2026届高考物理二轮复习课件-专题4+第1讲+恒定电流和交变电流

第一讲恒定电流和交变电流专题四2026内容索引010203体系构建•真题感悟高频考点•探究突破专项模块•素养培优体系构建•真题感悟【知识网络构建】

1.(2024广西卷)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1.00m,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的变化关系如图乙所示,则导体L1、L2的电阻率之比约为(

)A.2∶3

B.2∶1C.5∶3

D.1∶3B【高考真题再练】

2.(2025广西卷)如图所示的电路中,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、b中自由电子定向移动的平均速率之比为(

)A.l1∶2l2

B.2l2∶l1C.l2S1∶2l1S2

D.2l2S2∶l1S1B

C

D

5.(2025广东卷)如图所示,某光伏电站输出功率1000kW、电压400V的交变电流,经理想变压器升压至10kV后,通过输电线输送到变电站,输电线的等效电阻R为5Ω。下列说法正确的是(

)A.变压器原、副线圈匝数比为1∶100B.输电线上由R造成的电压损失为500VC.变压器原线圈中的电流为100AD.变压器原、副线圈中电流的频率不同B

B

7.(多选)(2025湖北卷)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AC

高频考点•探究突破考点一直流电路的分析与计算【命题点点拨】

命题点解答指引1.闭合电路的动态分析可用程序法、结论法或极限法解答2.直流电路的功率、能量注意分清纯电阻电路和非纯电阻电路的能量转化关系3.闭合电路的图像问题解题时要首先明确图像性质,尤其是斜率、截距、极值的物理意义【方法规律归纳】1.闭合电路动态分析的三种常用方法方法1:程序法

最常规的方法

最直接的方法方法2:结论法——“串反并同”“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)。方法3:极限法

适用于变阻器限流接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端,使电阻最大或电阻为0去讨论。2.直流电路分析与计算时两种电路的比较

温馨提示

电动机卡住时所在电路为纯电阻电路,此时电动机内阻即为一个普通的发热电阻,欧姆定律仍适用,电能全部转化为内能。3.闭合电路的五种常见图像

[典例1](2025广西桂林模拟)(命题点1、2)如图所示,电源的电动势为3V、内阻为2Ω,R1的电阻为8Ω,电容器的电容为600μF,所有电压表和电流表均视为理想电表。在将滑动变阻器R2(最大阻值为8Ω)的滑片由上端缓慢地滑到下端的过程中,下列说法正确的是(

)A.V1的示数增大,V2的示数减小B.R2消耗的电功率先增大后减小C.R1两端的最大电压为2VD.电容器极板上增加的电荷量为8×10-4CD

【对点训练】1.(命题点1)如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,电流表和电压表都是理想电表,闭合开关,在滑动变阻器R的滑片由a向b移动的过程中,下列说法正确的是(

)A.电压表V1的示数一直变大B.电流表A的示数先变大后变小C.电压表V1的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值不变D.电压表V2的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值变大C2.(2024广西桂柳联考冲刺卷)(命题点2)阿秒(as)光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲,如同高速快门相机,可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知电子的电荷量为1.6×10-19C,1as=10-18s,氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动,周期大约是150as。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为(

)A.1×10-1A B.1×10-2

AC.1×10-3A D.1×10-5

AC

B电流表测量干路电流,V2测量路端电压,V1测量R的电压,V3测量滑动变阻器的电压,将滑动变阻器滑片向下滑动,滑动变阻器阻值减小,总电阻减小,则总电流增大,电流表A示数变大,内电压增大,U2变小,U1变大,U3变小,故C错误;当外电路电阻等于内阻时,电源输出功率最大,而电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r,所以将滑动变阻器滑片向下滑动,功率变大,故D错误。考点二交变电流及变压器问题的分析与计算【命题点点拨】

【方法规律归纳】1.正弦式交变电流“四值”的应用比较项表达式应用最大值Em=nBSω计算电容器的耐压值瞬时值e=Emsinωt计算某时刻所受安培力有效值电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流平均值计算通过导体的电荷量2.三个关系搞清变压器问题

三个关系变与不变的关系不变的是功率关系、磁通量的变化率和周期频率高与低,大与小,多与少,粗与细的关系电压高的线圈电流小,匝数多,导线细;电压低的线圈电流大,匝数少,导线粗正比与反比的关系原、副线圈的电压与匝数成正比,单一副线圈的变压器电流与匝数成反比方法技巧3.远距离输电

