專題12-直流電路與交流電路-高三物理二輪復(fù)習(xí)(原卷版)

2022年高三物理二輪復(fù)習(xí)資料（命題規(guī)律+知識薈萃+經(jīng)典例題+精選習(xí)題）（江蘇專用）專題12直流電路與交流電路【命題規(guī)律】1、命題角度：（1）直流電路的分析與計算；（2）交變電流的產(chǎn)生與描述；（3）變壓器與遠(yuǎn)距離輸電.2、?？碱}型：選擇題．【知識薈萃】★考向一、直流電路的分析與計算程序法R局eq\o(→,\s\up7(增大),\s\do5(減小))I總＝eq\f(E,R＋r)eq\o(→,\s\up7(減小),\s\do5(增大))U內(nèi)＝I總req\o(→,\s\up7(減小),\s\do5(增大))U外＝E－U內(nèi)eq\o(→,\s\up7(增大),\s\do5(減小))U支＝U外－I總R干eq\o(→,\s\up7(增大),\s\do5(減小))最后確定I支串聯(lián)電路注意分析各部分的電壓關(guān)系，并聯(lián)電路注意分析各部分的電流關(guān)系.結(jié)論法：“串反并同”“串反”：指某一電阻增大（減?。r，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。ㄔ龃螅安⑼保褐改骋浑娮柙龃螅p小）時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大（減?。畼O限法因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端，使電阻最大或電阻為零去討論直流電路動態(tài)分析的三種常用方法

★考向二、交變電流的產(chǎn)生1．線圈通過中性面時的特點(diǎn)（1）穿過線圈的磁通量最大．（2）線圈中的感應(yīng)電動勢為零．（3）線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向改變一次．2．有效值的計算（1）正弦式交變電流：有效值是最大值的eq\f(1,\r(2))，即E＝eq\f(Em,\r(2))，I＝eq\f(Im,\r(2))，U＝eq\f(Um,\r(2)).（2）非正弦式交變電流：計算有效值時，要根據(jù)電流的熱效應(yīng)，即“一個周期”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”，然后分段求和列式，求得有效值．3．正弦式交流電“四值”的應(yīng)用★考向三、變壓器與遠(yuǎn)距離輸電1．變壓器中的制約關(guān)系制約關(guān)系電壓副線圈的電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1，由原線圈的電壓U1和匝數(shù)比決定功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定電流原線圈電流I1＝eq\f(n2,n1)I2由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定變壓器動態(tài)分析方法（1）變壓器動態(tài)分析常見的兩種情況：①負(fù)載電阻不變，匝數(shù)比變化；②匝數(shù)比不變，負(fù)載電阻變化.（2）處理此類問題應(yīng)注意三點(diǎn)：①根據(jù)題意分清變量和不變量；②弄清“誰決定誰”的制約關(guān)系——電壓是輸入決定輸出，電流和功率是輸出決定輸入2.遠(yuǎn)距離輸電問題（1）理清三個回路①在電源回路中，P發(fā)電機(jī)＝U1I1＝P1.②在輸送回路中，I2＝I線＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R線，ΔP＝I22R線.③在用戶回路中，P4＝U4I4＝P用戶.（2）抓住兩個聯(lián)系①理想的升壓變壓器中線圈1（匝數(shù)為n1）和線圈2（匝數(shù)為n2）中各個量間的關(guān)系是eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2.②理想的降壓變壓器中線圈3（匝數(shù)為n3）和線圈4（匝數(shù)為n4）中各個量間的關(guān)系是eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4.（3）掌握一個守恒：能量守恒關(guān)系式P1＝P損＋P3.3．輸電線路功率損失的四個表達(dá)式（1）輸送功率是指升壓變壓器輸出的功率，損失功率是指由于輸電線發(fā)熱而消耗的功率．兩者關(guān)系是P損＝P－P′（P為輸送功率，P′為用戶所得功率）．（2）P損＝I線2R線＝eq\f(ΔU2,R線)，I線為輸電線路上的電流，ΔU為輸電線路上損失的電壓，R線為輸電線路電阻．（3）P損＝ΔU·I線．【經(jīng)典例題】【例題1】遠(yuǎn)距離輸電原理圖如圖所示，原線圈輸入電壓及輸電功率恒定，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，當(dāng)S由2改接為1時，下列說法錯誤的是（）A．電壓表讀數(shù)增大 B．電流表讀數(shù)減小C．輸電線上損耗的功率減小 D．用戶的功率減小【例題2】汽車蓄電池供電簡化電路圖如圖所示，當(dāng)汽車啟動時，啟動開關(guān)S閉合，電動機(jī)工作，則S閉合后（）A．車燈會變亮B．蓄電池輸出功率減小C．蓄電池總功率增大D．電動機(jī)對外做功的功率等于其消耗的功率【例題3】如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=2∶1，輸入端接在的交流電源上，R1為電阻箱，副線圈連在電路中的電阻R=10Ω，電表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．當(dāng)R1=0時，電壓表的讀數(shù)為30VB．當(dāng)R1=0時，若將電流表換成規(guī)格為“5V5W”的燈泡，燈泡能夠正常發(fā)光C．當(dāng)R1=10Ω時，電流表的讀數(shù)為1AD．