专题14 直流电路与交流电路--2024年高考物理二轮热点题型归纳与变式演练（新高考通用）

专题14 直流电路与交流电路 目录 题型一 直流电路的动态分析 1 题型二 交流电的产生和描述 6 题型三 非正弦式交流电有效值的计算 11 题型四 变压器和远距离输电问题 15 题型一 直流电路的动态分析 【题型解码】 (1)直流电路动态分析方法 ①程序法；②“串反并同”法；③极限法。 (2)电容器的特点 ①直流电路中，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，电容器两端的电压等于与之并联的电阻(或电路)两端的电压。 【典例分析】（2023上·江苏泰州·高三校联考阶段练习）在如图所示的电路中，、、和皆为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E、内阻为r。设电流表A的读数为I，电流表的读数为，电压表V的读数为U，当的滑动触点向图中的a端移动时（　　） A．I变大 B．变小 C．不变 D．U变大 【方法提炼】 1.直流电路的动态分析方法 (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→各分量变化， 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)。 2．直流电路中的功率变化的判断 (1)定值电阻的功率随其电压或电流的增大而增大。 (2)外电阻越接近电源的内阻，电源输出功率越大，等于内阻时电源的输出功率最大。 (3)判断变化电阻的功率时，可以将其他电路等效到电源内部，当变化电阻等于等效电阻时其功率最大，若不能等于则越接近越大。 【变式演练】 1.（2023上·四川成都·高三成都实外校考阶段练习）在如图所示的电路中，电压表为理想表，电源内阻为r，滑动变阻器总电阻为R2，R1+R2＞r＞R1，滑动变阻器滑片由a滑向b，下列说法正确的是（　　） A．电源的效率先变大再减小 B．电源输出功率先增大再减小 C．电压表示数先增大再减小 D．灵敏电流计G的电流方向d→c 2．（2023上·河南·高三河南省淮阳中学校联考阶段练习）在如图所示电路中，R1、R2、R3为定值电阻，、为滑动变阻器，电源内阻为r，平行板电容器C正中央有一带电液滴P处于静止状态。现改变一个滑动变阻器的阻值，发现液滴P向上运动，此过程中下列说法正确的是（    ） A．电流表示数一定减小 B．滑动变阻器的滑片向下滑动 C．电源的输出功率一定增大 D．电阻R2两端电压一定增大 3.（2023上·四川雅安·高三统考阶段练习）如图所示，电路中C为电容器，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后，缓慢调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数变化量的绝对值为，电流表A的示数变化量的绝对值为，电源的电动势E和内阻r均不变。则滑片P向左移动的过程中（　　）      A．的值变小 B．电阻的电功率变小 C．电压表V2示数变大 D．电容器所带的电荷量变大 4．（2023上·广东广州·高三广州市真光中学校考阶段练习）在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E、内阻为r。设电流表A的读数为I，电流表A1的读数为I1，电压表V的读数为U，当R5的滑动触点向图中的a端移动时（　　） A．I变小 B．I1变小 C．不变 D．U变大 5．（2023·陕西·校联考一模）电子秤的原理如图所示，压敏电阻所受压力越大阻值越小。电流表的读数就能反映出物块对压敏电阻压力的大小。如果把这样的电子秤连同物块放在升降机地板上，升降机静止时电流表示数为I。在升降机运动过程中，电流表示数是稳定的，如果发现，下面说法正确的（　　） A．升降机匀速上升 B．升降机匀加速上升 C．升降机匀加速下降 D．升降机匀减速下降 6．（2023上·陕西榆林·高三校考阶段练习）如图所示电路中，、、为三只相同的灯泡，R为光敏电阻（光照越强，阻值越小），闭合开关S后，三只灯泡发光均比较暗，逐渐增大光照强度，直到某一个或某几个灯泡达到正常发光，假设灯泡阻值恒定不变，则在光照增强的过程中（    ） A．逐渐变暗，、逐渐变亮 B．、、均逐渐变亮，先达到正常发光 C．电源输出功率逐渐增大 D．电源消耗的总功率逐渐增大 题型二 交流电的产生和描述 【解题指导】交变电流的产生往往与交变电流图象结合出题，要能将交变电流的图象与线圈的转动过程一一对应起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律． 【典例分析】（2023上·辽宁锦州·高三校联考阶段练习）如图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极N、S间的磁场可视为