专题08 恒定电流和交变电流（教学案）-2018年高考物理考纲解读与热点难点突破

专题8 恒定电流和交变电流 【2018年高考考纲解读】 (1)直流电路的功率、焦耳定律及伏安特性曲线． (2)直流电路的动态分析(这个考点对新课标卷来讲近几年是冷考点，应该重视；其他省份一般都是热考点)． (3)交变电流的产生图象和函数表达式． (4)交变电流的四值：有效值、最大值、瞬时值和平均值． (5)理想变压器的原理及应用．学+科网 【命题趋势】 (1)闭合电路的欧姆定律和电功及电功率的计算(含动态分析)． (2)交变电流的产生、图象、公式及相关物理量．[来源:学科网] (3)交变电流的“四值”的物理意义及其不同方面的应用． (4)多数题目与交变电流的图象、瞬时值表达式等相结合进行综合考查． (5)变压器电压、电流及功率关系与远距离输电相结合进行综合考查． 【重点、难点剖析】 一、直流电路的动态分析 1.直流电路的动态变化分析在高考中是以选择题形式考查的，往往以下列变化方式探究整个电路中的电流、电压变化情况： (1)某支路的滑动变阻器的阻值变化; (2)某支路开关闭合或断开; (3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化。 2.闭合电路的动态分析方法 (1)程序法：闭合电路中，由于局部电阻变化(或开关的通断)，引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析此类问题的基本步骤是： ①由局部电阻变化判断总电阻的变化; ②由I=判断总电流的变化; ③据U=E-Ir判断路端电压的变化; ④由欧姆定律及串并联电路特点判断各部分电流、电压变化。 (2)极限法：即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的阻值分别取两个极端去讨论。 (3)特殊值法：对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从而得出结论。 【规律方法】闭合电路动态分析的两种方法。 (1)程序分析法： R局I总U内U外I支U支 (2)利用结论法：“串反并同”法 所谓“串反”即一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压都减小(增大);所谓“并同”即某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压都增大(减小)。 二、交变电流的产生及描述 该热点常以选择题形式考查，主要考查交流电的两种表达式、函数表示法与图象表示法及交流电的有效值、最大值等基本知识。命题主要从以下两方面进行：(1)交流电的产生、图象、公式及相关物理量;(2)与变压器知识进行综合考查。学！科网 1.交变电流的产生 磁通量最大⇐中性面⇒电流为零 　　 　 ⇓ 线圈经过中性面时，电流变向 2.交流电的“四值” 最大值⇒Em=NBSω⇒计算电容器的耐压值 瞬时值⇒e=Emsinωt⇒计算闪光电器的闪光时间等 　(中性面) 正、余弦交流电的有效值⇒E=⇒电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流平均值⇒⇒计算通过导体的电荷量 【方法思路】交变电流瞬时值表达式的基本书写思路 (1)确定正、余弦交流电的峰值，根据已知图象或公式Em=NBSω，求出相应最大值。 (2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。 ①线圈从中性面开始计时，e=Emsin ωt。 ②线圈从垂直于中性面开始计时，e=Emcos ωt。 三、变压器问题的分析与计算 该知识点常以选择题的形式出现在高考题中，命题思路大致有以下两种：(1)多数题目与交变电流的图象、表达式等知识结合进行考查;(2)变压器与远距离输电知识综合考查。 1.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：。 若n1>n2，为降压变压器;若n1<n2，为升压变压器。 (3)电流关系：只有一个副线圈时，;[来源:学科网ZXXK] 有多个副线圈时，U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn。 2.原、副线圈中各量的因果关系 (1)电压关系：U1决定U2。 (2)电流关系：I2决定I1。学科+网 (3)功率关系：P2决定P1。 【方法规律】理想变压器的动态分析技巧： (1)由题意弄清变量与不变量。如：原线圈电压不变，原、副线圈的匝数比不变，其他物理量可能随电路的变化而发生变化。 (2)弄清动态变化过程中的决定关系：U1决定U2，P1、I1由P2、I2决定。 (3)基本思路及方法： ①由分析U2变化情况。[来源:学#科#网Z#X#X#K] ②由I2=分析I2的变化情况。 ③P1=P2=I2U2判断输入功率。 ④由P1=I1U1分析I1的变化情况。 【误区警示】不明确电流和功率变化的决定因素 (1)变压器的输出电流I2决定输入电流I1，如当负载电阻R减小时，I2增大，则I1相应增大。 (2)输出功率P2决定输入功率P1，对于理想变压器P1=P2，在输入电压U1一定的情况下，当负载电阻R减小时，I2增大，变压器的输出功率P2=I2U2增大，则输入功率P1也将增大。 【题型示例】 题型一　电路的基本性质和规律[来源