《2020高考物理 考前30天之備戰(zhàn)沖刺押題系列Ⅰ 專題8 直流電路和交流電路》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020高考物理 考前30天之備戰(zhàn)沖刺押題系列Ⅰ 專題8 直流電路和交流電路（31頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、直流電路和交流電路 一、2020大綱解讀 二、重點剖析 本題專題的重點內(nèi)容有： （1）動態(tài)直流電路的分析：電路中某些元件（如滑線變阻器的阻值）的變化，會引起電流、電壓、電阻、電功率等相關物理量的變化，解決這類問題涉及到的知識點多，同時還要掌握一定的思維方法。 （2）非純電阻電路的分析與計算。非純電阻電路是指電路含有電動機、電解槽等裝置，這些裝置的共同特點是可以將電能轉(zhuǎn)化為機械能、化學能等其他形式的能量。 三、考點透視 考點一：直流電路的分析和計算 例1。一個T型電路如圖所示，電路中的電, 。另有一測試電源，電動勢為100V，內(nèi)阻忽略不計。則（ ） A.當cd端短路

2、時，ab之間的等效電阻是40 B. 當ab端短路時，cd之間的等效電阻是40 C. 當ab兩端接通測試電源時， cd兩端的電壓為80 V D. 當cd兩端接通測試電源時， ab兩端的電壓為80 V 例2．電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖所示的電路。當滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時，下列說法正確的是( ) A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大 B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小 C.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小 D.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大 考點二：交流電路的分析與計算 例3．某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比如圖8

3、－2所示．負載中每個電阻均為110．若輸入電壓為220V，則輸入電流和功率分別是（ ） A．5A，1100W B．5A，880W C．4A，1100W D．4A，880W 屬細圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學元件，不計棒與軸及與細圓柱端面的摩擦，也不計細圓柱、圓環(huán)及感應電流產(chǎn)生的磁場，開始時S1斷開，S2拔在1位置，R1=R3=4Ω，R2=R4=6Ω，C=30uF，求： （1）S1閉合，問沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端，才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉(zhuǎn)動？ （2）S1閉合穩(wěn)定后，S2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不變，則至棒又穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動的過程中

4、，流經(jīng)R3的電量是多少？ 答案：（1） 0.41N （2） C 點撥：本題解答關鍵在于正確確定各電鍵在斷開與閉合時對應的電路結(jié)構(gòu)圖． 四、熱點分析 解析：從圖象上可得交流電的電壓的最大值為100V，周期為，得頻率為25 Hz， 所以得電壓瞬時值的表達式為u＝100sin(50t)V；交流電的電壓的有效值為50；計算電阻消耗的功率用有效值，由。 答案：BD 反思：正確理解交流電的瞬時值、有效值、最大值是解題的關鍵，在復習時，特別注意對交流電有效值的理解和計算。 熱點四：變壓器的動態(tài)分析 答案：BC 反思：如果對變壓器工作原理理解不透徹，對原副線圈中哪些是變量，哪些是

5、不變量分不清楚，或不能清楚的知道各量間"誰決定誰"的關系，就不能正確解題。 答案：A 反思：本題考查的是閉合電路歐姆定律、電功率，其誤區(qū)在于B、C選項的判斷，正正確電源電動勢、閉合電路歐姆定律、電功率，是解決本題的關鍵。 反思：本題考查了應用閉合電路歐姆定律求解路端電壓及功率問題，要求學生處理問題時，能自主探究，排除次要因數(shù)影響(燈絲電阻不變)．為考查學生的審題能力，本題設置了“陷阱”選項D，題中求電功率“降低了”，而D項為“降低到”．《物理課程新標準》在課程性質(zhì)中指出：“高中物理課程有助于學生繼續(xù)學習基本的物理知識與技能，增強創(chuàng)新意識和實踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情”,

6、近年高考中出現(xiàn)了許多考查自主學習能力的探究性試題，這類習題的解題關鍵是準確地提取有效信息，多角度分析，全方位聯(lián)想，注意物理知識的綜合應用. 所以選（C）正確。 反思：（1）斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時，說明電源正常。再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路中有斷點；（2）短路故障的判斷：電流表有示數(shù)而用電器不工作則該支路短路，用電壓表與該部分并聯(lián)，若有電壓時，未短路；若電壓則該兩點間可能短路，或被短路。 解析 (1) 驅(qū)動電機的輸入功率P電= U I =1.5×104 W． (2)在勻速行駛時 P機=0.9P電 , P機=F v =f v , 得 f =

7、0.9P電 /v, ∴汽車所受阻力與車重之比 f/mg = 0.9P電 /mgv =0.045． (3)當陽光垂直P電 入射時, 所需板面積最小, 設其為S , 距太陽中心為r的球面面積 , 若沒有能量損耗, 太陽能電池板接收到的太陽能功率為P', 則, 設太陽能電池板實際接收到的太陽能功率為為P, P =(1-30％)P, , 由于P電 =15％P，所以電池板的最小面積 =101m2. 分析可行性并提出合理的改進建議如下：由于所需太陽能電池板面積過大，遠超過一般汽車的面積，因此只有大幅度提高電池板的效率, 才可以投入實際應用． 五、能力突破 例1.如圖8－6所示是一

