专题11 恒定电流和交变电流（3大核心考点，举一反三复习讲义）（全国通用）2026年高考物理二轮复习

该高中物理高考复习教案聚焦恒定电流和交变电流专题，涵盖直流电路动态分析、交变电流描述、理想变压器及远距离输电等核心考点，通过思维导图构建知识网络，核心考点精讲结合典例变式，形成“梳理-讲解-训练”的系统复习链，助力学生突破电路分析、有效值计算等难点。 资料以科学思维培养为核心，创新采用“程序法+结论法”分析动态电路，通过等效电阻模型解决变压器问题，设置分层练习（典例+变式+题海），强化模型建构与科学推理能力。精准对接高考命题规律，帮助学生高效掌握解题技巧，为教师把控复习节奏提供清晰路径，提升复习效率。

专题11 恒定电流和交变电流 第一部分 思维导图 第二部分 核心考点精讲 【考点01】 直流电路的分析 【考点02】 交变电流的产生和描述 【考点03】 理想变压器和远距离输电问题 第三部分 题海精炼 考点01 直流电路的分析 1．直流电路动态分析的三种常用方法 (1)程序法 注：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。 (2)“串反并同”结论法 “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，使所接入的电阻最大或为零去讨论。 2．含容电路的分析 注：一般含容电路分析的关键是用电流的定义式I＝将电容的相关公式Q＝CUC和欧姆定律UR＝IR联系起来，然后结合闭合电路的知识分析。 3．两点注意 (1)分析闭合电路中变化电阻的功率时，可以将其他电路等效到电源内部，当变化电阻等于等效电源内阻时其功率最大，若不能等于等效电源内阻，则越接近等效电源的内阻功率越大。 (2)分析非纯电阻元件(非线性元件)电路的一般方法是：先根据部分电路欧姆定律分析其他线性纯电阻电路部分的电流、电压，然后根据闭合电路欧姆定律或串并联电路的电流、电压关系分析非纯电阻元件(非线性元件)的电流、电压，或者结合题目给出的非线性元件的伏安特性曲线，通过作图法分析求解。 【典例1】（2026·四川雅安·一模）截止2025年9月，我国新能源汽车累计销售突破4000万辆，产销量连续10年保持全球第一，为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电，模拟电路如图所示，电源电动势E=15V，内阻r=3Ω，定值电阻R0=1Ω，电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时，理想电流表读数不同。下列判断正确的是（　　） A．若电动机被卡住，电流表读数为3.75A B．电流表读数为1.5A时，电动机输出功率最大 C．电流表读数为1.5A时，电源输出功率最大 D．当电动机输出功率最大时，其效率为50% 【答案】B 【知识点】电动机工作时的能量转化、电源的最大输出功率及其条件、闭合电路欧姆定律的内容及公式 【详解】A．若电动机被卡住，电动机相当于一个纯电阻，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流为 解得，A错误； B．电动机的输出功率 电动机消耗的电功率，电动机内电阻消耗的热功率 解得 根据二次函数求极值的知识，当时，电动机的输出功率有最大值，B正确； C．电源的输出功率，同理，当时，电源输出功率最大，C错误； D．当电动机输出功率最大时，由B的分析可知，电路中的电流 I = 1.5A 此时， 电动机的效率 解得，D错误。 故选B。 【变式1-1】【新角度】（2026·陕西榆林·模拟预测）对某品牌的直流蓄电池进行测试，测试过程中系统输出的图像如图所示，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（　　） A．该蓄电池的电动势为 B．该蓄电池的内阻为 C．该蓄电池输出的最大功率为 D．该蓄电池的短路电流为 【答案】C 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律，有 电源的输出功率 联立并整理得 知图像的斜率为E，纵截距的绝对值为r，结合题中图像解得电动势，内阻，故AB错误； C．当外电阻等于电源内电阻时，电源的输出功率最大，即，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律，有，解得短路电流，故D错误。 故选C。 【变式1-2】（2026·广西贵港·一模）如图所示的电路中，定值电阻的阻值相等，电容器的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关时，电容器所带的电荷量为；当两个开关、均闭合时，电容器所带的电荷量为。则等于（　　） A．1:2 B．2:1 C．2:3 D．3:2 【答案】D 【详解】设定值电阻的阻值均为，电源的电动势为。当仅闭合开关时，等效电路如图甲所示： 电阻串联，电阻相当于导线，电容器两极板间的电压，则电容器所带的电荷量当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示： 电阻并联后与电阻串联，则电路的总电阻为 电容器两极板之间的电压等于电阻两端的电压，为 电容器所带的电荷量 则 故选D。 