专题11恒定电流和交变电流（讲义）--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）含答案.pdf

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1、_题_题 11恒定电流P交电流恒定电流P交电流01 _.102 VV.103 .2.2一1直流电路的V一1直流电路的V.2二1交流电的产生和描述二1交流电的产生和描述.4O1压器和距离输电O1压器和距离输电.4.6.7向向 1直流电路的综合V直流电路的综合V.7向向 2交电流的四值=综合计算交电流的四值=综合计算.9向向 3含压器类含压器类.1004 xx|.1105 .15境P生产生活相关类境P生产生活相关类.15境科技类境科技类.17考点内容 要求 学目标 专题11 恒定电流和交变电流（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）直流电路的分析 II 1

2、.掌握纯电阻和非纯电阻电路的计算方法 2.掌握电源效率和最大输出率的分析方法 3.掌握动态电路的分析方法 4.掌握交流电的产生和l电路的四值的计算方法 5.掌握压器的原理和电能的传输能量损耗题的分析和计算2 交流电的产生和描述 II 压器和距离输电题 II 一1直一1直流电路的分析流电路的分析 1纯电阻电路P非纯电阻电路的比较 2电源的率和效率题 电源总率 任意电路P总EIP出P内 纯电阻电路P总I2RrE2Rr 电源内部消耗的率 P内I2rP总P出 电源的输出率 任意电路P出UIP总P内EII2r 纯电阻电路P出I2RE2RRr2E2Rr2R4r P出P外电阻R的关系 纯电阻电路 电源的效率

3、 任意电路P出P总100%UE100%纯电阻电路RRr100%4直流电路动态分析的O种常用方法 1程序法 注串联电路注意分析各部分的电压关系并联电路注意分析各部分的电流关系2 2串并=结论法 串=指某一电阻增大减小时P它串联或间接串联的电阻中的电流1两端电压1电率都将减小增大 2 并=指某一电阻增大减小时P它并联或间接并联的电阻中的电流1两端电压1电率都将增大减小 2 3极限法 因滑动阻器滑片滑动引起电路W的题将滑动阻器的滑片分别滑两个极端使接入的电阻最大或为零去讨论2 5含容电路的分析 注一般含容电路分析的关键是用电流的定义式 IQt将电容的相关|式 QCUC和欧姆定律 URIR联系起来然结

4、合合电路的知识分析2 6两点注意 1分析合电路中W电阻的率时以将其他电路等效到电源内部当W电阻等于等效电源内阻时其率最大若O能等于等效电源内阻则接等效电源的内阻率大2 2分析非纯电阻元件非线性元件电路的一般方法是Y根据部分电路欧姆定律分析其他线性纯电阻电路部分的电流1电压然根据合电路欧姆定律或串并联电路的电流1电压关系分析非纯电阻元件非 线性元件的电流1电压或者结合题目给出的非线性元件的伏特性曲线通过法分析求解2 二1二1交交流电的产生和描述流电的产生和描述 1.交流发电机线圈平面两个特殊O置的特点 1线圈平面P中性面合时SB 最大t0e0i0电流方向将发生改2 2线圈平面P中性面垂直时SB0

5、t最大e 最大i 最大电流方向O2 2有效值的计算 1l式交电流有效值是最大值的12即 EEm2IIm2UUm22 2非l式交电流有效值的计算 d分段求出交电流在一个周期内产生的热量 Q交2 e设交电流的有效值为 I 或电压的有效值为 U_设为直流电相应的物理量 写出样时间内产生的焦耳热 QI2RT 或 QU2RT2 f根据 Q交Q 列等式计算 I 或 U2 3l式交流电四值=的应用 O1O1压器和距离输电压器和距离输电题题 1理想压器原1副线圈本量的关系 率关系 原线圈的输入率等于副线圈的输出率即 P入P出 电压关系 原1副线圈的电压比等于匝数比即U1U2n1n2P副线圈的个数无关 电流关系

6、 d只有一个副线圈时I1I2n2n1 e有多个副线圈时 u P入P出得 U1I1U2I2U3I3UnIn或 I1n1I2n2I3n3Innn 频率关系 f1f2压器O改交流电的频率 2.一般压器动态W题的分析方法 1压器动态分析常见的两种情况 d负载电阻O匝数比W e匝数比O负载电阻W2 2处理压器动态W题应注意的两点 d根据题意分清量和O量 e弄清谁决定谁=的v关系44电压是输入决定输出电流和率是输出决定输入2 3原线圈接电阻的压器题的分析方法 1若原线圈P定值电阻串联则u压器的电流关系为突破口确定两线圈的匝数比和线圈两端的电压关系若原线圈P定值电阻并联则u压器的电压关系为突破口确定两线圈的

