专题四 第一讲 直流电路与交流电路（Word教参）-【优化指导】2023高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材 多选版）

专题四　电路与电磁感应 ———————————————————————— 第一讲　直流电路与交流电路 要点一 直流电路 直流电路动态分析的常用方法 1．程序法：基本思路为“部分→整体→部分”。 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端，使电阻最大或电阻为零去讨论。 (2020·海南卷)图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用I1和I2表示甲和乙两电流的有效值，则(　D　) A．I1∶I2＝2∶1　　　 B．I1∶I2＝1∶2 C．I1∶I2＝1∶ D．I1∶I2＝ ∶1 解析：对图甲的交流电分析，可知一个周期内交流电的电流方向变化，而电流的大小不变，其有效值为I1＝I0；图乙的交变电流为正弦式交流电，其有效值为I2＝，所以I1∶I2＝∶1，故D正确。 要点二 交流电路 1．明确理想变压器的三个制约关系 (1)电压制约：副线圈电压U2由原线圈电压U1决定，即U2＝ 。 (2)电流制约：原线圈电流I1由副线圈电流I2决定，即I1＝ 。 (3)功率制约：副线圈中的功率P2由负载R决定，变压器输入功率P1由输出功率P2决定，即P1＝P2。 2．明辨远距离输电过程的3个问题 (1)输电线上的电流：I＝ ＝ 。 (2)电压损耗：输电线上电流I2＝IR＝I3，输电总电阻R导致的电压损耗为UR＝U2－U3＝IRR。输送电压一定时，用电器增多，则输电线上的电流增大，电压损耗增大。 (3)功率损失：P损＝I2R线＝()2R线＝＝U损I。不要把输电线上的输电电压U和输电导线上损失的电压ΔU相混淆，不能用公式P＝ 计算输电线上损失的功率。 3．非正弦交流电的有效值的求法 要根据串联电路中“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式，然后分段列式求得有效值。I2RT＝Q，Q为一个周期内产生的总焦耳热。 (2022·广东深圳一模)(多选)如图所示，电路中闭合开关S后，灯泡L1和L2均正常发光。由于某种原因L2的灯丝突然烧断，其余用电器均未损坏。电路再次稳定后，下列说法正确的是(　AD　) A．电流表示数变大 B．电容器C所带电荷量不变 C．电源的输出功率一定变大 D．电源的工作效率一定变大 解析：灯泡L2的灯丝烧断，外电路电阻变大，电源输出电流减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电源路端电压U＝E－Ir，即电源路端电压增大，由欧姆定律可知灯泡L1中电流增大，电流表示数变大，A正确；电源路端电压增大，电容器两端电压增大，由C＝可知，电容器所带电荷量增多，B错误；由于题述没有给出电源内阻与灯泡电阻的关系，不能判断出电源的输出功率的变化趋势，C错误；根据η＝×100%，可知电源的工作效率η一定变大，D正确。 热点1 直流电路的分析和计算 (2020·全国卷Ⅰ)图(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC.如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是(　A　) 解析：根据电容器的定义式C＝ 可知UC＝ ＝ t，结合图像可知，图像的斜率为，则1～2 s内的电流I12与3～5 s内的电流I35关系为I12＝2I35，且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律I＝ 可知R两端电压大小关系满足UR12＝2UR35，由于电流方向不同，所以电压方向不同。 电容器的特点 (1)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支路相当于断路。 (2)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。 [非纯电阻电路](2020·江苏卷)(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时(　ABD　) A．车灯的电流变小　 B．路端电压变小 C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变大 解析：开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流I灯变小，A正确；电路的路端电压为U路＝U灯＝I灯R灯，I灯变小，路端电压变小，B正确；总电流即干路电流为I干＝＝，U路减小，干路电流增大，C错误；电源总功率为P总＝EI干，I干增大，总功率变大，D正确。 [电阻定律的综合应用](2020·浙江卷)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱(　B　) A．通过的电流增大 B．两端的电压增大 C．阻值增大为原来的1.2倍 D．电功率增大为原来的1.44倍 解析：根据电阻定律：R＝ρ 可知，长度变为原来的1.2倍，横截面积变为原来的倍