高考专题---恒定电流和交变电流教学案2020届高考物理考纲解读与热点----解析Word版.doc

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1、【2019年高考考纲解读】(1)直流电路的功率、焦耳定律及伏安特性曲线.(2)直流电路的动态分析(这个考点对新课标卷来讲近几年是冷考点,应该重视;其他省份一般都是热考点).(3)交变电流的产生图象和函数表达式.(4)交变电流的四值:有效值、最大值、瞬时值和平均值.(5)理想变压器的原理及应用.【命题趋势】(1)闭合电路的欧姆定律和电功及电功率的计算(含动态分析).(2)交变电流的产生、图象、公式及相关物理量.(3)交变电流的“四值”的物理意义及其不同方面的应用.(4)多数题目与交变电流的图象、瞬时值表达式等相结合进行综合考查.(5)变压器电压、电流及功率关系与远距离输

2、电相结合进行综合考查.【重点、难点剖析】一、直流电路的动态分析1.直流电路的动态变化分析在高考中是以选择题形式考查的,往往以下列变化方式探究整个电路中的电流、电压变化情况:(1)某支路的滑动变阻器的阻值变化;(2)某支路开关闭合或断开;(2)弄清动态变化过程中的决定关系:U1决定U2,P1、I1由P2、I2决定。(3)基本思路及方法:①由分析U2变化情况。②由I2=分析I2的变化情况。③P1=P2=I2U2判断输入功率。④由P1=I1U1分析I1的变化情况。【误区警示】不明确电流和功率变化的决定因素(1)变压器的输出电流I2决定输入电流I1,如当负载电阻R减小时,I2

3、增大,则I1相应增大。(2)输出功率P2决定输入功率P1,对于理想变压器P1=P2,在输入电压U1一定的情况下,当负载电阻R减小时,I2增大,变压器的输出功率P2=I2U2增大,则输入功率P1也将增大。【题型示例】题型一 电路的基本性质和规律例1.(2018·高考全国卷Ⅲ)一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为T,如图所示.则Q方∶Q正等于(  )A.1∶      B.∶1      C.1∶2      D.2∶1【答案】D【变式探究】(2016·全国卷

4、Ⅱ,17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图2所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(  )图2A.B.C.D.【答案】C【解析】S断开时等效电路如图甲所示。甲电容器两端电压为U1=×R×=E;S闭合时等效电路如图乙所示。乙电容器两端电压为U2=×R=E,由Q=CU得==,故选项C正确。【变式探究】如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(  )A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的

5、示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大【答案】A【变式探究】真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示.光照前两板都不带电.以光照射A板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出.假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间的相互作用.保持光照条件不变.a和b为接线柱.已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为Ekm,元电荷为e.(1)求A板和B板之间的最大电势差Um,以及将a、b短接时回路中的电流I短;(2)图示装置可看作直流电源,求其电动势E和内阻r;(3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U

6、.外电阻上消耗的电功率设为P,单位时间内到达B板的电子,在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为ΔEk.请推导证明:P=ΔEk.(注意:解题过程中需要用到,但题目中没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)【答案】(1) Ne (2)  (3)见解析【解析】(1)光照射A板,A发出的光电子不断地打到B板上,在AB间形成电场,将阻碍光电子向B板运动,当AB之间的电压达到最大值Um时,以最大初动能从A板逸出的光电子刚好不能到达B板,由动能定理eUm=Ekm①Um=②将a、b短接时,所有逸出的电子都能到达B板,故短路电流I短==Ne③题型三 交变电流的产生及描述例3.【

7、2017·天津卷】在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω,则A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1s时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5s时,线圈中的感应电动势最大D.一个周期内,线圈产生的热量为【答案】AD【解析】t=0时,磁通量为零,线圈平面平行于磁感线,故A正确;每经过一次中性面(线圈平面垂直于磁感线,磁通量有最大值)电流的方向改变一次,t=1s时,磁通量为零,线圈平面平行于磁感线,故B错误;t=1.5s时,磁通量有最大值,但磁通量的变

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