7、匝数比和线圈中的电流关系2 2分析原线圈接电阻的压器电路动态W题时以将压器及副线圈两端的电路整体等效r一个电阻然用直流电路的规律分析原线圈电路各量的W而分析副线圈电路各量的W2定量计算时常用的二结论为R等效U1I1n1U2n2n2I2n1n1n22R负载2 4解决距离输电题的一般思路 1理清O个回路 2抓Q两个联系 d理想的升压压器中线圈 1匝数为 n1和线圈 2匝数为 n2中各个量间的关系是U1U2n1n2I1I2n2n1P1P22 e理想的降压压器中线圈 3匝数为 n3和线圈 4匝数为 n4中各个量间的关系是U3U4n3n4I3I4n4n3P3P42 3掌握一个恒能量恒关系式 P1P损P3

8、2 5输电线路率损失的几个表达式 1输送率是指升压压器输出的率损失率是指u于输电线发热而消耗的率2两者关系 P损PPP 为输送率P为用户得率 2 2P损I2线R线U2R线I线为输电线路P的电流U 为输电线路P损失的电压R线为输电线路电阻2 3P损UI线2 0典例0典例 1112023X京X京统考高考真题统考高考真题 如示 在磁感应度大小为 B1 方向垂直纸面向外的匀磁场中固定一内部真空内壁Z滑的圆柱形薄壁缘管道其轴线P磁场垂直2管道横截面半为 a长度为 lla 2带电粒子持续以某一速度 v沿轴线入管道粒子在磁场力用Q经过一段圆垂直打到管壁P P管壁发生性碰撞 多k碰撞另一端射出 单O时间入管道

9、的粒子数为 n 粒子电荷量为q+O计粒子的力1粒子间的相用Q列说法Ol确的是 A粒子在磁场中动的圆半为 a B粒子质量为Bqav C管道内的等效电流为2nq a v D粒子对管道的平均用力大小为Bnql 0典例0典例 2112022 苏苏 高高考真题考真题 如示 电路中灯泡均l常发Z 阻值分别为12R=23R=32R=44R=电源电动势12VE=内阻O计四个灯泡中消耗率最大的是 A1R B2R C3R D4R 0典例0典例 31 1 2023海南海南统考高考真题统考高考真题如示电路已知电源电动势为 E内阻O计电容器电容为C合开关 K电路稳定电容器P电荷量为 ACE B12CE C25CE D3

10、5CE 0典例0典例 41 1 2023山山统考高考真题统考高考真题某节能储能输电网如示发电机的输出电压 U1=250V输出率 500kW2降压压器的匝数比 n3n4=501输电线总电阻 R=62.52其余线路电阻O计用户端电压 U4=220V率 88kW有压器均为理想压器2Q列说法l确的是 A发电机的输出电流为 368A B输电线P损失的率为 4.8kW C输送给储能站的率为 408kW D升压压器的匝数比 n1n2=144 考向考向 1直流电直流电路的综合路的综合分析分析 1 2023苏徐苏徐校考模拟预测校考模拟预测如示固定在水平面P的足够长的Z滑平行直导轨处于垂直平面向Q的匀磁场中磁场的

11、磁感应度为 B2一端连接着一个电容器和电源电容为 C电源电动势为 E2导轨P放着一根质量为 m长度为 LP导轨间距相有固定阻值的均匀导体棒2P电容器连接的单刀掷开关YP边合充电结某时刻P右边合随导体棒在动的过程中始终P导轨接触良好O计其他O置的电阻求 1判断导体棒动规律求出稳定的最大速度 v 2稳定电容器带电量 Q2 2 2023湖X湖X模拟预测模拟预测如示半为 r=1m 的Z滑金属圆固定在水平面内垂直于面的匀磁场的磁感应度大小为 B=4.0 T一金属棒 OA 在外力用Q绕 O轴以角速度=8rad/s 沿逆时针方向匀速转动金属和导线电阻均O计金属棒 OA 的电阻 r0=2电阻 R1=20R2=

12、40R3=10R4=60 电容器的电容 C=4F2合开关 S电路稳定求 1通过金属棒 OA 的电流大小和方向 2断开开关 S 到电路稳定这一过程中通过 R3的电荷量2 结果保留两O有效数字 考向考向 2交电交电流的四流的四值=综合计算值=综合计算 3 2024湖X十堰湖X十堰统考一统考一模模v示的装置是特林发电机其原理以简W为乙2已知矩形导线框的匝数为 N面为 S处在磁感应度大小为 B 的匀磁场中矩形导线框以角速度 绕垂直磁场方向的轴OO匀速转动线框P理想压器原线圈相连2理想压器原1副线圈的匝数比为 14示时刻线框平面P磁感线垂直并以m时刻为计时起点1R为定值电阻R为滑动阻器交流电压表d1e均

