专题2.8 直流电路与交流电路（Word讲义）-【正禾一本通】2024高考物理高三二轮专题复习高效讲义（新教材）

　第8讲 直流电路与交流电路 必备知识 命题展望 电流、欧姆定律、电阻 电流强度：I＝(定义式)；金属导体中：I＝neSv(微观决定式)；欧姆定律：I＝(决定式)；电阻的定义式：R＝ 本专题主要考查直流电路和交流电路的相关知识和规律应用，主要有闭合电路欧姆定律的应用；电路中的能量问题；交流电的产生和描述；变压器和远距离输电。考查重点在交流电的性质和特点的分析，变压器的原理及规律的应用方面。 电阻定律 电阻的决定式：R＝ρ 电功和焦耳定律 电功：W＝UIt；电功率：P＝＝UI；焦耳定律：Q＝I2Rt；纯电阻：W＝Q；非纯电阻：W>Q，P总＝P热＋P出，效率η＝×100% 闭合电路的欧姆定律 电动势：E＝；闭合电路的欧姆定律：I＝ 正弦交流电 最大电动势(峰值)：Em＝nBSω＝nΦmω。 正弦交流电的有效值E＝，U＝，I＝ 变压器原理 理想变压器：＝；＝；P1＝P2。 决定关系：U1决定U2，I2决定I1，P2决定P1 电能的输送 输电线上损失的功率：P损＝R线； 损失的电压：U损＝U2－U3＝I2r 核心考点1　直流电路的分析与计算 直流电路动态分析的三种常用方法 程序法 R局I总＝U内＝I总rU外＝E－U内U支＝U外－I总R干最后确定I支 串联电路注意分析各部分的电压关系，并联电路注意分析各部分的电流关系 结论法： “串反 并同” “串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)。 “并同”：指某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小) 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，使电阻最大或电阻为零去讨论 　典题对点突破 [例1] 如图所示，直线A为某电源的U­I图线，曲线B为小灯泡L的U­I图线，将L接在该电源两端组成闭合电路。下列说法正确的是(　　) A．电源的内阻为 Ω B．电源内电压为3 V C．电源的输出功率为6 W D．小灯泡L的额定功率一定为6 W 解析：选C。直线A斜率的绝对值等于电源的内阻，即r＝＝ Ω＝0.5 Ω，故A错误；电路中的电流为2 A时，电源内电压为U内＝Ir＝1 V，故B错误；电源的输出功率为P出＝2×3 W＝6 W，故C正确；由于不知道此时灯泡是否正常发光，则无法确定小灯泡L的额定功率，故D错误。 [例2] (2023·衡阳高三模拟)如图所示的电路图中，电流表、电压表是理想电表，电阻R0是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为E、r，电动机的内阻为r0；当合上开关，增大电阻箱R的阻值时，电流表和电压表的数值变化量分别为ΔI、ΔU，下列说法正确的是(　　) A．电压表的示数减小 B．电流表的示数增大 C．电动机的电流变化量为 D．r＋R0＝ 解析：选D。根据闭合电路动态分析的“串反并同法”可知，当电阻箱的阻值R增大时，与R并联电压表的示数增大，与R间接串联电流表的示数减小，故A、B错误；电动机不是纯电阻，不满足欧姆定律，所以当电动机两端电压变化为ΔU时，其电流的变化量不等于 ，故C错误；根据闭合电路欧姆定律U＝E－I(r＋R0)，则可知r＋R0＝，故D正确。 [例3] 如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是(　　) A．把R2的滑片向左移动 B．把R2的滑片向右移动 C．把R1的滑片向左移动 D．把开关S断开 解析：选A。要使尘埃P向下运动，则其受到的静电力应该减小，即电容器两极板间电压应该减小，故R2的滑片应该向左移动，选项A正确，B错误；由于电容器在直流电路中相当于断路，故滑动R1的滑片对电容器两极板的电压没有影响，选项C错误；断开开关，则电容器相当于直接接在电源两端，其极板间电压增大，尘埃向上运动，选项D错误。 [例4] (2023·全国乙卷)(多选)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12＝3.0 V，U23＝2.5 V，U34＝－1.5 V。符合上述测量结果的可能接法是(　　) A．电源接在1、4之间，R接在1、3之间 B．电源接在1、4之间，R接在2、4之间 C．电源接在1、3之间，R接在1、4之间 D．电源接在1、3之间，R接在2、4之间 解析：选CD。根据题意画出A中电路图，如图甲所示， 甲 可见U34>0，A错误；根据题意画出B中电路图，如图乙所示， 乙 可见U34>0，B错误；根据