2022年高考物理三轮冲刺必背知识点归纳总结与汇编专题必背直流电路与交流电.docx

《2022年高考物理三轮冲刺必背知识点归纳总结与汇编专题必背直流电路与交流电.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理三轮冲刺必背知识点归纳总结与汇编专题必背直流电路与交流电.docx（32页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -专题必背 08 直流电路与沟通电【必背学问点】一、直流电路1电功和电热电功 W qU UIt.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U2的电能全部转化为内能,所以WQ UItI 2Rt Rt.2对非纯电阻电路 如电动机和电解槽 ,电能一部分转化为内能, 另一部分转化为其他形式的能如机械能或化学能等 ,所以电功必定大于电热,即 WQ,这时电功只能用WUIt 运算,电热只能用QI 2Rt 运算,两式不能通用2闭合电路欧姆定律E表达形式：EU 外 U 内.IR rI、R

2、 间关系 . UE IrU、RI 间关系 . U RrEU、R 间关系 留意：当外电路断开时 I 0,路端电压 U 等于电动势 E.如用抱负电压表测量,就读数等于电动势,在进行断路故障分析时,常用此 结论进行判定,即何处断路,何处两端电压等于电动势但用电压表 直接测量时,读数却略小于电动势由于有柔弱电流流过电源而产生 内压降 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - -

3、 - - - - -E当外电路短路时 R 0,因而 U 外 0,电流最大, 为 Im r不允许显现这种情形,由于这会把电源烧坏 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E2化为电能的功率,运算式为：PIE普遍适用 .P R r I2R r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：是电源内阻的热功率, 也称电源的损耗功率,运算式为： P 内 I2r.3电源的输出功率P 外：是外电路上消耗的功率,运算式为：P 外E2R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ IU 外普遍适用 .P 外 I2R路R r2只适用于外电路为纯电阻的电可编辑资料 -

4、 - - 欢迎下载精品_精品资料_P外UIUR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4电源的效率： P EI ER r.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5电源的输出功率 P 外与外电阻 R 的关系：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P 外RE2R r2E2R r2. R 4r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P 外与 R 的关系图象如图4111 所示由图可以看出：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料

5、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图 4111E2当 R r 时,电源的输出功率最大, Pm 4r,此时电源效率 50%.当 R r 时,随着 R的增大输出功率越来越小 当 R r 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 的增大输出功领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肯定为零有阻无流,就无电压 二、直流电路动态分析1引起电路特点发生变化的主要缘由有：滑动变阻器滑片滑动,使电路的电阻发

6、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 2电路动态变化问题的分析思路当电路中某处的电阻发生变化时,先由局部电阻的变化推出外可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -E电路电阻 R 外 的变化,再由闭合电路的欧姆定律I 总R外 r和 U 端 E I 总 r 争论干路电流 I 总的变化和路端电压U 端 的

7、变化,最终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形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 留意：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,电流表视为短路.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,电路达到稳固状态时,电容 器就相当于一个阻值无穷大的电阻,就电

8、容器所在电路处可视为断路分析运算含有电容器的直流电路时应留意：电路稳固后,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三、与电功、电功率、电热相关问题的综合分析明晰电功、电功率、电热的概念与相互关系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -电功电

9、功 W电热 Q率 P可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_物电流通过电路做的功,理即使电荷定向移动时电意场力做的功义能消耗的电能转化为其他量形式的能量 内能、机械转能、化学能等 化电流通过导体所做的功,电阻上所产生的热量消耗的电能转化为内能表征电流做功快慢的物理量,用电流所做的功与所用时间的比值来表示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_说明：纯电阻电路中,电功率等于热功率.非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率纯电阻电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉、白炽灯等.非纯电阻电路中常含有电动机、电解槽等四、含容电路问题的综合分析电容器是一个储存电能的元件.在直流电路中 ,

10、当电容器充放电时,电路里有充放电电流.一旦电路达到稳固状态,电容器在电路中就 相当于一个阻值无限大的元件,电容器所处电路看做是断路,简化电路时可去掉它 .简化后如要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -在详细方法上要留意以下几点:1依据 Q=CU. Q=CU可知 ,要求电容器所带电荷量以及充放电时所带

11、电荷量的变化 ,关键是求电容器两端的电压.2在电路分析时要留意电容器所在支路的连接情形.电路稳固后,由于电容器所在支路无电流通过,所以此支路中的电阻上无电压降, 可以把与电容器串联的电阻看成导线,电容器两极板间的电压就等于 该支路两端的电压 .3对于较复杂的电路,常常需要将电容器两端的电势与基准点的电势进行比较后才能确定电容器两端的电压.五、U-I 图像的意义复习时留意电源的伏安特性曲线反映的是电源自身的性质 ,具有丰富的内涵 如下列图 :1.图线与纵轴的截距表示电源的电动势 ;2.与横轴的截距表示短路电流 ;3.斜率的肯定值表示电源内阻 ;4.图线上任意一点所对应的电压和电流的比值 或者说任