13、视为理想电表O计线框的电阻2Q列说法l确的是 A线框示O置开始转过180的过程中产生的平均电动势为NBS B线框示O置开始转过90时电压表 V1的示数为2NBS C滑动阻器的滑片向 d端滑动的过程中电压表 V2的示数始终为 2NBS D滑动阻器的滑片向 c端滑动的过程中1R的发热率增大 4 2023浙浙慈溪中学校联考模拟预测慈溪中学校联考模拟预测在匀磁场中有一O计电阻的矩形线圈绕垂直磁场的轴匀速转动产生如v示的l交流电把该交流电接在乙中理想压器的 A1B两端电压表和电流表均为理想电表tR为热敏电阻温度升高阻值减小 R为定值电阻2Q列说法l确的是 A压器原线圈两端电压的瞬时表达式为()36 2s

14、in 50Vut=B在 t=0.01s 时穿过该矩形线圈的磁通量为零 CRt处温度升高时电压表 V11V2的示数之比O DRt处温度升高时电流表示数大压器输入率大 考向考向 3含压含压器类题器类题 5 2024广西南宁广西南宁南宁O南宁O中校联考模拟预测中校联考模拟预测如为某小型发电站高压输电示意压器均为理想压器2在输电线路的起始端接入v1乙两个感器两感器原1副线圈的匝数比分别为 1001 和 110.感器中 电压表的示数为 220V 电流表的示数为 4A 输电线路总电阻 r=20 则Q列说法l确的是 Av是电流感器乙是电压感器 B输电线路P损耗的率为 32kW C用户得到的电率为 858kW

15、 D若用户用电设备增多则升压压器输出电压 U2和降压压器输入电压 U3均大 6 2024庆沙坪坝庆沙坪坝庆中校考一模庆中校考一模如矩形线框 ABCD的匝数为 N面为 S线框处匀磁场的磁感应度大小为 B2线框示O置开始绕轴 OO以恒定的角速度沿逆时针方向转动线框通过两个电wP外电路连接2外电路中理想压器原1副线圈的匝数比为 k1定值电阻 R1RR22R忽略其余电阻2则 A示O置线框的磁通量大小为 NBS B示O置线框的感应电动势大小为 NBS C流过 R11R2的电流之比为 2k1 D线框的输出率为222224N B Sk R 一1单选题一1单选题 1 2024四甘孜四甘孜统考一模统考一模在如示

16、的电路中定值电阻143kRR=22kR=3512kRR=电容器的电容6 FC=电源的电动势10VE=内阻O计当开关1S合电流达到稳定时处在电容器中间带电量32 10 Cq=的油滴恰好保持静k当开关2S合则以Q判断l确的是 A电容器P极板是高电势点 B带电油滴速向P动 Cab1两点的电势差8VabU=D通过3R的电量54.8 10 CQ=2 2023福建厦门福建厦门厦门一中校考O模厦门一中校考O模在如示电路中电压表和电流表均视为理想电表电源内阻O忽略2合电键 S将滑动阻器滑片 P 缓慢向移动过程中灯泡的电阻恒定O电压表示数W量的对值为U电流表示数W量的对值为l则Q列判断l确的是 A灯泡亮 B电容

17、器的带电量大 C电源的效率能减小 DUI大 32023山青岛山青岛统考模拟预测统考模拟预测 如示电路 电源电动势 E=3V 内阻 r=1 电阻箱初始电阻值 R1=3定值电阻 R2=2R3=1电容器电容 C=6F2当开关 S 合时电容器内的带电微粒恰好处于静k状态2Q列说法l确的是 A当电阻箱 R1大时带电微粒将向Q速动 B当开关 S u合到断开时电容器P的电荷量增了64.5 10 C C将电容器两极板距离增大时流过电流表的电流方向 b到 a DR1增大时R1P的率一定减小 4 2024广茂广茂统考一统考一模模如a示的智能机器人广泛应用于酒店1|院等场.机器人内电的容量为25000mA h负载1

18、0kg时l常电流为5A电容量P于 20%时O能l常m时需要用充电器对其行充电充电器的输入电压如b示.Q列说法l确的是 A充电器的输入电流频率为100Hz B充电器的输入电压瞬时表达式为220 2sin10ut=C机器人充满电电的电量为25C D机器人充满电负载10kg时大以持续l常4h 二1多选题二1多选题 5 2023四r都四r都石室中石室中学校考模拟预测学校考模拟预测很多人喜l到健身骑车锻炼某学根据学知识设计了一个发电测速装置如示自行车轮置于垂直车身平面向的匀磁场中轮圆形金属盘在磁场中转动时等效r一导体棒绕圆盘中心 O转动2已知磁感应度1TB=圆盘半0.5ml=圆盘电阻O计导线通过电w分别

19、P轮外边缘和圆心 O相连导线两端 a1b间接一阻值5R=的小灯泡2轮匀速转动时用电压表测得 a1b间电压1VU=则 A每小时经过小灯泡的电荷量为 7.200C B电压表的负接线柱应P b相接 C该自行车轮边缘的线速度大小为 4m/s D轮匀速转动 10min 产生的电能为 120J 6 2023湖南永湖南永统考二模统考二模如示发电机矩形线框面为 S线框匝数为 N线框处磁场视为匀磁场磁感应度大小为 B线框示O置开始绕轴OO以恒定的角速度 沿时针方向转动线框输出端接有换向器换向器的用是当线框转过平衡O置时会自动改电路中电流方向将交流电为直流电 通过电w和外电路连接2定值电阻1R12R的阻值均为 R

