2016年步步高版《考前三个月》高考物理（通用）二轮专题复习：专题七 学案直流电路和交流电路.doc

学案13　直流电路和交流电路 【考情分析】 【考点预测】 本学案包含直流电路的动态分析、电路故障的分析与判断、直流电路中能量转化问题、交变电流的产生和描述、变压器的规律、远距离输电等知识点，是各地高考的热点，预计2014年高考中仍会继续对该部分知识的考查，特别是交变电流有效值的计算、变压器的动态分析、电路知识与电磁感应的综合应用等知识点．从高考的考查重点不难看出，掌握电路的基本结构和基本规律是应对本内容的关键． 考题1　对直流电路动态分析的考查 例1　在某控制电路中，需要连成如图1所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是(　　) 图1 A．L1、L2两个指示灯都变亮 B．L1、L2两个指示灯都变暗 C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2变亮 解析　当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，电位器接入电路的电阻减小，根据串并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压增大，路端电压减小，通过其电流减小，L1灯变暗；由U1＝I1R1及I1＝I－IL1可知R1分担电压增大，则L2和R2两端电压减小，L2将因功率减小而变暗，选项B正确． 答案　B 技巧方法　直流电路的动态变化分析技巧： (1)当电路中某一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”．判断此类问题时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响，一般是先分析恒定电阻支路再分析变化电阻支路． (2)一个闭合电路就是一个整体，在研究电路的动态问题时，一定要弄清电路的串并联结构，同时要用整体的观点来看问题，还要善于转换思维的角度“电压不行看电流”． (3)可直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论：①任一电阻R阻值增大，必引起通过该电阻的电流I的减小和该电阻两端电压U的增大，即R↑→ ②任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并的增大和与之串联的各电阻两端电压U串的减小．即R↑→ 突破练习 1． (2013·江苏·4)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图2所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(　　) 图2 A．RM变大，且R越大，U增大越明显 B．RM变大，且R越小，U增大越明显 C．RM变小，且R越大，U增大越明显 D．RM变小，且R越小，U增大越明显 答案　C 解析　由题意知，S两端的电压增大，则电路中的电流增大，接触药液的传感器的电阻变小，则A、B选项是错误的；将S看做外电路，其余看做等效电源，根据U＝E－Ir可判断，同样的变化电流，则内阻越大电压变化越大，因此答案为C. 2． 巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流，其原理利用了巨磁电阻效应．巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R在一定磁场作用下随磁感应强度B的增加而急剧减小的特性．如图3所示检测电路，设输电线路电流为I(不是GMR中的电流)，GMR为巨磁电阻，R1、R2为定值电阻，已知输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与I成正比，下列有关说法正确的是(　　) 图3 A．如果I增大，电压表V1示数减小，电压表V2示数增大 B．如果I增大，电流表A示数减小，电压表V1示数增大 C．如果I减小，电压表V1示数增大，电压表V2示数增大 D．如果I减小，电流表A示数减小，电压表V2示数减小 答案　AD 解析　如果I增大，输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B增大，GMR电阻值减小，回路中电流增大，电流表A示数增大，电压表V1示数减小，电压表V2示数增大，选项A正确，B错误；如果I减小，输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生磁场的磁感应强度B减小，GMR电阻值增大，回路中电流减小，电流表A示数减小，电压表V1示数增大，电压表V2示数减小，选项C错误，D正确． 考题2　对交变电流变化规律的考查 例2　(2013·山东·17)图4甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是(　　) 图4 A．电流表的示数为10 A B．线圈转动的角速度为50π rad/s C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左 审题突破　①电流变化的周期与线圈的转动周