高考物理二轮复习专题四电路与电磁感应第9讲直流电路与交流电路课件（58页PPT）

(共58张PPT)
专题四　电路与电磁感应
第9讲　直流电路与交流电路
1.会用闭合电路欧姆定律分析电路各部分之间的相互关系。
2．能利用能量守恒定律和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、四值的特点和相关计算。
4．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。
目标
要求
考点1
直流电路的综合分析
2．动态电路分析的三种方法
程序法
结论法 (1)串反：即某一电阻阻值增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都减小(增大)。
(2)并同：即某一电阻阻值增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都增大(减小)
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，使滑动变阻器接入电路的电阻最大或电阻为零去讨论
考向1　电阻定律的应用
　(2025·广西卷，6)如图电路中，材质相同的金属导体a和b，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
B
考向2　直流电流的动态问题分析
　(多选)(2025·广东深圳一模)如图所示，滑动变阻器R1的触头从图示位置移动到最左端的过程中，下列描述正确的有(　　)
A．R1的电流一直增大
B．R1的电功率可能一直减小
C．电源的效率一定一直提高
D．电源的输出功率一定一直减小
BC
考点2
交变电流的综合分析
2．正弦式交变电流“四值”的应用
D
D
考点3
理想变压器与远距离输电
考向1　理想变压器的四个基本关系
电压关系
电流关系
功率关系 P1＝P2，多组副线圈：P1＝P2＋P3＋…
频率关系 f1＝f2＝f3＝…
A
(多选)(2025·云南卷，8)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
AC
考向2　变压器的动态分析问题理想变压器动态分析问题的两种情况
匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况
匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况
(多选)(2024·全国甲卷，19)如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为提高R1的热功率，可以(　　)
A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动
B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变
C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动
D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动
AC
考向3　电能的输送问题
理清三
个回路
明确六个
关系式
抓住三个
关联式
电压关联式：U2＝ΔU＋U3
电流关联式：I2＝I线＝I3
(2025·广东卷，2)如图所示，某光伏电站输出功率1000 kW、电压400 V的交流电，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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(建议用时：40分钟　满分：64分)
(选择题1～6题每题4分，7～11题每题6分，共54分)
[保分练——重基础]
1．(2025·广东广州毕业班综合测试)如图，理想变压器原线圈接正弦式交流电，电压表和电流表均为理想交流电表。若电阻箱R的阻值变大，则(　　)
A．交流电流表的示数变大
B．交流电压表的示数变小
C．副线圈中电流频率变大
D．变压器的输出功率变小
限时规范
训练(十)
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2．(2025·广东三校联考)无线充电技术在新能源汽车领域应用前景广阔。如图甲所示，与蓄电池相连的受电线圈置于地面供电线圈正上方，供电线圈输入如图乙所示的正弦式交变电流，下列说法正确的是(　　)
A.t＝0.01 s时受电线圈中感应电流最大
B．t＝0.01 s时两线圈之间的相互作用力为零
C．受电线圈中电流的有效值一定为20 A
D．受电线圈中的电流方向每秒钟改变50次
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3．(2025·广东深圳一模)如图所示，某同学利用自耦变压器设计了家庭护眼灯的工作电路。A、B端输入220 V交流电压，为两个相同的护眼灯L1和L2供电。开关S断开，L1正常发光。现闭合S，为使两灯仍正常发光，只需调节的是(　　)
A．q向左滑动
B．p向下滑动
C．p向上滑动
D．不需要任何调节
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4．(2025·广东汕头一模)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，小英发现原、副线圈的电压之比总是稍大于匝数之比，查阅资料后得知是漏磁、铁芯发热等导致的。某次实验中原线圈为800匝、副线圈为400匝，原线圈接电压有效值为8 V的正弦交流电时，以下器材接在副线圈两端一定能够正常工作的是(　　)