20、两电阻间接有理想压器原1副线圈的匝数比为 2:1忽略线框以及导线电阻2Q列说法l确的是 A示O置线框产生的电动势为NBS B2R两端电压的有效值为24NBS C发电机的输出率为222258N B SR D转动一圈过程通过1R的电荷量为5NBSR 7 2024徽徽校联考模拟校联考模拟预测预测如示理想压器原线圈a1b端接入电压恒定的l交流电1R为定值电阻2RR=滑动阻器3R的最大阻值为2R电流表和电压表均为理想电表.在阻器滑片端向右端缓慢移动的过程中Q列说法l确的是 A电流表 A1示数减小 B电流表 A2示数增大 C电压表表 V1示数增大 D电压表 V2示数减小 8 2023南昭通南昭通统考模拟预

21、测统考模拟预测如示理想压器原副线圈匝数比为1:3原线圈两端的电压随时间的W规律为()220 2sin100Vut=1A12A13A均为理想电流表D为理想二极管1R是滑动阻器定值电阻2660R=3440R=则 A电流表2A的示数为2A2 B电流表3A的示数为2.5A C滑动阻器1R的滑片向P滑动时电流表1A的示数将小 D滑动阻器1R的滑片向Q滑动时压器输入率减小 9 2024河南河南城市第城市第一高中学校考模拟一高中学校考模拟预测预测某节能储能输电网如示发电机的输出电压1250VU=输出率500kW2降压压器的匝数比34:50:1nn=输电线总电阻62.5R=2其余线路电阻O计用户端电压4220

22、VU=率88kW有压器均为理想压器2则Q列数值l确的是 A发电机的输出电流为2000A B输电线P损失的率为40kW C输送给储能站的率为400kW D升压压器的匝数比12:1:46nn=O1解答题O1解答题 10 2023浙浙校联考一模校联考一模有一种利用电磁感应原理测血栓的传感器该传感器部分的构r如Q激励线圈和馈线圈分别装在两个圆盘P两圆盘圆心在一竖直线P如v2转盘a固定其边缘围绕一组形的激励线圈内部铺装有许多点状磁感应度传感器2转盘b转动内部单匝馈线圈为O式=如乙示2该传感器原理当检测部O放入两圆盘之间时有血栓部O将导馈线圈在圆盘对应域磁感应度发生W馈线圈以角速度0转动时将产生感应电流感

23、应电流产生的磁场将导磁传感器在处的耦合磁场磁感应度发生W而确定血栓在O置和大小2某k模拟测试时放 入半为2r的16扇形模拟血栓块 使得两圆盘之间对应域磁感应度为零2 若馈线圈处磁感应度P激励线圈的电流关系为BkI=馈线圈单O长度的电阻为R线圈内圈半为1rr=外圈半212rr=相关数学知识()sinsin coscos sin+=+当0时cos1,sin 1若激励线圈接1AI=的恒定电流010.1,30rad/s,m,3,0.1/mkrR=求转动过程中馈线圈产生的电流大小 2若馈线圈O转动模拟血栓块恰好P其中一片叠当激励线圈接siniIt=的交流电时馈线圈产生的感应电动势 3求2中单O时间内馈线

24、圈产生的热量2 情境情境P生P生产生产生活相关活相关类类 1 多选多选 2024广_山广_山统考一模统考一模 有海P充电=之的南鲲是一个利用海浪发电的大型海P电站其发电原理是海浪带动浪板PQf动而驱动发电机转子转动其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动2若转子带动线圈如Q逆时针转动并向外输出电流则Q列说法l确的是 A线圈转动到如示O置时穿过线圈的磁通量最大 B线圈转动到如示O置时a端电势P于b端电势 C线圈转动到如示O置时其靠N极的导线框到的力方向向P D该发电机单O时间内能输出的最大电能P浪板面的大小有关 2 2023四眉山四眉山统考一模统考一模某学设计的水量计原理如a示电源E3Vr0

25、.5 电压表V量程 3V内阻 3k 定值电阻00.5R=滑动阻器 R用长 3m1横截面726 10 m涂有缘漆的金属_紧密缠绕在圆柱形瓷筒P使用前刮掉P滑片 P 接触部分的缘漆 b示为备选金属_及其参数2两根相簧的形始终在性限度内容器中无水时滑片 P 在P端 a2Q列分析l确的是 O种材料在 20时的电阻率 材料/m 81.7 10 82.9 10 镍铬合金 61.0 10 b A金属_选_ BV 表的示数范围为 02.7V CV 表的示数 UP水的质量 m rl比 D若将 V 表刻度盘转换为水的质量刻度盘则刻度是O均匀的 3 多选多选 2023河X衡水河X衡水河X武邑中学校考O模河X武邑中学

