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

第一讲　直流电路与交流电路 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。 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．直流电路动态分析的三种方法 (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→。 学生用书第62页 (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。 (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 答案：ACD 解析：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|。　　 针对练1. (多选)(2023·广东江门二模)如图所示的电路中，电源内阻不计，电源电动势E＝6 V，R1＝R4＝4 Ω，R2＝R3＝2 Ω，电容器的电容C＝4 μF，两极板水平放置，c端接地，当开关S1和S2都闭合时，电容器内一油滴处于静止状态，已知重力加速度为g，则(　　) A．油滴带正电 B．电容器的带电量为8×10-6C C．当开关S1闭合，开关S2断开时，稳定后电容器上的电量不变 D．当开关S1闭合，开关S2断开时，油滴在电容器中运动，油滴的加速度小于g 答案：BC 解析：当开关S1和S2都闭合时φa＝R2＝2 V，φb＝0，得Uab＝2 V，电场强度的方向向下，电场力方向向上，油滴一定带负电，选项A错误；电容器的带电量为Q＝CUab＝8×10-6 C，选项B正确；开关S2断开，φa＝R2＝2 V，φb＝R4＝4 V，则Uab＝－2 V，电容器上的电量不变，但极板上的电性正好相反，选项C正确；开关S2断开，电容器中电场强度的方向向上，油滴所受电场力方向向下，油滴在电容器中运动，油滴的加速度大于g，选项D错误。故选BC。 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 答案：CD 解析：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 E＝ 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