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二轮复习专题4第1讲直流电路和交流电路课件(42张)
(3) 远距离输电常用关系式(如图所示)
①功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P线＋P3. ②电压损失：U损＝I2R线＝U2－U3. ③输电电流：I 线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3. ④输电导线上损耗的电功率：P 损＝I 线 U 损＝I2线_R 线＝UP222R 线.
内容索引
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增大，故 A 错误；R0 两端的电压为 U0＝I2R0，用户得到的电压为 U3＝
U2－U0，当用户增多时，I2 增大，U0 增大，所以 U3 减小，为使用户获得
的电压稳定在 220 V，则需要增大 U2，变压器原副线圈电压关系为
U2＝ U1
nn21，在 U1 和 n2 不变的情况下，要增大 U2，可以减小 n1，即将 P 适当
【答案】 C
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二 交变电流的产生及四值问题
1. 线圈通过中性面时的特点 (1) 穿过线圈的磁通量最大． (2) 线圈中的感应电动势为零． (3) 线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次．
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2. 正弦式交流电“四值”的应用
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2 (2021·江苏卷)贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛， 2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图 所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知 磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为0.20 T，线圈的匝数为 100、面积为0.5 m2，电阻为0.6 Ω，若磁体转动的角速度为90 rad/s，线 圈中产生的感应电流为50 A．求：
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三 变压器与远距离输电
1. 变压器制约问题主要有三项： 电压制约：输出电压 U2 由输入电压决定，即 U2＝nn21U1，可简述为“原 制约副”． 电流制约：原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定，即 I1 ＝nn21I2，可简述为“副制约原”． 负载制约：原线圈的功率P1由用户负载决定，P1＝P负1＋P负2＋…， 简述为“副制约原”．
高考物理二轮复习 第一部分 专题四 电路与电磁感应 第一讲 直流电路与交流电路课件
第十页，共四十七页。
2．[多选](2019届高三·湖南师大附中模拟)
节能的LED灯越来越普及，而驱动LED发
光需要恒流源。如图所示，电路中的电压
表、电流表都是理想电表，电源是一个恒流
源(该恒流源输出的电流大小和方向都不
变)，在改变R2阻值的过程中，电压表的读
数为U，电流表A的读数为I，电流表A1的读数为I1，电流表A2
的读数为I2，它们的变化量的绝对值分别为ΔU、ΔI、ΔI1、
ΔI2。以下说法正确的是
()
A.UI1＝R1，UI2＝R2
B.ΔΔUI1＝ΔΔUI2
C.ΔΔUI ＝ΔΔUI2
D．当R2＝R1时，滑动变阻器R2消耗的电功率最大
解析
第十二页，共四十七页。
3.[多选](2018·山东天成大联考)如图所示
的电路中，电源电动势为E，内阻为
流电压的变化规律如图(b)所示，下列说法正确的是 ( )
A．交流电压表V的读数为32 2 V
B．灯泡L两端电压的有效值为16 2 V
C．当滑动变阻器的触头P向上滑动时，电流表A2示数减小，
A1示数减小
D．由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100 rad/s
解析
第三十三页，共四十七页。
3.(2018·烟台模拟)一含有理想变压器的电
考点四 远距离输电问题
本考点主要考查变压器的工作原理及远距离输电过程中 的电路计算问题，此类问题综合性较强，要求有较高分析解 决问题的能力。要顺利解决此类问题，需熟知一个流程，抓 住两个关系，掌握两种损耗。建议考生适当关注。
(一)熟知一个流程
第三十九页，共四十七页。
(二)抓住两个关系
升压变压器 T1 两端
2020高三物理二轮复习专题四电路与电磁感应——第8课时 直流电路与交流电路(讲义)