【变式1-3】（多选）（2026·安徽淮南·一模）在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器的取值范围为，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从端滑到b端的过程中，电压表，电压表、电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是（   ） A．读数变小，读数变大 B． C．的功率先增大后减小，最大值为 D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为 【答案】ABC 【详解】A．将和等效为电源内阻，则等效电源的电动势 等效内阻 等效电路如图 A．当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，V1读数变小，则V2读数变大，故A正确； B．根据欧姆定律 则 根据闭合电路的欧姆定律 可得，故B正确； C．将等效为新电源的内阻，内阻为 当外电路电阻等于电源内阻时输出功率最大，则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电阻从0增加到25Ω，可知R4的功率先增大后减小，当时功率最大，最大值为，故C正确； D．当滑动变阻器的滑片在a端时，电源E的外电阻为 当滑动变阻器的滑片在b端时，电源E的外电阻为 电源E的内阻，则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电源的输出功率一直减小，最大功率为，故D错误。 故选ABC。 考点02 交变电流的产生和描述 1．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)非正弦式交变电流有效值的计算 ①分段求出交变电流在一个周期内产生的热量Q交。 ②设交变电流的有效值为I或电压的有效值为U(也可设为直流电相应的物理量)，写出同样时间内产生的焦耳热Q＝I2RT或Q＝T。 ③根据Q交＝Q列等式，计算I或U。 2．正弦式交流电“四值”的应用 【典例2】【新情景】（2026·内蒙古赤峰·模拟预测）手摇式发电机，在户外手机没电的时候可用来给手机充电。其原理图如图所示，一匝数为1000匝的矩形线圈，长ab为，宽bc为，处于垂直纸面向里的匀强磁场中，转动手柄通过变速装置使矩形线圈以的角速度绕轴转动，能够发出与家庭用电相同的交流电，、为输出端。下列说法正确的是（　　） A．图示位置电动势最大 B．匀强磁场的磁感应强度大小是 C．击穿电压为的电容器接到、两端时不会被击穿 D．从图示位置开始计时，线圈转过圈时输出端M、N之间电压的瞬时值是 【答案】D 【详解】A．图示位置穿过线圈的磁通量最大，电动势最小，A错误； B．根据其中，可得匀强磁场的磁感应强度大小是，B错误； C．电动势最大值，可知击穿电压为的电容器接到、两端时会被击穿，C错误； D．从图示位置开始计时，线圈转过圈时输出端M、N之间电压的瞬时值是，D正确。 故选D。 【变式2-1】（2026·云南·模拟预测）某交变电流的波形如图所示，其电压有效值为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设该交流电的有效值为，由有效值的定义可得 解得，故选B。 【变式2-2】【新考法】（2026·辽宁沈阳·一模）如图，单匝正方形导线框处于为边界的匀强磁场中，绕与磁场垂直且与线框共面的固定轴匀速转动，轴与正方形对角线重合。若线框从图示位置开始计时，规定方向为电流正方向，产生的感应电流与时间关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由于匀速转动的转轴OO'为磁场边界且与线框对角线重合，在转动过程中，线框始终只有一半的面积（即三角形abd或bcd）处于磁场中。 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小由磁通量的变化率决定。当线框从图示位置（线框平面与磁场垂直）开始计时，线框中处于磁场部分的有效面积按余弦规律变化，则感应电动势和感应电流将按正弦规律变化，即i=Imsinωt。 由于起始时刻线框的线速度方向与磁场方向平行，不切割磁感线，故感应电流从0开始。由楞次定律及左手定则判断方向：在0至过程中，线框abd部分在磁场中且向纸面外转动，穿过线框向里的磁通量减小，感应电流的磁场方向应向里，由右手螺旋定则可知感应电流方向为顺时针，即adcba。题目规定该方向为正方向，故电流i初始阶段为正值且逐渐变大。同理在过程中的bcd部分进入磁场，线圈中电流正方向减小；内线圈的感应电流负方向增加；内线圈abd进入磁场，感应电流负方向减小； 综上所述，感应电流随时间呈正弦规律变化，且起始时刻为0、初始方向为正，图像A符合要求。 故选A。 【变式2-3】（2026·河北·一模）如图所示为流过电阻R=10Ω的正弦交变电流的i-t图像，下列说法正确的是（　　） A．该交变电流的频率为 100 Hz B．该交变电流的有效电流值为2 A C．该电阻的发热功率为 40 W D．1min 内该电阻产生的电热为 1 800 J 【答案】D 【详解】A．交变电流的频率为，故A错误； B．设交变电流有效电流值为,则 解得，故B错误； C．电阻的发热功率为，故C错误； D．内电阻产生的电热为，故D正确。 故选D。 考点03 理想变压器和远距离输电问题 1．理想变压器原、副线圈基本量的关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，即＝，与副线圈的个数无关 电流关系 ①只有一个副线圈时：＝； ②有多个副线圈时：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率关系 f1＝f2，变压器不改变交流电的频率 2.