12、意一点与坐标原点 O 连线的斜率 表示接在外电路的电阻 ;5.阴影部分面积表示电流为 I 时,外电路电阻两端的输出功率 ,四边形 AEOI的面积表示电源的总功率.导体的伏安特性曲线反映导体的性质.假如是遵循欧姆定律的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -线性元件 ,这是一条直线 ,电阻恒定不变 如图中直线 b 所示;假如是不遵循欧姆定律的非线性

13、元件 ,如气体 .半导体等 ,就是一条曲线 .电阻不断变化 ,其曲线上每一点对应的电压与电流的比值就是此时导体的电阻或说成此点与坐标原点连线的斜率表示此时导体的电阻 .六、直流电路的图象问题1三种图象的比较图象物理意义留意问题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_反映 I 跟 U 的正比关系图象的斜率表示导体的电阻,斜率越大,电阻越大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_反映导体的伏安特可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_性,图象是直线表示导体为线性元件, 是曲线表示导体为非线性元 件线性元件图象斜率的倒数为导体的电阻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资

14、料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_表示电源的输出特性,纵轴截距为电源电动势,横轴截距为短路电流图象斜率的肯定值表示电源的内阻 留意纵坐标数值在坐标原点是否从零值开头 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2方法技巧在某段电路的 U I 图象中,图上任意一点的U 与 I 所对应的矩

15、形面积,就是该段电路消耗的功率,假如是电源的UI图象,就图上任意一点的 U 与 I 所对应的矩形面积,就是电源的输出功率,通过图象的面积变化,可以分析功率的变化情形.解决图象问题应留意1明确图象的争论对象.依据题目反映的物理规律确定各物理量之间的关系.2识别图象中横坐标、纵坐标所代表的物理量及物理意义,明确图象的截距、斜率、图象交点、峰值、“面积”等的物理意义.3对图象进行分析、比较、判定,找出规律得出结论.七.交变电流的产生和变化规律1.交变电流1定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流.2特例:随时间按正弦规律变化的电流叫做正弦式电流,正弦式电流的图像是正弦曲线 ,我国城镇使

16、用的交变电流都是正弦式电流.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2.正弦式电流的产生和规律1产生:如下列图 ,将一个平面线圈置于匀强磁场中,并使它绕垂 直于磁感线的轴匀速转动,线圈中就会产生正弦式电流.甲:线圈中没有电流乙:电流从 a 流向 b 丙:线圈中没有电流丁:电流从 b 流向 a 戊:线圈中没有电流2中性面 :平面线圈在匀强磁场中旋转

17、 ,当线圈平面垂直于磁感线时,各边都不切割磁感线 ,线圈中没有感应电动势 ,这个位置叫做中性面.如图中甲 .丙.戊线圈所在平面即是 .中性面的特点是 :线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零 .线圈经过中性面时 ,内部的电流方向要发生转变. 3.规律 :n 匝面积为 S 的线圈以角速度 绕垂直于磁场方向的轴可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - -

18、 - - - - - - - - -匀速转动 ,从中性面开头计时 ,其函数形式为e=nBS sin t,用 Em 表示感应电动势的峰值 ,图像如下列图 ,就有感应电动势大小 :e=Em sin t,电流大小 :isint=Imsin t,电压大小 :u=Umsint. 4.表征交变电流的物理量 1瞬时值正弦式交变电流的电动势和电流随时间的变化而变化 ,不同的时刻 有 不 同 的 值 , 叫 做 交 变 电 流 的 瞬 时 值 , 变 化 规 律 为e=Emsin t,i=Im sint,用小写的字母表示 .2最大值交变电流在一个周期内所能达到的最大值 ,也称峰值 ,反映的是交变电流大小的变化范

19、畴 ,当矩形线圈转到与磁感线平行时显现 .其表达式 用 大 写 字 母 加 脚 标 表 示 , 瞬 时 值 与 最 大 值 的 关 系 为-Em eEm ,-ImiIm . 3有效值定义 :假如让沟通电流和直流电流分别通过同样的电阻,在同一时间内产生的热量相同,这个直流电流的数值就称为该沟通电流的有 效值.正弦式电流的最大值和有效值的关系为:5周期和频率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归

20、纳 - - - - - - - - - - - -交变电流的周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量.周期T:交变电流完成一次周期性变化所需的时间,单位是秒 s.周期越大 ,交变电流变化越慢,在一个周期内 ,交变电流的方向变化两 次.频率 f:交变电流在1s 内完成周期性变化的次数,单位是赫兹 ,符号为 Hz.频率越大 ,交变电流变化越快 .八.变压器 .远距离输电1.电压关系 :输出电压由输入电压和匝数比打算,与用电器的电阻大小以及有无其他副线圈无关 .2.功率关系 :P 入 =P出 或 I1U1=I2U2+I3U3+InUn.3.电流关系 :I1n1=I2n2+I3n3+Innn,当只有

