人教重难点11 直流电路和交流电路-2023年高考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）（解析版）.docx

重难点11 直流电路和交流电路
这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是闭合电路欧姆定律、焦耳定律、变压器的原理的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核.
例题1. 电路如图所示，电源内阻为r，L1、L2、L3为相同规格小灯泡，当滑动变阻器R的滑片向右滑动时（　　）
A．小灯泡L1比L2亮，L2比L3亮 B．电源内阻损耗功率增加
C．电源效率降低 D．灯泡L2变暗
【答案】D
【解析】A．由于
则灯泡L1中的电流大于灯泡L2中的电流，小灯泡L1比L2亮。由于灯泡L2支路的总电阻大于灯泡L3支路的电阻，则灯泡L2支路的电流小于灯泡L3支路的电流，即L2比L3暗，A错误；
B．滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻增大，干路电流减小，根据
可知，电源内阻损耗功率减小，B错误；
C．根据
可知，滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻增大，外电阻增大，电源效率增大，C错误；
D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻增大，根据“串反并同”可知，灯泡L2中的电流减小，则灯泡L2变暗，D正确。
故选D。
例题2.（多选） 如图为某地铁系统供电的变电站示意图，理想变压器原线圈两端连接有效值为的交流电源，两副线圈分别连接牵引电机和照明系统。已知两副线圈匝数分别为和，牵引电机的额定电压为，额定功率为，照明系统的额定电压为，闭合开关S，牵引电机和照明系统均能正常工作。则（　　）
A． B．牵引电机的内阻为
C．S断开后，原线圈电流为 D．S断开前后，原线圈电流不变
【答案】AC
【解析】A．根据
A选项正确；
B．若对于求纯电阻用电器
因电动机是非纯电阻用电器，故内阻不等于，故B选项错误；
C．S断开，由原线圈输入功率与副线圈输出功率相等，即
可得
C选项正确；
D．S断开后，减少了照明系统消耗的电功率，原线圈的输入功率也要减少，而原线圈两端电源电压不变，故原线圈电流应变小，D选项错误。
故选AC。
一、直流电路的分析与计算
1．直流电路动态分析的3种方法
（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
因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将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．求解功率最值问题的2点技巧
（1）定值电阻的功率：P定＝I2R
R为定值电阻，P定只与电流有关系，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＝＝。当R外＝r时，P出＝最大。
3.解决最大功率问题的两点注意
（1）解决最大功率问题时，要弄清是定值电阻还是可变电阻的最大功率，定值电阻的最大功率用P＝I2R＝分析，可变电阻的最大功率用等效电源法求解。
（2）电源输出功率最大时，效率不是最大，只有50%。
4.电路中常见的图像分析
类别
线性元件
非线性元件
电源
图象
物理
意义
反映I和U的正比关系
反映I和U的非正比关系
反映电源的输出特性，纵轴截距为电源电动势，横轴截距为短路电流
注意
问题
图线的斜率的倒数表示导体的电阻，R＝＝，遵从欧姆定律
图线的斜率仅表示电阻的变化趋势，某点的电阻值需用点的坐标值计算，即R＝
图线斜率的绝对值表示电源的内阻（注意纵坐标数值是否从零开始）
二、 交流电的产生及“四值”的应用
1．两个特殊位置的特点
（1）线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．
（2）线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变．
2．正弦交流电“四值”的应用
三、 变压器和远距离输电
1．理想变压器动态分析的两种情况
（1）负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况．
（2）匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况．
2．理想变压器问题分析技巧
（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．对电压而言，输入决定输出；对电流、电功（率）而言，输出决定输入．
3．远距离输电问题的解题关键
（1）整个输电线路由三个回路组成，回路间通过