2024届高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题四电路和电磁感应第11讲直流电路与交流电路课件

这是一份2024届高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题四电路和电磁感应第11讲直流电路与交流电路课件，共55页。PPT课件主要包含了知识归纳素养奠基，细研命题点提升素养，答案ACD，续上表，答案A，答案C等内容，欢迎下载使用。

第11讲　直流电路与交流电路
命题点一　直流电路的分析与计算
2．解决含电容器的直流电路问题的一般方法．(1)通过初、末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程．(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路．(3)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，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．(4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始、末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始、末状态电容器电荷量之和．
(2023·海南卷)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(　　)
(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是(　　)
A．该秤能测量的最大体重是1 400 NB．该秤能测量的最大体重是1 300 NC．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
1．我们可以用某型号脂肪测量仪(如图甲所示)来测量脂肪率．体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电．脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示．测量时，闭合开关S，测试者两手分别握两手柄A、B，则(　　)
A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大D．当A、B间电阻逐渐增大时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值也随之增大
2．(多选)如图所示，图甲为某种车载加速度计的原理图：支架AB固定在汽车上，滑块穿在AB之间的水平光滑杆上，并用轻弹簧连接在A端，其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动．随着汽车沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架将发生位移，并通过电路转换成电信号从电压表输出．当汽车静止时，弹簧处于原长，此时电压表读数为4.0 V，加速度计A→B方向为汽车前进方向．下列说法正确的是(　　)
A．当汽车向右加速时，电压表读数减小B．当电压表读数减少时，汽车可能处于减速前进状态C．若电压表读数如乙图所示，汽车可能处于前进状态D．若电压表读数如乙图所示，汽车可能处于后退状态
解析：当汽车向右加速时，对m根据牛顿第二定律知弹簧处于压缩状态，即滑块相对于支架向左移动，电压表测量R左半部分电阻减小，由U＝IR左，电路中总电流不变，所以电压表读数减小，故A项正确；当电压表读数减少时，对m根据牛顿第二定律知弹簧处于压缩状态，即滑块相对于支架向左移动，汽车有向右的加速度，由于A→B方向为汽车前进方向，所以汽车一定处于加速前进状态，故B错误；若电压表读数如乙图所示，说明滑块相对于支架向左移动，弹簧处于压缩状态，对m根据牛顿第二定律知汽车加速度向右，可以加速前进或者减速后退，故C、D项正确．
命题点二　电功　电功率　电热　热功率1．电功和电热、电功率和热功率的区别与联系．
3．电源的功率和效率．
我国北斗迈进全球服务新时代．人造地球卫星用太阳能电池供电，展开的太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能．取一片太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示．下列说法正确的是(　　)
A．该电池板的电动势为3.00 VB．随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大C．外电路电阻为1 kΩ时，电源输出功率约为4 WD．外电路电阻为1 kΩ时，电源效率约为83.3%
解析：当电流为0时，路端电压数值上等于电动势，由图像可知，电动势为3.00 V，故A项正确；图像的斜率即为电源内阻大小，随着外电路电阻增大，电流减小，由图像可知，其内阻逐渐减小，故B项错误；在图像上作出电阻的U-I图像，取两个图像的交点，即为电阻与电源连接后电压电流值，如下图：
(多选)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数．若该车在额定状态下以最大速度行驶，不计自行车自身的机械损耗，则(　　)
A．电动机的输入功率为432 WB．电动机的内电阻约等于2 ΩC．该车获得的牵引力约为78 ND．该车受到的阻力约为54 N
1.新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具．某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标有“120 V 250 A·h”字样．假设工作时电源的输出电压恒为120 V，额定输出功率为3 kW.根据上述有关数据，下列说法不正确的是(　　)A．电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是10 hB．额定工作电流为25 AC．动力电源充满电后储存的电能为1.08×108 JD．电动汽车电动机的内阻为4.8 Ω
2.某扫地机器人电池容量2 000 mA·h，额定工作电压15 V，额定功率30 W，则下列说法正确的是(　　)A. 扫地机器人的电阻是7.5 ΩB. 题中mA·h是能量的单位C. 扫地机器人正常工作时的电流是2 AD. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为4 h
命题点三　交流电的产生和描述1．正弦交变电流的产生及变化规律．
2．交变电流“四值”的理解与应用．
(2023·浙江卷)我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流．下列说法正确的是(　　)A．送电端先升压再整流B．用户端先降压再变交流C．1 100 kV是指交流电的最大值D. 输电功率由送电端电压决定
解析：升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先变交流再降压，故A项正确，B项错误；1 100 kV指的是交流电的有效值，故C项错误；输电的功率是由用户端负载的总功率来决定的，故D项错误．故选A项．
(2023·辽宁卷)如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP.导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是(　　)
解析：如图所示导体棒匀速转动，设速度为v，设导体棒从A到B过程，棒穿过的角度为θ，则导体棒垂直磁感线方向的分速度为v⊥＝vcs θ，可知导体棒垂直磁感线的分速度为余弦变化，根据左手定则可知，导体棒经过B点和B点关于P点的对称点时，电流方向发生变化，根据u＝BLv⊥，可知导体棒两端电势差u随时间t变化的图像为余弦图像．故选C.