當(dāng)R1=10Ω時，電壓表的讀數(shù)為6V【例題4】某款手搖點(diǎn)火器原理如圖所示，當(dāng)鋼針和金屬板間瞬時電壓超過5000V時可以產(chǎn)生電火花。已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為0.2T，手搖發(fā)電機(jī)線圈的面積為，共50匝，不計內(nèi)阻。變壓器可視為理想變壓器，其原副線圈匝數(shù)比為1∶100。則（）A．電壓表的示數(shù)為5V時，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花B．電壓表的示數(shù)為25V時，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花C．線圈轉(zhuǎn)速等于1r/s時，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花D．線圈轉(zhuǎn)速等于2r/s時，點(diǎn)火器可以產(chǎn)生電火花【精選習(xí)題】一、單選題1．如圖（a）所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓。若隨時間t的變化如圖（b）所示，則下列描述電阻R兩端電壓隨時間t變化的圖像中，正確的是（）A． B．C． D．2．小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中錯誤的是（）A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為C．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為D．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積3．在如圖所示的電路中，是定值電阻，、是滑動變阻器，D為理想二極管。電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，接通開關(guān)S，質(zhì)量為m的帶電油滴恰能靜止在水平放置的兩金屬板間。若只改變其中的一個條件，下列說法正確的是（）A．將的滑片向下移動，油滴將向上運(yùn)動B．將的滑片向右移動，油滴將向下運(yùn)動C．?dāng)嚅_開關(guān)S，將有電子自下而上通過理想二極管D．增大電容器兩極板間的距離，油滴將加速向上運(yùn)動4．如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，電容器的電容為C．閉合開關(guān)S，增大可變電阻R阻值的過程中，電壓表示數(shù)的變化量為ΔU，電流表示數(shù)的變化量為ΔI，則（）A．電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的比值為R0+rB．ΔU和ΔI的比值為rC．電容器電荷的增加量為CΔUD．電阻R0兩端電壓的減小量為ΔU5．如圖所示，R為用于熱處理的電阻爐，正常工作電壓為交流220V，通電后R在升溫過程中電阻值增大很多，利用自耦變壓器可使R升溫過程中的熱功率與正常工作時基本相同，通電后剛開始的一段時間內(nèi)，應(yīng)將變壓器的滑片P（）A．從a緩慢調(diào)至b B．從b緩慢調(diào)至aC．從b緩慢調(diào)至c D．從c緩慢調(diào)至b6．如圖是變電所為市區(qū)用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是電網(wǎng)的電壓，可視為不變。變壓器視為理想變壓器，其變壓比通過P可調(diào)，輸電線的電阻為R0，則（）A．用戶增多時，A表的示數(shù)減小B．用戶增多時，為使用戶獲得的電壓穩(wěn)定在220V應(yīng)將P適當(dāng)上調(diào)C．用戶減少時，用戶獲得的電壓會有所降低D．用戶減少時，R0的功率增大7．“西電東輸”是我國實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)跨地區(qū)可持續(xù)快速發(fā)展的重要保證。在輸送功率一定的情況下，將輸電電壓提高為原來的4倍，則輸電導(dǎo)線上的電能損失將減小為原來的（）A． B． C． D．8．手搖式發(fā)電機(jī)的簡化圖如圖所示：發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律為。現(xiàn)將發(fā)電機(jī)與阻值為的燈泡組成閉合電路，則（）A．電壓表的示數(shù)為B．線框轉(zhuǎn)動到圖示位置時，燈泡中電流瞬時值為零C．線框由圖示位置轉(zhuǎn)圈，回路中消耗的電能D．線框由圖示位置轉(zhuǎn)圈，通過燈泡的電荷量為9．隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，用電需求大幅增加，當(dāng)電力供應(yīng)緊張時，有關(guān)部門就會對部分用戶進(jìn)行拉閘限電。如圖是遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，假設(shè)發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，輸電線的電阻為R，兩個變壓器均為理想變壓器。在某次拉閘限電后（假設(shè)所有用電器可視為純電阻）電網(wǎng)中數(shù)據(jù)發(fā)生變化，下列說法正確的是（）A．降壓變壓器的輸出電壓減小了B．升壓變壓器的輸出電流增加了C．輸電線上損失的功率減小了D．發(fā)電廠輸出的總功率增加了10．如圖所示，閉合電鍵S，燈L1、L2正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變暗，電流表讀數(shù)變小，則故障可能是（）A．R1斷路． B．R2斷路C．R3短路． D．R4短路二、解答題11．如圖甲所示的電路中，使滑動變阻器的滑片位置從最右端滑動到最左端，測得電壓表V隨電流表A的示數(shù)變化的圖像如圖乙所示，不計電表內(nèi)阻的影響。求：（1）定值電阻R0的阻值和滑動變阻器的最大阻值Rm；（