1、專題六電路、電與磁的轉(zhuǎn)化 第1講 直流電路與交流電路 的分析與計(jì)算專題六電路、電與磁的轉(zhuǎn)化 第1講 直流電路與交流電路直流電路與交流電路課件直流電路與交流電路課件直流電路與交流電路課件直流電路與交流電路課件瞬時(shí)值最大值平均值有效值重要關(guān)系式e=Emsinwti=ImsinwtEm=nBSw物理意義反映不同時(shí)刻交流電的大小和方向也叫峰值，它是瞬時(shí)值的最大值，它反映的是交流電大小的變化范圍是指交流電圖象中圖線與時(shí)間軸所圍成的面積跟時(shí)間的比值交流電和直流電通過(guò)相同阻值的電阻，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等瞬時(shí)值最大值平均值有效值重e=EmsinwtEm=nBSw注意點(diǎn)生活用電的電壓為220V，其電壓瞬

2、時(shí)值的表達(dá)式為u=311sin314tV是一個(gè)特殊的瞬時(shí)值，是瞬時(shí)值變化的制約值不能用來(lái)求解對(duì)于非正弦交變電流的有效值，以上關(guān)系式不成立，應(yīng)根據(jù)定義來(lái)求應(yīng)用范圍計(jì)算閃光電器(如霓虹燈)的閃光時(shí)間等計(jì)算電容器的耐壓值計(jì)算通過(guò)導(dǎo)體的電荷量q計(jì)算交流電通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量、電功以及確定熔絲的熔斷電流注生活用電的電壓為220V，其電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=3114.變壓器和遠(yuǎn)距離輸電(1)變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系功率關(guān)系 P1=P2電壓關(guān)系 ，與負(fù)載、副線圈的個(gè)數(shù)多少無(wú)關(guān)電流關(guān)系(1)只有一個(gè)副線圈：(2)多個(gè)副線圈： I1n1=I2n2+I3n3+Innn 或 U1I1=U2I2+U3I3+UnIn

3、4.變壓器和遠(yuǎn)距離輸電功率關(guān)系 直流電路與交流電路課件直流電路與交流電路課件1電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題【例1】如圖612所示的電路中，三只燈泡原來(lái)都正常發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，下面判斷正確的是()AL1和L3變暗，L2變亮BL1變暗，L2變亮，L3亮度不變CL1中電流的變化值大于L3中電流的變化值DL1上電壓的變化值小于L2上電壓的 圖6121電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題【例1】如圖612所示的電路中，三【解析】當(dāng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，電阻R變大，總電阻變大，總電流變小，所以燈L1變暗；內(nèi)阻、R0與L1上電壓變小，所以最終L2兩端的電壓變大，L2變亮；由于L2中電流變大，總電流減小，所以L3中電

4、流減小，燈泡L3變暗，L2中電流變大，L3中電流減小，總的變化是相抵的效果，合起來(lái)才是燈L1中電流的變化，所以L3中電流的變化更大一些，燈L1上的電壓與R0及內(nèi)電壓變化的總和才等于L2上電壓的變化 【答案】AD【解析】當(dāng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，電阻R變大，總電阻變大，總電流變【解析】S斷開，相當(dāng)于外電阻變大，總電流減小，故路端電壓U=E-Ir增大，V 的讀數(shù)變大R3兩端的電壓增大，電阻不變，A 的讀數(shù)變大【同類變式】(2011海南卷)如圖613，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與 A 分別為電壓表與電流表初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則( )AV 的讀數(shù)變大

5、，A 的讀數(shù)變小BV 的讀數(shù)變大，A 的讀數(shù)變大CV 的讀數(shù)變小，A 的讀數(shù)變小DV 的讀數(shù)變小，A 的讀數(shù)變大C【解析】S斷開，相當(dāng)于外電阻變大，總電流減小，故路端電壓U=2電路故障分析判斷【例2】如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是()AR1斷路 BR2斷路CR3短路 DR4短路2電路故障分析判斷【例2】如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L 【解析】假設(shè)R1斷路，因?yàn)镽1、L1并聯(lián)電路總電阻一定小于L1的電阻，所以R1斷路后干路總電阻增大，干路電流減小，由R2、R3、R4與L2組成的電路電

6、壓與內(nèi)電壓均減小，由全電路歐姆定律知燈泡L1兩端的電壓增大，故L1變亮又因?yàn)闊襞軱2兩端的電壓與由R2、R3、R4和組成的電路電壓相等，所以燈泡L2兩端的電壓減小，燈L3變暗，電流表讀數(shù)也變小這與題設(shè)條件一致，原假設(shè)成立，所以選項(xiàng)A正確 假設(shè)R2斷路，由R3、R4與L2組成的電路電阻增大，干路總電阻也增大，干路電流減小，R1、L1并聯(lián)電路電壓減小，燈L1變暗，與題設(shè)條件不同，原假設(shè)不成立，B錯(cuò) 【解析】假設(shè)R1斷路，因?yàn)镽1、L1并聯(lián)電路總電阻一定 假設(shè)R3短路，由R2、R4與L2組成電路電阻減小，干路電流增大，所以燈泡L1兩端的電壓增大，L1變亮又因?yàn)镽1、L1并聯(lián)電路兩端的電壓與內(nèi)電壓的總

7、和增大，所以由全電路歐姆定律知R2、R4與L2組成的電路兩端電壓減小，故燈L2變暗，但是干路電流增大、燈L2電流減小，根據(jù)分流原理，流過(guò)電流表的電流變大，電流表讀數(shù)變大，這與題設(shè)條件不符，原假設(shè)不成立，C錯(cuò)同理，選項(xiàng)D錯(cuò)誤 【答案】A 假設(shè)R3短路，由R2、R4與L2組成電路電阻減小， 【同類變式】某居民家中的電路如圖所示，開始時(shí)各部分工作正常，將電飯煲的插頭插入三孔插座后，正在燒水的電熱壺突然不能工作，但電燈仍能正常發(fā)光拔出電飯煲的插頭，把試電筆插入插座的左、右插孔，氖管均能發(fā)光，則( )A僅電熱壺所在的C、B兩點(diǎn)間發(fā)生了斷路故障B僅電熱壺所在的C、B兩點(diǎn)間發(fā)生了短路故障C僅導(dǎo)線AB斷路D因

8、插座用導(dǎo)線接地， 所以發(fā)生了上述故障 【同類變式】某居民家中的電路如圖所示，開始時(shí)各部分工作正【解析】若C、B間斷路，則試電筆插入插座的左孔時(shí)，氖管不發(fā)光若C、B間短路，則燈泡不發(fā)光插座用導(dǎo)線接地，可以防止因用電器外殼帶電而使人觸電的事故發(fā)生，對(duì)電路無(wú)影響若AB導(dǎo)線斷路，則電熱壺由于只與火線相連，不構(gòu)成閉合回路而停止工作；電燈與火線、零線仍組成閉合回路而正常發(fā)光；此時(shí)，插座的左右兩孔均與火線相連，因此，試電筆插入時(shí)，氖管均發(fā)光C選項(xiàng)正確 【解析】若C、B間斷路，則試電筆插入插座的左孔時(shí)，氖管不發(fā)光3交流電的產(chǎn)生及其圖象【例3】(2011揭陽(yáng)模擬)小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)

9、動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖616所示，此線圈與一個(gè)R=10w的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻下列說(shuō)法正確的是()A交變電流的周期為0.125sB交變電流的頻率為8HzC交變電流的有效值為 AD交變電流的最大值為4A3交流電的產(chǎn)生及其圖象【例3】(2011揭陽(yáng)模擬)小型交【解析】由e-t圖象可知，交變電流的周期為0.25s，故頻率為4Hz，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤根據(jù)歐姆定律可知交變電流的最大值為2A，故有效值為 A，選項(xiàng)C正確【答案】C【解析】由e-t圖象可知，交變電流的周期為0.25s，故頻率【評(píng)析】1.分析物理圖象的要點(diǎn)：可歸結(jié)為：“一看、二變、三判”，即為：(1)一看：看