一般变压器动态变化问题的分析方法 (1)变压器动态分析常见的两种情况 ①负载电阻不变，匝数比变化； ②匝数比不变，负载电阻变化。 (2)处理变压器动态变化问题应注意的两点 ①根据题意分清变量和不变量； ②弄清“谁决定谁”的制约关系——电压是输入决定输出，电流和功率是输出决定输入。 3．原线圈接电阻的变压器问题的分析方法 (1)若原线圈与定值电阻串联，则由变压器的电流关系作为突破口确定两线圈的匝数比和线圈两端的电压关系；若原线圈与定值电阻并联，则由变压器的电压关系作为突破口确定两线圈的匝数比和线圈中的电流关系。 (2)分析原线圈接电阻的变压器电路动态变化问题时，可以将变压器及副线圈两端的电路整体等效成一个电阻，然后用直流电路的规律分析原线圈电路各量的变化，进而分析副线圈电路各量的变化。定量计算时常用的二级结论为：R等效＝＝＝R负载。 4．解决远距离输电问题的一般思路 (1)理清三个回路 (2)抓住两个联系 ①理想的升压变压器中线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是＝，＝，P1＝P2。 ②理想的降压变压器中线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是＝，＝，P3＝P4。 (3)掌握一个守恒：能量守恒关系式P1＝P损＋P3。 5．输电线路功率损失的几个表达式 (1)输送功率是指升压变压器输出的功率，损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率。两者关系是P损＝P－P′(P为输送功率，P′为用户所得功率)。 (2)P损＝IR线＝，I线为输电线路上的电流，ΔU为输电线路上损失的电压，R线为输电线路电阻。 (3)P损＝ΔU·I线。 【典例3】（2026·河北·一模）如图所示，某园区内照明用电和电动汽车充电桩采用一个供电变压器（视为理想变压器），变压器输入电压，充电桩的供电电压，照明电路电压；某段时间内充电桩线圈的输出功率，照明区的供电线圈电流，则该段时间内原线圈中电流为（　　） A．10A B．16.4A C．18.6A D．20A 【答案】B 【详解】由能量关系可知 解得 故选B。 【变式3-1】（2026·湖南永州·二模）如图所示为一小型发电机与理想变压器组成的电路，发电机线圈匀速转动过程中，从图示位置开始，线圈中磁通量随时间变化的规律为，已知发电机线圈共有100匝，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，理想变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器R（阻值范围为），理想变压器原、副线圈的匝数比。电压表V和电流表A均为理想电表，调节滑动变阻器R的滑片，电压表V和电流表A示数变化量的绝对值为和。下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器R的滑片向上滑动，电压表和电流表的示数均变大 B． C．当滑动变阻器R接入电路的阻值为时，电流表A的示数为1A D．当滑动变阻器R接入电路的阻值为时，变压器的输出功率最大 【答案】C 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势为 所以发电机产生的电压有效值为 设变压器的原线圈的电压为，流过的电流为，变压器的副线圈电压为（即电压表示数），电流为（电流表示数） 根据欧姆定律，有 当滑动变阻器滑片上滑时，接入电路的阻值减小，使得总电路消耗的功率增大，所以会增大，会减小，根据变压器原理，有 所以电压表示数会减小，电流表示数会增大，故A错误； B．代入公式后，有 所以，故B错误； C．设变阻器接入电路的电阻为R，有公式 当时，，故C正确。 D．根据公式 代入数据后有 变压器的输出功率为 根据数学关系，当，功率最大，故D错误。 故选C。 【变式3-2】（多选）（2026·辽宁沈阳·一模）我国自主研发的“海能-3号”波浪发电装置在南海海域成功运行。如图为t＝0时刻沿x轴正方向传播的海水波的图像。圆柱形浮杆定位在x＝4m处的波面上，随波浪做简谐运动，此时质点的速率为1m/s，浮杆上端固定连接200匝的圆形线圈，线圈半径r＝0.25m，线圈在磁感应强度B＝0.4T的辐向稳定磁场中垂直切割磁感线运动，发电系统通过匝数比的理想变压器接入R＝20Ω的纯电阻负载，磁铁、变压器、纯电阻负载等固定，线圈电阻不计，下列判断正确的是（   ） A．t＝0时刻浮杆正随海水向上振动 B．t＝0时刻发电机产生的电动势为（V） C．变压器副线圈输出电压的峰值为（V） D．负载消耗的功率为（W） 【答案】BD 【详解】A．波向x轴正方向传播，根据峰前质点上振，可知位于x坐标值4m的质点在t=0时刻，沿y轴负方向振动，所以浮杆正随海水向下振动，故A错误； B．在t= 0时刻发电机产生的电动势的瞬时值最大且为，故B正确； C．根据变压器电压之比与线圈匝数之比关系 解得变压器副线圈输出电压的峰值为，故C错误； D．负载消耗的功率为，故D正确； 故选BD。 【变式3-3】（2025·云南昆明·模拟预测）如图，理想变压器原线圈匝数为，接有一阻值为的定值电阻和理想交流电电流表，副线圈匝数为，接有阻值和的两个定值电阻。为正弦交流电电压源，输出电压的有效值恒定，频率为。当开关断开时，电流表的示数为，且的电功率为，则（    ） A．