专题4 第1讲 直流电路与交流电路(Word教参)-【精讲精练】2026年高考物理二轮专题辅导与训练

该高中物理高考复习资料聚焦电路与电磁感应专题中的直流电路、交流电路、变压器与远距离输电核心考点，按“基础分析—规律应用—综合拓展”逻辑整合动态电路分析、功率计算、交流电四值、变压器关系等内容，通过命题点梳理（如动态分析三方法）、典例精讲（含2024新课标卷等真题）、变式训练环节，帮助学生构建系统知识网络和解题思路。 资料以科学思维和模型建构为核心，创新采用“结论法+极限法”突破动态电路分析，如滑动变阻器问题用极端值快速判断电流电压变化，结合等效思想解决功率最值问题。设置分层练习和真题即时反馈，确保高效突破考点，提升学生科学推理和应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰框架。

专题四　电路与电磁感应 第1讲　直流电路与交流电路 答案　　Imsin ωt　　n2I2 命题点一　直流电路的分析与计算 [对应学生用书P48] 1．动态分析的三个方法 (1)程序法 R局I总＝U内＝I总rU外＝E－U内确定U支、I支。 (2)结论法——“串反并同”(电源内阻不能忽略) “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)。 (3)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。 2．功率的最值问题 (1)定值电阻R1的功率：P定＝I2R1 R1为定值电阻，P定只与电流有关，当R外最大时，I最小，P定最小；当R外最小时，I最大，P定最大。 (2)电源的输出功率：P出＝＝。当R外＝R1＋R2等于或最趋近r时，P出功率最大。 (3)变化电阻R2的功率的最大值：利用等效思想，把定值电阻R1等效成电源的内阻r′＝R1＋r。 当R2等于或最趋近R1＋r时，变化电阻R2的功率最大。 　(多选)在如图所示的电路中，电源内阻为r，闭合开关S，将滑动变阻器R0的滑片向下滑动，下列关于滑片向下滑动过程中的说法正确的是(　　) A．电压表的示数变小 B．电流表A1的示数变大 C．R1的功率变大 D．电源的总功率变小 [解析]　将滑动变阻器R0的滑片向下滑动，可知滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻减小，电路的总电流I增大，根据闭合电路欧姆定律U外＝E－Ir，可知外电压减小，即电压表示数变小，根据P总＝EI可知电源的总功率变大，故选项A正确，D错误；流过R1的电流为总电流，根据P1＝I2R1，可知R1的功率变大，故选项C正确；根据U外＝U1＋U2，由于外电压减小，R1两端电压U1增大，可知R2两端电压U2减小，根据欧姆定律I2＝，可知流过R2的电流I2减小，则电流表A1示数变小，故选项B错误。 [答案]　AC 　(多选)在例题中，其他条件不变，开关S闭合后，在变阻器R0的滑片滑动的过程中电流表A1的示数增大，则(　　) A．变阻器R0的滑片向下滑动 B．R1的功率减小 C．电压表的示数增大，电流表A2的示数减小 D．电压表的变化量与电流表A2的变化量的比值的绝对值不变 解析　在变阻器R0的滑片滑动的过程中电流表A1的示数增大，根据“串反并同”规律可知R0接入电路的电阻增大，即变阻器R0的滑片向上滑动，选项A错误；根据“串反并同”规律可知，R1的功率减小，选项B正确；根据“串反并同”规律可知，电压表的示数增大，电流表A2的示数减小，选项C正确；根据闭合电路欧姆定律可知E＝U＋I2r，即U＝E－r·I2，由此可知＝r，选项D正确。 答案　BCD 　在例题中，如图所示，其他条件不变，开关S断开。下列说法正确的是(　　) A．闭合开关S，A1、A2的示数都变大 B．闭合开关S，V的示数变大 C．若R0的滑片向下移动，A1、A2的示数都变小 D．若R0的滑片向下移动，V的示数变小 答案　D 　在图甲的电路中，R1是可变电阻，R2＝3 Ω，是定值电阻，电源内阻不可忽略。实验时调节R1的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的U-I图线如图乙中AB所示。 (1)求电源的电动势和内阻； (2)电流为0.1 A时电源的效率为多大？ (3)R2变化过程中的最大功率是多少？R1此时的电阻为多少？ [解析]　(1)根据题图甲可得E＝U＋I(R2＋r)， U＝E－I(R2＋r) 得U-I图像的斜率k＝R2＋r＝ Ω＝5 Ω 又R2＝3 Ω，故r＝2 Ω 代入数据解得E＝2.5 V。 (2)电源的效率为 η＝×100%＝×100% 代入数据解得η＝92%。 (3)根据PR2＝I2R2＝3＝3， 可知R1＝0时，PR2有最大值 最大值PR2max＝×3 W＝0.75 W。 [答案]　(1)2.5 V　2 Ω　(2)92%　(3)0.75 W　0 　在例题中，图甲所示的电路中R1是可变电阻，R2是定值电阻，阻值2 Ω。实验时调节R1的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的U-I图线如例题图乙中AB所示。电压表和电流表皆看作理想电表。下列说法正确的是(　　) A．该电源的电动势为2.5 V，内阻5 Ω B．当R1＝1 Ω时，电源的输出功率最大 C．当R1＝9 Ω时，R1消耗的功率最大 D．在滑片从左往右移的过程中，电源的输出功率一直在减小 解析　由闭合电路的欧姆定律U＝E－I(R2＋r)，结合图像可知2＝E－0.1(2＋r)，1＝E－0.3(2＋r)，解得E＝2.5 V，r＝3 Ω，选项A错误；当外电阻等于内阻时电源输出功率最大，则当R1＝r－R2＝1 Ω时，电源输出功率最大，选项B正确；将R2等效为电源的内阻，则当R2＋r＝R1，即当R1＝5 Ω时R1消耗功率最大，选项C错误；当滑片从左往右移的过程中，R1减小，外电阻逐渐向电源内阻靠近，则电源输出功率一直在增加，选项D错误。 答案　B 1．(多选)如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内阻r＝0.75 Ω，R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，R3＝3 Ω，R4＝6 Ω，电容器的电容C＝5×10-4 μF，两电表均为理想电表，开关S1闭合，当开关S2由断开到闭合后达到稳定的过程中，下列说法不正确的是(　　) A．电容器电量的变化量ΔQ＝4×10-12 C B．电压表示数变化量的绝对值ΔU与电流表示数变化量的绝对值ΔI的比值＝3 Ω C．电压表的示数增大 D．电流表示数变化量的绝对值ΔI＝0.05 A 解析　开关S2断开时，电流表A的示数I1＝，解得I1＝0.8 A，电压表V的示数U1＝I1×(R1＋R2)＝2.4 V，电容器的带电量Q1＝CI1R1＝4×10-10 C，开关S2闭合后，电路稳定时，外电阻R＝＝2.25 Ω，总电流I＝＝1 A，电压表V的示数U2＝I×R＝2.25 V，电流表A的示数I2＝＝0.75 A，电容器两端的电压U＝I2×R1－(I－I2)×R3＝0，所以此时电容器的带电量Q2＝0。故ΔQ＝4×10-10 C，由以上分析可知ΔI＝I1－I2＝0.05 A，ΔU＝U1－U2＝0.15 V，故＝3 Ω，故选项A、C错误。 答案　AC 命题点二　交流电路的分析与计算 [对应学生用书P50] 1．线圈通过中性面时的特点 (1)穿过线圈的磁通量最大。 (2)线圈中的感应电动势为零。 (3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次。 2．有效值的计算 (1)正弦式交变电流：有效值是最大值的，即E＝，I＝，U＝。 (2)非正弦式交变电流：计算有效值时，要根据串联电路中“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式，然后分段列式求得有效值。 3．正弦式交流电“四值”的应用 ⇒⇒ ⇒⇒ ⇒⇒ ⇒⇒ 　(多选)(2024·新课标卷)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中(　　) A.电流最小 B．电流最大 C．电流方向由P指向Q D．