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2021高考物理二轮复习专题4电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电路课件
2021高考物理二轮复习专题4电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电路课件
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专题四 电路与电磁感应第1讲 直流电路与交流电路 01考情速览·明规律 02核心知识·提素养 一、理清直流电路知识体系“物理观念”构建 二、正弦交变电流“四值”的理解与应用 三、理想变压器和远距离输电1.明确变压器各物理量间的制约关系 一、思想方法1.等效思想:等效电路、等效电源;2.守恒思想:理想变压器的输入功率等于输出功率.二、模型建构直流电路动态分析的常用方法基本思路为“部分→整体→部分”.“科学思维”展示 03命题热点·巧突破 1.(2020·上海普陀区二模)如图,电路中电源电动势为E、内电阻为r,R0为定值电阻.当滑动变阻器R的滑片向a移动时,下列说法正确的是()A.R两端的电压变大B.流经R0的电流变大C.电源总功率变小D.电源内部消耗功率变大考点一 直流电路的分析考向1直流电路的动态分析D 【解析】当滑动变阻器R的滑片向a移动时,R电阻减小,则外电阻减小,根据闭合电路欧姆定律知干路电流增大,路端电压U=E-Ir减小,R和R0两端电压减小,流经R0的电流变小,故A、B错误;I增大,电源总功率P=EI增大,故C错误;电源内部消耗功率Pr=I2r变大,故D正确,故选D. 2.(2020·江苏扬州中学月考)如图所示,E为电源,其内阻不可忽略,RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,L为指示灯泡,C为平行板电容器,G为灵敏电流计.闭合开关S,当环境温度明显升高时,下列说法正确的是()A.G中电流方向由a到bB.RT两端电压变大C.C所带的电荷量保持不变D.L变暗考向2含电容器电路的分析与计算A 【解析】电容器的带电量减小,电容器放电,故G中电流由a→b,故A正确;因为电路中电流增大,电源的内阻分压及灯泡L两端的电压增大,由E=U内+U外,可得RT两端电压减小,故B错误;因为电容器并联在电源两端,因内电压增大,路端电压减小,故由Q=CU,知电容器的带电量减小,故C错误;由图可以知道,热敏电阻与L串联,当环境温度升高时,热敏电阻的阻值减小,总电阻减小,则电路中电流增大,灯泡L变亮,故D错误. 3.(2020·山西晋中市5月模拟)如图所示,电路中E、r为电源的电动势和内电阻,R1、R2、R3为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表.开关闭合时,平行金属板中带电小液滴P处于静止状态.选地面为零电势参考面,当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时,则() 4.(2020·北京顺义区二模)某同学在测量电阻Rx实验时,按图所示连接好实验电路.闭合开关后发现:电流表示数很小、电压表示数接近于电源电压,移动滑动变阻器滑片时两电表示数几乎不变化,电表及其量程的选择均无问题.请你分析造成上述结果的原因可能是()考向3直流电路的故障分析 A.电流表断路B.滑动变阻器滑片接触不良C.开关接触部位由于氧化,使得接触电阻太大D.待测电阻和接线柱接触位置由于氧化,使得接触电阻很大【答案】D 【解析】电流表断路或者滑动变阻器滑片接触不良,都会造成整个电路是断路情况,即电表示数为零,AB错误;开关接触部位由于氧化,使得接触电阻太大,则电路电阻过大,电流很小,流过被测电阻的电流也很小,所以其两端电压很小,不会几乎等于电源电压,C错误;待测电阻和接线柱接触位置由于氧化,使得接触电阻很大,相当于当被测电阻太大,远大于和其串联的其他仪器的电阻,所以电路电流很小,其分压接近电源电压,D正确. 5.(2020·河北邢台联考)在如图所示的电路中两相同的小灯泡原来都发光,忽然小灯泡A比原来亮了,小灯泡B比原来暗了,则发生这种故障可能是(电源内阻不计)()A.R1断路B.R2短路C.R3断路D.R4短路B 【解析】因电源的内阻不计,所以外电路总电压不变,电阻R1单独在一个支路上,断路后电路的电阻值变大,则总电流减小,故R4和A灯的电压变小,故B灯所在的并联支路电压增大,故A灯变暗,B灯变亮,故A错误;R2短路,总电阻减小,总电压不变,则总电流增大,故R4和A灯的电压增大,A灯变亮;则并联支路的电压减小,故B灯变暗,故B正确;R3断路,总电阻增大,总电压不变,则总电流减小,故R4和A灯的电压变小,A灯变暗;则并联支路的电压增大,故B灯变亮,故C错误;R4短路,总电阻减小,总电压不变,故A灯和并联支路的电压增大,则A、B两灯都变亮,故D错误. 