专题九直流与交流电路分析课案.docx

专题九　直流与交流电路分析【知识必备】(本专题对应学生用书第37~39页)知识必备一、恒定电流1.闭合电路中的电压、电流关系：E=U外+U内，I=，U=E-Ir.2.闭合电路中的功率关系：P总=EI，P内=I2r，P出=IU=I2R=P总-P内.3.直流电路中的能量关系：电功W=qU=UIt，电热Q=I2Rt.纯电阻电路中W=Q，非纯电阻电路中WQ.二、交变电流1.交变电流的“四值”(1) 最大值：为Um、Im，即交变电流的峰值.(2) 瞬时值：反映交变电流每瞬间的值，如e=Emsin ωt.(3) 有效值：正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系为E=、U=、I=；非正弦式交变电流的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解.计算交变电流的电功、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：反映交变电流的某物理量在t时间内的平均大小，如平均电动势E=n.2.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：=；(3) 电流关系：=.3.远距离输电常用关系式(如右图所示)(1) 功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=P线+P3.(2) 电压损失：U损=I2R线=U2-U3.(3) 输电电流：I线===.(4) 输电导线上损耗的电功率：P损=I线U损=R线=R线.【能力呈现】应试指导【考情分析】2014流电路和交流电路T3：变压器、远距离输电T1：理想变压器T13：电阻定律T4：理想变压器的动态分析T8：闭合电路欧姆定律【备考策略】直流电路的分析与计算是高考的热点，重点考查电路的功率计算、动态过程分析等；交流电路部分由于与工农业生产和日常生活紧密结合，在近几年的高考中考查的频率较高，重点考查交变电流的“四值”、变压器的有关知识.题型一般以选择为主，有时也与电磁感应结合在计算题中进行考查，难度不大.复习时要理解串、并联电路的特点，闭合电路欧姆定律的含义，交变电流的“四值”含义和变压器、远距离输电的原理.能力摸底1. (多选)(2016·苏北四市三模)如图所示，A为巨磁电阻，当它周围的磁场增强时，其阻值增大，C为电容器.当有磁铁靠近A时，下列说法中正确的有(　　)A. 电流表的示数减小D. 电容器C的电荷量增大C. 电压表的示数变小D. 电源内部消耗的功率变大【答案】 AB【解析】开关闭合稳定时，等效电路图为：电流表、电阻R、巨磁电阻串联，接在电源两端，电压表测路端电压，电容器右极板带正电，左极板带负电，两极板间的电势差等于路端电压，当有磁铁靠近A时，巨磁电阻阻值增大，电路总阻值增大，回路电流减小，则电流表的示数减小，A项正确；回路电流减小，内电压减小，路端电压增大，电容器C的电荷量增大，电压表的示数增大，B项正确，C项错误；电源内部消耗的功率P内=I2r，回路电流减小，则电源内部消耗的功率变小，D项错误.2. (2016·镇江一模)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电动势随时间变化规律的图象如图乙所示.已知线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω.则(　　)A. 交流电压表V的示数为20VB. 电路中的电流方向每秒钟改变5次C. 灯泡消耗的电功率为36WD. 电动势e的瞬时值表达式为e=20cos(10πt)V【答案】 C【解析】电压表的示数为路端电压的有效值，应该是18V，A项错误；周期为0.2s，每秒电流方向改变10次，B项错误；灯泡消耗的电功率为P== W=36W，C项正确；电动势的最大值为20 V，D项错误.3. (2016·全国卷Ⅰ)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω 和4 Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为(　　)A. 2 B. 3 C. 4 D. 5【答案】 B【解析】开关断开时，原、副线圈的电流比=，通过R2的电流I2=，副线圈的输出电压U2=I2(R2+R3)=，由=可得原线圈两端的电压U1=5I，则U=U1+IR1=5I+3I，开关闭合时，原、副线圈的电流比=，通过R2的电流I2=，副线圈的输出电压U2=I2R2=，由=可得原线圈两端的电压U1=4I，则U=U1+4IR1=4I+12I，解得=3，选项B正确.4. (多选)(2016·江苏卷)如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S，下列说法正确的有(　　)A. 路端电压为10 VB. 电源的总功率为10 WC. a、b间电压的大小为5 VD. a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A【