流经的交变电流的频率为 B．该变压器原、副线圈匝数比 C．当开关闭合时，原线圈两端的电压增大 D．当开关闭合时，的电功率变为 【答案】D 【详解】A．理想变压器不改变交流电的频率，原线圈输入频率为50Hz，故副线圈中流经的电流频率仍为 50Hz，故A错误； B．题意可知S断开时流过的电流 则，故B错误； C．将原线圈输入端等效为电阻，则有 当开关闭合时，副线圈电阻减小，则减小，根据分压定律可知原线圈两端的电压减小，故C错误； D．开关断开时，电源电压 当开关闭合时有 则原线圈电流 则副线圈电流 故的电功率，故D正确。 故选D。 1．（2026·江苏镇江·一模）如图所示，电路中和分别为电压传感器和电流传感器，R为定值电阻。电容器C充满电后，闭合开关S。传感器所测电压U和电流I的关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】电路中测量定值电阻两端的电压，测量流过定值电阻的电流（电表均为理想电表），根据欧姆定律有 可得 所以传感器所测电压U和电流I呈线性关系，B正确。 故选B。 2．（2026·河南濮阳·一模）近年来，我国的无线充电技术已经日趋完善并得到广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。已知发射线圈的输入电压为，匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若正常工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈磁通量的90%，忽略其他损耗，下列说法正确的是（   ） A．当发射线圈接电压为的稳恒直流电源时也可以正常无线充电 B．接收线圈的输出电压为 C．接收线圈与发射线圈中电流之比约为 D．穿过发射线圈的磁通量变化率大于穿过接收线圈的磁通量变化率 【答案】D 【详解】A．无线充电的原理是电磁感应，需要变化的磁场才能在接收线圈中产生感应电动势。如果发射线圈接稳恒直流电源，电流恒定，产生的磁场也恒定，接收线圈不会产生感应电动势，无法正常充电，故A错误； B．由题知，发射线圈的输入电压为 则发射线圈的输入电压的最大值为 则有效值为 根据法拉第电磁感应定律有， 其中，联立可得，故B错误； C．由于存在磁漏现象，电流比不再与匝数成反比，故C错误； D．由题知，，则有 即穿过发射线圈的磁通量变化率大于穿过接收线圈的磁通量变化率，故D正确。 故选D。 3．（2026·江西九江·一模）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，电流表为理想电表，灯泡L的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A．L先变亮后变暗 B．电流表的示数先变大后变小 C．的功率一直减小 D．电源的输出功率一直减小 【答案】C 【详解】A．由题意可知，灯泡L与滑动变阻器的右侧电阻串联，电阻与滑动变阻器的左侧电阻串联，然后再并联，在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，滑动变阻器的右侧电阻一直减小，根据可知，副线圈的电压不变，所以通过灯泡L的电流一直增大，即灯泡L一直变亮，故A错误； B．设副线圈的总电阻为，则 解得 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，所以副线圈的电流先减小后增大，根据可知，原线圈的电流也先减小后增大，即电流表的示数先减小后增大，故B错误； C．在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，滑动变阻器的左侧电阻一直增大，所以通过的电流一直减小，即的功率一直减小，故C正确； D．由B选项分析可知，原线圈的电流先变小后变大，根据可知，电源的输出功率先减小后增大，故D错误。 故选C。 4．（2026·广东湛江·一模）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴 沿逆时针方向匀速转动，内阻不计的矩形线圈通过滑环连接理想变压器。理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可变电阻R，电表均为理想交流电表。从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．t=0.005s时，穿过线圈的磁通量变化最快 B．矩形线圈经过图甲所示位置时，线圈中的电流方向为 C．其他条件不变，R阻值增大时，电流表示数减小 D．其他条件不变，滑片P向上移动时，电压表示数变小 【答案】C 【详解】A．由乙图可知，当时感应电流为零，则感应电动势为零，根据法拉第电磁感应定律 此时穿过线圈的磁通量变化率为零，故穿过线圈的磁通量变化不是最快，故A错误； B．图甲所示位置时，AB边、CD边切割磁感线，根据右手定则知电流方向为，故B错误； C．交流发电机的内阻不计，所以变压器的输入电压不变，根据 可知副线圈两端的电压不变，电阻两端的电压不变，当R阻值增大时，根据 可知流过电阻的电流减小，即副线圈中的电流变小，根据 可知原线圈中的电流减小，即电流表的示数减小，故C正确； D．由图可知，电压表测量的是线圈两端的电压，改变滑片的位置，线圈产生的电动势不变，由于不计内阻，所以电压表示数不变，故D错误。 故选C。 5．