匀速速转转动动，产产生生的的交交变变电电动动势势图图象象如如图图乙乙中中曲曲线线a、b所所示示，则则()ACA两次两次t0时刻线圈平面均与中性面重合时刻线圈平面均与中性面重合B曲线曲线a、b对应的线圈转速之比为对应的线圈转速之比为2 3C曲线曲线a表示的交变电动势频率为表示的交变电动势频率为25 HzD曲线曲线b表示的交变电动势有效值为表示的交变电动势有效值为10 V【变变式式考考法法】(1)在在上上述述题题1中中，若若线线圈圈共共N100匝匝，求求转转动动过过程程中中线线圈圈的的最最大大磁通量磁通量(2)在上述题在上述题1中，写出曲线中，写出曲线a表示的交流电的瞬时表达式表示的交流电的瞬时表达式答案答案(1)9.6104 Wb(2)e15sin 50t V.2.(2017辽辽宁宁大大连连模模拟拟)通通过过一一阻阻值值R100 的的电电阻阻的的交交变变电电流流如如图图所所示示，其其周周期为期为1 s，则电阻两端电压的有效值为，则电阻两端电压的有效值为()B3.(2017江江南南十十校校联联考考一一)如如图图，N匝匝矩矩形形导导线线框框以以角角速速率率绕绕对对称称轴轴OO匀匀速速转转动动，线线框框面面积积为为S，线线框框电电阻阻、电电感感均均不不计计，在在OO左左侧侧有有磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场，外电路接有电阻场，外电路接有电阻R，理想电流表，理想电流表，那么可以确定的是，那么可以确定的是()B题型三题型三变压器与远距离输电变压器与远距离输电命题规律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，本考点为每年高考的热点，常以选择题的形式考查，命题规律命题规律有以下两点：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)考考查查变变压压器器原原副副线线圈圈中中的的电电压压、电电流流及及功功率率关关系系，变变压压器器的的动动态态变变化化分分析析及及远距离输电等问题远距离输电等问题方法点拨方法点拨1理想变压器问题中的两个理想变压器问题中的两个“弄清弄清”(1)弄弄清清变变量量和和不不变变量量如如原原线线圈圈电电压压不不变变，原原、副副线线圈圈的的匝匝数数比比不不变变，其其他他物物理量可随电路的变化而发生变化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，如弄清动态变化过程中的决定关系，如U2由由U1决定，决定，P1、I1由由P2、I2决定决定1.(多多选选)如如图图所所示示，理理想想变变压压器器的的原原线线圈圈连连接接一一只只理理想想交交流流电电流流表表，副副线线圈圈匝匝数数可可以以通通过过滑滑动动触触头头Q来来调调节节，在在副副线线圈圈两两端端连连接接了了定定值值电电阻阻R0和和滑滑动动变变阻阻器器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为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，则的正弦交流电，则()BC A保持保持Q的位置不动，将的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大向上滑动时，电流表读数变大B保持保持Q的位置不动，将的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小向上滑动时，电流表读数变小C保持保持P的位置不动，将的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大向上滑动时，电流表读数变大D保持保持P的位置不动，将的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小向上滑动时，电流表读数变小突破点拨突破点拨(1)Q位置不动，位置不动，U2不变，不变，P上滑，上滑，R变大，变大，I2将变小将变小(2)Q位位置置上上滑滑，n2变变大大，U2变变大大；P位位置置不不动动，R不不变变，则则P2变变大大，P1变变大大，则则I1变大变大 【变式考法【变式考法】(1)在上述题在上述题1中，若要使电流表示数最大需采取哪些措施中，若要使电流表示数最大需采取哪些措施解析解析 将将Q移至最上端，且使移至最上端，且使P移至最下端移至最下端答案答案 见解析见解析2.