考向4闭合电路中的能量问题6.(2020·浙江嘉兴测试)由于锂离子电池的材料特性,在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸.为安全起见,中国民航总局做出了如表相关规定.某款移动电池(锂离子电池)的参数如表格所示()容量25000mAh重量596g额定电压3.7V转换率85%充电时间15.5h A.25000mAh中的mAh是能量的单位B.这款移动电池充满电后所储存的总化学能为92500WhC.乘飞机出行时,这款移动电池可以直接随身携带D.这款移动电池理论上能给3200mAh的手机最多充电7次【答案】D 7.(2020·浙江三市选考模拟)如图所示的U-I图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,图线b为某一小灯泡的伏安特性曲线.用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路,以下说法错误的是()A.电源电动势为3VB.此时电源的效率为25%C.此时小灯泡的阻值为1.5ΩD.此时小灯泡的功率为1.5WB 8.(2020·江苏5月压轴)在如图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A.则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为14WB.电动机两端的电压为7.0VC.电动机产生的热功率为4.0WD.电源输出的电功率为22WB 【解析】电路中电流表的示数为2.0A,所以电动机的电压为U=E-U内-UR0=12-Ir-IR0=12V-2×1V-2×1.5V=7V,电动机的总功率为P总=UI=7×2W=14W,电动机的发热功率为P热=I2R=22×0.5W=2W,所以电动机的输出功率为P出=14W-2W=12W,B正确,A、C错误;电源的输出的功率为P输出=EI-I2r=12×2W-22×1W=20W,D错误;故选B. 动态电路问题的处理方法:(1) 考点二 交流电路的分析与计算典例 【核心考点】本题考查了交变电流的产生和描述,以及考生对交变电流产生过程有效值的确定、平均感应电动势及安培力做功的分析和判断能力,是核心素养中能量观念的体现.【规范审题】①线圈为单匝线圈,电阻为R②线圈绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生正弦式交变电流③读出磁通量最大的值,明白Φ-t图线斜率表示磁通量变化的快慢 〔考向预测〕考向1有效值的理解与计算D 2.(2020·江苏高考真题)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示.其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上.则电流互感器()A.是一种降压变压器B.能测量直流电路的电流C.原、副线圈电流的频率不同D.副线圈的电流小于原线圈的电流考向2理想变压器的原理及动态分析D 【解析】原线圈匝数较少,电流互感器是一种降电流的变压器,A选项错误;电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象,只可以测量交变电流,B选项错误;电流互感器不会改变电流的频率,只改变电流的大小,故原、副线圈电流的频率相同,C选项错误;原线圈匝数较少,电流互感器是一种降电流的变压器,副线圈的电流小于原线圈的电流,D正确;故选D. 3.(2020·天津十二区县联考)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源,其电压U1会随着心跳频率发生变化.如图所示,心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接,扬声器(等效为一个定值电阻)与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈.则() A.保持滑动变阻器滑片P不动,当U1变小时,扬声器的功率变大B.保持滑动变阻器滑片P不动,当U1变小时,原线圈电流I1变小C.若保持U1不变,将滑动变阻器滑片P向右滑,扬声器获得的功率增大D.若保持U1不变,将滑动变阻器滑片P向右滑,副线圈的电流I2增大【答案】B 【解析】保持滑动变阻器滑片P不动,当U1变小时,根据变压器原副线圈的电压与匝数关系可知,次级电压U2减小,则扬声器的功率变小;次级电流减小,则初级电流I1也减小,选项A错误,B正确;若保持U1不变,则次级电压U2不变,将滑动变阻器滑片P向右滑,则R电阻变大,次级电流I2减小,则扬声器获得的功率减小,选项C、D错误. 4.