1
第1讲 直流电路与交流电路
[高考统计·定方向] (教师授课资源) 考点 考向 五年考情汇总 2016·全国卷Ⅱ T17 2016·全国卷Ⅲ T21 2018·全国卷Ⅲ T26 2016·全国卷Ⅰ T16 2016·全国卷Ⅲ T19 2015·全国卷Ⅰ T16 2014·全国卷Ⅱ T21 1.直流电路的基本考向. 直流电路的基本概概念和规律 2.交变电流的产生与描述 念和规律 考向1.交变电流的产生 考向2.交变电流的四值问题 考向1.原线圈连接负载的3.理想变压器及其理想变压器问题 远距离输电问题 考向2.理想变压器及电路的动态分析 直流电路的基本概念和规律(5年1考)
?近五年高考体现两大特点：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年高考还可能以动态分析类问题命题。
(2016·全国卷Ⅱ·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( )
2132A. B. C. D. 5253C [断开S和闭合S后等效电路分别如图甲、乙所示。
2
甲 乙
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11
压U1＝E, U2＝E, C所带的电荷量Q＝CU, 则Q1∶Q2＝3∶5, 选项C正
53确。]
1. 直流电路动态分析方法 (1)程序法
增大减小增大E减小R局――→I总＝ ――→U内＝I总r――→U外＝E－U内――→确定U支、I支。
R＋r
减小增大增大减小(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。
2. 功率的最值问题
(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。
E2R外E2(2)电源的输出功率：P＝＝。当R外＝r时, P出功率最
?r＋R外?2?R外－r?2
＋4rR外
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
3
定值电阻等效成电源的内阻r′。
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( )
A. 带电液滴M一定带正电
B. R4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
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U
压U不变, 由E＝d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。]
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, R1>r, 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( )
A. R1两端的电压变大 B. 通过R2的电流变大
4
C. 电源的输出功率变大 D. 小灯泡消耗的功率变大
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P＝I2RL可知, 小灯泡消耗的功率变小, 故B正确, D错误；由于R1>r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随电流表示数I变化的关系图线中, 可能正确的是( )
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U＝U0＝I0R0＝(I总－I)R0＝－IR0＋I总R0, 其中I总、R0为定值, 由U＝－R0I＋I总R0可知U-I图象为直线, －R0<0, 即图象的斜率小于0, 故选项A、B错误；由电功率的计算公式P＝UI知, 电路消耗的总功率P＝UI总＝(I总－I)R0×I总＝－I总R0I＋I2R0为定值, 由总R0, 其中I总、P＝－I总R0I＋I2I图象为直线, －I总R0<0, 即图象的斜率小于0, 且总R0可知P-I不会为0, P不会为0, 故选项C正确, D错误。]
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
5
2020版高2020届高2017级高三物理二轮复习课件学案第1部分专题4第1讲直流电路与交流电路