专题四 电路与电磁感应第8课时 直流电路与交流电路考点直流电路分析 1．电容器的特点(1)只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支路相当于断路．(2)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，电容器两端的电压为与之并联的电阻两端的电压．2．1个定律、2个关系(1)闭合电路欧姆定律：I ＝E R ＋r. (2)路端电压与电流的关系：U ＝E －Ir .(3)路端电压与负载的关系：U ＝IR ＝R R ＋r E ＝11＋r RE ，路端电压随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小． 3．动态分析3法方法1：程序法R 局――→增大减小R 总――→增大减小I 总＝E R 总＋r ――→减小增大U 内＝I 总r ――→减小增大U 外＝E －U 内――→增大减小确定U 支、I 支． 方法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)．方法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，使电阻最大或电阻为零，再去讨论．例1 (多选)如图1所示电路中，电源内阻忽略不计，R 0为定值电阻，R m 为滑动变阻器R 的最大阻值，且有R 0＞R m ；开关S 1闭合后，理想电流表A 的示数为I ，理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，其变化量的绝对值分别为ΔI 、ΔU 1、ΔU 2，则下列说法正确的是( )图1A ．保持开关S 2断开，将R 的滑片向右移动，则电流表A 示数变小、电压表V 2示数变小B ．保持R 的滑片不动，闭合开关S 2，则电流表A 示数变大、电压表V 1示数变小C ．保持开关S 2断开，将R 的滑片向右移动，则滑动变阻器消耗的电功率减小D ．保持开关S 2断开，将R 的滑片向右移动，则有ΔU 1ΔI ＝ΔU 2ΔI答案 AD解析 保持开关S 2断开，将R 的滑片向右移动时，R 接入电路中的电阻增大，电路总电阻增大，则由闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，电流表A 示数减小，电压表V 2示数减小，故A 正确；保持R 的滑片不动，闭合开关S 2，R 0被短路，电路总电阻减小，干路电流增大，电流表A 示数增大；而U 1＝IR ，可知电压表V 1示数增大，B 错误；当滑动变阻器的电阻等于等效电源的内阻时，滑动变阻器的功率达到最大，保持开关S 2断开，将R 的滑片向右移动，由于R 0＞R m ，所以滑动变阻器的功率一直在增大，故C 错误；由U 1＝E －IR 0可知，ΔU 1ΔI＝R 0，由U 2＝IR 0可知，ΔU 2ΔI＝R 0，故D 正确． 变式训练1.如图2所示，R 1是光敏电阻(光照增强，电阻减小)，C 是电容器，R 2是定值电阻．当R 1受到的光照强度减弱时( )图2A ．电阻R 2上的电流增大B ．光敏电阻R 1两端的电压减小C ．电源两端电压减小D ．电容器C 的带电荷量减小答案 D解析 当R 1受到的光照强度减弱时，R 1的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得，总电流I 减小，即流过R 2的电流减小，R 2两端电压减小，路端电压U ＝E －Ir ，E 、r不变，则U增大，所以光敏电阻R1两端的电压增大，故A、B、C错误；由于电容器与R2并联，所以电容器两端电压减小，由公式Q＝CU2可知，电容器的带电荷量减小，故D正确．2.在如图3所示的电路中，E为电源，电源内阻为r，L为小灯泡(灯丝电阻可视为不变)，电压表为理想电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片向上移动，则()图3A．电压表的示数变大B．小灯泡L消耗的功率变小C．通过R2的电流变小D．电源内阻的电压变大答案B解析滑动变阻器的滑片向上移动，则接入电路的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压减小，电压表的示数变小，故A错误；由并联电路的电流规律可知，流过灯泡L的电流一定减小，故由P＝I2R可知，小灯泡L 消耗的功率变小，故B正确；因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大，故C、D错误．例2某同学将一闭合电路电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图4中的a、b、c所示，则下列判断正确的是()图4A．直线a表示电源内部的发热功率随电流I变化的图线B．曲线b表示电源的总功率随电流I变化的图线C．曲线c表示电源的输出功率随电流I变化的图线D．电源的电动势E＝3 V，内电阻r＝2 Ω答案 C解析 由电源消耗总功率和电源内部消耗功率表达式P E ＝EI ，P r ＝I 2r 可知，a 是直线，表示的是电源消耗的总功率P E ，b 是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率P r ，c 表示外电阻的功率即为电源的输出功率P R ＝EI －I 2r ，所以A 、B 错误，C 正确；由题图可知，当短路时电流为2 A ，总功率P E ＝EI ＝6 W ，则可知电动势为：E ＝3 V ，则r ＝E I ＝32Ω＝1.5 Ω，故D 错误．变式训练3．如图5所示，电源电动势为E ，内阻为r ，电路中的R 2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻(其阻值随光照强度增大而减小)．当电键S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是( )图5A ．只逐渐增大R 1的光照强度，电阻R 0消耗的电功率变大，电阻R 3中有向上的电流B ．只调节电阻R 3的滑动端P 2向上端移动，电源消耗的功率变大，电阻R 3中有向上的电流C ．只调节电阻R 2的滑动端P 1向下端移动，电压表示数变大，带电微粒向下运动D ．