《创新课堂》第三章 交变电流 章末整合提升 体系构建 素养提升 课件 高中物理选择性必修第二册（人教版）

(课件网) 章末整合提升 体系构建 素养提升 体系构建 素养提升 一、正弦式交变电流“四值”的比较 　交变电流“四值”的应用情况 （1）求电荷量时只能使用平均值。 （2）交流电表显示的是有效值。 （3）计算热量、热功率、保险丝的熔断电流时一定使用有效值。 （4）判断电容器是否能被击穿看最大值。 （5）计算氖管的发光时间和计算线圈在某时刻的受力情况只能使用交变 电流的瞬时值。 【例1】　（2024·河北高考4题）R1、R2为两个完全相同的定值电阻，R1 两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的 峰值是有效值的倍），R2两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所 示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比Q1∶Q2为（　　） A. 2∶3 B. 4∶3 C. 2∶ D. 5∶4 √ 解析：结合Q＝t可知Q1＝·＋（U0）2·＝、Q2＝ T＝，又R1＝R2，所以＝，B正确。 【考教衔接】 真题探 源 人教选择性必修第二册P68·A组T6 6.A、B是两个完全相同的电热器，A通以图3-2甲所示的方波交变电流，B通以图3-2乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比PA∶PB等于多少？ 图3-2 衔接分 析 （1）教材习题以计算两个相同电热器的电功率之比为情境，考查了非对称方波交变电流与正弦交变电流的有效值的计算问题。 （2）2024·河北高考题以计算两个完全相同的定值电阻在一个周期T内产生的热量之比为情境，考查了“三角形＋方波”交变电压与正弦交变电压的有效值的计算问题。 （3）两题都考查了非正弦交变电流的有效值的计算问题 解题通 法 交变电流的有效值的计算方法： （1）正弦式交变电流的有效值：E＝，U＝，I＝。 （2）非正弦式交变电流的有效值：根据有效值的定义，利用焦耳定律计算有效值，一般取一个周期的时间 【例2】　（2024·广东高考1题）将阻值为50 Ω的电阻接在正弦式交流电 源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是 （　　） A. 该交流电的频率为100 Hz B. 通过电阻电流的峰值为0.2 A C. 电阻在1秒内消耗的电能为1 J D. 电阻两端电压表达式为u＝10sin 100πt（V） √ 解析：由图像可知交流电的周期为0.02 s，则频率f＝＝50 Hz，故A错 误；根据图像可知电压的峰值为10 V，根据欧姆定律可知电流的峰值Im ＝＝＝0.2 A，故B错误；电流的有效值为I＝＝0.2 A，所以 电阻在1 s内消耗的电能为W＝I2Rt＝0.22×50×1 J＝2 J，故C错误；根据图 像可知电阻两端电压表达式为u＝Umsin ωt＝10sint（V）＝10sin 100πt（V），故D正确。 二、理想变压器的动态分析 　分析理想变压器的动态分析问题的思路 （1）原、副线圈匝数比不变时，分析各物理量随负载变化而变化的情 况，进行动态分析的顺序：R→I2→P出→P入→I1。 （2）负载不变时，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动 态分析的顺序：n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1。 【例3】 　〔多选〕（2024·全国甲卷19题）如图，理想变压器的副线圈 接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定 值电阻R0和R1、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压U0不变的情况下， 为提高R1的热功率，可以（　　） A. 保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B. 将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变 C. 将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D. 将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动 √ √ 解析：保持T不动，则原、副线圈匝数比不变，又变压器的输入电压不 变，根据变压器的变压规律可知，变压器的输出电压不变，滑动变阻器的 滑片向f端滑动时，其接入电路的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知通 过R1的电流增大，根据P＝I2R可知，R1的热功率增大，A正确；仅将T向b 端移动 ... ...