内容正文:
第2讲 直流电路和交流电路
课标卷高考命题分析
年份
题号·题型·分值
模型·情景
题眼分析
难度
2015年
Ⅰ卷
16题·选择题·6分
变压器及电路
变压器规律
中
2016年
Ⅰ卷
16题·选择题·6分
变压器及电路
变压器规律
中
Ⅱ卷
17题·选择题·6分
含容直流电路
电路简化
中
Ⅲ卷
19题·选择题·6分
变压器及电路
变压器规律
中
1.纯电阻电路和非纯电阻电路的电功、电功率的比较
(1)纯电阻电路:电功W=UIt,电功率P=UI,且电功全部转化为电热,有W=Q=UIt=t=I2Rt,P=UI==I2R.
(2)非纯电阻电路:电功W=UIt,电功率P=UI,电热Q=I2Rt,电热功率P热=I2R,电功率大于电热功率,即W>Q,故求电功、电功率只能用W=UIt、P=UI,求电热、电热功率只能用Q=I2Rt、P热=I2R.
2.电源的功率和效率
(1)电源的几个功率
①电源的总功率:P总=EI.
②电源内部消耗的功率:P内=I2r.
③电源的输出功率:P出=UI=P总-P内.
(2)电源的效率η=×100%=×100%.
3.交流电的“四值”
(1)最大值Em=NBSω.
(2)瞬时值e=NBSωsin ωt.
(3)有效值:正弦式交流电的有效值E=;非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应,用等效的思想来求解.计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值.
(4)平均值:=n,常用来计算通过电路的电荷量.
4.理想变压器的基本关系式
(1)功率关系:P入=P出.
(2)电压关系:=.
(3)电流关系:只有一个副线圈时=.
直流电路动态分析方法
(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”.即从阻值的变化入手,由串、并联规律判定R总的变化情况,再由闭合电路欧姆定律判断I总和U端的变化情况,最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况.
(2)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).
高考题型1 电路的动态分析
例1 (2017·闽粤大联考)如图1所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向(电源的内阻不能忽略).下列判断正确的是( )
图1
A.小球带负电
B.当滑动头从a向b滑动时,绝缘线的偏角θ变大
C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下
D.当滑动头从a向b滑动时,电源的输出功率一定变大
答案 C
解析 由题图知,A板带正电,B板带负电,电容器内电场方向水平向右,绝缘线向右偏,电场力向右,则小球带正电,故A错误. 滑动头向右移动时,R变小,外电路总电阻变小,总电流变大,路端电压U=E-Ir变小,电容器电压变小,绝缘线偏角变小,故B错误.滑动头向右移动时,电容器电压变小,电容器放电,因A板带正电,则流过电流表的电流方向向下,故C正确.根据电源的输出功率与外电阻的关系:当外电阻等于内阻时,输出功率最大.当外电阻大于内阻时,外电阻减小,输出功率增大;当外电阻小于内阻时,外电阻减小,输出功率减小.本题不知道外电阻与内阻大小关系,故无法判断电源输出功率大小的变化,故D错误.
1.直流电路动态分析方法:(1)程序法;(2)“串反并同”法;(3)极限法.
2.只有当电容器充、放电时,电容器支路中才会有电流,当电路稳定时,电容器对电路的作用是断路.
3.电路稳定时,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.
1.(2017·新疆二模)在如图2所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,L1和L2为两个相同的灯泡,每个灯泡的电阻和电源内阻的阻值均相同,D为理想二极管,C为电容器,开关S处于断开状态,下列说法中正确的是( )
图2
A.滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数变小
B.滑动变阻器滑片向右移动,电源内阻的发热功率变小
C.开关S闭合后,L2亮度变暗
D.开关S闭合后,电流表示数不变
答案 D
解析 电容器视为断路,所以只有灯泡L2中有电流通过,滑动变阻器滑片向右移动,电流表的示数不变,故A错误;滑动变阻器滑片向右移动,电路电流不变,电源内阻的发热功率不变,故B错误;开关S闭合后,因为二极管具有单向导电性,二极管处于截止状态,灯泡L1中无电流,电路总电阻不变,总电流不变,电流表的示数不变,L2亮度不变,故C错误,D正确.
高考题型2 交流电的产生和描述