若断开电键S ，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动答案 A解析 只逐渐增大R 1的光照强度，R 1的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电阻R 0消耗的电功率变大，R 2两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器充电，电容器所带电荷量变大，所以R 3中有向上的电流，故A 正确；电路稳定时，电容器相当于断路，只调节R 3的滑动端P 2向上端移动时，对电路没有影响，故B 错误；只调节R 2的滑动端P 1向下端移动时，与电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，电场力变大，带电微粒向上运动，故C 错误；若断开电键S ，电容器放电，电容器所带电荷量变小，电容器两端电压变小，两极板间电场变小，带电微粒所受电场力减小，合力向下，则带电微粒向下运动，故D 错误．考点交变电流的产生及描述1．交变电流的产生 线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．2．线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大；(2)线圈中的感应电动势为零；(3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次．3．交变电流“四值”的应用(1)最大值：E m ＝nBSω，分析电容器的耐压值；(2)瞬时值：E ＝E m sin ωt (从中性面开始计时)，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：E ＝n ΔФΔt，计算通过电路横截面的电荷量． 例3 (多选)图6所示为交流发电机发电的简易原理图，n 匝矩形线圈的面积为S ，整个装置处在磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，已知线圈的总电阻为r ，通过电刷与定值电阻R 相连接，与定值电阻并联一理想的交流电压表，现矩形线圈绕中心轴线OO ′以恒定的角速度ω匀速转动．t ＝0时刻线圈处在中性面．下列说法正确的是( )图6A ．t ＝0时刻流过定值电阻的电流方向向左B ．线圈中产生感应电动势的瞬时值表达式为e ＝nBSωsin ωt (V)C ．线圈转动的过程中，电压表的读数为nBSωR R ＋rD ．从t ＝0时刻起，线圈转过60°角时流过定值电阻的瞬时电流为3nBSω2(R ＋r )答案 BD解析 t ＝0时刻线圈与磁场方向垂直，即线圈的速度与磁场方向平行，因此t ＝0时感应电动。
高考物理二轮复习专题四电磁感应和电路第1讲直流电路和交流电路课件
图9
答案
8.某电池对纯电阻供电的输出功率P随电流I变化的图象如图10所示.则下
列说法正确的是
√A.该电源的电动势E＝2 V
B.该电源的内阻r＝1 Ω
C.若I＝2 A，则外电阻R＝1 Ω
D.同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2， 即对应两个不同的外电阻R1、R2，且r＝R1·R2
Δt
(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内
线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次.
3.正弦式交变电流图象(从中性面位置开始计时，如图11) 图11
例2 (多选)如图12所示，在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感
线的轴匀速转动，线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回
线的轴匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图13所
示.此线圈与一个R＝9 Ω的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r＝1 Ω，
下列说法正确的是
A.交变电流的周期为0.2 s
√B.交变电流的频率为2.5 Hz
√C.发电机输出电压的有效值为9 2 V
√D.发电机输出的电功率为18 W
图13
解析
图16
√D.保持U1及P的位置不变，K由b合向a后，R消耗的功率将减小
答案
拓展训练
11.(多选)(2018·温州市十五校联合体期末)如图17所示，理想变压器原、副线
圈匝数之比为10∶1，原线圈接正弦交流电源，电压u＝311sin 100πt(V)，副
线圈接入“22 V,100 W”的灯泡一只，则
√A.灯泡正常发光
尖子生好方法:听课时应该始终跟着老师的节奏，要善于抓住老师讲解中的关键词，构建自己的知识结构。利用老师讲课的间隙，猜想老师还会讲什么，会怎样讲， 怎样讲会更好，如果让我来讲，我会怎样讲。这种方法适合于听课容易分心的同学。
高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应1直流电路与交流电路ppt课件
考向二 交变电流的产生及描述 [知识必备]——提核心 通技法 1．线圈通过中性面时的特点 (1)穿过线圈的磁通量最大． (2)线圈中的感应电动势为零． (3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次．
2．正弦式交流电的“四值”的应用(以电动势为例)
四值
计算式
应用
最大值 瞬时值
有效值
Em＝NBSω 计算电容器的耐压值
解析：C [R1 向右滑动，使 R1 减小，电容器与 R1 并联，电容 器相当于断路，所以 R 总↓＝R1↓＋R2＋r 减小，由 I 总↑＝R总E↓可知 I 总增大，U 内↑＝I 总↑r 增大，U 路↓＝E－U 内↑减小，定值电阻 R2 的电流增大，所以 UR2↑＝I 总↑R2，UR2 增大，U 路↓＝UR1＋UR2↑， 所以 UR1 减小，UC＝UR1 减小，由 QC＝CUC 可知 QC 减小，C 选项正 确，B 选项错误．对于定值电阻 R＝UI11＝UI22＝ΔΔUI ，而变化电阻不能 成立，由于 E＝U 路＋U 内，当测路端电压的电压表示数减少 ΔU 时， 内电压就增加 ΔU，所以 r＝UI内＝ΔΔUI ，选项 D 是错误的．
(3)从Φ－t 图象中可读出交流电的周期，进而求出频率．
7
[解析] AD [由电路的串、并联关系可得 R 外＝4R 0＝10 Ω，
U 10 V 电压表测的是电源的路端电压，由欧姆定律 I＝R 外＝10 Ω＝1 A ，所
R0
21
5
以
I2＝I× R
2＋R20＝2
A ，所以 PR 2＝I22R 2＝7
W
[例 2] (2019·商丘三模)(多选)如图甲为小型旋转电枢式交流发
电机，电阻为 r＝2 Ω，矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，
2024届高考物理二轮专题复习第一部分专题四电路和电磁感应第11讲直流电路与交流电路课件
第11讲 直流电路与交流电路
细研命题点 提升素养
1．我们可以用某型号脂肪测量仪(如图甲所示)来测量脂肪率．体液中含有钠 离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电．脂肪测量 仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示．测量时， 闭合开关S，测试者两手分别握两手柄A、B，则( )
第11讲 直流电路与交流电路
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＝PP总出×100%＝UE×100%. 3．交流电的“四值”． (1)最大值 Em＝NBSω，电容器的击穿电压指最大值． (2)瞬时值(从中性面开始计时)e＝NBSωsin ωt.
专题四 电路和电磁感应
第11讲 直流电路与交流电路
知识归纳 素养奠基
第11讲 直流电路与交流电路
知识归纳 素养奠基
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＝UR2t＝I2Rt，P＝UI＝UR2＝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.
第11讲 直流电路与交流电路
细研命题点 提升素养
(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线所示，它 主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的 电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计， 已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力 变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是
专题四 电路 电磁感应规律及其应用(可编辑PPT)
平均值
交变电流图像中图线与时间轴所围的面 积与时间的比值
计算一段时间内通过导体横截面的电荷量
对症下药
栏目索引
2.理想变压器原理及其动态分析 (1)根据题意分清变量和不变量,以及变压器电路的原、副线圈的功率、电 高考导航 流、电压的关系。 (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。
2 线
2
对症下药
栏目索引
二、电磁感应与图像的综合
1.图像问题的求解类型
高考导航
对症下药
栏目索引
2.解题关键
弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、
高考导航
进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。 3.解决图像问题的一般步骤 (1)明确图像的种类,即看图像是B-t图还是Φ-t图,或者E-t图、I-t图等。 (2)分析电磁感应的具体过程。 (3)用右手定则、楞次定律等确定方向的对应关系。 (4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出函数关
对症下药
栏目索引
例1
(2018江苏苏锡常镇四市调研)如图所示,理想变压器的原线圈接在u=22
高考导航
0 2 sin πt V的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数 之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是 ( )
A.电压表的示数为220 V
B.电流表的示数为2 A C.原线圈的输入功率为440 W D.副线圈输出交流电的周期为2 s
高考导航
区域,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。线框b点在O位置时开始计
2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题四电路与电磁感应第10讲直流电路与交流电路课件
思维提升
纯电阻电路和非纯电阻电路 (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＝UR2t＝I2Rt，P＝UI＝UR2＝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P>P热，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.
答案：BC
例 2 [2023·四川省成都市树德中学高三三诊]图甲中理想变压器原、 副线圈的匝数比为2∶1，电阻R＝10 Ω，L1、L2为规格相同的两只小 灯泡．原线圈接一个经双可控硅调节后的电压U，U随时间t的变化规 律如图乙所示，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前四分之一周 期电压被截去．现将S1、S2、S3闭合，此时L2正常发光．下列说法错 误的是( )
A．若滑片P向下滑动，则L2变亮，L3变暗 B．若滑片P向下滑动，则L1变暗，L2变亮 C．若将单刀双掷开关S2切换至2，则L1、L2、L3均变亮 D．若将单刀双掷开关S2切换至2，则电源的输出功率可能变小
答案：ABC
例 2 [2023·海南卷]如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计， 电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上的电荷量为 ()
A．受电线圈的电流方向每秒改变50次 B．送电线圈的输入功率为110 W C．受电线圈的输出电压为50 2 V D．送电线圈的输入电压为220 2 V
答案：B
命题点三 变压器与远距离输电
1．理想变压器原副线圈中各物理量的三个制约关系 (1)电压制约：输出电压U2由输入电压U1决定，即U2＝n2nU1 1. 原制约 副
A．CE B．12CE C．25CE D．35CE
2024年高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第10讲直流与交流电路
2. 抓住变压器的三种基本关系
理想
变压器
（1） 没有能量损失（绕线无电阻、铁芯无涡流）
（2） 没有磁通量损失（磁通量全部集中在铁芯中）
功率 根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输
基本
关系 出功率，即P入＝P出
关系 电压 原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式1 ＝1 ，与
2
关系 负载、副线圈的个数无关
2
理想
变压器
电流
（1） 没有能量损失（绕线无电阻、铁芯无涡流）
（2） 没有磁通量损失（磁通量全部集中在铁芯中）
（1）
1 2
只有一个副线圈时： ＝
2 1
（2） 有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3
关系
基本
＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn
电容器高电势板带正电，低电势板带负电。
[对点训练]
2. （2023·南师大附中模考）如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，C
为电容器（能承受的电压足够大），R0是阻值为10r的定值电阻，V为电
压表，R为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），L为灯泡。闭合
开关S，减弱光敏电阻R的光照强度，下列说法正确的是（ D ）
考点三 理想变压器 远距离输电
角度1 理想变压器的原理及应用
1. 理解四类变压器的特点
类型
升压变压器
降压变压器
图示
特点
n1＜n2
U2＞U1
n1＞n2
U2＜U1
类型
图示
自耦变压器
特点
铁芯上只有一个线
圈，有三个抽头，可
以升压，也可以降压
专题四第1讲 直流电路与交流电路
(3)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路化的问题，可将变阻 器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论．
考向2 直流电路的动态分析
奉节中学物理组
例 2 如图所示的电路中，L 为小灯泡，R1、R2、R3 为定值电阻，C 为
电容器，电源电动势为 E，内阻为 r，图中电表为理想电表．闭合开
关 S，将滑动变阻器的滑片 P 从 a 端滑到 b 端的过程中，下列说法正
P-R 图线
R＝r＋ E2R2R
P-I 图线
P＝EI－I2r
奉节中学物理组
特例 短路 R＝0，I＝Er ，图象始端 断路 R＝∞，I＝0，图象末端
短路 R＝0，U＝0，U 内＝E 断路 R＝∞，U＝E，U 内＝0
短路 R＝0，I＝Er ，U＝0 断路 R＝∞，I＝0，U＝E 短路 I＝Er ，P 出＝0 断路 I＝0， P 出＝0，当 R＝r 时，P 出最大， P 出＝E 4r2 短路 I＝Er ，P 出＝0 断路 I＝0，P 出＝0，当 I＝2Er时， P 出最大，P 出＝E 4r2
想 (2)物理方法：假设法、整体法、隔离
方 法、代换法、比值定义法.
法
考点一 直流电路的分析计算
奉节中学物理组
考向1 直流电路的功率问题
奉节中学物理组
1．电路的电功率分析 ①纯电阻电路：P 电＝P 热＝I2R＝IU＝UR2 ②非纯电阻电路：P 电＝P 热＋P 机，即 UI＝I2R＋P 机． 2．电源的输出功率与负载的关系分析 ①当 R＝r 时，电源的输出功率最大，为 Pm＝E4r2； ②当 R>r 时，随着 R 的增大，电源的输出功率越来越小； ③当 R<r 时，随着 R 的增大，电源的输出功率越来越大； ④当 P 出<Pm 时，每个输出功率对应两个外电阻阻值 R1 和 R2， 且 R1 R2＝r2.