(2020·四川宜宾三诊)如图所示,一理想变压器的原副线圈匝数分别为n1和n2,原线圈输入电压保持不变,副线圈输出端通过开关S接电阻R1和滑动变阻器R,电流表为理想电表,下列说法正确的是() A.若S断开,则副线圈输出端电压为零B.若S闭合,滑动片P向上滑动,则两电流表示数都变小C.若S闭合,滑动片P向上滑动,则电流表A1示数变大,A2示数变小D.若S闭合,滑动片P向上滑动,则电流表A1示数不变,A2示数变小【答案】B 5.(2020·广西桂林等三市联考)如图所示,理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电,副线圈接有光敏电阻R1、用电器R2(纯电阻).下列说法正确的是() A.当光照减弱时,变压器的输入功率增大B.当光照增强时,流过用电器R2的电流不变C.当滑动触头P向上滑动时,用电器消耗的功率增大D.当f减小时,变压器的输入功率减小【答案】B 6.(2020·山东高考真题)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=22∶3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示.灯泡L的电阻恒为15Ω,额定电压为24V.定值电阻R1=10Ω、R2=5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为()A.1ΩB.5ΩC.6ΩD.8ΩA 7.(多选)(2020·新课标卷Ⅲ)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1、R2、R3均为固定电阻,R2=10Ω,R3=20Ω,各电表均为理想电表.已知电阻R2中电流I2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示.下列说法正确的是()考向3原线圈中含有负载的变压器问题 A.所用交流电的频率为50HzB.电压表的示数为100VC.电流表的示数为1.0AD.变压器传输的电功率为15.0W【答案】AD 8.(多选)(2020·江西重点协作体联考)理想变压器与三个阻值相同的定值电阻R1、R2、R3组成如图所示的电路,变压器原、副线圈的匝数比为1∶2,在a、b间接入正弦式交变电流,则下列说法正确的是()A.R1、R2、R3两端的电压之比为5∶1∶2B.R1、R2、R3的功率之比为25∶1∶4C.a、b间输入功率与变压器输入功率之比为15∶4D.a、b间输入电压与变压器输入电压之比为3∶1AB 9.(2020·浙江高考真题)如图所示,某小型水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的电压U1=250V,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻R线=8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V.已知输电线上损失的功率P线=5kW,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是()考向4远距离输电问题 A.发电机输出的电流I1=40AB.输电线上的电流I线=625AC.降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11D.用户得到的电流I4=455A【答案】C 10.(2020·河北六市调研)如图所示,为远距离交流输电的简化电路图,升压变压器与发电厂相连,降压变压器与用户相连,两变压器均为理想变压器.当升压变压器原、副线圈匝数比为n时,用户得到的功率为P1.现保持发电厂的输出功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻不变,当升压变压器的原、副线圈匝数比变为kn时,用户得到的电功率为()A 1.理想变压器动态分析的两种情况(1)负载电阻不变,讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况.(2)匝数比不变,讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况. 2.理想变压器问题分析技巧(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.对电压而言,输入决定输出;对电流、电功(率)而言,输出决定输入.3.远距离输电问题的解题关键(1)整个输电线路由三个回路组成,回路间通过变压器建立联系.(2)关键是通过分析,利用题目条件,首先求出中间回路的电流.
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-02-21 20:59:20
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