专题4.1 直流电路与交流电路（课件）-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（新教材，A版）

第一讲　直流电路与交流电路 专题四　电路与电磁感应 网络构建 命题角度 高考对本讲知识常考查电流、电压、电功、交变电流的“四值”等基本概念的理解，还有直流电路的分析与计算、交变电流的产生及图像问题，变压器的三个公式、远距离输电等规律的理解及应用问题。 命题形式 高考中本部分内容常联系生产、生活等实际情景命题，常以选择题的形式呈现。 内容索引 02 01 核心突破　素养提升 高考体验　情景预测 03 专 题 集 训 返回 核心突破　素养提升 考点一　直流电路的分析与计算 1．直流电路的主干知识网络 (2)串反并同法：电源内阻不可忽略的条件下，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)极限分析法：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端点去讨论。 例1 (多选)在如图所示的电路中，各电表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。平行板电容器中带电微粒P处于静止状态。当滑动变阻器R3的滑片向a端移动时，则 A．电流表读数减小，V1的示数减小 B．微粒P将向下运动 C．V2示数变大 D．电容器所带的电荷量增加 √ √ √ 当滑动变阻器R3的滑片向a端移动时，电阻R3变大，外电路总电阻变大，总电流变小，电流表示数减小，电阻R2的阻值不变，故其两端电压变小，即V1的示数减小，故A正确；带电粒子P原来处于平衡状态，重力和电场力平衡，电流变小后，R1和r的阻值都不变，故其两端电压变小，则电容器所并联电路两端的电压变大，电场力变大，带电粒子P将向上运动，电容C不变，根据Q＝CU，可知电容器所带的电荷量增加，故B错误，D正确；电流变小，R1、R2和r的阻值都不变，其两端电压变小，故R3两端电压变大，即电压表V2示数变大，故C正确。 含容电路的分析方法 1．充、放电时，电容器所在支路有电流；稳定时电路中无电流，电路可视为断路。 2．稳定时，与电容器串联的电阻无电压，为等势体；与电容器并联的电阻的电压与电容器的电压相等。 3．电容器电荷量的变化量ΔQ＝|Q2－Q1|。 方法技巧 针对练1．(2023·安徽阜阳二模)如图为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值 描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是 A．仅更换阻值更大的定值电阻R0，电子秤灵敏度会下降 B．电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大 C．弹簧的劲度系数越小，电子秤的量程越大 D．电压表示数与待测物体质量成非线性关系 √ 针对练2．(多选)(2023·全国乙卷)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 √ √ 根据题意画出A中电路图，如图甲所示， 可见U34>0，A错误；根据题意画出B中电路图，如图乙所示， 可见U34>0，B错误；根据题意画出C中电路图，如图丙所示， 可见C中接法符合上述测量结果，C正确；根据题意画出D中电路图，如图丁所示， 可见D中接法符合上述测量结果，D正确。故选CD。 考点二　交变电流的产生和描述 1．正弦式交变电流“四值”的应用 四值 表达式 应用 最大值 Em＝nBSω 计算电容器的耐压值 瞬时值 e＝Emsin ωt 计算某时刻所受安培力 有效值 电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流 平均值 计算通过导体的电荷量 例2 (多选)(2023·湖南高考)某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑)，半径之比为4∶1，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为L的正方形，共n匝，总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场。大轮以角速度ω匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡。假设发电时灯泡