电路（直流电路闭合回路欧姆定律等的分析和计算、交变电流的分析和计算、远距离输电）（原卷版）

重难点12电路

（直流电路闭合回路欧姆定律等的分析和计算、交变电流的分析和计算、远距离输电）

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二看题趋势h

考点分析三年考情分析2025命题热点

直流电路闭合回路2024：广西卷、甘肃卷

欧姆定律等的分析2023：全国乙卷、海南卷

和计算2022：浙江卷、江苏卷

2024：广东卷、北京卷、湖北卷、新课标卷、

1、交变电流的产生和描

交变电流的分析和河北卷、山东卷

述

计算2023：辽宁卷、湖南卷

2、变压器的基本原理和

2022：广东卷、河北卷

应用

2024：海南卷、湖南卷、全国甲卷

理想变压器和远距2023：广东卷、山东卷

离输电2022：山东卷、湖南卷、湖北卷、河北卷、福

建卷

【课标要求】

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、四值得特点和相关计算。

4.理解变压器的原理，会分析交流电路得动态变化以及远距离输电问题。

【考查方向】

本章单独考查电路知识的时候很少，主要考查科学探究素养，通过实验考查电路知识的掌握

情况。实验的原理、仪器的选择、电路的分析是高考的重点。测量电阻类实验、测量电源电动

势和内阻类的实验、电路设计等创新类实验是高考命题的热点。

高考命题突出考查理想变压器的规律、远距离输电问题以及结合图像考查交变电流的产生

与描述等问题。

【备考建议】

在复习实验时，需要注意以下几点：

(1)一定要把握实验的灵魂一原理，会分析并弄清每个实验的原理，在原理掌握之后，学

会数据的处理和误差分析方法。在备考中要立足教材中的基本实验，弄透教材中的各种实验仪

器的使用方法。

(2)加强实验“可参与”环节的训练。高考实验试题非常重视对实验可参与环节的考查，

因此要加强对基本仪器的读数、点迹处理、图像法、电路连接、电路改装与设计、误差分析及

有效数字等的训练。

复习交变电流时，熟练掌握交变电流的产生过程及“四值”的理解和应用；要熟练掌握变

压器的原理及“三个关系”；对于远距离输电问题要特别注意输电线上损失电压和电功率的计

算问题。

<1

重难诠释

【情境解读】

直流电路命题情境

基本电路分析与计算：给出简单的串联、并联电路或混联电路，考查电阻的串并联规律、

欧姆定律、焦耳定律等基本概念和规律的应用，如计算电路中的电流、电压、电阻、电功率等

物理量。

含源电路与电动势测量：以测量电源电动势和内阻的实验电路为背景，考查闭合电路欧姆

定律的应用，可能会涉及到实验数据的处理和误差分析，如根据伏安法、安阻法、伏阻法等实

验电路测量结果绘制图像并求解电动势和内阻。

动态电路分析：通常会设置电路中某一元件的参数发生变化，如滑动变阻器滑片移动、开

关闭合或断开等，要求考生分析电路中各部分电流、电压、功率等物理量的变化情况，考查考

生对电路动态变化的理解和分析能力。

非纯电阻电路问题：以含有电动机、电解槽等非纯电阻元件的电路为背景，考查电功、电

功率、电热等概念的区别和计算，以及能量转化和守恒定律在非纯电阻电路中的应用。

交变电流命题情境

交变电流的产生与描述：通过给出交变电流的产生装置，如发电机的原理图，考查交变电

流的产生原理、瞬时值表达式、最大值、有效值、周期、频率等基本概念，以及交变电流的图

像特点和应用。

理想变压器问题：常见的情境包括理想变压器原、副线圈的电压、电流、匝数关系的应用,

以及变压器的动态分析。

远距离输电问题：以远距离输电的原理图为背景，考查输电线路中的电压损失、功率损失

的计算，以及提高输电效率的方法等，通常会涉及到变压器在输电过程中的作用和相关物理量

的计算。

交变电流的实际应用：以日常生活中的电器设备或电力系统为背景，如日光灯、电磁炉、

电力变压器等，考查交变电流在实际生活中的应用原理和相关物理量的计算，要求考生能够从

实际问题中抽象出物理模型，运用交变电流的知识进行分析和解决。

【高分技巧】

一、电功和电热的比较

项目电功电热

电功与电热电功实质是静电力移动电荷做电热是由于电流的热效应，电流通过导

的比较功，W=qU=UIto体发热，Q=fRto

纯电任1电路（白炽灯、电也户、电

非纯电国二电路（电动机、瞬槽）

熨斗）E

电功与电热

R广、电动机

的联系与区0----------1|-----------OO-----------（M）----------o

别Q

-Q

卬今。=W

