微专题1 直流电路和交流电路(专题微讲Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考物理大二轮专题复习

该高中物理高考复习讲义聚焦直流电路和交流电路专题，涵盖直流电路动态分析、交变电流产生与描述、变压器及远距离输电等核心考点，按“考点梳理-方法指导-真题训练”流程，帮助学生构建知识网络，突破电路分析难点。 资料以“串反并同”结论法、变压器动态分析思维路径等技法为特色，通过典型例题和高考真题训练，培养学生科学思维与模型建构能力，分层练习设计确保复习效率，助力教师精准把控节奏，提升学生应考能力。

专题四　电路和电磁感应 微专题一　直流电路和交流电路 高考热点·突破 热点一　直流电路的分析和计算 例1　如图所示，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，下列说法正确的是(A) A.灯L变亮，电压表示数减小 B.灯L变暗，电流表的示数增大 C.灯L变暗，电容器两极板上电荷量增加 D.灯L变亮，电容器两极板间的电压增大 解析　由题图可知，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据闭合电路欧姆定律I=可知流过电源的电流变大，电流表示数变大，流过灯L的电流变大，则灯L变亮，根据U=E-Ir，路端电压变小，即电压表示数减小，A项正确，B项错误；电容器两极板的电压U'=E-I(r+RL)，电容器两极板间的电压减小，根据Q=CU'，电容器两极板上电荷量减少，C、D两项错误。 [解题技法]　直流电路动态分析的常用方法 (1)程序法:基本思路为“部分→整体→部分”。 (2)“串反并同”结论法:与变化电阻直接或间接串联的元件中电流、电压、功率与变化电阻的变化趋势相反；与变化电阻直接或间接并联的元件中电流、电压、功率与变化电阻的变化趋势相同。 训练1　(多选)(2025·重庆模拟)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r。闭合开关S，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由b端滑到a端的过程中，电压表示数的变化量的绝对值为ΔU，电流表示数的变化量的绝对值为ΔI，则(CD) A.电压表示数U变大 B.电源的效率变小 C.U与I的比值先变大后变小 D.ΔU与ΔI的比值不变 解析　滑动变阻器上、下两部分并联接入电路中，在滑动变阻器R1的滑片P由b端滑到a端的过程中，滑动变阻器R1的有效电阻先增大后减小，所以外电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知:总电流先变小后变大，电源内压先减小后增大，路端电压先增大后减小，A项错误；电源的效率η=×100%=×100%=×100%，由于外电路总电阻先增大后减小，电源的效率先增大后减小，B项错误；U与I的比值为=R2+R1有效，由于滑动变阻器R1的有效电阻先增大后减小，所以U与I的比值先变大后变小，C项正确；由U=E-r知，ΔU与ΔI的比值=，D项正确。 热点二　交流电流的产生和描述 例2　(2024·广东卷)将阻值为50 Ω的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是(D) A.该交流电的频率为100 Hz B.通过电阻电流的峰值为0.2 A C.电阻在1秒内消耗的电能为1 J D.电阻两端电压表达式为u=10sin(100πt)V 解析　由题图可知交流电的周期为0.02 s，则频率为f==50 Hz，A项错误；根据题图可知电压的峰值为10 V，根据欧姆定律可知电流的峰值Im===0.2 A，B项错误；电流的有效值为I==0.2 A，所以电阻在1 s内消耗的电能E=Q=I2Rt=0.22×50×1 J=2 J，C项错误；根据题图可知其电压表达式为u=Umsin ωt=10sint V=10sin(100πt) V，D项正确。 [解题技法]　交变电流的产生和“四值”计算 训练2　(2025·连云港联考)如图甲所示的电路中，交流发电机线圈的匝数n=1 500，线圈电阻r=1 Ω，外接定值电阻R=9 Ω，线圈在匀强磁场中匀速转动时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像如图乙所示，图甲中理想交流电压表的示数为(D) A.60 V B.30 V C.54 V D.27 V 解析　由题图乙可知穿过线圈的磁通量最大值为Φm=4×10-4 Wb，线圈的转动周期为T=2π×10-2 s，线圈转动的角速度为ω==100 rad/s，线圈转动产生的最大电动势Em=nBSω=1 500×4×10-4×100 V=60 V，产生电动势的有效值为E==30 V，交流电压表测量的是电阻R两端的电压，则电压表示数U=E=27 V，D项正确。 热点三　变压器与远距离输电 例3　(2025·自贡模拟)如图，理想变压器输入电压恒定不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是(A) A.原线圈输入功率增大 B.电表V1、V2的示数都不变 C.电表A1、A2的示数都减小 D.电阻R0消耗的电功率减小 解析　理想变压器的输入电压保持不变，则电压表V1示数不变，线圈匝数不变，根据=，副线圈两端电压U2不变，滑动变阻器触头向下移动，则R接入电路中的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可得I2=，I2增大，A2示数增大，根据UR0=I2R0得R0两端电压增大，又由UR=U2-I2R0，滑动变阻器两端电压减小，即V2的示数变小，B项错误；由以上分析得I2增大，A2示数增大，则根据=得I1增大，A1示数增大，C项错误；原线圈的输入功率P1=U1I1，I1增大，则P1增大，即原线圈的输入功率增大，A项正确；由PR0=R0，电阻R0消耗的电功率增大，D项错误。 [思维路径]　变压器动态分析问题的解题思路 U1U2I2I1P1 例4　(2025·淮北二模)白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程。单机容量世界第一，额定电压世界最高，被誉为水电巅峰之作。