高三物理电路、电磁感应、交变电流人教实验版知识精讲.docVIP

高三物理电路、电磁感应、交变电流人教实验版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 电路、电磁感应、交变电流 二. 知识点： 主题 知识点 要求 电路 欧姆定律 电阻定律 电阻的串联、并联 电源的电动势和内阻 闭合电路的欧姆定律 电功率、焦耳定律 II I I II I I 电磁感应 电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感、涡流 I I II II I 交变电流 交变电流、交变电流的图象 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 理想变压器 远距离输电 I I I I 三. 教学过程 （一）直流电路的分析 1、电路的动态变化分析方法 （1）程序法：基本思路是“部分→整体→部分”。即从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判断的变化情况，再由欧姆定律判断和的变化情况，最后再由部分电路欧姆定律判定各部分量的变化情况。即 （2）直观法：即直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论。 ①任一电阻R阻值增大，必引起该电阻中电流I的减小和该电阻两端电压U的增大。 ②任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流的增大和与之串联的各电阻电压的减小。 （3）极端法：即因变阻器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个端点去讨论。 （4）特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论。 2、电路故障分析 （1）电路的典型工作状态 ①通路状态 外电阻满足的关系时，电路，电源总功率，输出功率，内耗功率 ②断路状态 外电阻时，。 ③短路状态 外电阻时，，此时，电源释放的电能全部转化为电源内部的内能，会烧毁电源。 （2）故障特点 ①断路的特点：电源电压不为零而电流强度为零，若外电路中任意两点间电压不为零，则这两点间有断点。 ②短路的特点：有电流通过的电路而电压为零。 （3）故障分析方法 ①仪器检测法 i. 断点故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中可能有断点。 ii. 短路故障：用电压表与电源并联，若有电压时再逐段与电路并联；若电压表示数为零时，该电路被短路。 ②假设法 已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用有关规律进行推导，结果若与题设现象不符合，则此段电路无故障，否则可能发生在这部分电路，照此下去，直到找到全部故障。 ③排除法 在明确电路结构的基础上，从分析比较故障前后电路中电流、电压的变化入手，确立故障原因并对电路中元件逐一分析，排除不可能情况，寻找故障所在。故障前后电路的两种状态，可根据不同状态物理量间的关系求解有关量。 3、含电容器电路的分析与计算： （1）在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大（只考虑电容器是理想的不漏电的情况）的元件，在电容器处电路可看作是断路，简化电路时可摘掉它。简化后若要计算电容器所带电量时，可依据电容器相应的位置，求出其两端电压。 （2）含有电容器的直流电路的分析和计算： ①电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压等于该支路两端的电压。 ②当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等。 ③电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电，如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，电容器所带电量的变化。 4、恒定电流电路的能量转化分析 闭合电路欧姆定律的本质是能的转化和守恒定律，一个有电流通过的给定的恒定电流电路，从能量的观点来看就是一个能的转化问题，对电路进行能量转化分析时应抓住两个问题：一是能量转化的方向问题；二是能量转化量的计算问题。 电动势和电阻是恒定电流电路中决定能量转化方向的两个常见因素：凡是电路中存在电源电动势的区域则将有其他形式的能量向电能转化；凡是存在电阻的区域必将有电能向内能转化。 能量转化量的计算就是电路中电功、电功率的计算问题，应注意以下几点：（1）区分各种电功率计算公式的物理意义；（2）区别某电阻两端的电压和某段含电源或非纯电阻电路两端的电压；（3）要善于运用能量守恒定律处理电路中能量转化量的计算。 例1. 在如图1所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、和表示，电表示数变化量的大小分别用和表示。下列比值正确的是（ ） 图1 A. 不变，不变 B. 变大，变大 C. 变大，不变 D. 变大，不变 解析：由电路图可知，分别测量的是的电压，电流表测量的是通过这个电路的