电功与电热电流做功全部转化为内能W=Q电流做功转化为内能和其他形式的能

的联系与区2量：电功电热Q=/2七,W=

2,U

=UIt=IRt=^t。

别KQ+W其他

电功率与电2

ifl非纯电阻电路中UI>IR,4t既不能

热功率的关2

纯电阻电路中，P=UI=IR=-Kr

系表示电功，也不能表示电热。

二、纯电阻和非纯电阻的比较

电路纯电阻电路非纯电阻电路

,U2

电功率电一一一pP电=口

PUIIRK

U2

2

热功率P热一UI-IR-RP恭=PR

关系

P电=p热P包>尸热

三、电路中的能量转化

电动机的能量转化如下表所示:

能量关系电动机从电源获得的能量一部分转化为机械能，还有一部

分转化为内能。

能量关系的图例

电动机

0_(M)-^

W=^W-Q

总功率（输入功率）P^=UL

发热的功率P热=-R。

输出功率（机械功率）P机=PLP热=U/一产旦

功率关系电动机消耗的功率p电等于电动机的输出功率P机与电动

机损失的功率P损之和，即：P电=尸机+P损，P电=UI,P

损=/2RO

电路中的能量转化:

电功计算：W=UIto

W

电功率计算：p=Y=uio

焦耳定律：Q=I2Rto

2

热功率：P=IRO

四、线圈在中性面位置开始计时交变电流的变化规律

物理量函数图象

0

⑦m

磁通量<P=0m-coscot=BScoscot

0r

血...V.'

e

Em

电动势

e=Enrsincot=NBScosincot0

-Em

U

_._REm.Un八

电压U—lT/TnrSinCDt—।SIHCOt

Rn+r0

-u一…w一

a

i

._.Em.Im

电流i—/Tnrsincot—八Isincot

R-rr0

五、远距离输电

三个回路

远距离输电的示意图如下图所示，总共有三个回路。

用

户

回路1回路2回路3

电源回路:P发电机=U工=P\。

输送回路:，2=/线=/3,。2=八。+。3，bU=bR坟,AP=/227?a

用户回路:P尸U&I&=P用户。

两个联系

电源回路和输送回路：S=〃2，12=711，Pl=P20

。3"3，3〃4

输送回路和用户回路：。4=〃4，，4=〃3，23=。4。

一个守恒

能量守恒关系式P1=P损+P4。

电压损失和功率损失计算

电压损失：输电线路上，2=/线=/3,总电阻尺线导致的电压损失八。=。2—。3=/线尺线。

功率损失：「损=尸1一R；P损=/线•△。=哙7?线=

<h-------------

限时提升练

一、单选题

1.（2025・全国•模拟预测）一黑箱有两个接线柱a、b,黑箱中接有一定值电阻R和两相同二极

管。通过测量得到通过。的电流和服方两端电压的关系如图甲所示，二极管的正向伏安特性

曲线如图乙所示。则黑箱内电路连接方式和定值电阻的阻值正确的是（）

图甲图乙

及=20Q

A=40Q

A.

r-M-n

C.o_--------------OD.o------o

R=20QbaR=20Cb

2.（2024.北京朝阳.模拟预测）我们一般把变压器分成左右两个电路来看待，使得在分析时将

问题变得复杂。现在我们将变压器与负载视为一个整体，等效为一个新的电阻R,变成一个单

一的回路。若已知原、副线圈的匝数比为3副线圈所接电阻为R,则R等于（）

3.（2024.重庆.模拟预测）在如图所示的电路中R为压敏电阻，施加在压敏电阻表面的压力/越

大，其阻值越小；K为定值电阻，电流表为理想电流表，电源电动势恒定不变。现增大压力

贝I（）

A.电流表示数减小B.K两端电压减小

C.电流通过"的发热功率变大D.电流通过飞的发热功率不变

4.（2024・湖南•模拟预测）如图所示,电源电动势为E、内阻为厂，Ro为定值电阻，且r<Ro,

电容器的电容为C。闭合开关S,调节可变电阻R的阻值，电流稳定时，电压表示数为U,电

流表示数为/,电压表示数的变化量为AU,电流表示数的变化量为AZ,则（）

A.将可变电阻H调大，电流稳定时，电源输出功率会增加

B.电容器中电荷的变化量为CAU

C.y=Ro+r

D.”=R

AI

5.（2024.河北.模拟预测）变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。从家

里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验小组研

究的一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的。、6间接入e=220四sinlOOm（V）的交变电流,