（2026·江苏南通·一模）某同学设计了甲、乙两个电路，都能将同一个小量程电流表改装成0~1mA、0~10mA的两个量程的电流表，电路如图所示，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．甲图中量程I1=10mA时，分流电阻R1与电流表并联，则由并联电压相等，可得 量程I2=1mA时，分流电阻R2与电流表并联，则由并联电压相等，可得 可知，故A错误； BCD．乙图中量程I1=10mA时，可得 乙图中量程I2=1mA时，可得 比较可知，，，故B正确，CD错误； 故选B。 6．（2026·贵州·一模）小明家的“迷你”电饭锅有加热和保温两挡，工作电路如图所示，其中R2＝88 Ω，电饭锅在保温状态下的功率是加热状态下的，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时电饭锅处于保温状态，S断开时处于加热状态 B．加热挡的功率为500 W C．电阻R1的阻值约为117.3 Ω D．电饭锅处于保温状态时电路中的电流为1.5 A 【答案】C 【详解】A．根据欧姆定律得电路中的电流 功率 则电饭锅的功率 开关S闭合时，电路中仅接入R2，电饭锅功率 S断开时，R1与R2串联，电饭锅功率 由于，则开关S闭合时电饭锅处于加热状态，S断开时电饭锅处于保温状态，A错误; B．电饭锅处于加热挡时的功率，B错误; D．保温状态的功率 根据功率公式 可得保温状态下电路中的电流，D错误; C．电饭锅处于保温状态下电路的电阻为 解得，C正确。 故选C。 7．（多选）（2026·广东惠州·二模）如图所示为交流充电桩给新能源汽车充电的设施，为输电线的总电阻。配电设备的输出电压为，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，理想降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩输出电压，功率为，电压表为理想交流电压表，说法中正确的是（　　） A．交变电流的方向每秒改变100次 B．输电线的总电阻 C．输电线损失的功率为 D．当时，电压表的示数是0 【答案】ABC 【详解】A．由知，角速度，频率，每秒方向改变次，故A正确； BC．充电桩电压有效值，功率，则降压变压器副线圈电流 由匝数比，得， 升压变压器副线圈电压 输电线损失电压 总电阻 输电线功率损失，故BC正确； D．电压表测有效值，时示数仍为，故D错误。 故选ABC。 8．（多选）（2026·湖南常德·一模）常德市在乡村振兴与美丽乡村建设中，将节能路灯作为改善农村基础设施和提升人居环境的重要举措。图甲为通过光控开关实现自动控制的节能路灯，图乙为其内部电路简化示意图，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当光照强度降低时，下列判断正确的是（　　） A．电路的总电阻变小 B．电压表的示数变大 C．电源内阻消耗的功率变小 D．小灯泡变亮 【答案】CD 【详解】AB．光照强度降低时，光敏电阻阻值增大，光敏电阻与并联部分的阻值变大，则电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律 可知电流I变小，则电压表的示数 所以电压表示数变小，AB错误； C．电源内阻消耗的功率 可知电源内阻消耗的功率变小，C正确； D．电阻两端的电压为 当变小时，变大，设小灯泡的电阻为，则流过小灯泡的电流为 所以流过灯泡的电流增大，则小灯泡变亮，D正确。 故选CD。 9．（多选）（2026·甘肃·模拟预测）2025年10月3日至9日，内蒙古绿电“出塞”首次到海南。来自内蒙古的风、光资源，跨越3000公里“电力天路”，转化为海南岛的万家灯火，标志着内蒙古实现了清洁能源有史以来最远距离的跨省输送。如图所示为通过远距离输电方式给新能源汽车充电桩供电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为、。输电线总电阻为。在升压变压器的原线圈两端接入一电压为的交流电。不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（　　） A．充电桩上交流电的周期为0.01s B．升压变压器副线圈两端的电压为4400V C．当充电桩使用个数增多时，降压变压器的输出电压减小 D．当升压变压器的输入功率为88kW时，输电线上损失的电功率为1.6kW 【答案】BCD 【详解】A．由，可知 则交流电的周期为，故A错误； B．升压变压器原线圈电压的有效值 根据，解得，故B正确； C．若充电桩消耗的总功率增大，则升压变压器输入功率变大，因为输入电压不变，由，可知升压变压器原线圈中的电流变大，升压变压器副线圈中的电流变大，则输电线上的损耗电压变大，降压变压器原线圈的电压变小，则降压变压器的输出电压减小，故C正确； D．升压变压器的输入功率为时，输入电流为 根据，解得 输电线上损失的电功率为，故D正确。 故选BCD。 10．（多选）（2026·江西九江·一模）磁感应强度为B的匀强磁场中，矩形导线框abcd沿ab边中垂线ef垂直弯折，弯折后的线框绕PM轴以角速度匀速转动（从上往下看为顺时针方向），PM与磁场方向垂直，，时刻转动到如图所示位置，此时磁场方向与线框aefd平行，与线框ebcf垂直，且线框ebcf垂直纸面向外，下列说法正确的是（　　） A．时线框abcd中电流方向为 B．线框abcd中的电流可能不按正弦式规律变化 C．线框abcd的磁通量最小值为 D．线框abcd中的最大感应电动势为 【答案】AD 【详解】A．