专题五直流电与交流电考点一、电流1.产生条件:(1)必须构成闭合回路;(2)电路中存在恒定电场(电源)。2.电流强度的计算(1)定义式:,对于电解液导电和气体导电,通过某一横截面的电量应为正、负离子电量的绝对值之和。另外,实际上为平均电流。(2)微观表达式:①I=nsvq——n为单位体积内自由电荷的个数,q为单个自由电荷的电荷量,s为导线横截面积,v为自由电荷的定向运动速率。②I=nvq——n为导体单位长度内自由电荷的个数,v为自由电荷定向移动速率,q为单个自由电荷的电荷量。(3)决定式:①I=——部分电路欧姆定律,只适用于金属导电和电解液导电,不适用于气体导电。②I=——闭合电路欧姆定律,外电路须为纯电阻电路。考点二、电路的串并联1.串并联电路中电流、电压、电阻、功率的关系。(学生自己总结)2.电表的改装原理(1)电流表:并联电阻分流原理。(2)电压表:串联电阻分压原理。(3)欧姆表:闭合电路的欧姆定律(注意利用多用电表测电阻的方法)考点三、电功电功率1.电功:电功率:2.电热:热功率:3.电功和电热、电功率和热功率之间的关系(1)在纯电阻电路中,电功等于电热,电功率等于热功率。(2)在非纯电阻电路中,电功大于电热,电功率大于热功率。考点四、闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。(2)表达式:E=U内+U外(适用于所有电路)I=(I-R关系,只适用于外电路为纯电阻电路)U=E-Ir(U-I关系,外电路可以是任意电路)(3)关于U-I图象①函数式:U=E-Ir②几点讨论A.纵轴截距的意义:表示电源的电动势,即I=0时,U=E;B.横轴的截距:表示短路电流,即U=0时,E=Ir;C.斜率的意义:r=;D.某点纵坐标和横坐标值的乘积为电源的输出功率,在图中的那块矩形的“面积”表示电源的输出功率;E.该直线上任意一点与原点连线的斜率表示该状态时外电阻的大小。注意:坐标轴上的数值起点不一定都从零开始:若纵坐标上的取值不从零开始取,则横轴截距不表示短路电流。)(4)电源的输出功率、内耗功率及闭合电路的总功率①总功率:P总=IE②输出功率:P出=UI=IE-I2r③内耗功率:P内=I2r④P-I图象⑤P出-R图象当外电路为纯电阻电路时P出=I2R==可见,当R=r时,P出最大,且P出m=,若外电路电阻分别为R1和R2时,P出相同,则有r=。如图所示。⑥电源的效率:η=×100%=×100%当外电路为纯电阻电路时有,η=×100%考点五、交变电流1.正弦式交变电流的产生方式:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。2.瞬时值表达式与图象(1)当以线圈某次经过中性面时为计时起点(t=0),有(2)当以线圈某次平行于磁场时为计时起点(t=0),有e=Emcosωt。其中:,ω=(T为线圈转动周期)3.有效值(1)计算①非正弦式交变电流的有效值,须根据有效值的定义,即电流热效应的等效性计算②正弦式交变电流E=Um=I=(2)生活中的有效值①计算电功、电热、电功率等。②交流电压表和交流电流表的示数。③电气设备铭牌上标注的电压或电流。④保险丝的熔断电流。考点六、变压器及电能的输送(1)原理:电磁感应现象(互感)(2)基本关系:①功率关系:P出=P入②电压关系:③电流关系:只有一组副线圈,;有几组副线圈:I1n1=I2n2+I3n3+…。(3)制约关系:①输出功率P出决定输入功率P入。②输出电压由输入电压和匝数比决定。③输入电流由输出电流决定。2.电能的输送(1)输电线路上损失功率,为了减少输电线路上的电能损失,应采用高压输电。(2)远距离输电的电路构成和基本关系①功率关系:,,②电压、电流关系:,,,③输电电流:④输电线上损耗的功率:=【授之以渔】[题型示例]在如图所示电路中,电源电动势E=3V,内阻r=0.5Ω,R1=R4=2Ω,R2=R3=1Ω,和为理想电流表和理想电压表,电容器的电容C=5×10-6F,闭合S1而断开S2时,电流表和电压表的示数分别为I1、U1,S1、S2均闭合时,电流表和电压表的示数变为I2和U2,则以下说法正确的是()A.I1U2B.I1>I2,U1