1．(多选)某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示．大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑)，半径之比为4∶1，小轮与线圈固定在同一转轴上．线圈是由漆包线绕制而成的边长为L的正方形，共n匝，总阻值为R.磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场. 大轮以角速度ω匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直．线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡．假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是(　　)
2．(多选)图甲为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连，在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则(　　)
3．(多选)如图所示，某电路上接有保险丝、交流电压表、“220 V　900 W”的电饭锅及“220 V　200 W”的抽油烟机．现接入u＝311sin 100πt(V)的交流电，下列说法正确的是(　　)A．交流电压表的示数为311 VB．1 s内流过保险丝的电流方向改变100次C．电饭锅的热功率是抽油烟机热功率的4.5倍D．为保证电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于5 A
命题点四　变压器与远距离输电一、变压器1.理想变压器：工作时无功率损失(即无铜损、铁损)，因此，理想变压器原副线圈电阻均不计. (1)构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．(2)原理：电磁感应的互感现象．
2．方法：(1)减小输电导线的电阻，如采用电阻率小的材料；加大导线的横截面积．(2)提高输电电压，减小输电电流．前一方法的作用十分有限，代价较高，一般采用后一种方法.
(2023·广东大湾区一模)我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家．下图是特高压直流输电系统的模拟图(只显示变压与传输部分)，则以下说法正确的是(　　)A．题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用B．变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高
C．在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一D．在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过n4的电流越大，由匝数比等于电流的反比可知，流过电阻r的电流变小
1．如图，是某风力发电节能路灯的电路简化图．风速为v时，交流发电机的电动势表达式为e＝2v·sin ωt，能感应风速大小的调节器(不消耗副线圈电路的电能)可以控制变压器副线圈的滑片P上下移动，使灯泡始终保持额定电压正常发光，下列说法正确的是(　　)A．风速变大时，流过灯泡的电流变大B．风速变大时，滑片P将向上移动C．风速变大时，变压器的输入电压变大D．风速变大时，变压器的输出电压变大
2．(多选)如图所示为一种海上导航浮标的简化原理图．固定的内圆筒上绕有线圈．某段时间内，海浪驱动固定在外浮筒的磁体相对于线圈运动产生正弦式交变电流，频率为1 Hz，电压最大值为31 V．理想变压器原、副线圈匝数比为1∶10，原线圈接内圆筒线圈的输出端，副线圈接指示灯．下列说法正确的是(　　)
A．通过指示灯电流的频率为10 HzB．指示灯两端电压的有效值约为220 VC．指示灯消耗的电功率等于变压器的输入功率D．变压器的输入电压与绕在内圆筒上线圈的匝数无关
3．某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1＝250 V，输出功率500 kW.降压变压器的匝数比n3∶n4＝ 50∶1，输电线总电阻R＝62.5 Ω.其余线路电阻不计，用户端电压U4＝220 V，功率88 kW，所有变压器均为理想变压器．下列说法正确的是(　　)A．发电机的输出电流为368 AB．输电线上损失的功率为4.8 kWC．输送给储能站的功率为408 kWD．升压变压器的匝数比n1∶n2＝ 1∶44