人教版高中物理第2课时　直流电路和交流电路.docx

第2课时　直流电路和交流电路
专题
复****定位
解决问题
本专题主要复****直流电路和交流电路的相关知识和规律应用。
高考重点
闭合电路欧姆定律的应用；电路中的能量问题；交流电的产生和描述；变压器和远距离输电。
题型难度
本专题以选择题的形式命题，对直流电路的考查较少，考查重点在于交流电的性质和特点的分析，变压器的原理及规律的应用，题目考查点单一，难度较小。
1.纯电阻电路和非纯电阻电路
(1)纯电阻电路：电功W＝UIt，电功率P＝UI，且电能全部转化为电热，有W＝Q＝UIt＝t＝I2Rt，P＝UI＝＝I2R。
(2)非纯电阻电路：电功W＝UIt，电功率P＝UI，电热Q＝I2Rt，电热功率P热＝I2R，电功大于电热，即W>Q，故求电功、电功率只能用W＝UIt、P＝UI，求电热、电热功率只能用Q＝I2Rt、P热＝I2R。
2.电源的功率和效率
(1)电源的几个功率
①电源的总功率：P总＝EI。
②电源内部消耗的功率：P内＝I2r。
③电源的输出功率：P出＝UI＝P总－P内。
(2)电源的效率η＝×100%＝×100%。
3.交流电的“四值”
(1)最大值Em＝NωBS，电容器的击穿电压指最大值。
(2)瞬时值(从中性面开始计时)e＝NωBSsin__ωt。
(3)有效值：正弦式交流电的有效值E＝；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解。计算交流电路的电功、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：＝n，常用来计算通过电路的电荷量。
4.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：只有一个副线圈时＝。
1.直流电路动态分析方法
(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”。即从阻值的变化入手，由串、并联规律判定R总的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况。
(2)结论法——“串反并同”
“串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)。
“并同”：指某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)。
2.变压器和远距离输电的分析技巧
(1)变压器副线圈的电流和功率决定原线圈的电流和功率；
(2)远距离输电问题分析的关键是求中间回路电流的大小。
高考题型1　闭合电路欧姆定律及电路动态分析
1.直流电路动态分析方法
(1)程序法。
(2)“串反并同”法。
(3)极限法。
2.电容器的特点
(1)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支路相当于断路。
(2)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。
【例1】 (多选)(2021·辽宁省名校联盟开学考)如图1所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　　)
图1
A.电压表读数减小 B.电流表读数减小
C.质点P将向下运动 D.R3上消耗的功率逐渐增大
答案　AC
解析　当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，R3两端的电压减小，由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过R2的电流增大，即电流表示数增大，R2两端电压增大，R4两端电压减小，即电压表示数减小，故A正确，B错误；电容器两端电压减小，电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C正确；R3两端的电压减小，由P＝可知，R3上消耗的功率减小，故D错误。
【拓展训练1】 (多选)(2021·福建宁德市第一次质检)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图2所示。当汽车启动时，开关S闭合，启动电机开始工作，车灯变暗，则车灯(　　)
图2
A.车灯的电流变小 B.路端电压变小
C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变小
答案　AB
解析　S闭合，灯与电动机并联，电路总电阻减小，干路电流I增大，电源内电压增大、则路端电压减小，车灯电流
I灯＝减小，电源的总功率EI变大，选项A、B正确。
【拓展训练2】 (2021·新高考八省大联考广东区模拟)催化燃烧式气体传感器可以检测一氧化碳气体，当一氧化碳气体达到一定的浓度，传感器中的检测片燃烧，使检测片温度上升、检测片的电阻增加，如图3所示电路中，R为催化燃烧式气体传感器的检测片。当环境一氧化碳气体达到一定浓度，会