高考物理突破大二轮浙江专用直流电路与交流电路的分析

第1讲直流电路与交流电路的分析网络构建备考策略1.必须领会的“二种物理思想”和“四种方法” (1)等效思想、守恒思想。 (2)程序法、极限法、分析推理法、守恒法。2.解决交变电流问题要做到“四看”、“四想” (1)看到“电容器的耐压值”，想到“最大值”。 (2)看到“某时刻某位置”，想到“瞬时值”。 (3)看到“电功、电功率、电热、保险丝的熔断电流和电路中交流电表的读数”，想到“有效值”。 (4)看到“通过电路的电荷量”，想到“平均值”。3.理想变压器

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。直流电路的分析与计算直流电路的动态分析【典例1】

(2019·浙江教育绿色评价联盟适应性考试)如图1所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法正确的是(

)图1A.电压表的示数变大B.电流表的示数变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小解析等效电路图如图所示。滑片从a端滑向b端，其接入电路的阻值RPb减小，电路中电流增大，电压表示数减小，电流表示数增大，电阻R消耗的功率增大，选项A、B、D错误；把电阻R当作电源内电阻(等效电源)，则R内＝2r，RPb减小，且RP<2r，等效电源的输出功率减小，即滑动变阻器的功率减小，选项C正确。答案C【典例2】

(2019·浙江桐乡选考适应性考试)(多选)如图2所示的电路中，电源电动势E＝4V，内阻r＝1Ω，定值电阻R0＝1Ω，R为滑动变阻器，电容器的电容C＝40μF。闭合开关S，下列说法中正确的是(

)A.将R的阻值调至2Ω时，电容器的电荷量为8×10－5CB.将R的阻值调至2Ω时，滑动变阻器的功率为最大值C.将R的阻值调至2Ω时，电源的输出功率为最大值D.在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电容器的电荷量增加直流电路(含电容)的分析与计算图2答案AB1.程序法：基本思路是“部分→整体→部分”。即2.电容器所在的支路可看作是断路，分析含有电容器的直流电路时，关键是准确判断和求出电容器两端的电压。

1.(2019·浙江宁波联考)如图3所示为某控制电路，主要由电源(E、r)与定值电阻R1、R2及碳膜电位器(即滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两指示灯。闭合开关S，当电位器的触头由弧形碳膜的中点顺时针滑向b端时(

)图3A.L1指示灯变亮

B.L2指示灯变暗C.电流表示数变小

D.电容器带电荷量增大解析当电位器的触头向b端滑动时，电路的总电阻增大，干路电流减小，所以内电压减小，路端电压增大，所以R1两端的电压增大，流过R1的电流变大，电流表示数变大；因为干路电流减小，则通过L1的电流变小，L1变暗，L1两端电压减小，路端电压增大，所以电位器两端电压增大，L2中电流增大，所以L2变亮，电容器两端的电压变大，根据Q＝CU知电容器带电荷量增大，故选项A、B、C错误，D正确。答案D2.如图4所示的电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流。R0为定值电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是(

)图4答案C3.(2019·浙江名校协作体模拟)(多选)如图5甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R＝

6Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。下列说法正确的是(

)图5答案BC有效值的理解与计算交变电流的分析与计算【典例1】

(2019·浙江温州选考适应性考试)(多选)图6甲为小型交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100、总电阻r＝5Ω，线圈的两端与阻值为95Ω的电阻R连接，交流电压表为理想电表。t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。若交流发电机产生的电动势的最大值为Em，电压表的示数为U，则(

)图6A.Em＝200V，U＝134VB.Em＝134V，U＝95VC.通过电阻R的电流每秒内方向改变约50次D.电阻R实际消耗的功率为190W答案AD交变电流的产生及变压器的工作原理【典例2】

(2019·浙江金华一中模拟)如图7所示，为了浴室用电安全，某同学用理想变压器给浴室降压供电，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈输入交变电压u＝311sin(100πt)V，已知照明灯额定功率为44W，排气扇电动机内阻为1Ω，电流表示数为2A，各用电器均正常工作，电表均为理想表。则(

)图7A.电压表示数为62V B.变压器的输入功率为186WC.排气扇输出功率为43W D.保险丝熔断电流不得低于2A答案C理想变压器的动态分析【典例3】

(多选)如图8所示，由于理想变压器原线圈的输入电压降低，电灯L的亮度变暗了，下列哪些措施可以使电灯L重新变亮(

)图8A.其他条件不变，P1上移，同时P2下移B.其他条件不变，P1下移，同时P2上移C.其他条件不变，断开开关SD.其他条件不变，将滑动变阻器的滑片P向下移动答案BC远距离输电的分析与计算【典例4】

(2018·青岛二模)(多选)如图9所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1∶10，电流表的示数为1A，输电线的总电阻为10Ω，则下列说法中正确的是(

