2021年高考二轮物理复习第一部分 专题六 第2课时

第2课时直流电路和交流电路

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 ＝U 2

R t

＝I 2Rt ，P ＝UI ＝

U 2R

＝I 2

R . (2)非纯电阻电路：电功W ＝UIt ，电功率P ＝UI ，电热Q ＝I 2Rt ，电热功率P 热＝I 2R ，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 ＝I 2Rt 、P 热＝I 2R . 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＝I 2r . ③电源的输出功率：P 出＝UI ＝P 总－P 内． (2)电源的效率η＝P 出P 总×100%＝U

E ×100%.

3．交流电的“四值”

(1)最大值E m ＝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 . (3)有效值：正弦式交流电的有效值E ＝

E m

2

；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：E ＝n ΔΦ

Δt ，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：U 1U 2＝n 1

n 2

.

(3)电流关系：只有一个副线圈时I 1I 2＝n 2

n 1

.

1．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)．

2．变压器和远距离输电的分析技巧

(1)变压器副线圈的电流和功率决定原线圈的电流和功率； (2)远距离输电问题分析的关键是求中间回路电流的大小.

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．电容器的特点

(1)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，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．

例

1 (2019·江西赣州市上学期期末)如图1所

示，汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，电表可视为理想电表．只接通S 1时，电流表示数为10 A ，电压表示数为12 V ，再接通S 2，启动电动机时，电流表示数变为8 A ，则此时通过启动电动机的电流是( )

图1

A ．2 A

B ．8 A

C ．50 A

D ．58 A 答案 C

解析 只接通S 1时，由闭合电路欧姆定律得：E ＝U ＋Ir ＝12 V ＋10×0.05 V ＝12.5 V ，R 灯＝12

10 Ω＝1.2 Ω，再接通S 2后，流过电动机的电流为：I 电动机＝12.5－8×1.20.05 A －8 A ＝50 A ，故选C.

拓展训练

1 (2019·湖北武汉市四月调研)2019年3月

19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍．电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝1

ρ.下列说法正确的

是( )

A ．材料的电导率越小，其导电性能越强

B ．材料的电导率与材料的形状有关

C ．电导率的单位是1

Ω·m

D ．电导率大小与温度无关 答案 C

解析 材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，选项A 错误；材料的电导率与材料的形状无关，选项B 错误；根据R ＝ρL S ，则σ＝1ρ＝L RS ，则电导率的单位是m Ω·m 2＝1

Ω·m

，

选项C正确；导体的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度有关，选项D错误．

拓展训练

2(多选)(2019·广东珠海市质量监测)如图2所示，直流电路中，R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻，其阻值随光照增强而减小．当开关S闭合，电容器两板间的M点的带电液滴恰好能保持静止．现用强光照射电阻R3时()

图2

A．电源的总功率减小B．A板的电势降低

C．液滴向上运动D．电容器所带电荷量增加

答案CD

解析电路稳定时电容器两板间的电压等于R1两端的电压，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，电源的总功率P＝EI变大，R1两端间的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，液滴向上运动，故A错误，C正确；电容器的电压增大，电容不变，由Q＝CU知，电容器所带电荷量增加，故D正确；由于电路中的电流增大，R1两端的电势差增大，又因为R1下端接地，电势为零，所以R1上端电势增大，A板的电势也增大，故B错误．

例

2(2019·山东枣庄市上学期期末)如图3甲所示，一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成．已知内电路的电源是一个化学电池，电池的正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个地方，电势会沿电流方向“跃升”．这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图乙所示，图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低，D点的高度略低于C点．若减小外电路电阻R，则下列说法正确的是()