1、考点一返首页考点二专题限时集训考点三专题四 电路与电磁感应 第一部分 专题整合突破 考点一返首页考点二专题限时集训考点三考点一返首页考点二专题限时集训考点三第1讲 直流电路与交流电路 考点一返首页考点二专题限时集训考点三考 点 一 直流电路的基本概念和规律 考点一返首页考点二专题限时集训考点三新依据等级考预测 近五年全国卷高考体现两大特点：一是直流电路的动态分析，二是与平行板电容器相关联的计算，多以选择题的形式出现。预计 2020 年等级考还可能以动态分析类问题命题。考点一返首页考点二专题限时集训考点三(2016全国卷T17)阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池 E(内阻可忽略)连接成如图所
2、示的电路。开关 S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为 Q1；闭合开关 S，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为 Q2。Q1 与 Q2 的比值为()A25B12 C35D23考点一返首页考点二专题限时集训考点三C 断开 S 和闭合 S 后等效电路分别如图甲、乙所示。甲 乙考点一返首页考点二专题限时集训考点三根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压 U115E，U213E，C 所带的电荷量 QCU，则 Q1Q235，选项 C 正确。考点一返首页考点二专题限时集训考点三新储备等级考提能1直流电路动态分析方法(1)程序法R 局增大减小 I 总 ERr 减小增大 U 内I 总
3、r减小增大 U 外EU 内增大减小 确定 U 支、I 支。考点一返首页考点二专题限时集训考点三(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)(如下 T1)。(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。考点一返首页考点二专题限时集训考点三2功率的最值问题(1)定值电阻的功率：P定I2RR为定值电阻，P定只与电流有关系，当R外最大时
4、，I最小，P定最小，当R外最小时，I最大，P定最大。考点一返首页考点二专题限时集训考点三(2)电源的输出功率：P E2R外rR外2E2R外r2R外4r。当 R 外r 时，P 出功率最大。(3)变化电阻的功率的最大值：利用等效思想，把除变化电阻之外的其他的定值电阻等效成电源的内阻 r。考点一返首页考点二专题限时集训考点三新训练等级考落实考向 1 直流电路的动态分析1(多选)(2019衡水中学二模)如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，开关 S 闭合后，平行板电容器中的带电液滴 M 处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则()考点一返首页考点二专题限时集训考点三A带电液滴 M 一定带
5、正电BR4 的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大C若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴 M 将向上极板运动D若将开关 S 断开，带电液滴 M 将向下极板运动考点一返首页考点二专题限时集训考点三BC 电容器的上极板带正电，板间场强方向向下，带电液滴 M处于平衡状态，则知受到的电场力向上，带电液滴 M 带负电，故 A错误。R4 的滑片向上端移动时，其接入电路的电阻增大，根据“串反并同”知电流表示数减小，电压表示数增大，故 B 正确。若仅将电容器下极板稍微向上平移，因为板间电压 U 不变，由 EUd可得电场 E 增大，所以液滴受到的电场力增大，液滴将向上极板运动，故C 选项正确。若
6、将开关 S 断开，电容器板间电压增大，液滴受到的电场力增大，液滴将向上极板运动，故 D 错误。考点一返首页考点二专题限时集训考点三2.(2019山东济宁期末)如图所示，E 为电源，其内阻为 r，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2 为定值电阻，R1r，R3 为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，闭合开关 S 后，若照射R3 的光照强度减弱，则()AR1 两端的电压变大B通过 R2 的电流变大C电源的输出功率变大D小灯泡消耗的功率变大考点一返首页考点二专题限时集训考点三B 光照强度减弱，光敏电阻 R3 的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故
