2023届高考物理二轮复习学案：专题4电路和电磁感应第1课时恒定电流和交变电流

专题4 电路和电磁感应 第1课时 恒定电流和交变电流 专题4 电路和电磁感应 第1课时 恒定电流和交变电流 考点1、直流电路分析 1．直流电路知识体系 2．电源的功率和效率问题 电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝ 电源内部消耗的功率 P内＝I2r＝P总－P出 电源的输出功率 任意电路：P出＝UI＝P总－P内＝EI－I2r 纯电阻电路：P出＝I2R＝＝ 电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100% 纯电阻电路：η＝×100% 2．直流电路动态变化判断方法 (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)直观判断法（串反并同） 利用下面两个结论直观地得到结论： ①任一电阻R阻值增大，必引起该电阻中电流I的减小和该电阻两端电压U的增大． ②任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并的增大和与之串联的各电路电压U串的减小． （3）副线圈等效电阻法：R等效＝＝＝R负载。 注意：分析闭合电路中变化电阻的功率时，可以将其他电路等效到电源内部，当变化电阻等于等效电源内阻时其功率最大，若不能等于等效电源内阻，则越接近等效电源的内阻功率越大。 例1、(2020·江苏高考)(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。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 预测1、如图所示电路中，R为定值电阻，电源内阻不可忽略．可判定滑动变阻器滑片移动到了正中间的依据是(　　) A．V1读数最大、V2读数最大 B．V2读数最大、V3读数最大 C．V1读数最小、V2读数最小 D．V2读数最小、V3读数最小 例2、如图甲所示，电动势为E，内阻为r的电源与R＝6 Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成闭合回路．已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙所示．下述说法中正确的是(　　) A．图乙中Rx＝15 Ω B．电源的电动势E＝10 V，内阻r＝4 Ω C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大 D．调整滑动变阻器Rp的阻值，可以使电源的输出电流达到1.25 A 预测2、图示为小沈同学家新买的扫地机器人，他从使用说明书上得到了信息：电机的额定功率35 W，由规格为DC14.8 V/2200 mAh的锂电池供电，当锂电池剩余电量为总容量的20%时，扫地机器人就自动回座机充电。结合上述信息，下列说法正确的是(　　) A．DC14.8 V/2200 mAh表示该电池输出的是交流电 B．该机器人电机的额定电流为0.42 A C．正常工作时机器人电动机每秒钟输出35 J动能 D.电池充满电后机器人正常工作约45 mim后回座机充电 考点2、交变电流的分析 1.交流发电机线圈平面两个特殊位置的特点 (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。 (2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不变。 2．有效值的计算 (1)正弦式交变电流：有效值是最大值的，即E＝，I＝，U＝。 (2)非正弦式交变电流有效值的计算 ①分段求出交变电流在一个周期内产生的热量Q交。 ②设交变电流的有效值为I或电压的有效值为U(也可设为直流电相应的物理量)，写出同样时间内产生的焦耳热Q＝I2RT或Q＝T。 ③根据Q交＝Q列等式，计算I或U。 3．交变电流“四值”的应用 (1)最大值：Em＝nBSω，分析电容器的耐压值． (2)瞬时值：e＝Emsin ωt(由中性面开始计时)，计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况． (3)有效值：电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流． (4)平均值：＝n，计算通过电路截面的电荷量． 例3、(2021·辽宁高考)如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO′以角速度ω匀速转动，ab边距轴。线圈中感应电动势的有效值为(　　) A．NBL2ω B．NBL2ω C．NBL2ω D．NBL2ω 预测3、一电阻分别通过四种不同形式的电流，四种电流随时间变化的情况如下列选项所示，在相同时间T(T为0.02 s的整数倍)内电阻产生的热量最大的是(　　) 例4、(2022·广东高考)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。