21、一个副线圈时I1n1=I2n2.4.远距离输电 1问题:电能的缺失和电压的缺失.2关键:削减输电线上电能的缺失,P 损=I2R 线.3方法 :减小输电导线的电阻,如 采纳电阻率小的材料,加大导 线的横截面积 ;提高输电电压 ,减小输电电流 .【特殊提示】1中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时,各边都不可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - -

22、-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留意：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转变一次, 转动一周就线圈两次通过中性面, 故一个周期内线圈中电流方向转变两次2交变电流的描述1峰值：反映交变电流大小的变化范畴, 线圈平面跟磁感线平行时,交变电动势最大, EmNBS.电容器接在沟通电路中,就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

23、依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,假如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留意：交变电流的有效值反映的是交变电流产生热效应的平均成效可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系是E12Em , U可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资

24、料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12Um, I12Im.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3变压器 1原理：法拉第电磁感应定律U1n1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2电压关系：压与匝数成正比U2 n2,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3功率关系： 无论有几个副线圈在工作, 变压器的输入功率总等于全部输出功率之和I1n2当只有一个副线圈工作时,有U1I1 U2I2, I2n1.U1n1U2如有两个以上的副线圈, 就有：

25、P1P2P3,U2n2、U3n2n3, n1I1n2I2n3I3.4打算关系： 在匝数比肯定的情形下, 抱负变压器的输出电压由输入电压打算,输入电流由输出电流打算, 输入功率由输出功率打算【必背方法技巧】一、闭合电路的动态分析方法（ 1）程序法：闭合电路中,由于局部电阻变化或开关的通断,引起各部分电压、电流或灯泡明暗发生变化,分析此类问题的基本步骤是：由局部电阻变化判定总电阻的变化.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 13 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品

26、资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_E由 I R变化.r 判定总电流的变化. ,据 UE Ir 判定路端电压的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由欧姆定律及串并联电路特点判定各部分电流、电压变化.2极限法：即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去争论.3特殊值法：对于某些电路问题,可以实行代入特殊值法判定, 从而得出结论.4结论法：“串反”并“同”即某一电阻阻值变化,就与该电阻相串联的用电器, 两端电压、通过的电流、消耗的功率都将与该电阻阻值变化情形相反.

27、 与该电阻相并联的用电器,两端电压、通过的电流、消耗的功率都将 与该电阻阻值变化情形相同.二、含容电路分析技巧1电容器在直流电路中,相当于一个阻值无限大只考虑电容器是抱负的不漏电的情形 的电阻,在电容器处电路可视为断路,分析时可以等效于拆去电容器, 从而简化电路.简化后如求电容器所带电荷量, 可接在相应的位置上.2电路稳固后,电容器两极的电压等于与它并联电路的电压值. 3当电容器与电阻串联时,电阻两端不分电压.4电路中的电流、 电压变化时, 将会引起电容器的充放电.假如电容器两端电压上升,电容器将充电.假如两端电压降低,电容器将 通过与它连接的电路放电.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精

28、品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 14 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -5电容器带电荷量或带电荷量变化的求解方法：电容器所带电荷量用 QCU运算,电容器所带电荷量变化用Q CU运算.三、电源的伏安特性曲线反映的是电源自身的性质,具有丰富的内涵:1.图线与纵轴的截距表示电源的电动势.2.与横轴的截距表示短路电流.3.斜率的肯定值表示电源内阻.4.图线上任意一点所对应的电压和电流的比值或者说任意一点与坐标原点 O 连线

29、的斜率 表示接在外电路的电阻.四、变压器和远距离输电问题1抱负变压器三个基本关系只有一个副线圈 1功率关系： P 入 P 出U1n1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2电压关系：U2 n2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_I1n2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3电流关系：I2n1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2几个制约关系1输入功率由输出功率打算,即P 入 P 出副制约原 .n22 输出电压由输入电压和匝数比打算,即U2 n1U1原制约副 .n23输入电流由输出电流和匝数比打算,即I1 n1I2副制约原 .可编辑资料 - - -

30、欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 15 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -4输出功率由用户负载打算,即P 出 P 负总 P 负 1P 负 2U25输出电流由输出电压和用户负载打算：I2R负.3原线圈连接有电阻的变压器问题的处理变压器的原理是电磁感应中的互感现象, 变压器不能转变恒定电流,当原线圈接有电阻时, 变压器的原线圈输出电压不是电源的电压, 所以求解的关键是先求出原线圈中的电流,再由电压关系列式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 16 页,共 16 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载