考向分析
本專題涉及的主要知識點包括閉合電路歐姆定律、交變電流的產生、交變電動勢的最大值、週期和頻率、有效值的計算等，在廣東高考中對本專題的考查是以選擇題形式呈現，難度中等，如2023年廣東理綜第19題和2023年廣東理綜第19題。物理複習強調的是對概念的理解、模型的建立、思維方法的掌握，對本專題的複習也要在這幾個方面下功夫，在理解基礎上記憶，注意和以前學習過的知識如楞次定律和法拉第電磁感應定律的融會貫通。
熱點例析
題型一、直流電路的動態分析
（1） 分析直流電路的動態變化情況基本思路是：
①「區域性→整體→區域性」。②先分析電路結構未變化的，再分析變化的。
（2） 電路中若有電表，則需根據情況首先確定是否為理想電表。
一般情況下，若無特殊說明，都按理想電表處理。
（3）若電路中有電容器，則需要注意其兩端電壓變化時引起的電容器的充放電。
（4）若電路中有燈泡時，則燈泡的亮度是由其功率的大小來決定的。
【例1】（雙選）如圖所示的電路中，三隻燈泡原來都正常發光，
當滑動變阻器的滑動觸頭p向右移動時，下面判斷正確的是（ ）
a．l1和l3變暗，l2變亮
b．l1變暗，l2變亮，l3亮度不變
c．l1中電流的變化值大於l3中電流的變化值
d．l1上電壓的變化值小於l2上電壓的變化值
規律總結根據電路結構的變化情況或者可變電阻值的變化情況，
分析直流電路總電阻的變化情況。下面是幾個判定總電阻變化情況的規律：
（1）當外電路的任何乙個電阻增大（或減小）時，它兩端的電壓一定增大（或減小）。
（2）若開關的接通或斷開使串聯的用電器增多時，總電阻增大；
若開關的接通或斷開使併聯的用電器增多時，總電阻減小。
拓展練習1如圖所示電路，電源內阻不可忽略。
開關s閉合後，在變阻器r0的滑動端向下滑動的過程中（ ）
a．電壓表與電流錶的示數都減小
b．電壓表與電流錶的示數都增大
c．電壓表的示數增大，電流錶的示數減小
d．電壓表的示數減小，電流錶的示數增大
題型二、交流電的產生、圖象和規律
1． 正弦交流電的產生：線圈在勻強磁場中繞垂直於磁場方向的軸，
以某一角速度勻速轉動，線圈中將產生交流電。
2．規律：（1）若從中性面開始計時，交流電的瞬時表示式為：e＝emsin ωt＝emsin（）t，u＝umsin ωt＝umsin（）t，i＝imsin ωt＝imsin（）t
（2）圖象：正弦（或余弦）曲線
（3）交變電流的「四值」的比較
【例2】乙個小型電熱器若接到輸出電壓為10 v的直流電源上，消耗電功率為p；
若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為。如果電熱器電阻不變，
則此交流電源輸出電壓的最大值為（ ）
a．5 v b．5v c．10 v d．10v
規律總結
（1）求解交流電的「四值」時，要特別注意的是它們的適用情況，尤其是要區分有效值和平均值。
（2）u＝對非正弦電流不成立，一般要根據有效值的定義來求解其有效值。
拓展練習2（2012·廣東理綜，19）（雙選）某小型發電機產生的交變電動勢為
e＝50sin 100πt（v），對此電動勢，下列表述正確的有（ ）
a．最大值是50v b．頻率是100 hz
c．有效值是25v d．週期是0.02 s
題型三、理想變壓器的規律和「動態變化」問題
理想變壓器的規律
【例3】（2012·山東理綜，18）（雙選）圖甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖。
轉換器將直流電壓轉換為圖乙所示的正弦交變電壓，並加在一理想變壓器的原線圈上，
變壓器原、副線圈的匝數分別為n1、n2，v為交流電壓表。
當變壓器副線圈電壓的瞬時值大於5 000 v時，就會在鋼針和金屬板間引發電火花，
進而點燃氣體。以下判斷正確的是（ ）
圖甲圖乙
a．電壓表的示數等於5v
b．電壓表的示數等於v
c．實現點火的條件是＞1 000
d．實現點火的條件是＜1 000
拓展練習3（2012·福建理綜，14）如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝umsin ωt，
副線圈電路中r0為定值電阻，r是滑動變阻器，v1和v2是理想交流電壓表，
示數分別用u1和u2表示；a1和a2是理想交流電流錶，示數分別用i1和i2表示。
下列說法正確的是（ ）
a．i1和i2表示電流的瞬時值
b．u1和u2表示電壓的最大值
c．滑片p向下滑動過程中，u2不變、i1變大