时刻磁通量在增大，由楞次定律可得为abcd中电流方向为，故A正确； B．闭合导体线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，即可产生正弦式交流电，则线框abcd中的电流为正弦式交流电，故B错误； C．当abcd所在平面平行于磁场时有效面积最小为0，则磁通量最小值为0，故C错误； D．当abcd所在平面垂直于磁场时有效面积最大为 最大感应电动势，故D正确。 故选AD。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 恒定电流和交变电流 第一部分 思维导图 第二部分 核心考点精讲 【考点01】 直流电路的分析 【考点02】 交变电流的产生和描述 【考点03】 理想变压器和远距离输电问题 第三部分 题海精炼 考点01 直流电路的分析 1．直流电路动态分析的三种常用方法 (1)程序法 注：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。 (2)“串反并同”结论法 “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，使所接入的电阻最大或为零去讨论。 2．含容电路的分析 注：一般含容电路分析的关键是用电流的定义式I＝将电容的相关公式Q＝CUC和欧姆定律UR＝IR联系起来，然后结合闭合电路的知识分析。 3．两点注意 (1)分析闭合电路中变化电阻的功率时，可以将其他电路等效到电源内部，当变化电阻等于等效电源内阻时其功率最大，若不能等于等效电源内阻，则越接近等效电源的内阻功率越大。 (2)分析非纯电阻元件(非线性元件)电路的一般方法是：先根据部分电路欧姆定律分析其他线性纯电阻电路部分的电流、电压，然后根据闭合电路欧姆定律或串并联电路的电流、电压关系分析非纯电阻元件(非线性元件)的电流、电压，或者结合题目给出的非线性元件的伏安特性曲线，通过作图法分析求解。 【典例1】（2026·四川雅安·一模）截止2025年9月，我国新能源汽车累计销售突破4000万辆，产销量连续10年保持全球第一，为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电，模拟电路如图所示，电源电动势E=15V，内阻r=3Ω，定值电阻R0=1Ω，电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时，理想电流表读数不同。下列判断正确的是（　　） A．若电动机被卡住，电流表读数为3.75A B．电流表读数为1.5A时，电动机输出功率最大 C．电流表读数为1.5A时，电源输出功率最大 D．当电动机输出功率最大时，其效率为50% 【变式1-1】【新角度】（2026·陕西榆林·模拟预测）对某品牌的直流蓄电池进行测试，测试过程中系统输出的图像如图所示，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（　　） A．该蓄电池的电动势为 B．该蓄电池的内阻为 C．该蓄电池输出的最大功率为 D．该蓄电池的短路电流为 【变式1-2】（2026·广西贵港·一模）如图所示的电路中，定值电阻的阻值相等，电容器的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关时，电容器所带的电荷量为；当两个开关、均闭合时，电容器所带的电荷量为。则等于（　　） A．1:2 B．2:1 C．2:3 D．3:2 【变式1-3】（多选）（2026·安徽淮南·一模）在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器的取值范围为，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从端滑到b端的过程中，电压表，电压表、电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是（   ） A．读数变小，读数变大 B． C．的功率先增大后减小，最大值为 D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为 考点02 交变电流的产生和描述 1．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)非正弦式交变电流有效值的计算 ①分段求出交变电流在一个周期内产生的热量Q交。 ②设交变电流的有效值为I或电压的有效值为U(也可设为直流电相应的物理量)，写出同样时间内产生的焦耳热Q＝I2RT或Q＝T。 ③根据Q交＝Q列等式，计算I或U。 2．正弦式交流电“四值”的应用 【典例2】【新情景】（2026·内蒙古赤峰·模拟预测）手摇式发电机，在户外手机没电的时候可用来给手机充电。其原理图如图所示，一匝数为1000匝的矩形线圈，长ab为，宽bc为，处于垂直纸面向里的匀强磁场中，转动手柄通过变速装置使矩形线圈以的角速度绕轴转动，能够发出与家庭用电相同的交流电，、为输出端。下列说法正确的是（　　） A．图示位置电动势最大 B．匀强磁场的磁感应强度大小是 C．击穿电压为的电容器接到、两端时不会被击穿 D．从图示位置开始计时，线圈转过圈时输出端M、N之间电压的瞬时值是 【变式2-1】（2026·云南·模拟预测）某交变电流的波形如图所示，其电压有效值为（　　） A． B． C． D． 【变式2-2】【新考法】（2026·辽宁沈阳·一模）如图，单匝正方形导线框处于为边界的匀强磁场中，绕与磁场垂直且与线框共面的固定轴匀速转动，轴与正方形对角线重合。