2019年高考物理考纲解读与热点难点突破专题08恒定电流和交变电流教学案.doc

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1、专题08恒定电流和交变电流【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

2、考查．(5)变压器电压、电流及功率关系与远距离输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

3、(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∶　　　　　　

4、B.∶1　　　　　　C．1∶2　　　　　　D．2∶1【答案】D【变式探究】(2016·全国卷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

5、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

6、、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.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

7、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．【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

8、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