专题四第2讲直流电路和交流电路
A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
栏目 导引
专题四 电磁感应与电路
解析：升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出 P 功率变大时升压变压器的输出电压不变， A 项错误．由 I＝ 可 U 知，当输电电压不变，而输出功率增大时输电电流增大，由 U 损 ＝ IR 及 P 损 ＝ I2R 可知 U 损 及 P 损均增大， 当 U 损 增大时降压变压 P2 器的输出电压减小，故 C 项正确，B 项错误．由 P 损＝ 2R 可知 U P损 P ＝ R.当输出功率增大时输电线损耗功率占总功率的比例增 P U2 大， D 项正确．
栏目 导引
专题四 电磁感应与电路
Um 解析：根据 u1＝12 2 sin 100π t(V)及 U＝ 知 U1＝12 V，f 2 ω U1 n1 n2 1 ＝ ＝ 50 Hz，选项 A 错误；根据 ＝ 得 U2＝ U1＝ × 2 U2 n2 n1 2π U2 12 V＝ 6 V，即 V 的读数为 6 V，选项 B 错误；根据 I2＝ ＝ RL 6 A＝ 1 A，即 A 的读数为 1 A，选项 C 错误；由于 P1＝ P2， 6
D．R3上消耗的功率逐渐增大
栏目 导引
专题四 电磁感应与电路
【解析】
当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4接入电路
部分的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电源 内阻分担的电压增大，则路端电压减小，R1分担电压增大， 则平行金属板两极板间电压减小,带电质点P所受电场力减小, 质点P将向下运动，选项C错误；R3两端电压减小，R3中电流 减小，电流表读数增大，选项B错误；R3上消耗的功率逐渐 减小，选项D错误；由于R2中的电流增大，R2两端电压增大, 故电压表读数减小，选项A正确．
高考物理二轮复习第一部分专题四电路与电磁感应第一讲直流电路与交流电路课件.ppt
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A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于 T
C．在 t＝T8时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的
有效值也相等 [题眼点拨] ①“半圆形导线框”说明转动过程中一
直有感应电流；②“扇形导线框”说明转动过程中只有
解析：当滑动变阻器的滑动触头 P 向上移动时，滑 动变阻器接入电路的电阻减小，则总电流增大，内电压 及 R0 两端的电压增大，则路端电压和滑动变阻器两端的 电压都减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会向 右流出，所以电容器两端的电势差不变，故 A 错误；
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当热敏电阻温度降低时，其阻值增大，则由闭合电 路欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压减小，液滴仍 然静止，故 B 错误；开关 S 断开时，电容器直接接在电 源两端，电容器两端电压增大，则液滴向上运动，故 C 正确；若使电容器的上极板向上移动，即 d 增大，则电容 器电容 C 减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会 向右流出，所以电容器两端的电势差增大，由于 U＝QC，
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[题眼点拨] ①“一电阻接到方波交流电源上，在一
个周期内产生的热量为 Q1”说明 Q1＝uR20T；②“该电阻
接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为 Q2”
说明
Q2＝2uR20 T. 解析：正弦交变电流的电压有效值为
u0
，而方波交
2
流电的有效值为 u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q＝UR2T
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新高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电
新高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电新高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电路分析研究方案知识必备1.恒流(1)闭合电路中的电压、电流关系：e＝u外＋u内，i＝，u＝e－ir。
（2）闭合电路中的功率关系：P总计=EI，P内部=I2R，P外部=I2R=P总计－p内。
（3）直流电路中的能量关系：电功w=Qu=uit，电加热q=i2rt。
纯电阻电路中w＝q，非纯电阻电路中w>q。
2.交流电(1)交变电流的“四值”①最大值：em＝nbsω。