若线框从图示位置开始计时，规定方向为电流正方向，产生的感应电流与时间关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式2-3】（2026·河北·一模）如图所示为流过电阻R=10Ω的正弦交变电流的i-t图像，下列说法正确的是（　　） A．该交变电流的频率为 100 Hz B．该交变电流的有效电流值为2 A C．该电阻的发热功率为 40 W D．1min 内该电阻产生的电热为 1 800 J 考点03 理想变压器和远距离输电问题 1．理想变压器原、副线圈基本量的关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，即＝，与副线圈的个数无关 电流关系 ①只有一个副线圈时：＝； ②有多个副线圈时：由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率关系 f1＝f2，变压器不改变交流电的频率 2.一般变压器动态变化问题的分析方法 (1)变压器动态分析常见的两种情况 ①负载电阻不变，匝数比变化； ②匝数比不变，负载电阻变化。 (2)处理变压器动态变化问题应注意的两点 ①根据题意分清变量和不变量； ②弄清“谁决定谁”的制约关系——电压是输入决定输出，电流和功率是输出决定输入。 3．原线圈接电阻的变压器问题的分析方法 (1)若原线圈与定值电阻串联，则由变压器的电流关系作为突破口确定两线圈的匝数比和线圈两端的电压关系；若原线圈与定值电阻并联，则由变压器的电压关系作为突破口确定两线圈的匝数比和线圈中的电流关系。 (2)分析原线圈接电阻的变压器电路动态变化问题时，可以将变压器及副线圈两端的电路整体等效成一个电阻，然后用直流电路的规律分析原线圈电路各量的变化，进而分析副线圈电路各量的变化。定量计算时常用的二级结论为：R等效＝＝＝R负载。 4．解决远距离输电问题的一般思路 (1)理清三个回路 (2)抓住两个联系 ①理想的升压变压器中线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是＝，＝，P1＝P2。 ②理想的降压变压器中线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是＝，＝，P3＝P4。 (3)掌握一个守恒：能量守恒关系式P1＝P损＋P3。 5．输电线路功率损失的几个表达式 (1)输送功率是指升压变压器输出的功率，损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率。两者关系是P损＝P－P′(P为输送功率，P′为用户所得功率)。 (2)P损＝IR线＝，I线为输电线路上的电流，ΔU为输电线路上损失的电压，R线为输电线路电阻。 (3)P损＝ΔU·I线。 【典例3】（2026·河北·一模）如图所示，某园区内照明用电和电动汽车充电桩采用一个供电变压器（视为理想变压器），变压器输入电压，充电桩的供电电压，照明电路电压；某段时间内充电桩线圈的输出功率，照明区的供电线圈电流，则该段时间内原线圈中电流为（　　） A．10A B．16.4A C．18.6A D．20A 【变式3-1】（2026·湖南永州·二模）如图所示为一小型发电机与理想变压器组成的电路，发电机线圈匀速转动过程中，从图示位置开始，线圈中磁通量随时间变化的规律为，已知发电机线圈共有100匝，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，理想变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器R（阻值范围为），理想变压器原、副线圈的匝数比。电压表V和电流表A均为理想电表，调节滑动变阻器R的滑片，电压表V和电流表A示数变化量的绝对值为和。下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器R的滑片向上滑动，电压表和电流表的示数均变大 B． C．当滑动变阻器R接入电路的阻值为时，电流表A的示数为1A D．当滑动变阻器R接入电路的阻值为时，变压器的输出功率最大 【变式3-2】（多选）（2026·辽宁沈阳·一模）我国自主研发的“海能-3号”波浪发电装置在南海海域成功运行。如图为t＝0时刻沿x轴正方向传播的海水波的图像。圆柱形浮杆定位在x＝4m处的波面上，随波浪做简谐运动，此时质点的速率为1m/s，浮杆上端固定连接200匝的圆形线圈，线圈半径r＝0.25m，线圈在磁感应强度B＝0.4T的辐向稳定磁场中垂直切割磁感线运动，发电系统通过匝数比的理想变压器接入R＝20Ω的纯电阻负载，磁铁、变压器、纯电阻负载等固定，线圈电阻不计，下列判断正确的是（   ） A．t＝0时刻浮杆正随海水向上振动 B．t＝0时刻发电机产生的电动势为（V） C．变压器副线圈输出电压的峰值为（V） D．负载消耗的功率为（W） 【变式3-3】（2025·云南昆明·模拟预测）如图，理想变压器原线圈匝数为，接有一阻值为的定值电阻和理想交流电电流表，副线圈匝数为，接有阻值和的两个定值电阻。为正弦交流电电压源，输出电压的有效值恒定，频率为。当开关断开时，电流表的示数为，且的电功率为，则（    ） A．流经的交变电流的频率为 B．该变压器原、副线圈匝数比 C．当开关闭合时，原线圈两端的电压增大 D．当开关闭合时，的电功率变为 1．（2026·江苏镇江·一模）如图所示，电路中和分别为电压传感器和电流传感器，R为定值电阻。电容器C充满电后，闭合开关S。