)图9A.采用高压输电可以增大输电线中的电流B.升压变压器的输出电压U2＝2000VC.用户获得的功率为19kWD.将P下移，用户获得的电压将增大答案BC1.(2019·浙江嘉兴检测)科技小组在探究交变电流的产生及变化规律时，将电流计(0刻度在正中央)与一个保护电阻R0串联后，接到交流发电机模型的两个输出端，如图10所示。发电机模型线圈匝数可调。转动手柄使线圈在磁场中匀速转动，观察电流计指针的偏转情况，下列叙述与观察结果相符的是(

)图10A.电流计指针总是左、右摆动B.当转速很小时，电流计指针左、右摆动C.当转速很大时，电流计指示的为交变电流的有效值D.当线圈匝数少时，电流计指针左、右摆动，当线圈匝数多时，电流计指针指向某一侧不为零的定值解析交流发电机产生的是交变电流，当转速很小时，流过电流计的电流方向变化较慢，电流计指针能随电流方向的变化而左、右摆动；当转速很大时，电流方向变化很快，电流计指针来不及随之变化而摆动，因此稳定时指针指向“0”刻度，不能测定交变电流的有效值，选项A、C错误，B正确；线圈匝数不能改变电流方向变化的频率(由线圈转动的角速度决定)，因此选项D错误。答案B2.(多选)在如图11所示的电路中，理想变压器原线圈串联两只灯泡L1、L2，副线圈并联三只灯泡L3、L4、L5，五只灯泡完全相同。若交流电源的电压有效值为U，五只灯泡恰能正常发光，则下列说法正确的是(

)图11答案AC3.(2019·湖南株洲统考)(多选)某同学在实验室中研究远距离输电。由于输电线太长，他将每100米导线卷成一卷，共卷成8卷来代替输电线路(忽略输电线路的自感作用)。第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连，测得输电线上损失的功率为P1。第二次采用如图12所示的电路输电，其中理想变压器T1与电源相连，其原、副线圈的匝数比为n1∶n2，理想变压器T2与用电器相连，测得输电线上损失的功率为P2。下列说法正确的是(

)图12答案BC4.(2018·湖南衡阳三模)(多选)在如图13甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，ab两端接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，图中电压表和电流表均为理想电表，D为理想二极管，R0为定值电阻，L为电阻恒定的指示灯，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法中正确的是(

)图13A.电压表的示数为22VB.若RT处出现火灾时，电压表示数将变大C.若RT处出现火灾时，电流表示数将变大D.若RT处出现火灾时，指示灯L将变暗答案CD选择题的增分策略一、增分策略1.看清高考要求，避免错误发生2.先易后难，按顺序作答3.仔细审题，防止思维定式(1)审题干，正确理解题意在审题干时，要注意以下三点：首先，明确选择的属性，即题干要求是正选还是反选。正选一般用“什么是”“包括什么”“产生以上现象的原因”“这表明”等表示；反选一般用“错误的是”“不正确的是”“不是”等表示。其次，明确题干的要求，即找出关键词句——题眼。再次，明确题干规定的限制条件，即通过分析题干的限制条件，明确选项设定的具体范围、层次、角度和侧面。(2)审选项，确定解题突破口对所有备选选项进行认真分析和判断，让选项引领你的思路。考试中应统揽所有选项，明确题目考查的知识点，分辨各选项的区别、联系，选定解题“突破口”。4.慎选择，提高题目得分解题时，考生将会碰到两类情况：(1)对会做的题目，要特别注意跟过去做过的题目的区别(千万不要想老师是如何讲的，以及是哪个答案)。(2)对不会做的题目，注意两点①当难以确定的选项的可确定率低于70%，宁可少选也不多选。②要注意选项之间的矛盾，不要把矛盾的选项同时选上。二、答题技巧技巧1.直接判断法【例1】

(2019·浙江富阳选考模拟)

如图14中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(

) A.向上

B.向下 C.向左

D.向右

解析根据安培定则和磁场的叠加原理可判断O点的磁场方向向左，再利用左手定则可判定带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动时所受到的洛伦兹力的方向向下，选项B正确。

答案B图14技巧2.反例排除法【例2】

(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则(

)A.F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B.F1、F2同时增加10N，F也增加10NC.F1增加10N，F2减少10N，F一定不变D.若F1、F2中的一个增大，F不一定增大解析F1、F2同时增大一倍，由平行四边形定则知F也增大一倍，选项A正确；当F1、F2方向相同时，F1、F2同时增加10N，F增加20N，选项B错误；当F1、F2方向相反时，F1增加10N、F2减少10N，则F增加20N或减少20N，选项C错误；当F1、F2共线反向时，当其中一个增大，合力F不一定增大，选项D正确。答案AD技巧3.二级结论法图15【例3】

(多选)如图15所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好。在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示。不计轨道电阻。以下叙述正确的是(

)A.FM向右

B.FN向左C.FM逐渐增大

D.FN逐渐减小解析电磁感应中，感应电流所受安培力总是阻碍导体棒的运动，且安培力既垂直于导体棒又垂直于磁场，故FM、FN方向均向左，选项A错误，B正确；导体棒在M区运动时，离通电直导线距离逐渐变小，磁场逐渐增强，感应电流及安培力均变大；同理，在N区运动时，远离通电直导线，磁场减弱，感应电流及安培力均变