交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（）

A.R的滑片不动，滑片P位于线圈中点时，电流表A1与A?示数之比为2：1

B.R的滑片不动，滑片P上移时灯泡变亮，两电流表示数均变大

C.滑片尸不动，R的滑片右移时，电流表A1示数不变，电流表&示数变小

D.滑片尸不动，R的滑片右移时，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变大

6.（2025・广东•模拟预测）某吹风机内部的简化电路图如图甲所示，理想变压器原、副线圈的

匝数比为2:1,已知当开关K断开时变压器副线圈中的电流/随时间/的变化图像如图乙所示,

电动机两端的电压为4。当开关K闭合后，原线圈的输入功率变为原来的3倍。下列说法正

确的是（）

A.原线圈中电流的周期为0.04s

B.当开关K断开时，原线圈的输入功率为

C.定值电阻R的阻值为第

D.当开关K闭合后，副线圈的输出电压变大

二、多选题

7.（2024.云南昆明.模拟预测）如图所示，水平导体棒的质量m=0.1kg长L=lm电阻

%=0.25。其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上，两圆环半径均为

-Im,电阻不计。阻值R=0.25C的电阻用导线与圆环相连接，理想交流电压表V接在电阻R

两端。整个空间有磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒仍在外力歹

作用下以速率v=lm/s绕两圆环的中心轴00,匀速转动。”0时，导体棒仍在圆环最低点。

重力加速度为g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.导体棒中的电流，=2cosr（A）

B.电压表的示数为在v

2

C.从"0到0.5JIS的过程中通过R的电量为2c

D.从r=0到0.571s的过程中外力R做功为0.5J

8.（2025・山东•模拟预测）在如图所示的电路中舄=%=1。。，&=5。,滑动变阻器凡的最大阻

值为20。，电源电动势恒定，内阻不计。闭合开关S时，滑动变阻器的滑片置于。端；电容器

A.开始时电容器下极板带负电

B.开始时电容器下极板带正电

C.在滑动变阻器的滑片缓慢向6端滑动的过程中，电容器的带电量一直减少

D.在滑动变阻器的滑片缓慢向6端滑动的过程中，电容器的带电量可能先减少后增加

9.（2024.全国.模拟预测）如图甲所示，圆形线圈内有垂直于线圈平面的磁场，已知线圈面积

为0.5m二线圈匝数〃=20,线圈总电阻r=2。，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所

示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势E、感应电流/、

热功率尸、焦耳热Q随时间t的变化图像正确的是（）

8

7

6

5

4

3

2

1

••'-'二

O23456

/S

10.（2025•陕西宝鸡•一模）图甲所示的电路图中，电源的电动势为E,内阻不计。虚线框I、

n中有定值电阻凡和最大阻值为20。的滑动变阻器凡图乙和图丙分别为变阻器R全部接入

和一半接入电路时沿Med方向电势变化的图像，导线上的电势降落为零。则下列说法正确

的是（）

A.定值电阻及在虚线框I中B.滑动变阻器H在虚线框I中

C.电源的电动势大小为2.0VD.定值电阻&的阻值为5。

11.（2024•河南•二模）如图所示，理想变压器原线圈接电压M=12万sinlOO颓V）的交流电，原副

线圈的匝数比%:叼=2：1,副线圈上接一定值电阻Ro与电动机，电动机的内阻尺尸1。，定值电

阻R尸2Q。下列说法正确的是（）

A.电动机消耗的最大功率为4.5W

B.原线圈上电流为3A时，电动机消耗功率最大

C.若把电动机换成滑动变阻器（0〜5C）,滑动变阻器消耗的最大功率也为4.5W

D.若把电动机换成滑动变阻器（0〜5Q）,当&与滑动变阻器阻值相等时，&的功率最大

12.（24重庆模拟）半径分别为/和3%的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为2/、电阻

为R的均匀金属棒A3置于圆导轨上面，A4的延长线通过圆导轨中心。，装置的俯视图如图所

示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为3,方向竖直向下。在两环之间接阻值

也为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度。绕。顺时针匀

速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。下列说法正确的是（）

B.金属棒两端电压为450/

C.电容器所带电荷量为2c50及

D.将金属棒转动角速度由0变为2o,金属棒运动一周通过R的电荷量变为原来的2倍

13.（2024.河北.模拟预测）如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压