传感器所测电压U和电流I的关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（2026·河南濮阳·一模）近年来，我国的无线充电技术已经日趋完善并得到广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。已知发射线圈的输入电压为，匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若正常工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈磁通量的90%，忽略其他损耗，下列说法正确的是（   ） A．当发射线圈接电压为的稳恒直流电源时也可以正常无线充电 B．接收线圈的输出电压为 C．接收线圈与发射线圈中电流之比约为 D．穿过发射线圈的磁通量变化率大于穿过接收线圈的磁通量变化率 3．（2026·江西九江·一模）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，电流表为理想电表，灯泡L的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A．L先变亮后变暗 B．电流表的示数先变大后变小 C．的功率一直减小 D．电源的输出功率一直减小 4．（2026·广东湛江·一模）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴 沿逆时针方向匀速转动，内阻不计的矩形线圈通过滑环连接理想变压器。理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可变电阻R，电表均为理想交流电表。从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．t=0.005s时，穿过线圈的磁通量变化最快 B．矩形线圈经过图甲所示位置时，线圈中的电流方向为 C．其他条件不变，R阻值增大时，电流表示数减小 D．其他条件不变，滑片P向上移动时，电压表示数变小 5．（2026·江苏南通·一模）某同学设计了甲、乙两个电路，都能将同一个小量程电流表改装成0~1mA、0~10mA的两个量程的电流表，电路如图所示，则（　　） A． B． C． D． 6．（2026·贵州·一模）小明家的“迷你”电饭锅有加热和保温两挡，工作电路如图所示，其中R2＝88 Ω，电饭锅在保温状态下的功率是加热状态下的，下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时电饭锅处于保温状态，S断开时处于加热状态 B．加热挡的功率为500 W C．电阻R1的阻值约为117.3 Ω D．电饭锅处于保温状态时电路中的电流为1.5 A 7．（多选）（2026·广东惠州·二模）如图所示为交流充电桩给新能源汽车充电的设施，为输电线的总电阻。配电设备的输出电压为，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，理想降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩输出电压，功率为，电压表为理想交流电压表，说法中正确的是（　　） A．交变电流的方向每秒改变100次 B．输电线的总电阻 C．输电线损失的功率为 D．当时，电压表的示数是0 8．（多选）（2026·湖南常德·一模）常德市在乡村振兴与美丽乡村建设中，将节能路灯作为改善农村基础设施和提升人居环境的重要举措。图甲为通过光控开关实现自动控制的节能路灯，图乙为其内部电路简化示意图，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当光照强度降低时，下列判断正确的是（　　） A．电路的总电阻变小 B．电压表的示数变大 C．电源内阻消耗的功率变小 D．小灯泡变亮 9．（多选）（2026·甘肃·模拟预测）2025年10月3日至9日，内蒙古绿电“出塞”首次到海南。来自内蒙古的风、光资源，跨越3000公里“电力天路”，转化为海南岛的万家灯火，标志着内蒙古实现了清洁能源有史以来最远距离的跨省输送。如图所示为通过远距离输电方式给新能源汽车充电桩供电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为、。输电线总电阻为。在升压变压器的原线圈两端接入一电压为的交流电。不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（　　） A．充电桩上交流电的周期为0.01s B．升压变压器副线圈两端的电压为4400V C．当充电桩使用个数增多时，降压变压器的输出电压减小 D．当升压变压器的输入功率为88kW时，输电线上损失的电功率为1.6kW 10．（多选）（2026·江西九江·一模）磁感应强度为B的匀强磁场中，矩形导线框abcd沿ab边中垂线ef垂直弯折，弯折后的线框绕PM轴以角速度匀速转动（从上往下看为顺时针方向），PM与磁场方向垂直，，时刻转动到如图所示位置，此时磁场方向与线框aefd平行，与线框ebcf垂直，且线框ebcf垂直纸面向外，下列说法正确的是（　　） A．时线框abcd中电流方向为 B．线框abcd中的电流可能不按正弦式规律变化 C．线框abcd的磁通量最小值为 D．线框abcd中的最大感应电动势为 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $