第10講直流電路與交變電流命題規(guī)律1.命題角度：(1)直流電路的分析與計算；(2)交變電流的產(chǎn)生與描述；(3)變壓器與遠距離輸電.2.常用方法：直流電路和變壓器的動態(tài)分析法，計算有效值的等效法.3.?？碱}型：選擇題．考點一直流電路的分析與計算1．閉合電路歐姆定律的三個公式(1)E＝U外＋U內(nèi)；(任意電路)(2)E＝U外＋Ir；(任意電路)(3)E＝I(R＋r)．(純電阻電路)2．動態(tài)電路分析的三種方法(1)程序法：部分電路阻值變化→電路總電阻R總變化→干路電流I變化→路端電壓U變化→各支路電流、電壓變化，即R局eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大,減小))→R總eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大,減小))→I總eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(減小,增大))→U端eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大,減小))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(I分,U分)).(2)串反并同法：所謂“串反”，即某一電阻阻值增大(減小)時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端的電壓、電功率都減小(增大)．所謂“并同”，即某一電阻阻值增大(減小)時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端的電壓、電功率都增大(減小)．(3)極限法：因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端，使滑動變阻器接入電路的電阻最大或電阻為零去討論．3．電容器的特點(1)只有當(dāng)電容器充、放電時，電容器所在支路中才會有電流，當(dāng)電路穩(wěn)定時，電容器所在的支路相當(dāng)于斷路．(2)電路穩(wěn)定時，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓．例1(2022·上海市松江區(qū)一模)如圖電路中，電阻R隨溫度升高均勻增大，用這個電阻做探頭測溫，把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度．下列說法正確的是()A．低溫對應(yīng)電流較大的刻度上，且溫度刻度均勻B．低溫對應(yīng)電流較大的刻度上，且溫度刻度不均勻C．高溫對應(yīng)電流較大的刻度上，且溫度刻度均勻D．高溫對應(yīng)電流較大的刻度上，且溫度刻度不均勻?qū)W習(xí)筆記：______________________________________________________________________________________________________________________________________________例2(多選)(2022·廣東省模擬)如圖所示的U－I圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ表示某一電阻R的伏安特性，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知()A．R的阻值為1.5ΩB．電源電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩC．電源的輸出功率為3.0WD．電源內(nèi)部消耗功率為1.5W學(xué)習(xí)筆記：______________________________________________________________________________________________________________________________________________例3(2022·山東濟寧市高三期末)如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E和r，在滑動變阻器的滑片P由a向b緩慢移動的過程中，下列說法正確的是()A．電路的總電阻先減小后增大B．電源的總功率先增大后減小C．電容器所帶電荷量先減少后增多D．電源的效率先減小后增大學(xué)習(xí)筆記：______________________________________________________________________________________________________________________________________________1.當(dāng)R一定、r變化(針對不同電源)時，由P出＝eq\f(E2,R＋r)知，r越大，P出越小．2．當(dāng)r一定、R變化時，P出隨R的變化情況可通過下面兩個圖像進行分析．P出－R圖像P出＝eq\f(E2,r＋R2)R短路I＝eq\f(E,r)，P出＝0斷路I＝0，P出＝0當(dāng)R＝r時，P出最大，P出＝eq\f(E2,4r)P出－I圖像P出＝EI－I2r短路I＝eq\f(E,r)，P出＝0斷路I＝0，P出＝0當(dāng)I＝eq\f(E,2r)時，P出最大，P出＝eq\f(E2,4r)考點二交變電流的產(chǎn)生1．線圈通過中性面時的特點(1)穿過線圈的磁通量最大．(2)線圈中的感應(yīng)電動勢為零．(3)線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向改變一次．2．有效值的計算(1)正弦式交變電流：E＝eq\f(Em,\r(2))，I＝eq\f(Im,\r(2))，U＝eq\f(Um,\r(2)).(2)非正弦式交變電流：計算有效值時，要根據(jù)電流的熱效應(yīng)，即“一個周期”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，然后分段求和列式，求得有效值．3．正弦式交流電“四值”的應(yīng)用表達式應(yīng)用最大值Em＝nBSω計算電容器的耐壓值瞬時值e＝Emsinωt計算某時刻所受安培力有效值E＝eq\f(Em,\r(2))電表的讀數(shù)及計算電熱、電功及保險絲的熔斷電流平均值eq\x\to(E)＝eq\f(nΔΦ,Δt)計算通過導(dǎo)體的電荷量例4(多選)(2022·廣東省聯(lián)考)如圖所示，面積為0.01m2的單匝矩形線圈abcd放置在磁感應(yīng)強度大小B＝0.5T的勻強磁場中，與一定值電阻連成閉合回路．線圈以n＝100r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，線圈的內(nèi)阻r＝0.2Ω，定值電阻的阻值R＝0.8Ω，以圖示時刻為0時刻，下列說法正確的是()A．若0時刻的電流方向如圖中箭頭所示，則線圈沿逆時針方向(從上往下看)轉(zhuǎn)動B．0時刻穿過線圈的磁通量最大C．該線圈的感應(yīng)電動勢的有效值為πVD．0～0.0025s內(nèi)，通過定值電阻的電荷量為0.005C學(xué)習(xí)筆記：______________________________________________________________________________________________________________________________________________例5(2022·廣東省普通高等學(xué)校模擬)如圖甲、乙分別是兩種交流電的i2－t、i－t關(guān)系圖像，則兩種交流電的有效值之比為()A．1 B．eq\f(\r(6),2)C．eq\f(\r(6),3) D．eq\f(3,2)學(xué)習(xí)筆記：______________________________________________________________________________________________________________________________________________考點三變壓器與遠距離輸電1．三個關(guān)系搞清變壓器問題(1)變與不變的關(guān)系：不變的是功率關(guān)系、磁通量的變化率和周期頻率．理想變壓器工作不損失能量，即輸入功率等于輸出功率；原、副線圈交變電流頻率相同；在沒有漏磁時，原、副線圈磁通量的變化率相同．(2)高與低，大與小，多與少，粗與細的關(guān)系：電壓高的線圈電流小，匝數(shù)多，導(dǎo)線細；電壓低的線圈電流大，匝數(shù)少，導(dǎo)線粗．(3)正比與反比的關(guān)系：原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，單一副線圈的變壓器電流與匝數(shù)成反比．2．遠距離輸電問題(1)理清三個回路(2)抓住兩個聯(lián)系①理想的升壓變壓器中線圈1(匝數(shù)為n1)和線圈2(匝數(shù)為n2)中各個量間的關(guān)系是eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2.②理想的降壓變壓器中線圈3(匝數(shù)為n3)和線圈4(匝數(shù)為n4)中各個量間的關(guān)系是eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4.(3)掌握一個守恒：能量守恒關(guān)系式P1＝P損＋P3.3．輸電線路功率損失的計算(1)輸送功率P、用戶得到的功率P′與線路損失功率P損的關(guān)系：P損＝P－P′.(2)P損＝I線2R線＝eq\f(ΔU2,R線)＝ΔU·I線，I線為輸電線路上的電流，ΔU為輸電線路上損失的電壓，R線為輸電線路的電阻．例6(2022·山東卷·4)如圖所示的變壓器，輸入電壓為220V，可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為n1的原線圈中電壓隨時間變化為u＝Umcos(100πt)．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V．將阻值為12Ω的電阻R接在BC兩端時，功率為12W．下列說法正確的是()A．n1為1100匝，Um為220VB．BC間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為1.4AC．若將R接在AB兩端，R兩端的電壓為18V，頻率為100HzD．若將R接在AC兩端，流過R的電流為2.5A，周期為0.02s學(xué)習(xí)筆記：______________________________________________________________________________________________________________________________________________例7(多選)(2021·山東卷·9)輸電能耗演示電路如圖所示．左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為7.5V的正弦交流電．連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負載R的阻值為10Ω.開關(guān)S接1時，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為10W；接2時，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P.以下判斷正確的是()A．r＝10Ω B．r＝5ΩC．P＝45W D．P＝22.5W學(xué)習(xí)筆記：______________________________________________________________________________________________________________________________________________1．(多選)(2022·山東省模擬)某電動車總質(zhì)量為6.75×103kg，若它勻速前進500m用時250s，該過程中驅(qū)動電機的輸入電流I＝10A，電壓為300V，電動車行駛時所受阻力大小為車總重力大小的eq\f(1,50)，重力加速度g取10m/s2，機械效率是輸出功率占輸入功率的百分比．不考慮其他損耗，下列說法正確的是(