26、校考O模交警部门用酒驾检测仪中的电子鼻子=是氧W锡半导体它是一种气敏电阻QR吸附酒精气体表面能态会发生改而引起电阻率发生W2QR的阻值随酒精气体浓度的W曲线如v 乙是含有气敏电阻QR的电路2 中电源内阻很小 忽略O计2 当QR吸附酒精气体浓度升高时 A灯泡 L 两端电压增大 B1R中的电流增大 C电源 E 的总率增大 D0R消耗的率减小 4 2023四r都四r都统考一统考一模模示为一种自动测定油箱内油面高度的装置装置中金属杆的一端接浮标浮标P杆缘 另一端的触点 P接滑动阻器 R油量表u电流表改装而r2当汽车油时油箱内油面P升过程中Q列说法l确的是 A电路中电流减小 B1R两端电压减小 C整个电

27、路消耗的率增大 D电源输出率一定增大 5 多选多选 2024陕西商洛陕西商洛统考二模统考二模s距离特高压输电技术日r熟因其能减少损耗1效能高以日渐r为经济1全1高效的送电方式2某距离输电示意如示发电机输出的l交流电压的有效值1输电线的电阻和理想压器的匝数均O1243:nnnn=当用户数量增Q列表述l确的是 A用户的总电阻减小 B输电线的损耗率减小 C升压压器原线圈电压的有效值大于降压压器副线圈电压的有效值 D用户端W的率等于升压压器W的率 情境情境科技科技创创类类 6 2023全全校联考一模校联考一模如示一块均匀的长方体金属导体PQ厚度为L当给导体的PQ表面P电压U时流过导体的电流为I当给导体

28、的前表面P电压U时流过导体的电流为4I当给导 体的右表面P电压U时流过导体的电流为9IQ列说法l确的是 AAC的长度为 4L BAD的长度为 6L C导体的体为312L D导体的电阻率为6ULI 7 2024庆沙坪坝庆沙坪坝庆中校考一模庆中校考一模如v是s自行研v的 CPU龙芯=系列2乙中R1和 R2是两个材料相1厚度相1表面为l方形的芯片内部电阻R1的表面边长为 R2的两倍2给 R11R2通以相的电流 I则 R1P R2相比 A两端电压12UU B电率12PP=C电阻率12 D相时间内产生的焦耳热12QQ 8 多选多选 2024福建福建统考一模统考一模如v示O于敦煌的超镜子电站=是全球最高1

29、聚Z面最大的熔盐塔式Z热电站吸收Z能利用熔盐储换热系统 24 小时连续发电2发电站输出l交流电的率为44.5 10 kWP=电压为411 10 VU=利用乙示电路行距离输电12TT1均为理想压器2已知输电线总电阻为50R=输电线P损失的率为500kWP=k电站两端的电压为441 10 VU=则 A该发电站每天接收到的Z能为61.08 10 kW h B输电线P的电流2100AI=C压器1T原副线圈的匝数比为1:45 D压器2T原副线圈的匝数比为45:1 9 2022浙浙统考模拟预测统考模拟预测频闪Z源u压器和发Z二极管LED组r2电路如 1 示压器将l交流电 220V 转换为 10V 时通过发

30、Z二极管的最大电流为 24.0mA2 发Z二极管的伏特性曲线l向部分如 2 示2则Q列说法l确的是 A压器输出电压的最大值为 10V B定值电阻0R的阻值为480 C通过0R的电流有效值为 14mA D当电流大于 12mA 时该 LED 发Z明显以将该值为 LED 发Z的临界点则该 LED 的发Z时间占总时间的 66.7%10 多选多选 2024陕西渭陕西渭南南统考一模统考一模某学自v了一个手g交流发电机如示2大轮P小轮通过皮带传动皮带O打滑 半之比为 41小轮P线圈固定在一转轴P2线圈是u漆包线绕v而r的边长为 L的l方形共 n匝总阻值为 R2磁体间磁场视为磁感应度大小为 B 的匀磁场2大轮

31、以角速度 匀速转动带动小轮及线圈绕转轴转动转轴P磁场方向垂直2线圈通过导线1滑和电w连接一个阻值恒为 R的灯泡2假设发电时灯泡能发Z在额定电压 U0以内Q列说法l确的是 A大轮转动的角速度 O能超过022UnBL B灯泡两端电压有效值为22nBL C若用总长为原来两倍的漆包线绕v边长为 L 的多匝l方形线圈则灯泡得更亮 D若仅将小轮半为原来的两倍则灯泡得更亮 11 多选多选 2024河X河X校联考模拟预测校联考模拟预测如示为一交流发电机模型发电机线圈面20.01mS=匝数为N=100匝 内阻O计 绕垂直磁场的轴OO匀速转动 转速为n=100r/s 匀磁场的磁感应度为2T10B=2理想压器原1副