d．滑片p向下滑動過程中，u2不變、i1變小
題型四、遠距離輸電問題
1． 減小遠距離輸電線中電能損失的有效方法：
當輸電功率一定時，提高輸電電壓，以減小輸電電流和功率損失，p損＝（）2r線。
2．輸電過程和規律
【例4】（雙選）如圖所示，有一台交流發電機e，通過理想公升壓變壓器t1和理想降壓變壓器t2向遠處使用者供電，輸電線的總電阻為r，t1的輸入電壓和輸入功率分別為u1和p1，
它的輸出電壓和輸出功率分別為u2和p2；t2的輸入電壓和輸出功率分別為u3和p3，
它的輸出電壓和輸出功率分別為u4和p4。設t1的輸入電壓u1一定，
當使用者消耗的電功率變大時，有（ ）
a．u2減小，u4變大
b．u2不變，u3變小
c．p1變小，p2變小
d．p2變大，p3變大
規律總結解決遠距離輸電問題的思路：①畫出遠距離輸電的示意圖，並將已知量和待求量寫在示意圖的相應位置，輸電電流一般為聯絡各物理量的重要線索。②抓住輸電的兩端——電源與用電器；分析一條線——輸電線；研究兩次電壓變換——公升壓和降壓。
③正確運用功率、電壓、電流關係規律。
拓展練習4（2012·天津理綜，4）通過一理想變壓器，經同一線路輸送相同的電功率p，
原線圈的電壓u保持不變，輸電線路的總電阻為r。當副線圈與原線圈的匝數比為k時，
線路損耗的電功率為p1，若將副線圈與原線圈的匝數比提高到nk，線路損耗的電功率為p2，
則p1和分別為（ ）
ab．（）2r，
cd．（）2r，
誤區檔案
1．只有當線圈繞垂直於勻強磁場的軸勻速轉動時，才產生正弦電流，與轉軸的位置、線圈的形狀無關。
2．計算交流電的電功、電熱用有效值，計算電荷量用平均值。
3．只有正弦電流的有效值和最大值之間才有u＝關係，其他的交流電沒有上述關係。
4．變壓器能改變交流電的電壓或電流，但不改變穩恆電流的電壓和電流。
5．副線圈的電壓是由原線圈的電壓和匝數比決定，原線圈的電流是由副線圈的電流和匝數比決定，輸入功率是由輸出功率決定。
6．輸電電壓是輸電線兩端的電壓，不是輸電線電阻上的電壓，因此在計算輸電線上的熱功率損失時應用損失電壓或輸電線中的電流來計算。
模擬測試
1．（2012·湖北八校聯考）圖中理想變壓器原、副線圈的匝數之比為2∶1，
現在原線圈兩端加上交變電壓u＝311sin（100πt）v時，燈泡l1、l2均正常發光，
電壓表和電流錶可視為理想電表。則下列說法中正確的是（ ）
a．該交流電的頻率為100 hz
b．電壓表的示數為155.5 v
c．若將變阻器的滑片p向上滑動，則l1將變暗、l2將變亮
d．若將變阻器的滑片p向上滑動，則電流錶讀數變大
2．（雙選）（2012·江蘇南通高三第一學期期末調研）如圖所示的電路中，r1是定值電阻，r2是光敏電阻，電源的內阻不能忽略。閉合開關s，當光敏電阻上的光照強度增大時，
下列說法中正確的是（ ）
a．通過r2的電流減小
b．電源的路端電壓減小
c．電容器c所帶的電荷量增加
d．電源的效率減小
2． 功率為10 w的發光二極體（led燈）的亮度與功率為60 w的白熾燈相當。
根據國家節能戰略，2023年前普通白熾燈應被淘汰。假設每戶家庭有2只60 w的白熾燈，
均用10 w的led燈替代，估算出全國一年節省的電能最接近（ ）
a．8×108 kw·hb．8×1010 kw·h
c．8×1011 kw·hd．8×1013 kw·h
4．（雙選）如圖甲所示，乙個小型理想變壓器，原副線圈匝數之比n1∶n2＝10∶1，
接線柱a、b接在乙個正弦交變電源上（內阻不計），正弦交變電源的輸出電壓隨時間變化規律如圖乙所示。理想變壓器副線圈連線一火警報警系統，火警報警系統的原理如圖所示（報警器未畫出），其中r1為一定值電阻，r2為用半導體熱敏材料（電阻隨溫度公升高而減小）製成的感測器，已知r1＝1.2 kω，當感測器r2所在處未出現火警時，r2＝1 kω。
則下列說法中正確的是（ ）
a．當感測器r2所在處未出現火警時，交流電壓表的示數為22 v
b．當感測器r2所在處未出現火警時，交流電流錶的示數為1 ma
c．當感測器r2所在處出現火警時，交流電壓表的示數減小
d．當感測器r2所在處出現火警時，電阻r1的功率變小
5．如圖所示，c為兩極板水平放置的平行板電容器，閉合開關s，當滑動變阻器r1、r2的滑片處於各自的中點位置時，懸在電容器c兩極板間的帶電塵埃p恰好處於靜止狀態。
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