第四板块 层级Ⅰ 微专题Ⅰ-1直流电路与交流电路(Word教师用书)-【创新方案】2023高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

本板块在高考命题中主要集中在：闭合电路的欧姆定律、电路串并联、交流电的产生及四值、理想变压器及动态分析、楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用、以测电阻及电动势　 和内电阻为核心的电学实验等。试题难度中等或偏上，单独命题多以选择题、填空题的形式出现。“杆＋导轨”模型结合法拉第电磁感应定律考查能量与动量的知识常以计算题的形式呈现，有时甚至以压轴题的形式呈现。 系统“物理观念”·落实备考基础·保分题目“短平快” 微专题Ⅰ-1　直流电路与交流电路 命题视角(一)　直流电路的分析与计算 题点1　直流电路的动态分析 [例1]　(多选)如图，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，水平放置的平行板电容器C间有一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L电阻恒定。下列说法正确的是(　 ) A．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电源的效率将增大 B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路的路端电压将减小 C．将电容器C的上极板向上移动，液滴将向下做加速运动 D．将电容器C的上极板向上移动，电容器C将充电 [解析]　将滑动变阻器的滑片P由该位置向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源的效率η＝×100%＝×100%，外电路总电阻增大，路端电压将增大，则电源效率将增大，故A正确，B错误；液滴受力平衡，上极板向上移动时d增大，UC＝E-I(r＋RL)，UC不变，板间场强E＝，E减小，故液滴所受电场力减小，因此液滴将向下做加速运动，故C正确；上极板向上移动时，电容器C的电容减小，电压不变，电荷量减小，电容器C将放电，故D错误。 [答案]　AC [微点拨]　动态电路问题的处理方法 (1)电路动态分析 (2)程序法分析动态电路 (3)含容电路的分析 题点2　直流电路的功率问题 [例2]　 (2022·江西九江高三模拟)目前，缩小电子产品的一个主要障碍是其电容器的尺寸相对较大。某学习小组现对一含电容器电路进行研究。在如图所示的电路中，电源电动势E＝4 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝1.5 Ω，电阻R2＝2 Ω，电阻R3＝3 Ω，滑动变阻器R4接入电路的阻值为2 Ω，电容器的电容C＝1.0 μF，电阻R3与电容器间的导线记为d，单刀双掷开关S与触点1连接，下列说法正确的是(　 ) A．仅将R4的滑片向上滑动，R1消耗的功率减少 B．仅将R4的滑片向上滑动，电源的输出功率减少 C．仅将开关S由触点1拨向触点2，流过导线d的横截面的电荷量为0.5×10-6 C D．仅将开关S由触点1拨向触点2，流过导线d的横截面的电荷量为3.5×10-6 C [解析]　开关S与触点1连接，电路中R1和R4串联，如果仅将R4的滑片向上滑动，总电阻减小，总电流增大，根据P＝I2R1可知R1消耗的功率增大，故A错误；电源的输出功率随外电阻变化关系如图所示，原来R1和R4接入电路的总电阻大于电源内阻，如果仅将R4的滑片向上滑动，外电阻接近电源内阻，则电源的输出功率增加，故B错误；开关S与触点1连接，电路的电流强度I＝＝1 A，R1两端电压U1＝IR1＝1.5 V，R4两端电压U4＝IR4＝2 V，此时电容器所带的电荷量Q1＝CU1＝1.5×10-6 C，左端为高电势；若仅将开关S由触点1拨向触点2，此时电容器所带的电荷量Q2＝CU4＝2×10-6 C，此时左端为低电势，所以流过导线d的横截面的电荷量为Q＝Q1＋Q2＝3.5×10-6C，故C错误，D正确。 [答案]　D [微点拨] 对电源输出功率极值问题的两点说明 (1)对于求电源输出功率极值的问题，可以采用数学中求极值的方法，也可以采用电源的输出功率随外电路电阻阻值的变化规律来求解。 (2)如果待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻，那么当外电路电阻阻值最接近等效电源的内阻时，电源的输出功率最大。　　 题点3　直流电路中的图像问题 [例3]　(多选)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为7.5 Ω。当开关S闭合后(　 ) A．L1的电阻为 Ω B．L1消耗的电功率为7.5 W C．L2的电阻为7.5 Ω D．L2消耗的电功率为0.3 W [解析]　开关S闭合后，L1两端的电压U1＝3.0 V，由题中乙图可知，I1＝0.25 A，故L1消耗的电功率P1＝U1I1＝0.75 W，R1＝＝12 Ω，A、B错误；由题中甲图可知L2与R及电源串联，把R和电源等效成电动势为3 V，内阻为7.5 Ω的新电源，在题图乙中作出新电源的I-U图线，如图所示，两图线的交点表示此时L2两端的电压与通过的电流的大小，即L2两端电压U2＝1.5 V，通过的电流I2＝0.2 A，所以R2＝＝ Ω＝7.5 Ω，L2消耗的电功率P2＝U2I2＝1.5