32、线圈的匝数比为12:1:4nn=2在用户部分电路中电表均为理想电表定值电阻 R1=51R2=10则 A电压表的示数为 80V B电流表的示数为 16A C发电机的输出率为 1920W D示O置开始计时线圈产生的电动势瞬时值表达式为20 2sin200Vet=_题_题 11 恒恒定定电电流流PP交交电电流流 01 _.1 02 VV.1 03 .2 .2 一1直流电路的一1直流电路的VV.2 二1二1交流电的产生和交流电的产生和述述.4 O1O1压器和距离压器和距离输电输电.4 .6 .8 向向 1直流电路的综合直流电路的综合VV.8 向向 2交电流的四交电流的四值=综合计算值=综合计算.10

33、向向 3含压器类含压器类.12 04 xx|.14 05 .24 境P生产生活境P生产生活相关相关类类.24 境科技境科技类类.28 考点内容 要求 学目标 直流电路的分析 II 1.掌纯电阻和非纯电阻电路的计算方法 2.掌电源效率和最大输出率的分析方法 3.掌动态电路的分析方法 4.掌交流电的产生和l电路的四值的计算方法 5.掌压器的原理和电能的传输能量损耗题的分析和计算2 交流电的产生和述 II 压器和距离输电题 II 一1直一1直流电路的分析流电路的分析 1纯电阻电路P非纯电阻电路的比较 2电源的率和效率题 电源总率 任意电路P总EIP出P内 纯电阻电路P总I2RrE2Rr 电源内部消耗

34、的率 P内I2rP总P出 电源的输出率 任意电路P出UIP总P内EII2r 纯电阻电路P出I2RE2RRr2E2Rr2R4r P出P外电阻R的关系 纯电阻电路 电源的效率 任意电路P出P总100%UE100%纯电阻电路RRr100%4直流电路动态分析的O种常用方法 1程序法 注串联电路注意分析各部分的电压关系并联电路注意分析各部分的电流关系2 2串并=结论法 串=指某一电阻增大减小时P它串联或间接串联的电阻中的电流1两端电压1电率都将减小增大 2 并=指某一电阻增大减小时P它并联或间接并联的电阻中的电流1两端电压1电率都将增大减小 2 3极限法 因滑动阻器滑片滑动引起电路W的题将滑动阻器的滑片

35、分别滑两个极端使接入的电阻最大或为零去讨论2 5含容电路的分析 注一般含容电路分析的关键是用电流的定义式 IQt将电容的相关|式 QCUC和欧姆定律 URIR联系起来然结合合电路的知识分析2 6两点注意 1分析合电路中W电阻的率时以将其他电路等效到电源内部当W电阻等于等效电源内阻时其率最大若O能等于等效电源内阻则接等效电源的内阻率大2 2分析非纯电阻元件非线性元件电路的一般方法是Y根据部分电路欧姆定律分析其他线性纯电阻电路部分的电流1电压然根据合电路欧姆定律或串并联电路的电流1电压关系分析非纯电阻元件非 线性元件的电流1电压或者结合题目给出的非线性元件的伏特性曲线通过法分析求解2 二1二1交交

36、流电的产生和述流电的产生和述 1.交流发电机线圈面两个特殊O置的特点 1线圈面P中性面合时SB 最大t0e0i0电流方向将发生改2 2线圈面P中性面垂直时SB0t最大e 最大i 最大电流方向O2 2有效值的计算 1l式交电流有效值是最大值的12即 EEm2IIm2UUm22 2非l式交电流有效值的计算 d分段求出交电流在一个周期内产生的热量 Q交2 e设交电流的有效值为 I 或电压的有效值为 U_设为直流电相应的物理量 写出样时间内产生的焦耳热 QI2RT 或 QU2RT2 f根据 Q交Q 列等式计算 I 或 U2 3l式交流电四值=的应用 O1O1压器和距离输电压器和距离输电题题 1理想压器

37、原1副线圈本量的关系 率关系 原线圈的输入率等于副线圈的输出率即 P入P出 电压关系 原1副线圈的电压比等于匝数比即U1U2n1n2P副线圈的个数无关 电流关系 d只有一个副线圈时I1I2n2n1 e有多个副线圈时 u P入P出得 U1I1U2I2U3I3UnIn或 I1n1I2n2I3n3Innn 频率关系 f1f2压器O改交流电的频率 2.一般压器动态W题的分析方法 1压器动态分析常见的两种情况 d负载电阻O匝数比W e匝数比O负载电阻W2 2处理压器动态W题应注意的两点 d根据题意分清量和O量 e弄清谁决定谁=的v关系44电压是输入决定输出电流和率是输出决定输入2 3原线圈接电阻的压器题

