高考物理二轮复习电磁感应和电路专题十二直流电路和交流电路课件（57页PPT）

(共57张PPT)
　电磁感应和电路
专题十二　直流电路和交流电路
[专题复习定位]
1．掌握直流电路和交流电路的相关知识和规律的应用。
2．会用闭合电路欧姆定律分析电路各部分之间的相互关系，能用焦耳定律分析电学中的能量转化问题。
3．掌握交变电流的产生和描述；理解变压器的原理，会分析交流电路的动态变化以及远距离输电问题。
高考真题再现
命题点1　电路的基本概念和规律
1．(2025·广西卷，T6)如图电路中，材质相同的金属导体a和b的横截面积分别为S1、S2，长度分别为l1、l2。闭合开关后，a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为(　　)
A．l1∶2l2 B．2l2∶l1
C．l2S1∶2l1S2 D．2l2S2∶l1S1
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2．(2024·广西卷，T6)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(　　)
A.2∶3 B．2∶1
C．5∶3 D．1∶3
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5．(2024·湖北卷，T5)在如图所示电路中接入正弦交变电流，灯泡L1的电阻是灯泡L2的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡L1、L2的电功率之比P1：P2为(　　)
A．2∶1 B．1∶1
C．1∶2 D．1∶4
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8．(2025·广东卷，T2)如图所示，某光伏电站输出功率1 000 kW、电压400 V的交变电流，经理想变压器升压至10 kV后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为5 Ω。下列说法正确的是(　　)
A．变压器原、副线圈匝数比为1∶100
B．输电线上由R造成的电压损失为500 V
C．变压器原线圈中的电流为100 A
D．变压器原、副线圈中电流的频率不同
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9．(多选)(2025·云南卷，T8)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1，输入电压U1＝1.1 kV；两副线圈的匝数分别为n2和n3，输出电压U2＝U3＝220 V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0 kW和3.5 kW，下列说法正确的是(　　)
A．n1∶n2＝5∶1
B．n1∶n3＝1∶5
C．变压器的输入功率为10.5 kW
D．两副线圈输出电压最大值均为220 V
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题型分类讲练
3．动态变化原因
(1)当外电路的任何一个电阻增大(减小)时，电路的总电阻一定增大(减小)。
(2)若开关的接通使串联的用电器增多，则总电阻增大；若开关的接通使并联的支路增多，则总电阻减小。
(3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化。
4．动态分析方法
(1)程序法；(2)“串反并同”法；(3)极限法。
(2025·广东省一模联考)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时(不考虑车灯电阻随温度的变化)(　　)
A．路端电压增大
B．车灯的电流增大
C．电路的总电流减小
D．电源的总功率增大
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(2025·肇庆市二模)热水器中，常用热敏电阻来实现温度控制。某一学习小组设计的模拟电路如图所示，R1为加热电阻丝，R2为正温度系数的热敏电阻(温度越高电阻越大)，灯泡L的电阻不随温度而变化，C为电容器。S闭合后，当温度升高时(　　)
A．电容器C所带的电荷量减小
B．灯泡L变暗
C．电容器C两板间的电场强度增大
D．R1消耗的功率增大
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解析：灯泡上标示的电压9 V为有效值，故A错误；
由图像知其周期T＝0.2 s，则1 s有5个周期，每个周期电流方向改变两次，故每秒电流方向改变10次，故B错误；
在一个周期内穿过线圈的总磁通量的变化为0，所以由法拉第电磁感应定律可知，一个周期内的平均电动势为0，则平均电流也等于0，故C错误；
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正弦交变电流一个周期内电流方向变化两次，所以该交变电流每秒内电流方向变化n＝2×50次＝100次，故B错误；
题型三　变压器
考向1　理想变压器原理和基本关系
　 (2025·江苏卷，T2)用图示可拆变压器进行探究实验，当变压器左侧的输入电压为2 V时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得4 V输出电压，则左侧接线柱选取的是(　　)
A．“0”和“2”　　 B．“2”和“8”
C．“2”和“14” D．“8”和“14”
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(2025·福建卷，T2)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，在副线圈的回路中接有理想交流电压表和阻值分别为R1、R2的电阻，其中R1＝2R2，原线圈接到如图乙所示的正弦式交流电路中，则(　　)
A．交变电流的周期为2.5 s
B．电压表示数为12 V
C.副线圈干路中的电流为R1中电流的2倍
D．原、副线圈功率之比为4∶1
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解析：副线圈交变电流的周期与原线圈交变电流的周期相同，即等于输入电压的周期T，由题图乙可得T＝2.5 s－0.25 s＝2.25 s，A错误；
根据理想变压器的特点可知，原、副线圈的功率相等，即功率之比P1∶P2＝1∶1，D错误。
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考向2　变压器的动态分析
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。
(多选)(2025·湖北卷，T8)在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是(　　)
A．仅增加用户数，r消耗的功率增大
B．仅增加用户数，用户端的电压增大
C．仅适当增加n2，用户端的电压增大
D．仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小
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题型四　远距离输电问题
1．厘清三个回路
我国是全球唯一掌握特高压直流输电技术的国家。如图所示是特高压直流输电系统的模拟图(只显示变压与传输部分)，则下列说法正确的是(　　)
A．题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用
B．变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高
C．在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的1%
D．用户接入电路的用电器越多，流过n4的电流越大，由匝数比等于电流的反比可知，流过电阻r的电流变小
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解析：根据变压器工作原理可知，变压器不可以直接对直流电进行变压作用，故A错误；
变压器在升压过程中频率保持不变，故B错误；
(多选)绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某家用交变电流充电桩的供电电路如图所示。已知总电源的输出电压U1＝ 220 V，输出功率P1＝3.3×105 W，输电线的总电阻r ＝12 Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比n1∶n2＝1∶15，汽车充电桩的额定电压为50 V。下列说法正确的有(　　)
A．输电线上的电流为100 A
B．充电桩用户获得的功率为1.5×105 W
C．降压变压器的匝数比n3∶n4＝66∶1
D．若充电桩消耗的功率增大，在总电压不变的情况下，则充电桩用户端获得的电压减小
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