新高考適用2023版高考物理二輪總復習第1部分專題突破方略專題4電路與電磁感應第1講直流電路與交流電路課件

第一部分專題突破方略專題四電路與電磁感應第1講直流電路與交流電路真題速練·明考情核心知識·固雙基命題熱點·巧突破應用創(chuàng)新·提素養(yǎng)真題速練·明考情1.(多選)(2022·湖北卷)近年來，基于變壓器原理的無線充電技術得到了廣泛應用，其簡化的充電原理圖如圖所示．發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝．若工作狀態(tài)下，穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%，忽略其他損耗，下列說法正確的是(

)ACA．接收線圈的輸出電壓約為8VB．接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22∶1C．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D．穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同2.(2020·全國Ⅰ卷)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UC.如果UC隨時間t的變化如圖(b)所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時間t變化的圖像中，正確的是(

)A3.(2022·山東，4,3分)如圖所示的變壓器，輸入電壓為220V，可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為n1的原線圈中電壓隨時間變化為u＝Umcos(100πt)．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V，將阻值為12Ω的電阻R接在BC兩端時，功率為12W．下列說法正確的是(

)DA．n1為1100，Um為220VB．BC間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為1.4AC．若將R接在AB兩端，R兩端的電壓為18V，頻率為100HzD．若將R接在AC兩端，流過R的電流為2.5A，周期為0.02s4.(多選)(2021·山東等級考)輸電能耗演示電路如圖所示．左側變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為7.5V的正弦交流電．連接兩理想變壓器的導線總電阻為r，負載R的阻值為10Ω.開關S接1時，右側變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為10W；接2時，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P.以下判斷正確的是(

)A．r＝10Ω B．r＝5ΩC．P＝45W D．P＝225WBD〔備考策略〕命題特點：直流電路重點考查電路功率的計算、動態(tài)過程分析等；變壓器、交流電路部分由于與日常生活、生產緊密結合，常以選擇題的形式出現(xiàn)．常用到的思想方法有：程序法、等效法、分析推理法．核心知識?固雙基“必備知識”解讀一、理清直流電路知識體系二、正弦交變電流“四值”的理解與應用三、理想變壓器和遠距離輸電1.明確變壓器各物理量間的制約關系“關鍵能力”構建直流電路動態(tài)分析的常用方法1.程序法：基本思路為“部分→整體→部分”．2.極限法：因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將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．命題熱點?巧突破1.(2021·廣東廣州模擬)如圖所示的電路中，當變阻器R1的滑動觸頭向上滑動時，A、B兩燈亮度的變化情況為(

)A．A燈和B燈都變亮 B．A燈和B燈都變暗C．A燈變亮，B燈變暗 D．A燈變暗，B燈變亮考點一直流電路的計算與分析考向1直流電路的動態(tài)分析A【解析】

“串反并同”指的是在一個閉合回路中某一個電學元件的阻值發(fā)生了變化，則與其并聯(lián)的電學元件的電學量的變化趨勢與其相同，與其串聯(lián)的電學元件的電學量的變化趨勢與其相反，這里的并聯(lián)是指兩電學元件之間沒有電流的流進流出關系，串聯(lián)指的是電流有流進流出關系．當變阻器R1的滑動觸頭向上滑動時，滑動變阻器的阻值增大，根據“串反并同”規(guī)律可知A、B燈泡與之并聯(lián)，則兩燈都變亮，所以A正確，B、C、D錯誤．故選A.BC3.(多選)(2022·天津二模)如圖所示，R1是光敏電阻(光照增強，電阻減小)，C是電容器，R2是定值電阻．閉合開關，當R1受到的光照強度減弱時(

)A．電源兩端電壓減小B．光敏電阻R1兩端的電壓增大C．通過電阻R2的電流增大D．電容器C所帶的電荷量減小考向2含電容器電路的分析與計算BD4.(多選)(2022·廣東揭陽模擬)阻值相等的三個電阻R、電容為C的平行板電容器、電動勢為E且內阻可以忽略的電源與開關S連接成如圖所示的電路，其中電源負極接地．開始時，開關S斷開，電路穩(wěn)定后有一帶電液滴位于電容器極板間的P點并處于靜止狀態(tài)，整個裝置處于真空中，重力加速度為g，下列說法正確的是(

)AD5.(2022·北京順義區(qū)二模)某同學在測量電阻Rx實驗時，按圖所示連接好實驗電路．閉合開關后發(fā)現(xiàn)：電流表示數(shù)很小、電壓表示數(shù)接近于電源電壓，移動滑動變阻器滑片時兩電表示數(shù)幾乎不變化，電表及其量程的選擇均無問題．請你分析造成上述結果的原因可能是(

)考向3直流電路的故障分析DA．電流表斷路B．滑動變阻器滑片接觸不良C．開關接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大D．待測電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大【解析】電流表斷路或者滑動變阻器滑片接觸不良，都會造成整個電路是斷路情況，即電表示數(shù)為零，A、B錯誤；開關接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大，則電路電阻過大，電流很小，流過被測電阻的電流也很小，所以其兩端電壓很小，不會幾乎等于電源電壓，C錯誤；待測電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大，相當于當被測電阻太大，遠大于和其串聯(lián)的其他儀器的電阻，所以電路電流很小，其分壓接近電源電壓，D正確．6.(2022·河南九師聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示的電路中，閉合開關S，燈泡L1、L2均能正常發(fā)光，由于電路中某處斷路，結果燈泡L1變亮，L2變暗，電壓表和電流表(均為理想電表)的示數(shù)均變小，則此故障可能是(

)A．R1斷路 B．R2斷路C．R3斷路 D．R4斷路A【解析】若R1斷路，相當于R1電阻變?yōu)闊o窮大，根據“串反并同”可知，燈泡L1變亮，L2變暗，電壓表和電流表的示數(shù)均變小，故A符合題意；若R2斷路，相當于R2電阻變?yōu)闊o窮大，根據“串反并同”可知，燈泡L1變暗，L2變暗，電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小，故B不符合題意；若R3斷路，相當于R3電阻變?yōu)闊o窮大，根據“串反并同”可知，燈泡L1變暗，L2變暗，電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變大，故C不符合題意；若R4斷路，相當于R4電阻變?yōu)闊o窮大，根據“串反并同”可知，燈泡L1變暗，L2變亮，電流表的示數(shù)變??；同理得R2兩端的電壓減小，R3兩端電壓增大，而電壓表是測兩個電阻的總電壓，由于不知電路中電阻的具體阻值，故無法判斷電壓表示數(shù)的變化，故D不符合題意．故選A.考向4閉合電路中的功率分析7.(2022·四川成都二診)摩托車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖，在打開車燈、電動機未啟動時電流表讀數(shù)為5A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為15A，若電源電動勢12V，內阻0.4Ω，電流表內阻不計，則因電動機啟動導致車燈的電功率降低了(

)A．30W B．32WC．20W D．18WB8.(2022·浙江1月高考，3分)某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以v0＝15m/s的速度水平噴出，每秒噴出水的質量為2.0kg.噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H＝3.75m不變．水泵由電動機帶動，電動機正常工作時，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A．不計電動機的摩擦損耗，電動機的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率．已知水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%，忽略水在管道中運動的機械能損失，則(

)DA．每秒水泵對水做功為75JB．每秒水泵對水做功為225JC．水泵輸入功率為440WD．電動機線圈的電阻為10Ω〔方法技巧〕動態(tài)電路問題的處理方法：(1)(2)

(3)

1.(2022·浙江1月高考，3分)如圖所示，甲圖是一種手搖發(fā)電機及用細短鐵絲顯示的磁場分布情況，搖動手柄可使對稱固定在轉軸上的矩形線圈轉動；乙圖是另一種手搖發(fā)電機及磁場分布情況，皮帶輪帶動固定在轉軸兩側的兩個線圈轉動．下列說法正確的是(

)考點二交流電路的分析與計算考向1交變電流的產生及“四值”的計算AA．甲圖中線圈轉動區(qū)域磁場可視為勻強磁場B．乙圖中線圈轉動區(qū)域磁場可視為勻強磁場C．甲圖中線圈轉動時產生的電流是正弦交流電D．乙圖線圈勻速轉動時產生的電流是正弦交流電【解析】甲圖中細短鐵絲顯示的磁場分布均勻，則線圈轉動區(qū)域磁場可視為勻強磁場，故A正確；乙圖中細短鐵絲顯示的磁場分布不均勻，則線圈轉動區(qū)域磁場不能看成勻強磁場，故B錯誤；根據發(fā)電機原理可知甲圖中線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的轉軸勻速轉動時才能產生正弦交流電，故C錯誤；乙圖中是非勻強磁場，則線圈勻速轉動時不能產生正弦交流電，故D錯誤，故選A.2.(2022·黑龍江大慶聯(lián)考)如圖甲乙分別是兩種交流電的i2-t、i-t關系圖像，則甲、乙兩種交流電的有效值之比為(

)B3.(多選)(2022·黑龍江大慶一模)如圖所示，在勻強磁場中轉動的單匝線圈電阻為1Ω，外接電阻R＝9Ω，線圈勻速轉動的周期為T＝0.2s，從線圈中性面開始計時，理想交流電流表的讀數(shù)為2A，那么(

