4-14 直流电路与交流电路-2021【步步高】高考物理大二轮专题复习与增分策略（通用）皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁课件PPT

专题四　电路与电磁感应 知识体系 内容索引 NEIRONGSUOYIN 高考题型1　直流电路的分析与计算 高考题型2　交变电流的产生 高考题型3　变压器与远距离输电 专题强化练 第14课时　直流电路与交流电路 高考题型1　直流电路的分析与计算 直流电路动态分析的三种常用方法 程序法 R局 I总＝ U内＝I总r U外＝E－U内 U支＝U外－I总R干 最后确定I支 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. 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的电阻中的电流、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的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小) 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，使电阻最大或电阻为零去讨论 例1　(2020·全国卷Ⅰ·17)图1(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC.如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是 考题示例 图1 √ 解析　电阻R两端的电压UR＝IR，其中I为线路上的充电电流或放电电流.对电容器， 1～2 s内，电容器充电，令I充＝I； 2～3 s内，电容器两端的电压不变，则电路中电流为0； 结合UR＝IR可知，电阻R两端的电压随时间变化的图像与A对应. 例2　(2016·全国卷Ⅱ·17)阻值相等的四个电阻、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所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2，Q1与Q2的比值为 图2 √ 解析　S断开时等效电路图如图甲所示. 甲 S闭合时等效电路图如图乙所示. 乙 命题预测 1.(多选)(2020·陕西渭南市富平县高三期末)如图3所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则 A.电压表示数变大 B.电流表示数变大 C.R1上消耗的电功率逐渐增大 D.质点P将向上运动 √ 图3 √ 1 2 解析　由题图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联，再与R1串联接在电源两端； 电容器与R3并联； 当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中总电阻减小； 由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，路端电压减小，同时R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律可知，流过R3的电流减小，又因为电路中的总电流增大，则流过R4的电流增大，故电流表示数增大； 1 2 1 2 因电容器两端电压减小，故质点P受到的向上的电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，质点P将向下运动，故D错误. 因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A错误，B正确； 由于流过R1的电流增大，根据P＝I2R1知R1上消耗的电功率逐渐增大，故C正确； 2.(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图4所示.当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时 A.车灯的电流变小 B.路端电压变小 C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变大 √ 图4 √ √ 解析　汽车启动时，车灯变暗，I灯减小，U灯减小，路端电压变小，则电路的总电流变大，故A、B正确，C错误； 由P＝IE知电源的总功率变大，故D正确. 1 2 高考题型2　交变电流的产生 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. 2.有效值的计算 (2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据串联电路中“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式，然后分段列式求得有效值. 3.正弦式交流电“四值”的应用 考题示例 例3　(多选)(2019·天津卷·8)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Ф与时间t的关系图像如图5所示.下列说法正确的是 图5 √ √ 解析　由Ф－t图象可知， 时刻穿过线框的磁通量最大，则线框位于中性面，A错误； 例4　(2018·全国卷Ⅲ·16)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图6所示.则Q方∶Q正等于 图6 √ 解析　由有效值概念知，一个周期内产生热量 故Q方∶Q正＝2∶1. 命题预测 3.(2020·江西景德镇市下