38、的分析方法 1若原线圈P定值电阻串联则u压器的电流关系为突破口确定两线圈的匝数比和线圈两端的电压关系若原线圈P定值电阻并联则u压器的电压关系为突破口确定两线圈的匝数比和线圈中的电流关系2 2分析原线圈接电阻的压器电路动态W题时以将压器及副线圈两端的电路整体等效r一个电阻然用直流电路的规律分析原线圈电路各量的W而分析副线圈电路各量的W2定量计算时常用的二结论为R等效U1I1n1U2n2n2I2n1n1n22R负载2 4解决距离输电题的一般思路 1理清O个回路 2抓Q两个联系 d理想的升压压器中线圈 1匝数为 n1和线圈 2匝数为 n2中各个量间的关系是U1U2n1n2I1I2n2n1P1P22

39、e理想的降压压器中线圈 3匝数为 n3和线圈 4匝数为 n4中各个量间的关系是U3U4n3n4I3I4n4n3P3P42 3掌一个恒能量恒关系式 P1P损P32 5输电线路率损失的几个表达式 1输送率是指升压压器输出的率损失率是指u于输电线发热而消耗的率2两者关系 P损PPP 为输送率P为用户得率 2 2P损I2线R线U2R线I线为输电线路P的电流U 为输电线路P损失的电压R线为输电线路电阻2 3P损UI线2 0典例0典例 1112023X京X京统考高考真题统考高考真题 如示 在磁感应度大小为 B1 方向垂直纸面向外的匀磁场中固定一内部真空内壁Z滑的圆柱形薄壁缘管道其轴线P磁场垂直2管道横截面

40、半为 a长度为 lla 2带电粒子持续以某一度 v沿轴线入管道粒子在磁场力用Q经过一段圆垂直打到管壁P P管壁发生性碰撞 多k碰撞另一端射出 单O时间入管道的粒子数为 n 粒子电荷量为q+O计粒子的力1粒子间的相用Q列说法Ol确的是 A粒子在磁场中动的圆半为 a B粒子质量为Bqav C管道内的等效电流为2nq a v D粒子管道的均用力大小为Bnql 0答案1C 0解1A带l电的粒子沿轴线射入然垂直打到管壁P知粒子动的圆半为 r=a故 A l确O符合题意 B根据2vqvBmr=得粒子的质量Bqamv=故 B l确O符合题意 C管道内的等效电流为INqSv=单O体内电荷数为2na v则22nI

41、q a vnqva=故 C 错误符合题意 Du动量定理得2F tnm tv=,粒子管道的均用力大小2aFFl=联立解得FnBql=故D l确O符合题意2 故选 C2 0典例0典例 2112022 苏苏 高高考真题考真题 如示 电路中灯均l常发Z 阻值分别为12R=23R=32R=44R=电源电动势12VE=内阻O计四个灯中消耗率最大的是 A1R B2R C3R D4R 0答案1A 0解1u电路知 R3P R4串联P R2并联再P R1串联2并联电路部分的等效电阻为()()234234=2RRRRRRR+=+并 u合电路欧姆定律知路电流即经过 R1的电流为113AEIIRR=+并 并联部分各支路

42、电流大小P电阻r比则222AIRIR=并34341AIRIIRR=+并 四个灯的率分别为211118WPI R=222212WPI R=23332WPI R=24444WPI R=故四个灯中率最大的是 R12 故选 A2 0典例0典例 31 1 2023海南海南统考高考真题统考高考真题如示电路已知电源电动势为 E内阻O计电容器电容为C合开关 K电路稳定电容器P电荷量为 ACE B12CE C25CE D35CE 0答案1C 0解1 电路稳定 u于电源内阻O计 则整个回路看r 3R1 2R 的串联部分P R1 4R的串联部分并联若电源负极为零电势点则电容器P极板的电势为2255EERR=P 电容

43、器Q极板的电势为4455EERR=Q,则电容两端的电压2=5EUQP则电容器P的电荷量为2=5QCUCE=PQ 故选 C2 0典例0典例 41 1 2023山山统考高考真题统考高考真题某节能储能输电网如示发电机的输出电压 U1=250V输出率 500kW2降压压器的匝数比 n3n4=501输电线总电阻 R=62.52其余线路电阻O计用户端 电压 U4=220V率 88kW有压器均为理想压器2Q列说法l确的是 A发电机的输出电流为 368A B输电线P损失的率为 4.8kW C输送给储能站的率为 408kW D升压压器的匝数比 n1n2=144 0答案1C 0解1Au题知发电机的输出电压 U1=

44、250V输出率 500kW则有3112 10 APIU=A 错误 BDu题知用户端电压 U4=220V率 88kW则有334434UnIUIn=P=U4I4联立解得I4=400AI3=8AU3=11000V 则输电线P损失的率为 P损=I32R=4kW U2=U3I3R=11500V再根据1122UnUn=解得12146nn=BD 错误 C根据理想压器无率损失有 P=U2I3P储代入数据有P储=408kW,C l确2 故选 C2 考向考向 1直流电直流电路的综合路的综合分析分析 1 2023苏徐苏徐校考模拟预测校考模拟预测如示固定在水面P的足够长的Z滑行直导轨处于垂直面向Q的匀磁场中磁场的磁感

