重难点12 直流电路和交流电路-2024年高考物理【热点·重点·难点】专练（新高考专用）

重难点12直流电路和交流电路 1.命题情境源自生产生活中的与直流电路和交流电路的相关的情境或科学探究情境，解题时能从具体情境中抽象出物理模型，正确应用电阻定律、欧姆定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律、交变电流的瞬时值、有效值、变压器工作原理、远距离输电等知识解决物理实际问题。 2.命题中还经常出现含电动机和电解槽的非纯电阻电路，电流、电压关系、输出功率和消耗的电功率的关系。 3. 命题中还经常出现电源消耗的总功率、内部消耗的功率，直流电路和交流电路动态分析问题。 1．纯电阻电路和非纯电阻电路的电功、电功率的比较 (1)纯电阻电路：电功W＝UIt，电功率P＝UI，且电功全部转化为电热，有W＝Q＝UIt＝t＝I2Rt，P＝UI＝＝I2R. (2)非纯电阻电路：电功W＝UIt，电功率P＝UI，电热Q＝I2Rt，电热功率P热＝I2R，电功率大于电热功率，即W>Q，故求电功、电功率只能用W＝UIt、P＝UI，求电热、电热功率只能用Q＝I2Rt、P热＝I2R. 2．电源的功率和效率 (1)电源的几个功率 ①电源的总功率：P总＝EI. ②电源内部消耗的功率：P内＝I2r. ③电源的输出功率：P出＝UI＝P总－P内． (2)电源的效率η＝×100%＝×100%. 3．交流电的“四值” (1)最大值Em＝NBSω，电容器的击穿电压指最大值． (2)瞬时值(从中性面开始计时)e＝NBSωsin ωt. (3)有效值：正弦式交流电的有效值E＝；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解．计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值． (4)平均值：＝n，常用来计算通过电路的电荷量． 4．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P入＝P出． (2)电压关系：＝. (3)电流关系：只有一个副线圈时＝. 5．理想变压器动态分析的两种情况 (1)负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况． (2)匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况． 6．理想变压器问题分析技巧 (1)根据题意分清变量和不变量； (2)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． 7．远距离输电问题的解题关键 (1)整个输电线路由三个回路组成，回路间通过变压器建立联系． (2)关键是通过分析，利用题目条件，首先求出中间回路的电流． （建议用时：30分钟） 一、单选题 1．（2024·浙江·校联考一模）图甲为一家用变压装置的原理图。将图乙所示的正弦式交流电压加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数比，电表均为理想交流电表。已知变压器副线圈侧的保险丝的熔断电流为，阻值为，滑动变阻器最大阻值为，现滑片从端缓慢移动至端，则此过程中（　　） A．电流表的示数逐渐减小 B．当滑片位于中点时，电压表读数为 C．要求相同时间内滑动变阻器产热量最多，应将滑片置于端 D．保险丝即将熔断时，原线圈消耗功率为 2．（2023·广东·统考二模）“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（　　）    A．若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大 B．在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大 C．当用户负载增多，升压变压器的输出电压会增大 D．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 3．某物理兴趣小组的同学从一款电子产品中拆下一个特殊电池，用如图甲所示的电路测量该电池的电动势和内阻，其中R1是阻值已知的定值电阻，电流表内阻RA=9R1。改变电阻箱的阻值R，测得几组电流表的读数I，做出图线如图乙所示，图线的斜率为k，截距为a，则该电池的电动势和内阻分别为（　　）    A．， B．， C．， D．， 4．下表是某共享电动汽车的主要参数，根据信息，下列说法正确的是（　　） 空车质量 800kg 电池能量 60kW•h 标准承载 200kg 标准承载下的最大续航 200km 所受阻力与汽车总重比值 0.09 A．工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电池的化学能 B．标准承载下，该电池在使用时的能量转化效率为66.5% C．标准承载下，电动汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，所消耗电能为3kW•h D．标准承载下，汽车以120km/h速度匀速行驶，汽车电动机输出功率为30kW 二、多选题 5．如图所示，在滑动变阻器的滑片P向下端滑动过程中，理想电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为、，理想电流表A1、A2、A3示数变化量的绝对值分别为、、，下列说法正确的