7、 R1 两端的电压减小，故 A 错误；因干路电流减小，内电压减小，路端电压增大，同时 R1 两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2 的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流减小，由 PI2RL 可知，小灯泡消耗的功率变小，故 B 正确，D 错误；由于 R1r 且电路的总电阻增大，故外电阻比内阻 r 越来越大，所以电源的输出功率减小，故 C 错误。考点一返首页考点二专题限时集训考点三考向 2 直流电路的分析与计算3如图所示的电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流。R0 为定值电阻，闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑片，则下列表示电压表示数 U、电路总功率 P 随电流
8、表示数 I 变化的关系图线中，可能正确的是()考点一返首页考点二专题限时集训考点三C 由题图知 R0 与 R 并联，电压表测路端电压，电流表测 R 接入电路部分所在支路的电流。该恒流源提供的电流恒定为 I 总，流过R0 的电流为 I0，R0 两端的电压为 U0，流过 R 接入电路部分的电流为I，R 接入电路部分两端的电压为 U。根据并联电路的特点可知 UU0I0R0(I 总I)R0IR0I 总R0，其中 I 总、R0 为定值，由 UR0II 总R0 可知 U-I 图象为直线，R00，即图象的斜率小于 0，考点一返首页考点二专题限时集训考点三故选项 A、B 错误；由电功率的计算公式 PUI 知，
9、电路消耗的总功率 PUI 总(I 总I)R0I 总I 总R0II2总R0，其中 I 总、R0为定值，由 PI 总R0II2总R0 可知 P-I 图象为直线，I 总R00，即图象的斜率小于 0，且 I 不会为 0，P 不会为 0，故选项 C 正确，D 错误。考点一返首页考点二专题限时集训考点三4(易错题)(多选)(2019第一次全国大联考)如图所示，一白炽灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，将白炽灯泡连在电路图甲之中，已知电源的电动势 E100 V，rR1100，R2100。则下列说法正确的是()考点一返首页考点二专题限时集训考点三A该灯泡的实际电流 0.40 AB该灯泡的实际电压 50 VC该灯泡的
10、实际电阻 75 D该灯泡的实际功率 20 W考点一返首页考点二专题限时集训考点三AC 在题图中的混联电路中，设灯泡 L 的实际电压和实际电流分别为 U和 I。在这个闭合电路中，有：EUIUR2(R1r)；代入数据并整理得：U5050I，这是一个直线方程，把该直线在题图上画出，如图所示：考点一返首页考点二专题限时集训考点三这两条曲线的交点为：U30 V、I0.4 A；所以灯泡 L 消耗的功率为：PUI300.4 W12 W，故 A 正确，B、D错误；R 实UI 300.4 75，故 C 正确；故选 A、C。考点一返首页考点二专题限时集训考点三考 点 二 交变电流的产生与描述 考点一返首页考点二专
11、题限时集训考点三新依据等级考预测 交变电流的有效值的计算、图象及“四值”问题是高考考查的重点，常以选择题的形式进行综合性的考查。预计 2020 年等级考可能会以交变电流的“四值”或图象问题命题。考点一返首页考点二专题限时集训考点三1(2018全国卷T16)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q 方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q 正。该电阻上电压的峰值均为 u0，周期均为 T，如图所示。则 Q 方Q 正等于()A1 2B 21C12D21考点一返首页考点二专题限时集训考点三D 根据焦耳定律知热量与方波中的电流方向的变化无关，故Q 方u20RT；而正弦交
12、流电电压的有效值等于峰值的 12，故 Q 正u022RT12u20RT，所以Q方Q正21，D 正确。考点一返首页考点二专题限时集训考点三2(多选)(2016全国卷T21)如图，M 为半圆形导线框，圆心为OM；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线 OMON 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框 M、N 在 t0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过 OM 和 ON 的轴，以相同的周期 T逆时针匀速转动，则()考点一返首页考点二专题限时集训考点三A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于 TC在
