专题4 第15课时 直流电路与交流电路-（配套word）2022老高考物理【步步高】大二轮专题复习与增分策略（皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁桂贵云川藏）

第15课时　直流电路与交流电路 命题规律　1.命题角度：(1)直流电路的分析与计算；(2)交变电流的产生与描述；(3)变压器与远距离输电.2.常考题型：选择题． 高考题型1　直流电路的分析与计算 直流电路动态分析的三种常用方法 程序法 R局I总＝ U内＝I总rU外＝E－U内U支＝U外－I总R干最后确定I支 串联电路注意分析各部分的电压关系，并联电路注意分析各部分的电流关系． 结论法：“串反并同” “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)． “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)． 极限法 因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动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 考向一　电路基本规律 例1　(多选)(2021·广东高三二模)离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104 m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105 V．已知雷暴每秒给地球充电的电荷量约为1.8×103 C，地球表面积近似为5.0×1014 m2，则(　　) A．该大气层的等效电阻约为600 Ω B．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103 A C．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012 Ω·m D．该大气层的平均电阻率约为1.7×108 Ω·m 答案　BC 解析　该大气层的平均漏电电流约为I＝＝ A＝1.8×103 A，该大气层的等效电阻为R＝＝ Ω≈167 Ω，故A错误，B正确；根据R＝ρ可得，该大气层的平均电阻率约为ρ＝＝ Ω·m≈1.7×1012 Ω·m，故C正确，D错误． 考向二　电路动态分析 例2　(2021·河南郑州四中高三月考)在图1所示电路中，电源内阻不可忽略，R1、R2为定值电阻，G为灵敏电流计，V为理想电压表，平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，位于电容器两板间的带电油滴恰好静止，现将滑动变阻器的滑片P向下移动，则以下说法正确的是(　　) 图1 A．G中有从a到b的电流 B．V示数增大 C．油滴向上运动 D．电源内阻消耗功率减小 答案　A 解析　滑动变阻器的滑片P向下移动，并联部分电路电阻减小，根据分压原理，有U并＝E，可知电压表示数减小，电容器两端电压减小，根据公式有Q＝CU，可知电容器极板上电荷要减少，由题意知电容器上极板带正电，G中有从a到b的电流，故A正确，B错误；对油滴进行分析可知，油滴受重力与电场力，处于平衡状态，现在极板间电压减小，导致极板间场强变小，电场力将小于重力，故油滴将向下运动，故C错误；根据分压原理，外部电阻减小，路端电压减小，则内电阻电压增加，则P内＝增大，故D错误． 考向三　含容电路的分析与计算 例3　阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图2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2 A. B. C. D. 答案　C 解析　S断开时等效电路图如图甲所示． 甲 电容器两端电压为U1＝×R×＝E； S闭合时等效电路图如图乙所示． 乙 电容器两端电压为U2＝×R＝E， 由Q＝CU得＝＝，故选项C正确． 高考题型2　交变电流的产生 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．有效值的计算 (1)正弦式交变电流：有效值是最大值的，即E＝，I＝，U＝. (2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据电流的热效应，即“一个周期”内“相同电阻”上产生“相同热量”，然后分段求和列式，求得有效值． 3．正弦式交流电“四值”的应用 考向一　交变电流的产生及四值 例4　(2021·四川成都市高三三模)图3为一交流发电机示意图，线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO′沿顺时针方向匀速转动，产生的电动势的瞬时值表达式为e＝110sin(100πt) V．已知线圈电阻r＝2 Ω，定值电阻R＝20 Ω，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是(　　) 图3 A．电流表读数为5 A B．电压表读数为110 V C．t＝5×10－3 s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D．0～5×10－3 s内，通过电阻R的电荷量为 C 答案　D 解析　线圈产生的感应电动势的最大值为Em＝110 V，有效值为E＝＝110 V，根据闭合电路欧姆定律可知I＝＝＝5 A，故A错误；电压表读数为UR＝IR＝5 A×20 Ω＝100 V，故B错误； t＝5×10－3 s时刻，线圈产