8、火警報警器的部分電路示意圖，其中R3為用半導體熱敏材料制成的傳感器，值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b之間接報警器.當傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是（ ） A、I變大，U變大 B、I變大，U變小 C、I變小，U變小 D、I變小，U變大 例2.高溫超導限流器被公認為目前最好的且唯一行之有效的短路故障電流限制裝置。中國科學院電工研究所完成了一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高溫超導限流器樣機的研制工作，超導限流器由超導部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖8－7所示.超導部件有一個超導臨界電流Ic，當通過限流器的電流I＞Ic時，將造成超導體失超，

9、從超導態(tài)(本題認為電阻為零)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(本題認為是一個純電阻)，以此來限制電力系統(tǒng)的故障電流。已知超導部件的正常態(tài)電阻為R1=3Ω，超導臨界電流Ic=1.2A，限流電阻R2=6Ω，小燈泡L上標有“6V6W”，電源電動勢E=8V，內(nèi)阻r=2Ω.原來電路正常工作，現(xiàn)L突然發(fā)生短路，則（ ） 錯誤；當L突然短路后，則電路中總電阻為R′，R′=2Ω+2Ω=4Ω，總電流I′=E/R′=8V/4Ω=2A，則超導部件兩端的電壓為U′=E-I′r=4V，所以短路后通過R1的電流為I1′=4V/3Ω=4/3A，故C選項正確；由上述計算可知L突然短路后，超導部件的電流為4/3A，超過了臨界電流1.2A，

10、故短路后超導部件將由超導態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài)，B選項正確，D錯。 C、＝ D、＝ 答案：B U/V I/A 0 2 4 6 8 0.2 0.4 0.6 圖8－9 反思：本題的情況多，物理量也多，同學們要能分步進行分析，對于變壓器的動態(tài)分析問題要注意誰決定誰的問題。 例4.圖1中所示為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關系曲線，可見兩者不成線性關系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故.參考這根曲線，回答下列問題(不計電流表和電池的內(nèi)阻). (1)若把三個這樣的電燈串聯(lián)后，接到電動勢為12V的電源上，求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻. (2)如圖8－10

11、所示，將兩個這樣的電燈并聯(lián)后再與10Ω的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為8V的電源上，求通過電流表的電流值及各燈泡的電阻值. 反思：題中的電阻變化是非線性的，所以其電阻值不能直接求得，只能從圖象上得出電流和電壓再求之，另外要注意圖象中交點的物理意義。 例5.如圖8－12所示電路中，電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=3Ω，R2=6Ω，電容器的電容C=3.6μF，二極管D具有單向?qū)щ娦裕_始時開頭S1閉合，S2斷開. (1)合上S2，待電路穩(wěn)定以后，求電容器C上電量變化了多少？ (2)合上S2，待電路穩(wěn)定以后再斷開S1，求斷開S1后，流過R2的電量是多少？ 斷開s1后，R1，

12、R2并聯(lián)，電阻與電流成反比，又q=It，因此流過的電量與電阻成反比， 流過R2的電量Q2=Q=4.8×10-6C U/V I/A 0 2 4 6 8 0.2 0.4 0.6 解析：（1）因三個燈泡的電阻相同，故每個燈泡的電壓也相同，都為4V．結(jié)合燈泡的伏安特性曲線可知，此時流過燈泡的電流為0.4A，每個燈泡的電阻為10Ω． （2）設每盞燈的電壓為U，電流為I．則有： ，，作圖線如圖所示．解得 V，，故通過電流表的電流為0.6A，各燈泡的電阻值為6.7Ω． 答案：（1）0.4A? 10Ω?? （2）0.6A??? 6.7Ω 反思：不能通過圖象的轉(zhuǎn)換，巧妙利

13、用圖象交點的物理含義求解． 解析：（1）每半根導體棒產(chǎn)生的感應電動勢為：E1=Bl=Bl2ω=×０.4×103×（0.5）2 V=50 V． 六、規(guī)律整合： 1．等效簡化電路：電路等效簡化的方法是：無電流的支路除去，電勢相等的點合并，理想導線任意長度，可伸可縮；理想的電流表視為短路，理想的電壓表和電壓穩(wěn)定時的電容器視為斷路。 2．電路故障問題的分析：一般若用電壓表測量兩點間有讀數(shù)，表明從兩測量點到電源部分的電路部分無斷路，若讀數(shù)等于電源的電動勢，表明兩測量點之間有斷路。 七、高考預測 本專題內(nèi)容主要討論了恒定電流的產(chǎn)生，電源的作用，電路的組成，電流、電壓、功率以及能量轉(zhuǎn)化關系，

