高考物理一轮专题 直流和交流电路突破课件 鲁科
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9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。*** 10、雨中黄叶树，灯下白头人。。**** 11、以我独沈久，愧君相见频。。***** 12、故人江海别，几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。***** 14、他乡生白发，旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果，工作出财富。。*** 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败，只有暂时停止成功！。*** 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。**** 13、不知香积寺，数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后，天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****
例3 (双选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图4－11－6甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )
A．副线圈输出电压的频率为50 Hz B．副线圈输出电压的有效值为31 V C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
► 探究点三 变压器原理
处理变压器问题的一般思路 1．处理与变压器相关的电路问题时，一般将电路分成原线圈回路、副线圈回路分别考虑，用变压器的相关公式处理两回路的关系． 2．分析变压器动态变化问题的思路模型
3．在匝数比一定的情况下，理想变压器的输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定，输入功率由输出功率决定．
► 探究点二 表征交变电流的物理量
例2 [2011·天津卷] 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图4－11－4甲所示．产生的交变电动势的图象如图4－11－4乙所示，则( )
A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311 V D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz
MOMODA POWERPOINT
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A．将电枢转速提高一倍，其他条件不变 B．将磁场增加一倍，其他条件不变 C．将线圈的面积增加一倍，其他条件不变 D．将磁场增强一倍，线圈的面积缩小一半，其他条件不变
【备选理由】 本题给出了一种方波形交流电的产生过程，并求解该种电流的有效值．有利于学生开阔视野，并深入理解交流电产生原理．
2．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为( )
变式题
► 探究点四 远距离输电问题
远距离输电与变压器 1．远距离输电示意图如图4－11－7所示．
例4 (双选)如图4－11－8所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有 ( ) A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小 C．P1变小，P2变小 D．P2变大，P3变大
变式题
【备选理由】 本题重点考查交流电的产生过程及其瞬时值表达式，只有在理解交流电的峰值及周期的决定因素的基础上才能准确应用该表达式，并作出定量分析．
1．交流发电机电枢中产生的交变电动势为e＝Emsinωt，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是( )
【解析】 BC 若交流发电机电枢转速为n，则发电机产生的交变电动势为e＝Emsinωt＝BS(2πn)sin(2πn)t，若转速提高一倍，周期减小为原来的 有效值提高一倍，选项A错误；只将磁场或线圈面积增加一倍，交变电动势的有效值提高一倍，周期不变，选项B、C正确；将磁场增强一倍，同时线圈的面积缩小一半，则交变电动势的有效值不变，选项D错误．
专题十一 直流和交流电路
主干知识整合
要点热点探究
► 探究点一 直流电路动态分析
【点评】 本题的分析思路是：变阻器接入电路的电阻变小，导致电路总电阻变小，再由闭合电路欧姆定律确定干路电流变大，最后再根据各部分的串并联情况，利用串并联电路特点和部分电路欧姆定律分别确定各量的变化情况．本题是滑动变阻器滑片移动引起的电路动态变化，下面的变式题则是因开关断开引起的电路变化．
变式题
[2011·海南卷] 如图4－11－3所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( ) A．V的读数变大，A的读数变小 B．V的读数变大，A的读数变大 C．V的读数变小，A的读数变小 D．V的读数变小，A的读数变大
【点评】 本题考查了正弦交变电流的产生原理、电动势的峰值和有效值的关系等交变电流的基础知识．下面的变式题则考查理想变压器的工作原理．
变式题
图4－11－5甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1.0 Ω，外接灯泡的电阻为9.0 Ω，则( ) A．电压表的示数为6 V B．在t＝0.01 s时，穿过线圈的磁通量为零 C．若线圈转速变为25 r/s，则电动势有效值为3 V D．若线圈转速变为25 r/s，则通过电灯的电流为1.2 A
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。*** 10、雨中黄叶树，灯下白头人。。**** 11、以我独沈久，愧君相见频。。***** 12、故人江海别，几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。***** 14、他乡生白发，旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果，工作出财富。。*** 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败，只有暂时停止成功！。*** 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。**** 13、不知香积寺，数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后，天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****
例3 (双选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图4－11－6甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )
A．副线圈输出电压的频率为50 Hz B．副线圈输出电压的有效值为31 V C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
► 探究点三 变压器原理
处理变压器问题的一般思路 1．处理与变压器相关的电路问题时，一般将电路分成原线圈回路、副线圈回路分别考虑，用变压器的相关公式处理两回路的关系． 2．分析变压器动态变化问题的思路模型
3．在匝数比一定的情况下，理想变压器的输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定，输入功率由输出功率决定．
► 探究点二 表征交变电流的物理量
例2 [2011·天津卷] 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图4－11－4甲所示．产生的交变电动势的图象如图4－11－4乙所示，则( )
A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311 V D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz
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【备选理由】 本题给出了一种方波形交流电的产生过程，并求解该种电流的有效值．有利于学生开阔视野，并深入理解交流电产生原理．
2．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为( )
变式题
► 探究点四 远距离输电问题
远距离输电与变压器 1．远距离输电示意图如图4－11－7所示．
例4 (双选)如图4－11－8所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有 ( ) A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小 C．P1变小，P2变小 D．P2变大，P3变大
变式题
【备选理由】 本题重点考查交流电的产生过程及其瞬时值表达式，只有在理解交流电的峰值及周期的决定因素的基础上才能准确应用该表达式，并作出定量分析．
1．交流发电机电枢中产生的交变电动势为e＝Emsinωt，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是( )
【解析】 BC 若交流发电机电枢转速为n，则发电机产生的交变电动势为e＝Emsinωt＝BS(2πn)sin(2πn)t，若转速提高一倍，周期减小为原来的 有效值提高一倍，选项A错误；只将磁场或线圈面积增加一倍，交变电动势的有效值提高一倍，周期不变，选项B、C正确；将磁场增强一倍，同时线圈的面积缩小一半，则交变电动势的有效值不变，选项D错误．
专题十一 直流和交流电路
主干知识整合
要点热点探究
► 探究点一 直流电路动态分析
【点评】 本题的分析思路是：变阻器接入电路的电阻变小，导致电路总电阻变小，再由闭合电路欧姆定律确定干路电流变大，最后再根据各部分的串并联情况，利用串并联电路特点和部分电路欧姆定律分别确定各量的变化情况．本题是滑动变阻器滑片移动引起的电路动态变化，下面的变式题则是因开关断开引起的电路变化．
变式题
[2011·海南卷] 如图4－11－3所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( ) A．V的读数变大，A的读数变小 B．V的读数变大，A的读数变大 C．V的读数变小，A的读数变小 D．V的读数变小，A的读数变大
【点评】 本题考查了正弦交变电流的产生原理、电动势的峰值和有效值的关系等交变电流的基础知识．下面的变式题则考查理想变压器的工作原理．
变式题
图4－11－5甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1.0 Ω，外接灯泡的电阻为9.0 Ω，则( ) A．电压表的示数为6 V B．在t＝0.01 s时，穿过线圈的磁通量为零 C．若线圈转速变为25 r/s，则电动势有效值为3 V D．若线圈转速变为25 r/s，则通过电灯的电流为1.2 A