电流方向由Q指向P [解析]　磁极顺时针匀速转动相当于线圈逆时针匀速转动，线圈从中性面位置开始转动，磁极转过90°时即线圈逆时针转过90°时，穿过线圈的磁通量为0，磁通量的变化率最大，线圈中电流最大，选项A错误，B正确；磁极转过90°时相当于题图示中PQ向下切割磁感线，由右手定则可知线圈中电流方向由Q指向P，选项C错误，D正确。 [答案]　BD 2．(多选)如图甲所示为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，从t＝0时刻开始，通过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数n＝50，线圈的电阻r＝5 Ω，线圈与外电路连接的定值电阻R＝45 Ω，电压表为理想交流电表。下列判断正确的是(　　) A.线圈转动的周期为6.28 s B．t＝0时刻线圈平面与磁感线平行 C．线圈转动过程中产生的最大电动势为100 V D．电压表的示数为45 V 解析　由乙图可知，线圈转动的周期为T＝6.28×10-2 s，选项A错误；由乙可知，t＝0时刻，磁通量为零，线圈平面与磁感线平行，选项B正确；线圈中的最大电动势Em＝nBSω＝ nΦmω＝50×2×10-2×V＝100 V，选项C错误；电压表的示数为U＝R＝×45 V＝45 V，选项D正确。故选BD。 答案　BD 命题点三　变压器与远距离输电 [对应学生用书P51] 1．理想变压器的三个决定关系 (1)输入电压决定输出电压。 (2)输出电流决定输入电流。 (3)输出功率决定输入功率。 2．解决远距离输电问题的一般思路 电路 分析 远距离输电线路由升压变压器、输电线、降压变压器和负载四部分组成 电压 关系 升压变压器的输入电压U1是不变的，根据＝可以确定升压变压器的输出电压U2，输电线上有一定的电压损失，ΔU＝I2R。降压变压器的输入端电压U3＝U2－ΔU，降压变压器的输出电压由＝确定 功率 关系 升压变压器的输入功率为P1，输电线上损失的功率为ΔP＝I22R，降压变压器的输出功率为P2，则P1＝P2＋ΔP＝P2＋I22R 电流 关系 升压变压器的输入电流由I1＝确定，输出电流I2由＝确定，I2通过输电线传到降压变压器，即I3＝I2，降压变压器的输出电流由＝确定 　(多选)(2025·云南卷)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1，输入电压U1＝1.1 kV；两副线圈的匝数分别为n2和n3，输出电压U2＝U3＝220 V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0 kW和3.5 kW，下列说法正确的是(　　) A．n1∶n2＝5∶1 B．n1∶n3＝1∶5 C．变压器的输入功率为10.5 kW D．两副线圈输出电压最大值均为220 V [解析]　根据理想变压器的电压比等于匝数比可得n1∶n2＝U1∶U2＝5∶1，n1∶n3＝U1∶U3＝5∶1 故A正确，B错误； 根据能量守恒定律可知变压器的输入功率等于总的输出功率，故P输入＝P输出＝7.0 kW＋3.5 kW＝10.5 kW 故C正确； 输出电压为交流电的有效值，根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈输出电压最大值均为Um＝220 V 故D错误。故选AC。 [答案]　AC 3．(2025·广东卷)如图所示，某光伏电站输出功率1000 kW、电压400 V的交流电，经理想变压器升压至10 kV后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为5 Ω。下列说法正确的是(　　) A.变压器原、副线圈匝数比为1∶100 B．输电线上由R造成的电压损失为500 V C．变压器原线圈中的电流为100 A D．变压器原、副线圈中电流的频率不同 解析　设变压器原线圈的匝数为n1、副线圈的匝数为n2，变压器原线圈两端的电压为U1、副线圈两端的电压为U2，变压器原线圈中的电流为I1、副线圈中的电流为I2。 答案　B 学科网（北京）股份有限公司 $