三种功率输电功率P输=I输U输用户得到的功率P用=I用U用方法正推法:发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器倒推法:用电器→降压变压器→远距离输电线→升压变压器→发电机[典例2](多选)(命题点3)一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示,发电机组能输出稳定的电压。升压变压器原、副线圈匝数之比为n1∶n2=1∶10,线圈两端的电压分别为U1、U2;输电线的总电阻为r;降压变压器的原、副线圈匝数之比为n3∶n4=10∶1,线圈两端电压分别为U3、U4;L是用户区里一常亮的灯泡;三个回路的干路电流分别为I1、I2、I3。随着用电高峰的到来,用户区开启了大量的用电器,下列说法正确的是(

)A.电压U4不变,始终等于U1B.电流I1始终等于I3C.L变暗D.输电线的电阻消耗的功率减小BC思维点拨

解答这类问题关键要理解“三个回路”:发电机与升压变压器原线圈组成一个回路;升压变压器副线圈与降压变压器原线圈组成一个回路;降压变压器副线圈与用户区的用电器组成一个回路。素养提升

计算输电线路功率损失的方法

P损=P1-P4P1为输送的功率,P4为用户得到的功率I线为输电线路上的电流,R线为线路电阻ΔU为输电线路上损失的电压,不要与U2、U3相混P损=ΔU·I线ΔU不要错代入U2或U3【对点训练】4.(2024浙江卷)(命题点1)如图所示,边长为1m、电阻为0.04Ω的刚性正方形线框abcd放在匀强磁场中,线框平面与磁场垂直。若线框固定不动,磁感应强度以=0.1T/s均匀增大时,线框的发热功率为P;若磁感应强度恒为0.2T,线框以某一角速度绕其中心轴OO'匀速转动时,线框的发热功率为2P,则ab边所受最大的安培力为(

)C5.(2024广西河池模拟)(命题点3)输电能耗演示电路如图所示。左侧理想变压器原、副线圈匝数比为1∶4,输入电压有效值为9V的正弦式交变电流。连接两理想变压器的导线总电阻为4Ω,负载R的阻值为8Ω。右侧理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1,R消耗的功率为P。以下计算结果正确的是(

)A.P=16W B.P=32WC.P=64W D.P=72WB6.(2025广西南宁模拟)(命题点2、3)下图为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定,变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器(均为理想器材),两互感器原、副线圈的匝数比分别为200∶1和1∶20,降压变压器原、副线圈的匝数比为200∶1,电压表的示数为220V,电流表的示数为5A,输电线路总电阻r=20Ω,则下列说法正确的是(

)A.互感器甲是电流互感器,乙是电压互感器B.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%C.用户端的电压U4为200VD.用户使用的用电设备增多,流过电流互感器的电流减小B

专项模块•素养培优等效电源法、等效电阻法的应用【主题概述】一、等效电源法

【考向预测】这两种特殊方法主要应用在直流电路和交流电路的分析与计算中,解选择题尤为方便。等效电源法既可以应用于直流电路中可变电阻的功率极值问题,也可以结合等效电阻法应用于交流电路中变压器(可变电阻)的功率极值问题;而等效电阻法主要应用于变压器动态分析和计算的有关问题。【典例分析】[典例]下图为某山区小型电站输电示意图,发电厂发出U1=220sin100πtV的交变电流通过变压器升压后进行高压输电,接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电,图中高压输电线部分总电阻为r,负载端的电压表是理想交流电表,下列有关描述正确的是(

)A.若开关S1、S2都断开,则电压表示数为零B.负载端所接收到交变电流的频率为25HzC.深夜开灯时特别亮是因为高压输电线上电压损失减小D.用电高峰期灯泡较暗,可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度C解析

S1、S2都断开时变压器空载,副线圈两端有电压,电压表示数不为零,故A错误。变压器不能改变交变电流的频率,故负载端接收到交变电流的频率还是50

Hz,故B错误。深夜大部分用户已关灯,负载并联个数减少。如图所示,R负载'增大,U2不变,I2=,所以I2减小,输电线上电压损失减小,用户得到的电压较高,故此时开灯时灯特别明亮,故C正确。用电高峰时,负载增多,负载总电阻减小,干路中电流增大,因此输电线损耗电压增大,导致降压变压器的输入电压降低,为提高负载电压,可增大降压变压器的副线圈的匝数,使输出电压提高,故D错误。【类题演练】1.在如图所示的电路中,交流电源的电压有效值恒定,k盏相同的灯泡均正常发光。理想变压器原、副线圈的匝数之比为(

)A.(k-1)∶1 B.(k-1)2∶1C.k∶1 D.k2∶1A解析

设灯泡均正常发光时通过灯泡的电流为I,则通过原线圈的电流为I1