2012届高考物理二轮复习精品课件专题11 直流和交流电路

专题十一

直流和交流电路

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直流和交流电路

专题十一 │ 主干知识整合主干知识整合 一、部分电路欧姆定律 1.公式：I= 2.定量关系 (1)R一定时，I∝U; (2)U一定时，I∝ (3)R与U、I无关. 正比 ，所以 3.图象表示：在R一定的情况下，I与U成________ 过原点的直线 ，在 I - U 图线中，斜 I - U 图线、 U- I 图线是 _______________ 越小 ；在U-I图线中，斜率越大则R________. 越大 率越大则R________

专题十一 │ 主干知识整合说明：①公式中的I、U、R是表示同一导体的电流、电压

和电阻；②适用范围：纯电阻用电器.二、电功、电热、电功率 1.电功：电流做的功.计算公式：W=qU=UIt,对纯电 阻电路有：W= =I2Rt.

2.电热：电流通过导体产生的热量.公式：Q=I2Rt,对 纯电阻电路有：Q=IUt= 3.电功和电热的关系 .

(1)纯电阻电路，电功等于电热；

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(2)非纯电阻电路，电功大于电热，即：UIt=Q+E其他能. 4.电功率：反映电流做功快慢的物理量.计算公式：P=

=UI,对纯电阻电路有：P=I2R=

.

5.额定功率：指用电器正常工作时的功率.当用电器两端 电压达到额定电压U额时，电流达到额定电流I额，电功率也达到 额定功率P额，且P额=I额U额，如果是纯电阻用电器，还可写成P额=

=IR(P额、U额、I额、R四个量中只要知道其中两个量，

就可以算出其他两个量).

专题十一 │ 主干知识整合三、闭合电路欧姆定律 1.三种表达式 (1)I= (2)E=U内+U外；(3)U端=E-Ir.

说明：上面第(3)式是解决动态分析问题时常用的解析式，也是“测电源电动势和内阻”实验的原理，也可以画出其图象进行理 解，详见本书专题十八电学实验讲解和例题. 2.路端电压U和外电阻R的关系

增大 ，当 R→∞( 断路 ) 时， U = E( 达到 (1) 若 R 增大，则 U________ 最大);

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减小 ，当 R = 0( 电源短路 ) 时， U = (2) 若 R 减小，则 U________

0(达到最小).3.总电流I和外电阻R的关系 减小 ，当R→∞时，I=0; (1)若R增大，则I________ 增大 ，当 R = 0 时， I = (2) 若 R 减小，则 I________ 大 ). ( 达到最

注意：通常情况下，电源不能被短路，即R不能减小到零.

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四、闭合电路的功率分配及讨论 1.几种功率 (1)电源总功率P总=EI(电源消耗的总功率); (2)电源输出功率P输出=U端I(即外电路功率); (3)电源损耗功率P内损=I2r(即内电路功率); (4)线路损耗功率P线损=I2R线

. 2.关于闭合电路功率的几个结论 (1) 闭合电路上功率分配关系为： P = P 外 + P 内 ，即 EI = UI + I2 r.

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(2)闭合电路上功率分配关系反映了闭合电路中能量的转化和 守恒，即电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出 给外电路，并在外电路上转化为其他形式的能，能量守恒的表达 式为：①EIt=UIt+I2rt(普遍适用);②EIt=I2Rt+I2rt(只适用于外 电路为纯电阻的电路). (3)电源的效率 越高 . 电阻R越大，电源的效率________) (由公式可知：外

专题十一 │ 主干知识整合(4)电源的输出功率与外电阻R的关系：对纯电阻电路来说， 电源的输出功率为P出=UI= 关系图如图3-11-1所示. 据此可画出P出与R的

专题十一 │ 主干知识整合根据P出关系式及其图象容易理解以下规律： ①当R=r时，电源的输出功率达到最大，即Pm= 此时电

源效率η=50%;②当R>r时，随着R的增大，输出功率越来越小； ③当R<r时，随着R的增大，输出功率越来越大； ④当P出<Pm时，每个输出功率的值对应两个可能的外电阻R1 和R2,且存在定量关系R1R2=r2.

五、理想变压器及远距离输电1.变压器是用来改变交流电压的设备.对只有一个副线圈的 理想变压器存在三个规律：

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(3)P入=P出，I1U1=I2U2. 2.远距离输电 (1)输电模型如图3-11-2所示.

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(2)三个定量关系 ①电压损失关系： ΔU = U2 - U3. 理想变压器的电压损失是输

电线上的电阻导致的，升压变压器的输出电压和降压变压器的输入电压的差就是电压损失. ②功率损失关系： ΔP= IR线 = 为功率损失. 输电线上电阻发热导致

功率损失，升压变压器输出功率和降压变压器的输入功率的差即

③功率关系P用=P入-P损.

专题十一 │ 要点热点探究要点热点探究 探究点一 直流电路的分析

高考试题中涉及直流电路的问题主要是电路的动态分析问题.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)使电路结构发生变化；③电路发生短路和断路(电路 故障).

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分析电路的动态变化的基本步骤：①明确变化的原因；②明 确电路结构(有时需要对电路进行简化 );③遵循由部分到整体再

回到部分的基本思路，灵活使用闭合电路、部分电路欧姆定律，注意各部分电路的电流、电压关系.

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例1

[2011·北京卷 ] 如图 3 - 11 - 3 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( )