高中物理人教11讲 恒定电流与交变电流解析版.docx

2022-2023高考物理二轮复****新高考）
专题05电路问题
高考考点分析--电路与电磁感应之间的联系十分紧密，在新高考中也一定是考察的重点。此部分试题的出题形式较为灵活，对学生能力的考察较为严格。高考命题突出闭合电路欧姆定律的应用、交变电流的产生及图像、理想变压器的动态分析、楞次定律的应用、单杆切割磁感线运动等。题型一般为单项选择题、不定项选择题和计算题。
知识框架
学****目标
1.能够熟练运用欧姆定律解决电路问题。
2.准确记忆交变电流的图像及“四值”。
3.熟练运用楞次定律解决实际问题。
4.熟练电磁感应定律。
5.熟悉单杆切割磁感线的解题思路。
11讲 恒定电流与交变电流
恒定电流与交变电流的思维导图
重难点突破-
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．电容器仅在充放电时有充放电电流，稳定时相当于断路。
3．交流电有效值的求法
(1)正弦式交流电的峰值是有效值的“”倍。
(2)非正弦式交流电的有效值根据定义求解，即有效值与一个周期通过相同电阻产生相同热量的恒定电流的值相同。
4．交流电四值的用法
(1)求电功、电热用有效值。
(2)求通过导体横截面的电荷量用平均值。
(3)判断二极管、电容器是否被击穿，将耐压值与峰值比较。
(4)判断保险丝是否被熔断，将熔断值同有效值比较。
5．含变压器电路的动态分析
(1)决定关系：变压器原线圈输入电压决定副线圈输出电压；副线圈回路电流或输出功率决定原线圈电流或输入功率。
(2)动态分析：从电源到用户分析电压，从用户到电源分析电流或功率。副线圈回路的动态分析同直流电路的动态分析类似。
考点应用
处理直流电路问题的核心规律是欧姆定律，恰当选取研究对象，研究对象可以是部分电路，也可以是整个回路。
例1：（2022秋·重庆沙坪坝·高一重庆八中校考阶段练****如图甲所示，正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直。磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。在0~0.2s内与0.2s~0.6s内（　　）
A．通过金属框的电流之比为 B．通过金属框横截面的电荷量之比为
C．金属框中电动势之比为 D．金属框中产生的焦耳热之比为
【答案】C
【详解】设金属框面积为s，在0~0.2s内金属框上产生的感生电动势为
在0.2s-0.6s内金属框上产生的感生电动势为
在0-0.2s内与0.2s-0.6s内金属框中电动势之比为，金属框电阻R固定，则通过金属框的电流之比为
通过金属框横截面的电荷量之比为
金属框中产生的焦耳热之比为
C正确，ABD错误。
故选C。
跟踪训练1：（2022秋·新疆阿克苏·高二校考阶段练****如图所示，，，，AB两端接在电压恒定的电源上，则（　　）
A．S断开时，通过与的电流之比为
B．S闭合时，通过与的电流之比为2∶1
C．S断开与闭合两情况下，电阻两端的电压之比为
D．S断开与闭合两情况下，电路中的总电阻之比为
【答案】B
【详解】A．S断开时，电阻与串联，通过电阻的电流相等，则通过与的电流之比为，A错误；
B．S闭合时，电阻处在干路，处在支路，电阻与并联，根据，
B正确；
C．S断开时，有
S闭合时，有
解得，S断开与闭合两情况下，电阻两端的电压之比为，C错误；
D．S断开电路中的总电阻为
S闭合电路中的总电阻为
解得，S断开与闭合两情况下，电路中的总电阻之比为，D错误。
故选B。
电路动态分析最基本的方法是程序法,常用方法是结论法-串反并同。
例2：（2022秋·福建泉州·高二福建省永春第一中学校考学业考试）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向B移动时（　　）
A．电流表示数增大，电压表示数增大
B．电流表示数增大，电压表示数减小
C．电流表示数减小，电压表示数减小
D．电流表示数减小，电压表示数增大
【答案】B
【详解】ABCD．由电路图可知，滑动变阻器与R串联；滑片向B端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，