如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器的原、副线圈匝数分别为n3、n4。保持发电机输出电压U1及输电线路上的总电阻R线不变。如果将输送电压U2由240 kV升级为1 000 kV，输送的总电功率变为原来的2倍，则(A) A.变为原来的 B.输电线上的电流变为原来的 C.输电线上损失的功率变为原来的 D.如果用户两端电压U4不变，应变小 解析　U1不变，如果将输送电压U2由240 kV升级为1 000 kV，U2变为原来的，根据=，所以，A项正确；根据P送=U2I2可知，因P送变为原来的2倍，U2变为原来的，则输电线上的电流I2变为原来的，B项错误；根据P损=R线可知P损变为原来的，C项错误；总功率变大，损失的功率变小，则用户端功率变大，因用户端电压不变，则I4变大，又I2变小，I2=I3，则=变大，D项错误。 训练3　(2025·长沙三模)如图所示为一理想变压器的绕线，已知交变电压有效值U0=220 V，n0=110匝，n1=50匝，n2=20匝。现将一个理想电压表分别接在A、B和C任意两个端口间，则关于电压表的示数正确的是(C) A.UAB=100 V，UBC=60 V B.UAB=100 V，UBC=30 V C.UAB=100 V，UAC=60 V D.UAC=30 V，UBC=40 V 解析　根据变压器的原理可知==，代入数据解得UAB=100 V，UBC=40 V，A、B两项错误；由于题中图示的副线圈BC段的绕线方向与AB段绕线方向相反，AC端的电压为UAC=UAB-UBC=60 V，结合上述结论可知UAB=100 V，C项正确，D项错误。 高考真题·体验 1.(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(BD) 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　开始线圈处于中性面位置，当磁极再转过90°时，此时穿过线圈的磁通量为0，故可知电流最大；在磁极转动的过程中，穿过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律可知，此时感应电流方向由Q指向P，B、D两项正确。 2.(2025·广西卷)如图所示，a、b为同种材料的电阻，已知a的长度为L1，截面积为S1，b的长度为L2，横截面积为S2，则在两支路a和b中，电荷移动的速率之比为(B) A.L2∶L1 B.2L2∶L1 C.2S1L2∶S2L1 D.S1L1∶S2L2 解析　根据电阻定律R=ρ，可得Ra=ρ，Rb总=2ρ；两支路并联有IaRa=IbRb总，结合电流的微观表达式I=nqvS；对于同种材料n、q相同，联立解得vaL1=2vbL2，即=，B项正确。 3.(2024·广西卷)将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体，总长度为1.00 m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体L1、L2的电阻率之比约为(B) A.2∶3 B.2∶1 C.5∶3 D.1∶3 解析　根据电阻定律R=ρ和欧姆定律U=IR，整理得ρ=·，结合题图可知导体L1、L2的电阻率之比===2∶1，B项正确。 4.(多选)(2024·全国甲卷)如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为提高R1的热功率，可以(AC) A.保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变 C.将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动 解析　保持T不动，根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变，当滑动变阻器R的滑片向f端滑动时，R与R1串联后的总电阻减小，电流增大，根据P=I2R1可知此时热功率增大，A项正确；将T向b端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片位置不变时，通过R1的电流减小，故热功率减小，B项错误；将T向a端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，R与R1串联后的总电阻减小，电流增大，此时热功率增大，C项正确；将T向b端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片向e端滑动，R与R1串联后的总电阻增大，电流减小，此时热功率减小，D项错误。 5.(2024·河北卷)R1、R2为两个完全相同的定值电阻，R1两端的电压随时间周期性变化的规律如图甲所示(三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍)，R2两端的电压随时间按正弦规律变化如图乙所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比Q1∶Q2为(B) A.2∶3 B.4∶3 C.2∶ D.5∶4 解析　根据有效值的定义可知题图甲的有效值的计算为T=×+×，解得U1=U0，题图乙的有效值为U2=，接在阻值大小相等的电阻上，因此Q1∶Q2=∶=4∶3，B项正确。 6.(2024·山东卷)如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域)，边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为(C) 解析　根据题意可知，磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为e=Esin ωt，由题图丙可知，磁场区域变化后，当Esin ωt=时，线圈的侧边开始切割磁感线，即当线圈旋转时开始切割磁感线，由几何关系可知磁场区域平行于x轴的边长变为d'=2dcos=d，C项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $