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1、专题专题8 8直流电路和交流电路直流电路和交流电路第一部分 专题复习篇直流电路部分主要考查电路的简化，直流电路的动态分析，电路故障的分析与判断，含容电路的分析和计算，直流电路中能量转化问题等等，这些问题也是今后的命题趋向，另外，要密切注意本考点与生产和生活相结合的新情境问题交流电路部分主要考查交变电流的产生和描述、交流电有效值、变压器的规律及动态分析、远距离输电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高考定位目录索引考题1 对直流电路动态分析的考查考题2 对交变电流变化规律的考查考题3 对变压器和远距离输电的考查考题4 交变电流的综合问题分析考题1 对直
2、流电路动态分析的考查 (单选)如图1所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等.当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则( )图1例 1A.R3上消耗的功率逐渐增大B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点P将向上运动审题突破 当R4的滑片移动时，其电阻变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流、路端电压的变化，电容器两极板间电压即R3的电压.由串并联电路的特点，判断电压表、电流表的变化.根据电源的内电阻与外电阻的关系，分析电源的输出功率如何变化.解析 滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4的阻值越来越小，故并联
3、电路的总电阻减小，根据串联电路的分压规律可得：R3的电压减小，消耗的功率减小，故A错误；电容器电压等于R3的，故也减小，所以质点P将向下运动，所以D错误； 外电路总电阻减小，所以干路电流I1增大，而R3的电流I3减小，根据I1I3IA，可得电流表读数IA增大，所以B错误；因R1的阻值和电源内阻r相等，故外电路电阻大于电源内阻，且逐渐减小，由输出功率与外电阻的关系可得：电源的输出功率在增 大，所以C正确.答案 C1. (多选)如图2所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是( )1. A.电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大2. B.电压表V1的读
4、数增大，电流表A1的读数减小3. C.电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大4. D.电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小突破训练图22. (单选)如图3所示电路中，已知电源的内阻rR2，电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值.闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P由变阻器的中点向左滑动的过程中，下列说法中正确的是( )A.A1的示数不断减小，A2的示数不断减小B.V1的示数先变小后变大，V2的示数先变大后变小C.电源内部的热功率先变大后变小D.电源的输出功率先变小后变大图3解析 R1R0的最大阻值，当滑片P由中点向左滑动的过程中，R0左侧电阻与R1串联后与R0右侧并联的总电阻先变大后
5、变小，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流先变小后变大，路端电压先变大后变小，所以V1的示数先变大后变小.V2测量R2两端的电压，R2不变，则V2的示数先变小后变大.并联电压U并UU2，先变大后变小，电阻R1所在支路电阻R1支路逐渐减小，所以电流I1增大，电流表A2示数增大；I2II1，电流表A1示数变小，故A、B错误.电源内部的热功率PI2r，因为电流I先变小后变大，所以电源内部的热功率，先变小后变大，故C错误.因为rR2，所以外电阻总是大于内电阻的，当滑动变阻器的滑片P从变阻器的中点向左滑动的过程中，变阻器左侧电阻与R1串联后与变阻器右侧并联的总电阻先变大后变小，所以电源的输出功率先变小后
6、变大，故D正确.答案 D方 法 提 炼1.程序法：基本思路是“部分整体部分”.即从阻值的变化入手，由串、并联规律判定R总的变化情况，再由欧姆定律判断I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况.2.结论法“并同串反”：“并同”：指某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小).“串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大).考题2 对交变电流变化规律的考查例 20.02 s通过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，故B错误；答案 AD3. (单选)一个匝
7、数为100匝，电阻为0.5 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按如图5所示规律变化.则线圈中产生交变电流的有效值为( )图5突破训练4. (多选)(2014天津7)如图6甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则( )图6方 法 提 炼1.线圈通过中性面时的特点 (1)穿过线圈的磁通量最大； (2)线圈中的感应电动势为零； (3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次. 2.交流电“四值”的应用 (1)最大值：分析电容器的耐压值； (2)瞬时值：计算闪光电器
8、的闪光时间、线圈某时刻的受力情况； (3)有效值：电表的读数及计算电热、电功、电功率及保险丝的熔断电流； (4)平均值：计算通过电路截面的电荷量.(单选) (2014四川1)如图7所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )图7考题3 对变压器和远距离输电的考查 例 3A.用户用电器上交流电的频率是100 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500 VC.输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小解析 由ut图像可知，交流电的周期T0.02 s，故频率f 50 Hz，选项A错误；交流电的电压最大值
9、Um500 V，故有效值 ，选项B错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定，选项C错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据 ，原线圈(输电线)上的电流减小，根据 得，输电线损失的功率减小，选项D正确.答案 D突破训练图86. (多选)(2014广东19)如图9所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是( )图9A.P向下滑动时，灯L变亮B.P向下滑动时，变压器的输出电压不变C.P向上滑动时，变压器的输入电流变小D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大方 法 提 炼2.理想变压器动态分
10、析的两种情况(1)负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、功率等随匝数比的变化情况.(2)匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、功率等随负载电阻的变化情况.不论哪种情况，要注意两点：一、根据题意分清变量和不变量；二、弄清“谁决定谁”的制约关系.对电压而言，输入决定输出；对电流、电功(率)而言，输出决定输入.(多选)如图10甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表.内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的
11、输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是( )考题4 交变电流的综合问题分析 例 4图10A.电压表的示数为10 VB.0.01 s时发电机线圈平面与磁场方向平行C.若P的位置向上移动、R的大小不变时，电流表读数将减小D.若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍审题突破 由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由动态分析判断电流表的读数变化.解析 电压表显示的为有效值，示数为10 V，A正确；
12、0.01 s时感应电动势最大，故线圈平面与磁场方向平行，故B正确；若P的位置向上移动，匝数比减小，副线圈电压增大，R的大小不变时，电流表读数将增大，故C错误；若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，电压增大为原来的2倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍，故D正确.答案 ABD7. (多选)如图11所示，边长为L、匝数为N，电阻 不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强 磁场中绕转轴OO转动，轴OO垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器 原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定 角速度转动，下列判断正确的是( )突破训练图11A.在图示位置时
13、线框中磁通量为零，感应电动势最大B.当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大C.电压表V1示数等于NBL2D.变压器的输入与输出功率之比为11解析 当线框转到如图所示位置，穿过线框的磁通量为0，但线框中产生的感应电动势最大，故选项A正确；电压表V2测量的是副线圈的电压，副线圈电压由原线圈电压决定，与负载电阻变化无关，故选项B错误；电压表V1示数为有效值，等于 ，故选项C错误；理想变压器输入功率等于输出功率，则选项D正确.答案 AD8. (多选)图12甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1100，降压变压器原副线圈匝数比为1001，远距离输电线的总电阻为100 .若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750 kW.下列说法中正确的有( )图12输电线上损耗电压UIR3 000 V，降压变压器原线圈电压U3U2U22 000 V，根据变压规律可得：用户端电压U4220 V，故B错误；输电线损耗的功率PI2R90 kW，故D错误.答案 AC方 法 提 炼交变电流的综合问题，涉及交流电路最大值、有效值、平均值、瞬时值的计算，与电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律的综合应用等，解答时应注意以下几点：(1)分清交流电路“四值”的不同计算方法和物理意义.(2)学会将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路中.
