《2021年高考物理（考点解读+命题热点突破）专题10直流与交流电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考物理（考点解读+命题热点突破）专题10直流与交流电路（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2017年高考物理（考点解读+命题热点突破）专题10直流与交流电路专题10 直流与交流电路【考向解读】 1预测高考命题特点：(1)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(2)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2命题趋势高考对电路知识的单独考查主要是交流电路部分，特别是变压器与远距离输电相结合的动态分析问题是命题热点，而直流电路内容的考查通常与实验结合在一起，一般不单独命题【命题热点突破一】直流电路的分析1闭合电路动态分析的常用方法(1)利用结论法：
2、即“串反并同”法“串反”即某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都减小(增大)；“并同”即某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都增大(减小)(2)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论2电路中的电功、电热、电功率和热功率(1)纯电阻电路：QWUItI2RtPUII2R(2)非纯电阻电路WQ(WQE其他)P电P热(P电P热P其他)例1【2016江苏卷】 如图1所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 ，四个电阻的阻值已在图中标出闭合开关S，下
3、列说法正确的有()图1A路端电压为10 VB电源的总功率为10 WCa、b间电压的大小为5 VDa、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A【变式探究】 如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1100 ，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化的图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的则下列说法正确的是()A该电源的电动势为16 VB定值电阻R2的阻值为10 C滑动变阻器的最大阻值为300 D在滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端的过程中，该电源的最大输出功率为10 W答案C【命题热点突破二】交变电流
4、的产生及描述两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，SB，最大，0，e0，i0，电流方向将发生改变(2)线圈平面与中性面垂直时，SB，0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变例2【2016全国卷】如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面现使线框M、N在t0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()图1A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于TC在t时，两导线框中产生的感
5、应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等【答案】BC【解析】设导线圈半径为l，角速度为，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为EBl2，但进磁场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A错误；由T可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T，B正确；在t时，两导线框均在切割磁感线，故两导线框中产生的感应电动势均为Bl2，C正确；对于线框M，有T，解得U有ME；对于线框N，有00T，解得U有NE，故两导线框中感应电流的有效值并不相等，D错误【变式探究】如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全
6、部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转动时的感应电流为I，下列说法正确的是()A线框中感应电流的有效值为2IB线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为D线框转一周的过程中，产生的热量为线圈转一周产生的热量QI2RT，代入解得QR，故选项D错误答案BC【命题热点突破三】理想变压器及远距离输电例3【2016四川卷】如图1所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()图1A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电
7、压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变【变式探究】 (多选)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A以下判断正确的是()A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113解析用电器正常工作，则知变压器输出电压U260 V，理想变压器输入功率等于输出功率：P1P2U2I2602.2 W132 W，故A错；通过原线圈的电流为：I1 A0.6 A，故B对；通过副线圈的电流
8、最大值为：2.2 A3.1 A，故C错；变压器原、副线圈匝数比为：，故D对答案BD【命题热点突破四】交变电流、理想变压器的综合问题分析例4、如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是()图4916A矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBScos tB矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为0C当P位置不动，R增大时，电压表读数也增大D当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小答
9、案A【变式探究】如图所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd位于磁感应强度B T的水平匀强磁场中，线圈面积S0.5 m2，内阻不计线圈绕垂直于磁场的轴以角速度10 rad/s匀速转动线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12 V，12 W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是()A通过灯泡的交变电流的频率是50 HzB变压器原、副线圈匝数之比为101C矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 VD若将灯泡更换为“12 V,24 W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速答案B【高考真题解读】1【2016全国卷】 阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成
10、如图1所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为()图1A. B.C. D.【答案】C【解析】 由已知条件及电容定义式C可得：Q1U1C，Q2U2C，则.S断开时等效电路如图甲所示甲U1EE；S闭合时等效电路如图乙所示，乙U2EE，则，故C正确2【2016江苏卷】 如图1所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 ，四个电阻的阻值已在图中标出闭合开关S，下列说法正确的有()图1A路端电压为10 VB电源的总功率为10 WCa、b间电压的大小为5 VDa、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A3【2016天津卷】
11、如图1所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表下列说法正确的是()图1A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大4【2016天津卷】 (3)某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：电压表V1(量程03 V，内阻等于3 k)电压表V2(量程015 V，内阻等于15 k)电流表A1(量程0200 m
12、A，内阻等于10 )电流表A2(量程03 A，内阻等于0.1 )滑动变阻器R1(010 ，额定电流2 A)滑动变阻器R2(01 k，额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 )定值电阻R4(阻值等于10 )定值电阻R5(阻值等于1 k)电源E(E6 V，内阻不计)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁该同学描绘出的IU图像应是图中的_图1【答案】 电路如图1所示B图15【2016浙江卷】 某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 k的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 的电流表采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约
13、为5 .图18(1)测R1阻值的最优连接方式为导线连接_(填“a”或“b”)、导线连接_(填“c”或“d”)(2)正确接线测得实验数据如下表，用作图法求得R1的阻值为_.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选_(填选项)A连接a，连接c B连接a，连接dC连接b，连接c D连接b，连接d【答案】 (1)ad(2)如图所示4.44.7(3)B6【2016北京卷】 某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和
14、内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是()A一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B一个伏特表和多个定值电阻C一个安培表和一个电阻箱D两个安培表和一个滑动变阻器【答案】D【解析】 由闭合电路欧姆定律可知EUIr，经变形可得UrIE.测量电源电动势和内阻的实验通过改变外电路的电阻可以得到多组I和U，再通过描点法得到UI图像，图像的斜率kr，从而得到rk，图像的纵截距bE.选项A中可以通过安培表和伏特表的读数得到外电压和干路电流，如图所示，所以选项A可取选项B中可以通过伏特表的读数和若干定值电阻的实际阻值大小计算出干路的电流大小，实验电路图如图所示，所以选项B可取7【2016四川卷】 . J7用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 )，保护电阻R1(阻值10 )和R2(阻值5