10、“軸”、看“線”、看“斜率”、看“點(diǎn)”、看“截距”、看“面積”、看“拐點(diǎn)”，并理解其物理意義(2)二變：掌握“圖與圖”、“圖與式”和“圖與物”之間的變通關(guān)系(3)三判：在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的分析和判斷 2對(duì)于正弦交變電流的變化規(guī)律，不應(yīng)只從其隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化這一點(diǎn)去認(rèn)識(shí)，還應(yīng)看到交流的電動(dòng)勢(shì)隨線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中空間位置的變化而變化，隨線圈的磁通量變化而變化【評(píng)析】1.分析物理圖象的要點(diǎn)：可歸結(jié)為：“一看、二變、三判 【同類變式】(2011江門模擬)(雙選)將阻值為5的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，該電源電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示下列說(shuō)法正確的是( )A電路中交變電流的頻率為25HzB通

11、過(guò)電阻的電流為AC電阻消耗的電功率為2.5WD用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是5VAC 【同類變式】(2011江門模擬)(雙選)將阻值為5的4變壓器電路問(wèn)題【例2】如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u=311sin314t(V)的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過(guò)R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)，R3為一定值電阻當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是()4變壓器電路問(wèn)題【例2】如圖所示，M是一小型理想變壓器，接AA1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大B

12、A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大CV1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大DV1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小AA1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大【評(píng)析】本題是含變壓器電路的動(dòng)態(tài)分析題，解題的關(guān)鍵是 要知道半導(dǎo)體熱敏電阻的特點(diǎn)溫度升高電阻減小； V1的示數(shù)是原線圈的電壓，而V2的示數(shù)不是副線圈的電壓； 交流電路的相關(guān)計(jì)算用交流電的有效值，運(yùn)用變壓器和恒定電流規(guī)律去處理 【評(píng)析】本題是含變壓器電路的動(dòng)態(tài)分析題，解題的關(guān)鍵是 【同類變式】(2011湛江模擬)(雙選)有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為41，原線圈接在一個(gè)交流電源上，交流電的變化規(guī)律如圖619所示副線圈所接的負(fù)載電阻是11w.則( )A原線圈交流電的頻

13、率為100HzB原線圈輸入電壓為220VC流過(guò)副線圈的電流是5AD變壓器輸入、輸出功率之比為41BC 【同類變式】(2011湛江模擬)(雙選)有一理想變壓器 【例5】用四個(gè)阻值均為R的電阻連成如圖所示的電路電鍵S閉合時(shí)，有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點(diǎn)，平行板電容器的下極板接地現(xiàn)打開電鍵S，這個(gè)帶電小球便向平行板電容器的一個(gè)極板運(yùn)動(dòng)，并和此板碰撞，碰撞過(guò)程中小球沒有機(jī)械能損失，只是碰后小球所帶電荷量發(fā)生變化，碰后小球帶有和該極板同種性質(zhì)的電荷，并恰能運(yùn)動(dòng)到另一極板，設(shè)兩極板間距離為d，不計(jì)電源內(nèi)阻，求：5電路的計(jì)算 【例5】用四個(gè)阻值均為R的電阻連成如圖所示的

14、電路電(1)小球開始帶什么電？小球開始在中點(diǎn)的電勢(shì)是多少？電源電動(dòng)勢(shì)E為多大？(2)小球與極板碰撞后所帶的電荷量q為多少？(1)小球開始帶什么電？小球開始在中點(diǎn)的電勢(shì)是多少？電源電動(dòng)直流電路與交流電路課件直流電路與交流電路課件【評(píng)析】含電容電路的分析與計(jì)算中，要注意直流電路只有當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電路里才有充、放電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)，電容器就相當(dāng)于阻值無(wú)限大(等效斷路)的元件，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去除由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)，所以在此支路中的電阻兩端等勢(shì)，因此電容器兩極間的電壓等于該支路兩端的電壓跟電阻并聯(lián)的電容器兩極間的電壓等于與其并聯(lián)電阻兩端的電壓電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充、放電【評(píng)析】含電容電路的分析與計(jì)算中，要注意直流電路只有當(dāng)電容器【例6】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，