A．标有“4 V，2 W”的灯泡
B．电火花计时器
C．量程为4 V的交流电压表
D．击穿电压为4 V的电容器
C
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解析：C　由“原、副线圈的电压之比总是稍大于匝数之比”可知，原线圈接有效值为8 V的正弦交流电时，副线圈输出电压有效值小于4 V，所以额定电压为4 V的灯泡不能正常发光，A错误。电火花计时器使用220 V交流电，B错误。量程为4 V的交流电压表测量的是电压有效值，实际副线圈电压有效值略小于4 V，未超出量程，可正常工作，C正确。输出电压的最大值有可能大于4 V，所以击穿电压为4 V的电容器可能被击穿，D错误。
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5．(2025·广东韶关模拟)如图甲所示的理想变压器，原、副线圈匝数比为10∶3，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电。副线圈与阻值为R＝33 Ω的定值电阻组成闭合电路，电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法正确的是(　　)
A．原线圈中电压的有效值为311 V
B．副线圈中交流电的频率为25 Hz
C．电压表的示数约为66 V
D．电流表的示数约为0.2 A
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6．(2025·广东茂名一模)如图甲为茂名浮山岭上的发电风车，图乙为风车简化的发电模型，风车扇叶带动内部铜质线圈绕垂直于磁场的水平转轴OO′顺时针匀速转动产生交流电，图丙为风车角速度为ω时线圈输出电流i与时间t的关系，下列说法正确的是(　　)
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8．(2025·广东学业水平模拟)图甲是医用红外理疗灯，图乙是其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为n1和n2(n1A．电流表示数变大 B．电流表示数变小
C．电压表示数变大 D．电压表示数变小
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解析：A　若单刀双掷开关从a切换到b，由题意可知副线圈的匝数增加，由变压器的工作原理，可知副线圈的输出电压变大，由欧姆定律可知副线圈的电流增大，则原线圈的电流变大，即电流表的示数变大，A正确，B错误；电压表的示数始终等于电源电压的有效值，CD错误。
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9．(2025·广东佛山模拟)如图甲所示，理想变压器的原线圈与发电机相连，副线圈与电流表A和滑动变阻器R相连，发电机输出电压如图乙所示，发电机内阻不计，下列说法正确的是(　　)
A．t＝0.01 s时，线圈经过中性面
B．1 s内，交流电方向改变25次
C．滑片P往下滑动时，电流表示数变大
D．滑片P往上滑动时，变压器输出电压
变大
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10．(2025·广东梅州质检)如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为20 Ω。降压变压器右侧电路中R1为一定值电阻，R2为滑动变阻器，则下列说法正确的是(　　)
A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为100 Hz
B．若升压变压器的输入功率为75 kW，远距离输电线路损耗功率为9 kW
C．当滑片P向a端滑动时，电阻R1上的电压变小
D．当滑片P向a端滑动时，输电线上的电流变大
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变阻器接入电路的电阻减小，将R2以外的电路等效为内阻一定，电动势一定的电源，由“串反并同”规律可知，电阻R1上的电压变大，输电线上的电流增大，C错误，D正确。
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11．(多选)(2025·广东汕头二模)如图为我国某远距离输电系统简化示意图。发电厂输出的交变电流经升压变压器后，通过高压输电线路传输，再经降压变压器降压后供给城市用户用电。已知发电厂输出电压为U1，输出功率为P，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶k1，降压变压器原、副线圈匝数比为k2∶1，输电线路总电阻为R。U1保持不变，忽略变压器的能量损耗，以下说法正确的是(　　)
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[满分练——重培优]
12．(10分)(2025·广东学业水平模拟)图甲是风力发电机的发电原理简化图，水平风力推动叶片使转轴a低速旋转，通过齿轮升速箱使转轴b高速旋转，驱动发电机的线圈同步转动，实现将机械能转化为电能。某型号的风力发电机叶片旋转半径为40 m，调整其叶尖速比(叶片尖端线速度与自然风速的比值)，可以优化发电效率。
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