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）

专题11　恒定电流与交变电流 01专题网络·思维脑图 1 02考情分析·解密高考 1 03高频考点·以考定法 2 2 一、直流电路的分析 2 二、交流电的产生和描述 4 三、变压器和远距离输电问题 4 6 7 考向1：直流电路的综合分析 7 考向2：交变电流的“四值”综合计算 9 考向3：含变压器类问题 10 04核心素养·难点突破 11 05创新好题·轻松练 16 新情境：与生产生活相关类 16 新情境：科技创新类 18 考点内容 要求 学习目标 直流电路的分析 II 1. 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功率的分析方法； 3. 掌握动态电路的分析方法； 4. 掌握交流电的产生和正弦电路的四值的计算方法； 5. 掌握变压器的工作原理和电能的传输能量损耗问题的分析和计算。 交流电的产生和描述 II 变压器和远距离输电问题 II 一、直流电路的分析 1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 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＝＝ P出与外电阻R的关系（纯电阻电路） 电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100% 纯电阻电路：η＝×100% 4．直流电路动态分析的三种常用方法 （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）“串反并同”结论法 “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）。 （3）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，使所接入的电阻最大或为零去讨论。 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I＝将电容的相关公式Q＝CUC和欧姆定律UR＝IR联系起来，然后结合闭合电路的知识分析。 6．两点注意 （1）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。 （2）分析非纯电阻元件（非线性元件）电路的一般方法是：先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、电压，然后根据闭合电路欧姆定律或串并联电路的电流、电压关系分析非纯电阻元件（非线性元件）的电流、电压，或者结合题目给出的非线性元件的伏安特性曲线，通过作图法分析求解。 二、交流电的产生和描述 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．正弦式交流电“四值”的应用 三、变压器和远距离输电问题 1．理想变压器原、副线圈基本量的关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，即＝，与副线圈的个数无关 电流关系 ①只有一个副线圈时：＝； ②有多个副线圈时：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率关系 f1＝f2，变压器不改变交流电的频率 2.一般变压器动态变化问题的分析方法 （1）变压器动态分析常见的两种情况 ①负载电阻不变，匝数比变化； ②匝数比不变，负载电阻变化。 （2）处理变压器动态变化问题应注意的两点 ①根据题意分清变量和不变量； ②弄清“谁决定谁”的制约关系——电压是输入决定输出，电流和功率是输出决定输入。 3．原线圈接电阻的变压器问题的分析方法 （1）若原线圈与定值电阻串联，则由变压器的电流关系作为突破口确定两线圈的匝数比和线圈两端的电压关系；若原线圈与定值电阻并联，则由变压器的电压关系作为突破口确定两线圈的匝数比和线圈中的电流关系。 （2）分析原线圈接电阻的变压器电路动态变化问题时，可以将变压器及副线圈两端的电路整体等效成一个电阻，然后