② 瞬时值：反映交流电流的瞬时值，如e=EMSinωt③有效值：正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系为e＝、u＝、i＝；非正弦式交变电流的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解。
计算交变电流的电功、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：反映交变电流的某物理量在t时间内的平均大小，如平均电动-1-/14势e＝n。
（2）理想变压器的基本关系①功率关系：p入＝p出；② 电压关系：=；③ 当前关系：=。
(3)远距离输电常用关系式(如图1所示)图1① 功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=P线+P3。
②输电导线上损耗的电功率：p损＝i线u损＝ir线＝r线。
备考策略1.直流电路的分析与计算是高考中一个不寻常的测试点。
一般来说，串联和并联电路以及电源都要进行测试率计算、动态过程分析等。
2、由于交流电路与工农业生产和日常生活的紧密结合，近年来高考的考试频率很高（2022个国家的三篇论文中没有考试题，2022的试题概率很高）；重点讲解交流电的“四值”和变压器的相关知识。
问题的类型通常是选择为主，有时也与电磁感应结合在计算题中进行考查，难度不大。
3.复习时，我们应该了解串联和并联电路的特性，闭合电路和交流电欧姆定律的含义流的“四值”含义和变压器、远距离输电的原理。
4.“四个概念、四个公式、四条定律”必须加以整合(1)电功、电热、交流电的有效值、峰值；（2）电流、电阻定律、焦耳定律、欧姆定律的计算公式。
专题四 交变电流的四值问题与电磁感应
专题四交变电流的四值问题与电磁感应【高考地位】本板块内容为高考题中的常考点，考查内容有：电路的相关知识、交变电流的产生与描述、变压器的理解及应用、电磁感应知识等，常以选择题和计算题的形式出现。
【二轮定位】二轮复习时，应重点关注的知识点有：交变电流的“四值”、理想变压器的理解及应用、电磁感应中的动力学问题、电磁感应中的能量和动量问题等。
【知识归纳】1．两个特殊位置及其特点题型一:交变电流有效值问题【题1】[不对称矩形波形] 如图所示表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是( )A ．5 2 AB ．3.5 2 AC ．3.5 AD ．5 A【题2】[14正(余)弦波形] 如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为( )A ．U m B.U m 2C.U m 3D.U m2【题3】[不对称正(余)弦波形] 电压u 随时间t 的变化情况如图所示，则电压的有效值为(提示：311≈2202，156≈1102)( )A ．5510 VB ．233.5 VC ．11010 VD ．10010 V【题4】[有效值的应用] (2018·高考全国卷Ⅲ)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q 正．该电阻上电压的峰值均为u 0，周期均为T ，如图所示．则Q 方∶ Q 正等于( )A ．1∶2 B.2∶1 C ．1∶2 D ．2∶1 题型二：交流电四值的应用问题【题5】[最大值、有效值的理解] 如图甲所示，标有“220 V ，40 W ”的灯泡和标有“20 μF,300 V ”的电容器并联到交流电源上，为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关．则( )A ．t ＝T2时刻，的示数为零B ．灯泡恰好正常发光C ．电容器不可能被击穿 D.的示数保持110 2 V 不变【题6】[交变电流“四值”综合]如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R ，线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是( )A ．转过π6时，线框中的电流方向为abcdaB ．线框中感应电流的有效值为2BSω2RC ．线框转一周的过程中，产生的热量为2πωB 2S 2RD ．从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面积的电荷量为BS2R题型三：楞次定律推论的应用【题1】.(增反减同)如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。
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四、交直流电路 电磁感应
学校 班 姓名 学号 成绩
一．选择题
1．如图5—1所示，滑动变阻器的滑动头置于正中央，闭合开关S 后，M 、N 、P 三灯的亮度相同，今将变阻器的
滑动头缓慢向左移动，则三灯的亮度从亮到暗的排列顺序是（ ） A ．M 、N 、P B ．M 、P 、N
C ．P 、M 、N
D ．N 、M 、P 2．如图5—2所示，长直导线右侧的矩形线框abcd 与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图所示的变化时（图中所示电流方向为正方
向），线框中的感应电流与线框受力情况为（ ） A ．t 1到t 2时间内，线框内电流的方向为abcda ，线框受力向右 B ．t 1到t 2时间内，线框内电流的方向为abcda ，线框受力向左
C ．在t 2时刻，线框内电流的方向为abcda ，线框受力向右