14、還有閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路等等內(nèi)容，與實際聯(lián)系緊密，象超導現(xiàn)象及其在生產(chǎn)、科技方面的應用，該知識點與高科技，日常生活的聯(lián)系較大，貼近生活． 符合現(xiàn)代高考的對知識應用和能力的考查，本專題的內(nèi)容在2020年高考中大約占總分的百分之十五左右，以單獨命題占多數(shù)，也可以與牛頓運動定律、動量和能量、電磁感應相結(jié)合，基本題型是以選擇題、實驗題或計算題出現(xiàn)。如以選擇題出現(xiàn)難度一般不大，若以實驗題和計算題出現(xiàn)，則屬于較難的題。 測試題 2.在生產(chǎn)實際中，有些高壓直流電路含有自感系數(shù)很大的線圈，當電路中的開關Ｓ由閉合到斷開時，線圈會產(chǎn)生很高的自感電動勢，使開關Ｓ處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全，為了

15、避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈出并聯(lián)一個元件，下列方案可行的是（　　?。? 3.設長度為l、橫截面積為S，單位體積自由電子數(shù)為n的均勻?qū)w中電流的流動，在導體兩端加上電壓U，于是導體中有勻強電場產(chǎn)生，在導體內(nèi)移動的自由電子(-e)受勻強電場作用而加速.而和做熱運動的陽離子碰撞而減速，這樣邊反復進行邊向前移動，可以認為阻礙電子運動的阻力大小與電子移動的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv(k是常數(shù))。 電場力和碰撞的阻力相平衡時，導體中電子的速率v成為一定值，這時v為（ ） A． B． C． D． 6.如圖4所示，ＭＮ和ＰＱ為兩光滑且電阻不計的水平金

16、屬導軌，Ｎ、Ｑ接理想變壓器，理想變壓器的輸出端接電阻元件Ｒ、電感元件Ｌ、電容元件Ｃ。今在水平金屬桿部分加一豎直向上的勻強磁場，則下列說法正確的是（均為有效值，Ｌ為非純電感元件）　?。ā　　。? Ａ.若ａｂ棒勻速運動，則 Ｂ. 若ａｂ棒勻速運動，則 Ｃ.若ａｂ棒在某一中心位置兩側(cè)做簡諧振動，則 Ｄ.若ａｂ棒勻加速運動，則 C.導體棒ＭＮ運動穩(wěn)定后，等于不再輸出能量 Ｄ.導體棒ＭＮ運動穩(wěn)定后，電源輸出的能量等于導體棒ＭＮ的動能和電阻Ｒ產(chǎn)生的熱量之和 8.如圖6所示的電路中，閉合電鍵Ｓ后，燈ａ和燈ｂ都正常發(fā)光，后來由于某種故障使燈ｂ突然變亮，電壓表讀數(shù)增加，由此推斷，這故障可能是（　　　

17、） Ａ.ａ燈絲燒斷 Ｂ.電阻斷路 Ｃ.電阻短路 Ｄ.電容器被擊穿短路 Ｃ. Ｄ. 二、填空題（共2小題，把答案填在題中的橫線上） 12.某同學采用如圖10所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)電阻，已知干電池的電動勢為1.5Ｖ，內(nèi)阻約2，電壓表（03Ｖ，3ｋ），電流表（00.6Ａ，1.0），滑動變阻器有（10，2Ａ）和（100，0.1Ａ）各一只。 （１）實驗中滑動變阻器應選用　　　　?。ㄌ睢啊被颉啊保? 三、計算題（共6小題，解答下列各題時，應寫出必要的文字說明、表達式和重要步驟。只寫最后答案的不得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。） 14.如圖14所

18、示，電源電動勢Ｅ＝4.5Ｖ，內(nèi)阻ｒ＝1，滑動變阻器總阻值＝12，小燈泡電阻＝12不變，＝2.5。當滑片Ｐ位于中點，Ｓ閉合時，燈泡恰能正常發(fā)光，求： （１）流過小燈泡的電流； （２）Ｓ斷開時，小燈泡能否正常發(fā)光？如果它正常發(fā)光，滑片Ｐ應如何移動？ 參考答案： 1. ＢＤ 2. D 3. B 4. C 5.B 6. ＢＣＤ 7. C 8. B 9. A 10.B 11. 0 0 BLV 0 14. 解：（１）當滑片Ｐ位于中點時，此時，則ＡＢ兩端的電阻，則 由閉合電路歐姆定律知，， 由部分電路歐姆定律知，，那么 16. 解：（1）當導體棒在垂直于磁場中的平面內(nèi)繞一端點勻速轉(zhuǎn)動時，其產(chǎn)生的電動勢為： 所以每半根導體棒產(chǎn)生的感應電動為：（V） （2）根據(jù)題意畫出等效電路圖如圖所示，每個電源的電動勢（V），內(nèi)阻 當S接通時：電流表的示數(shù)：（A） 電壓表的示數(shù)：（V） 當S斷開時：電流表的示數(shù)：；電壓表的示數(shù)：（V）