(2016全全国国卷卷)一一含含有有理理想想变变压压器器的的电电路路如如图图所所示示，图图中中电电阻阻R1、R2和和R3的的阻阻值值分分别别为为3、1 和和4，为为理理想想交交流流电电流流表表，U为为正正弦弦交交流流电电压压源源，输输出出电电压压的的有有效效值值恒恒定定当当开开关关S断断开开时时，电电流流表表的的示示数数为为I；当当S闭闭合合时时，电电流流表表的的示示数数为为4I.该变压器原、副线圈匝数比为该变压器原、副线圈匝数比为()A2B3C4D5B3.(2017北北京京卷卷)如如图图所所示示，理理想想变变压压器器的的原原线线圈圈接接在在u220sin 100t(V)的的交交流流电电源源上上，副副线线圈圈接接有有R 55 的的负负载载电电阻阻，原原、副副线线圈圈匝匝数数之之比比为为2 1，电电流流表表、电电压表均为理想电表下列说法正确的是压表均为理想电表下列说法正确的是()B变压器的应用问题变压器的应用问题(1)理想变压器动态分析的两种情况理想变压器动态分析的两种情况负负载载电电阻阻不不变变，讨讨论论变变压压器器原原、副副线线圈圈两两端端的的电电压压、电电流流、电电功功率率等等随随匝匝数数比的变化情况比的变化情况匝匝数数比比不不变变，讨讨论论变变压压器器原原、副副线线圈圈两两端端的的电电压压、电电流流、电电功功率率等等随随负负载载电电阻的变化情况阻的变化情况不不论论哪哪种种情情况况，要要注注意意两两点点：一一、根根据据题题意意分分清清变变量量和和不不变变量量；二二、弄弄清清“谁谁决决定定谁谁”的的制制约约关关系系对对电电压压而而言言，输输入入决决定定输输出出；对对电电流流、电电功功(率率)而而言言，输输出出决定输入决定输入(2)解决远距离高压输电问题的两个关键点解决远距离高压输电问题的两个关键点抓抓住住输输电电的的两两端端电电源源和和用用电电器器；分分析析一一条条线线输输电电线线；研研究究两两次次电电压压变变换换升压和降压升压和降压以以变变压压器器为为界界，将将整整个个输输电电线线路路划划分分为为几几个个独独立立的的回回路路进进行行分分析析，注注意意原原、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热点题源预测交变电路的综合问题交变电路的综合问题考向考向预测预测交交变变电电路路的的综综合合问问题题涉涉及及交交变变电电流流的的产产生生，变变化化规规律律图图象象和和变变压压器器等等知知识识，考考查查的的点点多多面面广广，难度不大，题型一般为选择题难度不大，题型一般为选择题解题解题关键关键交交变变电电流流的的综综合合问问题题，涉涉及及交交流流电电路路最最大大值值、有有效效值值、平平均均值值、瞬瞬时时值值和和变变压压器器的的计计算算，与与电电磁磁感感应应、安安培培力力、闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律的的综综合合应应用用等等，解解答答时时应应注注意意以以下下两两点点：(1)分分清清交交流流电电路路“四四值值”的的不不同同计计算算方方法法和和物物理理意意义义(2)学学会会将将直直流流电电路路、闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律的的知知识识应应用用在在交交流电路中流电路中失分失分防范防范(1)解决交流电路的综合问题极易从以下几点失分：解决交流电路的综合问题极易从以下几点失分：不能正确理解交流电的产生、变化规律以及图象不能正确理解交流电的产生、变化规律以及图象的意义；的意义；不能正确和熟练应用交流电的不能正确和熟练应用交流电的“四值四值”；不会分析变压器的动态变化；不会分析变压器的动态变化；不清楚远距离不清楚远距离输电线路中电压、电流和功率关系输电线路中电压、电流和功率关系(2)为防范失分，建议记住以下口诀：为防范失分，建议记住以下口诀：线框转切磁感线，产生正弦交流电线框转切磁感线，产生正弦交流电理解理解“四值四值”会应用，变压器里磁通变会应用，变压器里磁通变电压电流看匝数，原端功率同副端电压电流看匝数，原端功率同副端远距输电升降压，路上能量有耗散远距输电升降压，路上能量有耗散思维导航思维导航答案答案 C【变变式式考考法法】如如图图所所示示，甲甲是是远远距距离离输输电电线线路路的的示示意意图图，乙乙是是发发电电机机输输出出电电压压随时间变化的图象，则随时间变化的图象，则()A用户用电器上交流电的频率是用户用电器上交流电的频率是100 HzB发电机输出交流电的电压有效值是发电机输出交流电的电压有效值是500 VC输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定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