江苏省南京汉开书院2023届高考物理二轮复习专题04－电路与电磁感应 第1课时

HKA 　　　 　　 　　　 高三物理二轮复习导学案 编号ER－030 专题04 第1讲　直流电路和交流电路 题型一　直流电路的分析和计算 2023 .03. 06 1. 理解直流电路中有关概念和规律。 2. 掌握直流电路的有关分析和计算方法。 考向1 直流电路的动态分析 [例1] (2022·江苏南通高三期中)汽车蓄电池供电简化电路图如图1所示，当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机工作，则S闭合后(　　) A．车灯会变亮 B．蓄电池输出功率减小 C．蓄电池总功率增大 D．电动机对外做功的功率等于其消耗的功率 答案　C 解析　启动开关S闭合，外电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，则车灯会变暗，A错误；由于电池的内电阻与外电阻大小关系不确定，因此蓄电池输出功率增大还是减小无法确定，B错误；根据功率公式P＝EI，由于总电流增大，故蓄电池总功率增大，C正确；由于电动机有内阻，则有热功率，故电动机对外做功的功率小于其消耗的功率，D错误。 考向2 含容电路的分析 [例2] (2022·江苏省模拟)如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C.闭合开关S，增大可变电阻R阻值的过程中，理想电压表示数的变化量为ΔU，理想电流表示数的变化量为ΔI，则(　　) A．电压表示数U和电流表示数I的比值为R0＋r B．ΔU和ΔI的比值为r C．电容器电荷的增加量为CΔU D．电阻R0两端电压的减小量为ΔU 答案　C 考向3 电路中的功率和效率问题 [例3] (2021·湖南省1月适应性考试·4)有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I的关系图像分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示．将一个6 Ω的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是(　　) A．甲电源 B．乙电源 C．丙电源 D．丁电源 答案　D 解析　U－I图像的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知丁电源内阻r最小，再由P＝()2·R知，r越小，定值电阻消耗的功率越大，故选D. 一、动态电路分析的三种方法 1、程序法：部分电路阻值变化→电路总电阻R总变化→干路电流I变化→路端电压U变化→各支路电流、电压变化，即R局→R总→I总→U端→. 2、串反并同法：所谓“串反”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都减小(增大)．所谓“并同”，即某一电阻阻值增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都增大(减小)． 3、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，使滑动变阻器接入电路的电阻最大或电阻为零去讨论． 二．电容器的特点 1、只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电流，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，电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压． 1．例2.如图所示，电阻的阻值R远大于电源的内阻r.t＝0时，开关S接1，得到如图乙所示的电容器两极板的电势差UAB随时间变化的图像．t＝2 s时，开关S改接2.下列图丙中的UAB－t图像中可能正确的是　(　　) 【答案】A 【解析】开关S接1时，电容器充电，充电完毕，电流为零，再将开关S拨向2位置，开始放电，且放电越来越缓慢，放电完毕后，电流为零，由图线的斜率，得A正确． 2．如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流I0始终保持恒定，理想电压表V与理想电流表A的示数分别为U、I，当滑动变阻器R0的滑动触头向下滑动时，理想电压表V与理想电流表A的示数变化量分别为ΔU、ΔI，下列说法中正确的有(　　) A.U变小，I变小 B.U变大，I变小 C.||＝R1 D.||＝R0＋R3 【答案】C 【解析】当滑动变阻器R0的滑动触头向下滑动时，R0接入电路的阻值减小，电路总电阻R减小，则由U＝I0R可知，电压表读数变小；由于R0接入电路的阻值减小，则R1与R3所在支路的并联电阻减小，则R1上电压减小，电流变小，则R3所在支路电流变大，即电流表示数I变大，选项A错误，B错误； 由题图电路可知I0＝I＋,I＝I0－＝, 则＝R1，选项C正确，D错误． 3. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现，质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子(初速度为零)，经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质