45、应度为 B2一端连接着一个电容器和电源电容为 C电源电动势为 E2导轨P放着一根质量为 m长度为 LP导轨间距相有固定阻值的均匀导体棒2P电容器连接的单刀掷开关YP边合充电结某时刻P右边合随导体棒在动的过程中始终P导轨接触良好O计其他O置的电阻求 1判断导体棒动规律求出稳定的最大度 v 2稳定电容器带电量 Q2 0答案1 122CBLEvmCB L=+222222C B L EQmCB L=+0解1 1电容器充电完毕稳定时电容器极板间电压UE=u电容的定义式0QCU=解得0QCU=以0QCE=金属棒 ab Y做动接着做匀动u法拉第电磁感应定律得EBLv=感 m时电容器两极板间电压为UE=感 电

46、容器带电量为 QQCUCBLv=电容器电量减少()0QQQC EBLv=t时间内流经金属棒电流QIt=金属棒 abu动量定理得BIL tmv=解得22CBLEvmCB L=+2u1代入得22222C B L EQCUCBLvmCB L=+=2 2023湖X湖X模拟预测模拟预测如示半为 r=1m 的Z滑金属圆固定在水面内垂直于面的匀磁场的磁感应度大小为 B=4.0 T一金属棒 OA 在外力用Q绕 O轴以角度=8rad/s 沿逆时针方向匀转动金属和导线电阻均O计金属棒 OA 的电阻 r0=2电阻 R1=20R2=40R3=10R4=60 电容器的电容 C=4F2合开关 S电路稳定求 1通过金属棒

47、OA 的电流大小和方向 2断开开关 S 到电路稳定这一过程中通过 R3的电荷量2 结果保留两O有效数字 0答案1 10.5 A方向u O 到 A 256.1 10 C 0解1 1u右手定则判定通过金属棒 OA的电流方向是u O 到 A金属棒 OA中产生的感应电动势大小为21122EBrrBr=解得 E16 V S 合时的等效电路如示124124()30RR RRRRR+=+外 u合电路欧姆定律得0()EI rR外 联立解得0.5AI 2S 断开前电路路端电压为15VUIR=外 电阻 R1两端电压为11125VRUURR=+电容器的电荷量为5112 10CQCU P极板带l电 Q极板带负电 S

48、断开时的等效电路如示 电容器两端的电压为电阻 R2两端的电压 U2则22120320V31RUERRr=+电容器的电荷量为5224.1 10CQCU P极板带负电Q极板带l电通过电流表的电荷量为12QQQ 联立解得56.1 10CQ 考向考向 2交电交电流的四流的四值=综合计算值=综合计算 3 2024湖X十堰湖X十堰统考一统考一模模v示的装置是特林发电机其原理以简W为乙2已知矩形导线框的匝数为 N面为 S处在磁感应度大小为 B 的匀磁场中矩形导线框以角度 绕垂直磁场方向的轴OO匀转动线框P理想压器原线圈相连2理想压器原1副线圈的匝数比为 14示时刻线框面P磁感线垂直并以m时刻为计时起点1R为

49、定值电阻R为滑动阻器交流电压表d1e均视为理想电表O计线框的电阻2Q列说法l确的是 A线框示O置开始转过180的过程中产生的均电动势为NBS B线框示O置开始转过90时电压表 V1的示数为2NBS C滑动阻器的滑片向 d端滑动的过程中电压表 V2的示数始终为 2NBS D滑动阻器的滑片向 c端滑动的过程中1R的发热率增大 0答案1B 0解1A线框题中示O置开始转过180的过程中磁通量的W量()2BSBSBS=而产生的均电动势22BSNNTEt=又因为2T=解得2NBSE=故 A 错误 BC矩形线框在转动过程中产生的感应电动势的最大值maxENBS=则原线圈的电压即电压表 V1的示数max122

50、ESUNB=再根据原1副线圈电压比P匝数比的关系有112214UnUn=则副线圈的电压即电压表 V2的示数22 2UNBS=P副线圈中电阻的W无关2故 B l确C 错误 D根据以P分析知原线圈的电压没有发生改则副线圈的电压_O会改在滑动阻器的滑片向 c端滑动的过程中接入电路中的电阻R增大根据221UIRR=+副线圈回路的电流减小1R的发热率2121PI R=知 R1的发热率减小2故 D 错误2 故选 B2 4 2023浙浙慈溪中学校联考模拟预测慈溪中学校联考模拟预测在匀磁场中有一O计电阻的矩形线圈绕垂直磁场的轴匀转动产生如v示的l交流电把交流电接在乙中理想压器的 A1B两端电压表和电流表均为理