高考物理二轮复习专题培优练习重难点11 直流电路和交流电路（解析版）.docVIP

重难点11直流电路和交流电路

这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是闭合电路欧姆定律、焦耳定律、变压器的原理的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核.

例题1.电路如图所示，电源内阻为r，L1、L2、L3为相同规格小灯泡，当滑动变阻器R的滑片向右滑动时（）

A．小灯泡L1比L2亮，L2比L3亮 B．电源内阻损耗功率增加

C．电源效率降低 D．灯泡L2变暗

【答案】D

【解析】A．由于

SKIPIF10

则灯泡L1中的电流大于灯泡L2中的电流，小灯泡L1比L2亮。由于灯泡L2支路的总电阻大于灯泡L3支路的电阻，则灯泡L2支路的电流小于灯泡L3支路的电流，即L2比L3暗，A错误；

B．滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻增大，干路电流减小，根据

SKIPIF10

可知，电源内阻损耗功率减小，B错误；

C．根据

SKIPIF10

可知，滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻增大，外电阻增大，电源效率增大，C错误；

D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻增大，根据“串反并同”可知，灯泡L2中的电流减小，则灯泡L2变暗，D正确。

故选D。

例题2.（多选）如图为某地铁系统供电的变电站示意图，理想变压器原线圈两端连接有效值为SKIPIF10的交流电源，两副线圈分别连接牵引电机和照明系统。已知两副线圈匝数分别为SKIPIF10和SKIPIF10，牵引电机的额定电压为SKIPIF10，额定功率为SKIPIF10，照明系统的额定电压为SKIPIF10，闭合开关S，牵引电机和照明系统均能正常工作。则（）

A．SKIPIF10 B．牵引电机的内阻为SKIPIF10

C．S断开后，原线圈电流为SKIPIF10 D．S断开前后，原线圈电流不变

【答案】AC

【解析】A．根据

SKIPIF10

A选项正确；

B．若对于求纯电阻用电器

SKIPIF10

因电动机是非纯电阻用电器，故内阻不等于SKIPIF10，故B选项错误；

C．S断开，由原线圈输入功率与副线圈输出功率相等，即

SKIPIF10

可得

SKIPIF10

C选项正确；

D．S断开后，减少了照明系统消耗的电功率，原线圈的输入功率也要减少，而原线圈两端电源电压SKIPIF10不变，故原线圈电流SKIPIF10应变小，D选项错误。

故选AC。

一、直流电路的分析与计算

1．直流电路动态分析的3种方法

（1）程序法

R局eq\o(――→,\s\up11(增大),\s\do4(减小))I总＝eq\f(E,R＋r)eq\o(――→,\s\up11(减小),\s\do4(增大))U内＝I总req\o(――→,\s\up11(减小),\s\do4(增大))U外＝E－U内eq\o(――→,\s\up11(增大),\s\do4(减小))确定U支、I支。

（2）结论法——“串反并同”（电源内阻不能忽略）

“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）。

（3）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。

2．求解功率最值问题的2点技巧

（1）定值电阻的功率：P定＝I2R

R为定值电阻，P定只与电流有关系，当R外最大时，I最小，P定最小，当R外最小时，I最大，P定最大。

（2）电源的输出功率：P＝eq\f(E2R外,?r＋R外?2)＝eq\f(E2,\f(?R外－r?2,R外)＋4r)。当R外＝r时，P出＝eq\f(E2,4r)最大。

3.解决最大功率问题的两点注意

（1）解决最大功率问题时，要弄清是定值电阻还是可变电阻的最大功率，定值电阻的最大功率用P＝I2R＝eq\f(U2,R)分析，可变电阻的最大功率用等效电源法求解。

（2）电源输出功率最大时，效率不是最大，只有50%。

4.电路中常见的图像分析

类别

线性元件

非线性元件

电源

图象

物理

意义

反映I和U的正比关系

反映I和U的非正比关系

反映电源的输出