2018年高考物理二轮复习 专题08 直流电路与交流电路教学案

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1、专题08直流电路与交流电路恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点.欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切，是应用型、能力型题目的

2、重要内容之一，也是高考命题热点内容之一。历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题，值得说明的是，近年来高考在对本章的考查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.交变电流部分的知识点不是很多，一般以难度中等或中等偏下的选择题出现。高考题型以选择题为主，重点考查交流电的产生原理、图像、表达式以及交流电的有效值，变压器的原理，远距离输电中的线路损耗问题，其中考查频度最高是交流电有效值、变压器的有关知识。本部分知识常与电场和力学知识结合在一起考查考生

3、的综合分析能力，如带电粒子在交变电场中的运动等。虽然交流电的有关知识不属于高考物理的重点内容，但也不能因此而放弃对其基本内容的理解和掌握。因为交流电路与工农业生产和日常生活紧密结合，在近几年的高考试题中出现的频率较高。一、直流电路1．电功和电热2电功W＝qU＝UIt；电热Q＝IRt.(1)对纯电阻电路，电功等于电热，即电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内U22能，所以W＝Q＝UIt＝IRt＝Rt.(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能(如机械能或化学能等)，所以电功必然大于电热，即W>Q，这时电功只能用W＝2UI

4、t计算，电热只能用Q＝IRt计算，两式不能通用．2．闭合电路欧姆定律E表达形式：①E＝U外＋U内；②I＝R＋r(I、R间关系)；③U＝E－Ir(U、I间关系)；④UR＝R＋rE(U、R间关系)．注意：①当外电路断开时(I＝0)，路端电压U等于电动势E.若用理想电压表测量，则读数等于电动势，在进行断路故障分析时，常用此结论进行判断，即何处断路，何处两端电压等于电动势．但用电压表直接测量时，读数却略小于电动势(因为有微弱电流流过电源而产生内压降)．E②当外电路短路时(R＝0，因而U外＝0)，电流最大，为Im＝r(不允许出现这种情况，因为这会把电源烧坏)．3．电源的功率与效率

5、(1)电源的功率P：也称电源的总功率，是电源将其他形式的能转化为电能的功率，计算E22式为：P＝IE(普遍适用)；P＝R＋r＝I(R＋r)(只适用于外电路为纯电阻的电路)．(2)电源内阻消耗功率P内：是电源内阻的热功率，也称电源的损耗功率，计算式为：P内2＝Ir.(3)电源的输出功率P外：是外电路上消耗的功率，计算式为：P外＝IU外(普遍适用)；P外E2R2＝IR＝(R＋r)2(只适用于外电路为纯电阻的电路)．P外UIUR(4)电源的效率：η＝P＝EI＝E＝R＋r.(5)电源的输出功率(P外)与外电阻R的关系：RE2(R－r)2(R－r)2P外＝(R＋r)2＝R＋4r.

6、P外与R的关系图象如图4－11－1所示．由图可以看出：图4－11－1E2当R＝r时，电源的输出功率最大，Pm＝4r，此时电源效率η＝50%.当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小．当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大．当R由小于r增大到大于r时，随着R的增大输出功率先增大后减小(非单调变化)．4．含容电路的分析技巧电容器两极板间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压，与电容器串联的电阻两端的电压一定为零(有阻无流，则无电压)．二、直流电路动态分析1．引起电路特征发生变化的主要原因有：①滑动变阻器滑片滑动，使电路的电阻发生变化；②开关的闭合、断开或换向(双掷开关)使

7、电路结构发生变化；③电路发生短路和断路(电路故障)．2．电路动态变化问题的分析思路当电路中某处的电阻发生变化时，先由局部电阻的变化推出外电路电阻R外的变化，再E由闭合电路的欧姆定律I总＝R外＋r和U端＝E－I总r讨论干路电流I总的变化和路端电压U端的变化，最后分析对其他部分电路产生的影响，从而分别确定各元件上其他量的变化情况(使用的公式是部分电路欧姆定律、电路中各元件上的电压关系和电流关系等)．注意：①电路的总电阻总是随其中任一电阻的增大而增大，随任一电阻的减小而减小；电阻并联的数目越多，总阻值越小；②从电路分析角度看，断路可认为是电路中