D ．在t 3时刻，线框内无电流，线框不受力
3．在如图5—3所示的电路中，R 1=R 2=R 3，在a 、c 间和b 、c 间均接有用电器，且用电器均正常工作，设R 1、R 2、R 3上消耗的功率分别为P 1、P 2、P 3，则（ ） A ．P 1＞P 2＞P 3 B ．P 1＞P 3＞P 2 C ．P 1＞P 2=P 3
D ．因用电器的阻值未知，无法比较三个功率的大小 4．如图4-4所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形。
原、副线圈匝数比n 1∶n 2=10：1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A ，下列说法正确的是（ ） A ．变压器输出端所接电压表的示数为202V B ．变压器的输出功率为200W C ．变压器输出端的交流电的频率为50Hz D ．穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为
2220n Wb/s 5．如图4-5所示电路，R 1、R 2、R 3为三个可变电阻，电容器C 1、C 2所带电量分别为Q 1和Q 2，下面判断正确的是 （ ） A ．仅将R 1增大，Q 1和Q 2都将增大
B ．仅将R 2增大，Q 1和Q 2都将增大
C ．仅将R 3增大，Q 1和Q 2都将不变
D ．突然断开开关S ，通过R 3的电量为Q 1+Q 2
6．如图4-6所示，A 、B 是两根互相平行的、固定的长
直通电导线，二者电流大小和方向都相同。
一个矩形闭合金属线圈与A 、B 在同一平面内，并且ab 边保持与通电导线平
图4-1
图4-2 a b
图4-3
a b
c 图4-4
图
4-5
行。
线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A 、B 的正中间。
下面的说法中正确的是 （ ）
A ．在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量为零
B ．在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化
率为零 C ．从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化 D ．从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向没有发生变化
二．论述、计算题
7．如图4-7甲所示，一线圈边长L =ab=40cm ，L ′=bc=20cm ，匝数N =100，绕通过ad 与bc 的中点的轴OO ′以角速度ω逆时针方向转动，设匀强磁场的磁感强度B=1.5T ，转动轴OO ′与磁感线垂直，矩形线圈的总电阻r =1Ω，外电阻R =1Ω。
其它电阻不计。
若已知线圈所受到磁场力的最大力矩为M max =7.2N ·m ，求：（1）
感应电动势的最大值。
（2）线圈转动
的角速度。
（3）线圈从图示位置转过
90°时，感应电动势的平均值。
（4）在线圈转动一周的过程中，电路所产
生的热功率。
（5）当线圈平面与磁感线夹角为60°时（如图4-7乙所示），
所受的磁力矩。
8．如图4-8所示，
0.2m ，另外两根水平金属杆MN 和EF 可沿导轨无摩擦地滑动，MN 杆和EF 杆的电阻分别为0.2Ω（竖直金属导轨的电阻不计），EF 杆放置在水平绝缘平台上，回路NMEF 置于匀强磁场内，磁
场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度B =1T ，试求： （1）EF 杆不动，MN 杆以0.1m/s 的速度向上运动时，杆MN
两端哪端的电势高？MN 两端电势差为多大？ （2）当MN 杆和EF 杆的质量均为m = 10-2kg 。
MN 杆须有
多大的速度向上运动时，EF 杆将开始向上运动？此时拉力的功率为多大？ 9．如图4-9所示。
足够长U 形导体框架的宽度l = 0.5m ，电
阻忽略不计，其所在平面与水平面成α=37°角，磁感应强度B =0.8T 的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质
量为m = 0.2kg 、有效电阻R =2Ω的导体棒MN 垂直跨放在U 形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ= 0.5。
导
体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时通过导体棒截面的电量为Q =2C 。
求：
（1）导体棒做匀速运动时的速度。
（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动时这一过程中，导体棒的有效电阻消耗的电功。
（sin37o
= 0.6
，cos37
o = 0.8）
图4-7
甲 图4-8 图4-9 a 2 1 3 图4-6
专题四 交直流电路 电磁感应
1．C 。
2. BD 。
3. A 。
4. BCD 。
5. BCD 。
6. AD 。
7. （1）6V ，（2）0.5rad/s ，
（3）3.8V ，（4）1.8W ，（5）1.8N •m 。
8．（1）U M 高，U N 低。
121Blv U MN =
=0.01V 。
（2）2
222l B mgR v == 1m/s ，0.2W 。
9．（1）5m/s 。
（2）1.5J 。