专题08 恒定电流和交变电流
【2020年高考考纲解读】
(1)直流电路的功率、焦耳定律及伏安特性曲线.
(2)直流电路的动态分析(这个考点对新课标卷来讲近几年是冷考点,应该重视;其他省份一般都是热考点).
(3)交变电流的产生图象和函数表达式.
(4)交变电流的四值:有效值、最大值、瞬时值和平均值. (5)理想变压器的原理及应用. 【命题趋势】
(1)闭合电路的欧姆定律和电功及电功率的计算(含动态分析). (2)交变电流的产生、图象、公式及相关物理量. (3)交变电流的“四值”的物理意义及其不同方面的应用.
(4)多数题目与交变电流的图象、瞬时值表达式等相结合进行综合考查. (5)变压器电压、电流及功率关系与远距离输电相结合进行综合考查. 【重点、难点剖析】 一、直流电路的动态分析
1.直流电路的动态变化分析在高考中是以选择题形式考查的,往往以下列变化方式探究整个电路中的电流、电压变化情况:
(1)某支路的滑动变阻器的阻值变化; (2)某支路开关闭合或断开;
(2)弄清动态变化过程中的决定关系:U1决定U2,P1、I1由P2、I2决定。 (3)基本思路及方法: ①由②由I2=分析U2变化情况。 分析I2的变化情况。
③P1=P2=I2U2判断输入功率。 ④由P1=I1U1分析I1的变化情况。
【误区警示】不明确电流和功率变化的决定因素
(1)变压器的输出电流I2决定输入电流I1,如当负载电阻R减小时,I2增大,则I1相应增大。
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(2)输出功率P2决定输入功率P1,对于理想变压器P1=P2,在输入电压U1一定的情况下,当负载电阻R减小时,I2增大,变压器的输出功率P2=I2U2增大,则输入功率P1也将增大。
【题型示例】
题型一 电路的基本性质和规律
例1.(2020·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流电源上,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u0,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 【答案】D
【变式探究】(2020·全国卷Ⅱ,17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图2所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为( )
图2 2
A. 53C. 5
1B. 22D. 3
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【答案】C
【解析】S断开时等效电路如图甲所示。
甲
电容器两端电压为U1=
211×R×=E; 2325R+R3
ES闭合时等效电路如图乙所示。
乙
电容器两端电压为U2=
11×R=E, 123R+R2
EQ1U13
由Q=CU得==,故选项C正确。
Q2U25
【变式探究】如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
A.电压表与电流表的示数都减小 B.电压表与电流表的示数都增大 C.电压表的示数增大,电流表的示数减小 D.电压表的示数减小,电流表的示数增大 【答案】A
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