内容正文:
专题四
电磁感应与电路
微专题8 直流与交流电路
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
二轮提优导学案·物理
1
知能整合
1. 直流电路
(2) 电源的总功率:P总=EI=U外I+U内I=P出+P内
(3) 电源内部消耗的功率:P内=I2r=U内I=P总-P出
(4) 电源的输出功率:
①P出=UI=EI-I2r=P总-P内
知能整合
(5) 输出功率随R的变化关系
②当P出<Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2,且R1·R2=r2
③P出与R的关系如图所示.
知能整合
(6) 电源的效率
因此在纯电阻电路中R越大,η越大;当R=r时,电源有最大输出功率,效率仅为50%.
知能整合
2. 交变电流
(1) 交变电流的“四值”
① 最大值:为Em、Um、Im,即交变电流的峰值.
② 瞬时值:反映交变电流每瞬间的值,如e=Emsin__ωt.
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(2) 理想变压器的基本关系式
(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
知能整合
① 功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P线+P3.
② 电压损失:U损=I2R线=U2-U3.
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真题引领
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1. (2022·江苏卷)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=2 Ω,R4=4 Ω,电源电动势E=12 V,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. R1 B. R2
C. R3 D. R4
考向一 直流电路的基本规律及应用
A
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2. (2021·江苏卷)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时.某种风力发电机的原理如图所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动,已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为0.20 T,线圈的匝数为100匝,面积为0.5 m2,电阻为0.6 Ω,若磁体转动的角速度为90 rad/s,线圈中产生的感应电流为50 A.求:
(1) 线圈中感应电动势的有效值E.
(2) 线圈的输出功率P.(计算结果保留两位有效数字)
考向二 交流电路“四值”的应用
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3. (2022·山东卷)如图所示的变压器,输入电压为220 V,可输出12 V、18 V、30 V电压,匝数为n1的原线圈中电随时间变化为u=Umcos(100πt).单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为0.1 V.将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时,功率为12 W.下列说法中正确的是( )
A. n1为1 100匝,Um为220 V
B. BC间线圈匝数为120匝,流过R的电流为1.4 A
C. 若将R接在AB两端,R两端的电压为18 V,频率为100 Hz
D. 若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5 A,周期为0.02 s
考向三 理想变压器的原理及应用
D
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4. (2022·湖南卷)如图所示,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交变电源.定值电阻R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端.理想电压表V的示数为U,理想电流表A的示数为I.下列说法中正确的是( )
A. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I减小,U不变
B. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率增大
C. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,I减小,U增大
D. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率减小
B
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能力提升
20
(2022·南通四模)如图所示,R1、R2为定值电阻,C为电容器.闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中( )
A. 电阻R2中有向下的电流
B. 通过电阻R1的电流增大
C. 滑动变阻器R两端的电压变小
D. 电容器C极板所带电荷量变小
考向1 直流电路的基本规律及应用
1
【解析】 闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值增大,则电路总电流减小,即通过电阻R1的电流减小,故B错误;根据串联分压规律可知滑动变阻器R两端的电压变大,所以电容器C两端电压增大,根据Q=CU,可知电容器C极板所带电荷量变大,即电容器将充电,根据电路连接方式可知电容器上极板带正电,所以电阻R2中有向下的电流,故A正确,C、D错误.
A
能力提升
电路动态分析的常用“两法”
(1) 程序判断法:遵循“局部→整体→部分”的思路,按以下步骤分析:
(2) 极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论.
能力提升