13、 tT8时，两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等考点一返首页考点二专题限时集训考点三题眼点拨“半圆形导线框”说明转动过程中一直有感应电流；“扇形导线框”说明转动过程中只有一半时间内有感应电流；“半径相等”说明有效切割长度相同。考点一返首页考点二专题限时集训考点三BC 两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变，选项 A 错误；导线框的转动周期为 T，则感应电流的周期也为 T，选项 B 正确；在 tT8时，切割磁感线的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项 C 正确；M 导线框中一直有感应电流，N 导线框中只有一半时间内有感应
14、电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项 D 错误。考点一返首页考点二专题限时集训考点三新储备等级考提能1理解几个特殊位置的磁通量、磁通量的变化率、感应电动势及感应电流方向的特点。(1)与中性面重合时，SB，最大，t 0，e0，i0，电流方向将发生改变。(2)与中性面垂直时，SB，0，t 最大，e 最大，i 最大，电流方向不变。考点一返首页考点二专题限时集训考点三2交流电的“四值”(1)最大值 EmNBS。计算电容器的击穿电压。(2)瞬时值(从中性面开始计时)eNBSsin t。计算安培力的瞬时值、氖泡发光、电功率瞬时值、通断电时间。考点一返首页考点二专题限时集训考点三(3
15、)有效值：正弦式交流电的有效值 EEm2；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解(如上 T1)。计算与电流热效应有关的量(如电功、电功率等)、保险丝的熔断电流、电机的铭牌上所标的值、交流电表的示数。(4)平均值：Ent，常用来计算通过电路的电荷量。考点一返首页考点二专题限时集训考点三新训练等级考落实考向 1 交变电流的产生1科技小组在探究交变电流的产生及变化规律时，将电流计(0刻度在正中央)与一个保护电阻 R0 串联后，接到交流发电机模型的两个输出端，如图所示。发电机模型线圈匝数可调。转动手柄使线圈在磁场中匀速转动，观察电流计指针的偏转情况，下列叙述与观察结果相符的是(
16、)考点一返首页考点二专题限时集训考点三A电流计指针总是左、右摆动B当转速很小时，电流计指针左、右摆动C当转速很大时，电流计指示的为交变电流的有效值D当线圈匝数少时，电流计指针左、右摆动，当线圈匝数多时，电流计指针指向某一侧不为零的定值考点一返首页考点二专题限时集训考点三B 交流发电机产生的是交变电流，当转速很小时，流过电流计的电流方向变化较慢，电流计指针能随电流方向的变化而左、右摆动；当转速很大时，电流方向变化很快，电流计指针来不及随之变化而摆动，因此稳定时指针指向“0”刻度，不能测定交变电流的有效值，选项 A、C 错误，B 正确；线圈匝数不能改变电流方向变化的频率(由线圈转动的角速度决定)，
17、因此选项 D 错误。考点一返首页考点二专题限时集训考点三考向 2 交变电流的四值问题2(多选)(2019河北保定一模)如图甲所示，一个 100 匝的正方形线圈，边长 a1 m，电阻 R1，线圈有一半的面积处在有理想边界的磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁场的磁感应强度与时间的变化关系如图乙所示，图甲所示的磁感应强度方向为正方向，下列说法中正确的是()考点一返首页考点二专题限时集训考点三A在 t0.01 s 时线圈中的电流为零B在 t0 到 t0.005 s 内线圈中有顺时针方向的电流C线圈中电动势的最大值为2 VD一个周期内线圈产生的热量为 252 J考点一返首页考点二专题限时集训考点三BD 在
18、t0.01 s 时线圈中的磁通量的变化率最大，此时感应电流不为零，选项 A 错误；在 t0 到 t0.005 s 内线圈中磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线圈中有顺时针方向的电流，选项 B 正确；因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为 T0.02 s。考点一返首页考点二专题限时集训考点三2T 100 rad/s，感应电动势最大值为 EmNBmS1000.011001212 V50 V，选项 C 错误；电动势的有效值 E502 V25 2 V，则一个周期内线圈产生的热量为 QE2R T25 2210.02 J252 J，选项 D 正确
19、。考点一返首页考点二专题限时集训考点三考 点 三 理想变压器及远距离输电问题 考点一返首页考点二专题限时集训考点三新依据等级考预测 分析近几年的全国卷高考试题可以看出，高考对理想变压器及远距离输电的考查形式主要为选择题，命题体现为四大特点：一是结合动态电路考查；二是在原线圈电路中串联电阻考查；三是结合正弦交变电流的图象考查；四是在副线圈电路中连接电容器考查。考点一返首页考点二专题限时集训考点三预计 2020 年等级考，理想变压器及远距离输电将是考查的热点内容，可能与交变电流的产生、交变电流的图象、电容器或二极管等结合进行考查。考点一返首页考点二专题限时集训考点三1(2016全国卷T16)一含有
20、理想变压器的电路如图所示，图中电阻 R1、R2 和 R3 的阻值分别为 3、1 和 4，为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关 S断开时，电流表的示数为 I；当 S 闭合时，电流表的示数为 4I。该变压器原、副线圈匝数比为()A2B3 C4D5考点一返首页考点二专题限时集训考点三题眼点拨“S 断开”说明副线圈 R2、R3串联；“S 闭合”说明副线圈 R3 被短路；“理想变压器”说明电源输出功率等于 R1与副线圈消耗的功率之和。考点一返首页考点二专题限时集训考点三B 设原、副线圈的匝数比为 k，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，则原线圈电流为 I 时，副线圈电流为
21、 kI；原线圈电流为4I 时，副线圈电流为 4kI。根据变压器的输入功率等于输出功率得 UII2R1(kI)2(R2R3)4UI(4I)2R1(4kI)2R2 联立两式代入数据解得 k3 选项 B 正确。考点一返首页考点二专题限时集训考点三2(多选)(2016全国卷T19)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当输入电压 U 为灯泡额定电压的10 倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是()A原、副线圈匝数比为 91B原、副线圈匝数比为 19C此时 a 和 b 的电功率之比为 91D此时 a 和 b 的电功率之比为 19考点一返首页考点二专题限时集训考点三AD 设
22、灯泡的额定电压为 U0，输入电压为灯泡额定电压的 10倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的电压为 9U0，变压器原、副线圈的匝数比为 91，选项 A 正确，选项 B 错误；由 9U0IaU0Ib 得，流过 b 灯泡的电流是流过 a 灯泡电流的 9 倍，根据 PUI，a、b 灯泡的电功率之比为 19，选项 C 错误，选项 D 正确。考点一返首页考点二专题限时集训考点三3(2015全国卷T16)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220 V 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为 U。原、副线圈回路中电阻消耗的
23、功率的比值为 k，则()AU66 V，k19BU22 V，k19CU66 V，k13DU22 V，k13考点一返首页考点二专题限时集训考点三A 设原、副线圈中的电流分别为 I1、I2，则I1I2n2n113，故 kI21RI22R19。设原线圈两端的电压为 U1，则U1U n1n231，故 U13U，而原线圈上电阻分担的电压为13U，故U33U220 V，解得 U66 V。选项 A 正确。考点一返首页考点二专题限时集训考点三新储备等级考提能1理想变压器的基本关系式(如上 T3)(1)功率关系：P 入P 出(2)电压关系：U1U2n1n2(3)电流关系：只有一个副线圈时I1I2n2n1，有多个负
24、线圈时 U1I1U2I2U3I3UnIn。考点一返首页考点二专题限时集训考点三2原副线圈中各物理量的制约关系(1)电压制约：输出电压 U2 由输入电压 U1 决定，即 U2n2U1n1，可简述为“原制约副”。(2)电流制约：原线圈中的电流 I1 由副线圈中的输出电流 I2 决定，即 I1n2I2n1，可简述为“副制约原”。考点一返首页考点二专题限时集训考点三(3)功率制约：变压器副线圈中的功率 P2 由用户负载决定，原线圈的输入功率 P1 由副线圈的输出功率 P2 决定，即 P1P2，可简述为“副制约原”。(如上 T1)考点一返首页考点二专题限时集训考点三3高压输电关系 考点一返首页考点二专题
25、限时集训考点三电压关系U1U2n1n2U2UU3U3U4n3n4电流关系I1I2n2n1I2I3I 线I3I4n4n3 功率关系P1P2P2P3PPI2线RU2RP3P4考点一返首页考点二专题限时集训考点三(2019江淮十校联考)在如图所示的理想变压器的电路中，变压器原、副线圈的匝数比为 21，电阻 R1R2，电流表和电压表均为理想电表，若电流表的示数为 0.5 A，电压表的示数为 5 V，则电阻 R1 的大小为()A10 B15 C20 D25 考点一返首页考点二专题限时集训考点三题眼点拨“在原线圈并联电阻”电流表的示数不是原线圈电流，应该是 R1 和原线圈电流之和。考点一返首页考点二专题限
26、时集训考点三D 设 R1R2R，电压表的示数为 5 V，则次级电流 I25R；初级电流：I112I2 52R；初级电压 U1n1n2U210 V；R1 的电流 IR110R；由题意可知：10R 52R0.5，解得 R25，故选 D。考点一返首页考点二专题限时集训考点三反思：原线圈串联或并联负载时的解题策略(1)原线圈端串联分压电阻时，输入端前端电压等于分压电阻电压和变压器输入电压之和。(2)原线圈并联电阻时，输入端总电流等于分流电阻电流与原线圈电流之和。考点一返首页考点二专题限时集训考点三新训练等级考落实考向 1 原线圈连接负载的理想变压器问题1(多选)(2019银川一中二模)如图所示，一台理
27、想变压器的原、副线圈匝数比为 21，原线圈电路中串联了一只灯泡 A，副线圈电路中并联了三只灯泡 B、C 和 D。这四只灯泡完全相同，且电阻保持恒定，则下列选项中正确的是()考点一返首页考点二专题限时集训考点三A若 A 正常发光，B、C 和 D 也一定正常发光B若 A 正常发光，B、C 和 D 一定比 A 亮C若 A 正常发光，且消耗功率为 P，则 B 消耗的功率一定为49PD若 A 正常发光且两端电压为 U，则交流电压表 V 的示数为73U考点一返首页考点二专题限时集训考点三CD 若 A 正常发光，则 I1IL，根据电流与匝数成反比知 I22IL，副线圈中每个灯泡电流为 I132IL，则灯泡
28、B、C、D 一定比A 暗，故 A、B 错误；根据 PBI2R2IL32R49P，故 C 正确；若 A正常发光且两端电压为 U，则 I1UR，I22UR，输入电压为 U0UU1U2U2U2I213RU43U73U，故 D 正确。考点一返首页考点二专题限时集训考点三考向 2 理想变压器及电路的动态分析2(多选)(2019衡阳二次联考)如图是一个理想变压器的示意图，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器的滑片，R0 是定值电阻，保持交变电压 U1 不变，下列说法正确的是()考点一返首页考点二专题限时集训考点三A若 P 的位置不变，S 由 a 合到 b 处，则电压表示数增大B若 P 的位置不变，S 由
29、a 合到 b 处，则电流表示数减小C若 S 置于 b 处，将 P 向上滑动，则电流表示数增大D若 S 置于 b 处，将 P 向上滑动，则电压表示数增大考点一返首页考点二专题限时集训考点三AD S 由 a 切换到 b，原线圈匝数变小，由于原线圈两端的电压恒定不变，根据公式n1n2U1U2可知，所以副线圈电压变大，电阻不变，所以 R 上电压增大，电压表示数增大，电阻不变，所以 R 上电流增加，副线圈消耗的功率增大，所以原线圈输入功率增大，而输入电压不变，则 I1 将增大，电流表示数增大，故 A 正确，B 错误；考点一返首页考点二专题限时集训考点三若 S 置于 b 处，由于原线圈两端的电压恒定不变且
30、变压器原副线圈的匝数不变，所以副线圈电压不变，将 P 向上滑动，变阻器电阻变大，电流变小，n1n2I2I1，知 I1 变小，则电流表示数减小，R0 两端电压变小，则滑动变阻器电压变大，即电压表示数增大，C 错误，D 正确。考点一返首页考点二专题限时集训考点三考向 3 远距离输电3(多选)(2019湖南株洲统考)某同学在实验室中研究远距离输电。由于输电线太长，他将每 100 米导线卷成一卷，共卷成 8 卷来代替输电线路(忽略输电线路的自感作用)。第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连，测得输电线上损失的功率为 P1。第二次采用如图所示的电路输电，其中理想变压器 T1 与电源相连，其原、副线圈的
31、匝数比为 n1n2，理想变压器 T2 与用电器相连，测得输电线上损失的功率为 P2。下列说法正确的是()考点一返首页考点二专题限时集训考点三A前后两次实验都可用于研究远距离直流输电B实验可以证明，减小输电电流能减小远距离输电的能量损失C若输送功率一定，则 P2P1n21n22D若输送功率一定，则 P2P1n1n2考点一返首页考点二专题限时集训考点三BC 变压器只能改变交变电流的电压，所以第二次实验能研究远距离交流输电，故选项 A 错误；根据 PI2r 可知减小输送电流可以减小输电线上的电能损耗，故选项 B 正确；第一次实验输电线上的电流 I PU1，输电线上损失的功率 P1I2RP2U21R，第二次实验，升压变压器副线圈上的电压 U2n2n1U1，输电线上的电流 I PU2，输电线上损失的功率 P2I2RP2U22R，P2P1U21U22n21n22，故选项 C 正确，D错误。考点一返首页考点二专题限时集训考点三专 题 限 时 集 训 点击右图进入 考点一返首页考点二专题限时集训考点三Thank you for watching!
