新教材适用2024版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题4电路和电磁感应第11讲直流电路和交流电路题型1直流电路的分析与计算教师用书

专题四电路和电磁感应第11讲直流电路和交流电路“必备知识”解读一、理清直流电路知识体系二、正弦交变电流“四值”的理解与应用三、理想变压器和远距离输电1.明确变压器各物理量间的制约关系2.明辨远距离输电过程的3个问题(1)输电线上的电流：I＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P3,U3)。(2)电压损耗：输电线路上I2＝IR＝I3，总电阻R导致的电压损耗UR＝U2－U3＝IRR.输送电压一定时，用电器增多，则降压变压器的输出电流变大，输电线上的电流增大，电压损耗增大。(3)输电线上损失的功率：P损＝I2R线＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P出,U出)))2R线＝eq\f(U\o\al(2,损),R线)＝U损I＝P2－P3。输电线上的损失功率必须与输电线上的电流和电压相对应，不要把输电线上的输电电压U和输电导线上损失的电压ΔU相混淆，不能用公式P＝eq\f(U2,R)计算输电线上损失的功率。“关键能力”构建直流电路动态分析的常用方法1.程序法：基本思路为“部分→整体→部分”。2.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。题型1直流电路的分析与计算1.闭合电路欧姆定律的三个公式(1)E＝U外＋U内；(任意电路)(2)E＝U外＋Ir；(任意电路)(3)E＝I(R＋r)。(纯电阻电路)2.动态电路分析的三种方法(1)程序法：部分电路阻值变化→电路总电阻R总变化→干路电流I变化→路端电压U变化→各支路电流、电压变化，即R局eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大,减小))→R总eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大,减小))→I总eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(减小,增大))→U端eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大,减小))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(I分,U分))。(2)串反并同法：所谓“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)。所谓“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)。(3)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。3.电容器的特点(1)只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支路相当于断路。(2)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。〔真题研究1〕(2023·海南高考卷)如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为(C)A．CE B．eq\f(1,2)CEC．eq\f(2,5)CE D．eq\f(3,5)CE【解析】电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为φ上＝eq\f(E,5R)·2R＝eq\f(2E,5)，电容器下极板的电势为φ下＝eq\f(E,5R)·4R＝eq\f(4E,5)，则电容两端的电压U下上＝eq\f(2E,5)，则电容器上的电荷量为Q＝CU上下＝eq\f(2,5)CE，故选C。〔对点训练〕(多选)(2023·全国乙卷)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12＝3.0V，U23＝2.5V，U34＝－1.5V。符合上述测量结果的可能接法是(CD)A．电源接在1、4之间，R接在1、3之间B．电源接在1、4之间，R接在2、4之间C．电源接在1、3之间，R接在1、4之间D．电源接在1、3之间，R接在2、4之间【解析】由于1、2间的电势差为正，所以1要接电源正极。若电源接在1、4之间，如图甲所示，不管电阻R接在1、3之间还是接在2、4之间，3、4间的电势差一定是正的，即U34>0，与题目已知条件不符合，选项A、B错误。因此电源接在1、3之间，若电阻R接在1、4之间，如图乙所示，则U13＝U12＋U23＝5.5V，同时U13＝U14＋U43，因为U43＝－U34＝1.5V，所以只要UR＝U14＝4V，就能