)AC4.(2022·山西大同聯(lián)考)如圖為模擬市區(qū)用戶供電的示意圖．U0是電網電壓，可視為不變．R1為電網至變壓器的電纜電阻，R2是變壓器至用戶間電纜電阻，R是用電器的等效電阻．變壓器為理想變壓器．當用戶端的用電器增加時，則下列說法正確的是(

)A．R1電功率減小

B．R2電功率減小C．電壓表示數(shù)不變

D．電流表示數(shù)增大考向2理想變壓器的原理及動態(tài)分析D5.(2022·湖南，6,4分)如圖所示，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭P1初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交流電源．定值電阻R1的阻值為R，滑動變阻器R2的最大阻值為9R，滑片P2初始位置在最右端．理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I.下列說法正確的是(

)BA．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，I減小，U不變B．保持P1位置不變，P2向左緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率增大C．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，I減小，U增大D．保持P2位置不變，P1向下緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率減小6.(多選)(2020·全國Ⅲ卷)在圖(a)所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1、R2、R3均為固定電阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各電表均為理想電表．已知電阻R2中電流i2隨時間t變化的正弦曲線如圖(b)所示．下列說法正確的是(

)考向3原線圈中含有負載的變壓器問題ADA．所用交流電的頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)為100VC．電流表的示數(shù)為1.0AD．變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5W7.(2022·內蒙古鄂爾多斯二模)如圖所示，一理想變壓器，左右兩邊共接有額定電壓均為U的6盞完全相同的燈泡(額定功率均為P)，左端接在一電壓恒為U0的交流電源兩端．此時6盞燈剛好正常發(fā)光．下列說法中不正確的是(

)AA．該變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶2B．此時交流電源輸出的功率為6PC．U0＝6UD．如果燈L6突然燒斷，燈L1和L2將變暗，而其余3盞燈將變得更亮【解析】由于各盞燈相同且均正常發(fā)光，所以流過每盞燈的電流均相同，原線圈中的電流I1等于燈泡的額定電流I，而副線圈中的總電流為I2＝4I，故n1∶n2＝I2∶I1＝4∶1，A錯誤；由于理想變壓器本身不消耗能量，所以交流電源輸出功率為6盞燈的總功率6P，B正確；設原、副線圈兩端的電壓分別為U1、U2，則U2＝U，U0＝U1＋2U，而U1∶U2＝n1∶n2＝4∶1，代入得U0＝6U，C正確；當燈L6突然燒斷，變壓器輸出的功率將減小，所以輸入功率也將減小，由P1＝U1I1得I1減小，所以燈L1和L2將變暗，同時因L1和L2分得的電壓減小，變壓器輸入端的電壓U1將增大，所以變壓器輸出的電壓也將增大，使其余3盞燈變得更亮，D正確．故選A.考向4遠距離輸電問題C9.(多選)(2022·山東煙臺模擬)如圖所示，某小型電站通過升壓變壓器T1、高壓輸電線路和降壓變壓器T2將產生的電能輸送給5km外的用戶，水電站輸出電壓為400V，高壓輸電線路的阻值為1Ω/km，用戶端用電總功率為19kW，用戶端電壓為220V．兩變壓器均為理想變壓器，T1的匝數(shù)比為1∶5，下列說法正確的是(

)A．T1的輸電電壓為2000VB．T2的匝數(shù)比n3∶n4＝105∶11C．高壓輸電線上的電流為5AD．高壓輸電線上損失的電功率為1kWAD〔方法技巧〕1.理想變壓器動態(tài)分析的兩種情況(1)負載電阻不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況．(2)匝數(shù)比不變，討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負載電阻的變化情況．2.理想變壓器問題分析技巧(1)根據題意分清變量和不變量．(2)弄清“誰決定誰”的制約關系．對電壓而言，輸入決定輸出；對電流、電功(率)而言，輸出決定輸入．3.遠距離輸電問題的解題關鍵(1)整個輸電線路由三個回路組成，回路間通過變壓器建立聯(lián)系．(2)關鍵是通過分析，利用題目條件，首先求出中間回路的電流．應用創(chuàng)新?提素養(yǎng)應用創(chuàng)新電路問題中的STSE問題1.(2022·四川成都二診)風速測速儀的簡易裝置如圖所示，其工作原理是：風吹動風杯，風杯通過轉軸帶動永磁鐵轉動，電流測量裝置則可顯示感應線圈產生的電流i隨時間t變化的圖像，從而實現(xiàn)測量實時風速．若風速一定時，風杯的轉動周期為T，則下列圖像可能正確的